GULA JAGUNG SEBAGAI PEMANIS MAKANAN BAGI PENDERITA DIABETES

GULA JAGUNG SEBAGAI PEMANIS MAKANAN

 BAGI PENDERITA DIABETES

MAKALAH

Diajukan Untuk Memenuhi Syarat

Mata Kuliah Bahan Makanan Tambahan

Oleh :

Ferry Pramana          P1B040017

Yanti Sri Lestari        P1B040047

Purwaningsih                        P1B040074

Robiul Djannah         P1B040078

Yullis Candra M       P1B040086

Marnala Joshua        P1B040104

 

JURUSAN  TEKNOLOGI INDUSTRI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2007

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, hidayah dan inayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Gula Jagung Sebagai Pemanis Makanan Bagi Penderita Diabetes” sebagai tugas mata kuliah Bahan Makanan Tambahan..

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan makalah ini sehingga dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Penulis juga menyadari bahwa dalam makalah ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, Penulis mengharapkan segala kritik dan saran yang bersifat membangun untuk perbaikan makalah ini. Akhir kata, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

                                                                              Jatinangor, Mei 2007    

                                                                                                         Penulis

DAFTAR ISI

Kata Pengantar...................................................................................................      i

Daftar Isi..............................................................................................................      ii

Daftar Tabel........................................................................................................      iii

Bab I Pendahuluan.............................................................................................      1

Bab II Diabetes...................................................................................................       2

Bab III Gula Jagung..........................................................................................       4

3.1  Pemanis.........................................................................................................       4

3.1  Karakteristik Gula Jagung............................................................................       5

3.2  Pembuatan Gula Jagung...............................................................................       6

Bab III Manfaat Gula Jagung………………………………………………..       10

Kesimpulan…………………..........………….............…………..……………       13

Daftar Pustaka……………………..........…………………………………….       14

BAB I. PENDAHULUAN

            Dewasa ini pola makan masyarakat Indonesia cenderung memilih jenis makanan cepat saji yang umumnya mengandung kalori dan kadar kolesterol tinggi. Pola makan seperti ini menyebabkan timbulnya berbagai jenis penyakit degeneratif, salah satu contohnya adalah Diabetes Mellitus. Diabetes Mellitus adalah suatu kondisi di mana kadar gula di dalam darah lebih tinggi dari normal, hal ini disebabkan gula tidak dapat memasuki sel-sel. Kadar gula darah normal: 60 mg/dl sampai dengan 145 mg/dl.

Penyakit diabetes mellitus dapat berjalan lama, hal ini disebabkan oleh kadar gula yang tinggi dalam darah. Namun tingginya kadar gula darah ini dapat dikendalikan hingga mencapai kadar normal dengan merubah beberapa kebiasaan hidup seseorang, yaitu mengikuti suatu susunan makanan yang sehat dan makan secara teratur, menjaga berat badan, mengonsumsi obat resep dokter, dan olahraga secara teratur.

Tingginya jumlah penderita diabetes mellitus menyebabkan perlunya mencari bahan pemanis subtitusi yang rendah kalori. Pemanis merupakan senyawa kimia yang sering ditambahkan dan digunakan untuk keperluan produk olahan pangan, industri serta minuman dan makanan kesehatan. Menurut peraturan Menteri Kesehatan (Menkes) RI Nomor 235, pemanis termasuk ke dalam bahan tambahan kimia, selain zat lain seperti antioksidan, pemutih, pengawet, pewarna, dan lain-lain. Pemanis alternatif umum digunakan sebagai pengganti gula jenis sukrosa, glukosa atau fruktosa. Ketiga jenis gula tersebut merupakan pemanis utama yang sering digunakan dalam berbagai industri.

BAB II. DIABETES

Diabetes mellitus umumnya terjadi karena kekurangan hormon insulin. Diabetes mellitus terbagi menjadi dua jenis, yaitu diabetes mellitus yang tergantung pada insulin (IDDM atau jenis I) dan diabetes mellitus yang tidak tergantung pada insulin (NIDDM atau jenis III)

Tanda-Tanda Diabetes Mellitus

1. Rasa haus yang berlebihan.
2. Buang air kecil yang berlebihan (dengan volume besar)
3. Selalu merasa lelah/kekurangan energi
4. Infeksi di kulit
5. Penglihatan menjadi kabur (Buta Ayam)
6. Turunnya berat badan (pada sebagian penderita)
7. Hyperglaisimia (Peningkatan abnormal kandungan gula dalam darah)

Kadar glukosa darah yang tinggi secara terus menerus atau berkepanjangan, dapat menyebabkan komplikasi dari diabetes sehingga menyebabkan masalah-masalah dalam beberapa bagian anggota badan, seperti penyakit jantung, serangan otak yang biasanya diikuti dengan kelumpuhan atau stroke, dan penyakit lainnya.

Pada orang normal, gula di dalam darah akan mencapai puncaknya 2 jam setelah makan, kemudian turun lagi bersamaan dengan dilepasnya insulin. Pada penderita diabetes, insulin yang dihasilkan tidak dapat bekerja dengan baik atau produksinya kurang. Akibatnya, bila mengonsumsi makanan yang banyak mengandung gula, maka gula di dalam darah tetap tinggi dan mengakibatkan rusaknya kerja sel-sel darah putih dan dinding pembuluh darah.

Gula darah juga bisa dihasilkan oleh makanan jenis karbohidrat. Nasi, kentang, buah, dicerna di usus oleh enzim menjadi molekul yang lebih kecil yang disebut monosakarida. Ada 3 jenis monosakarida, yakni glukosa, fruktosa, galaktosa. Karbohidrat sendiri digolongkan dalam 2 kelompok, simpleks dan kompleks karbohidrat. Yang disebut simpleks adalah gula tebu atau gula pasir, gula buah, dan gula susu. Gula-gula tersebut umumnya terdiri atas 2 molekul monosakarida saja. Ukuran molekulnya kecil sehingga sangat mudah dicerna menjadi monosakarida tunggal.

Sedangkan karbohidrat kompleks merupakan ikatan yang kompleks dari monosakarida. Jumlahnya bisa lebih dari 100 gugus monosakarida yang jalin-menjalin, sehingga sulit dicerna menjadi molekul monosakarida tunggal. Gula pasir cepat sekali menaikkan gula darah dibanding nasi atau kentang. Selain itu seluruh molekul gula (100%) masuk ke dalam darah. Sedangkan gula yang dihasilkan dari pencernaan nasi, tidak cepat meningkatkan gula darah (perlu waktu mencerna) dan tidak 100% menjadi gula darah karena komponen nasi selain karbohidrat juga ada serat. Itulah sebabnya gula pasir tidak dianjurkan bagi penderita diabetes.

Meski tidak dianjurkan, bukan berarti gula pasir tidak boleh dikonsumsi sama sekali. Dalam sehari, penderita diabetes boleh mengonsumsi gula sebanyak 10% dari total kebutuhan kalorinya. Contoh, seorang diabet memerlukan 1.700 kkal dalam sehari. Berarti ia boleh mengkonsumsi maksimal 10% x 1700 = 170 kkal dari gula. Satu gram gula mengandung 4 kilokalori, maka ia dapat mengkonsumsi 170 kka: 4 kkal=42,5 g gula atau sekitar 3 sendok makan peres gula pasir.

Karbohidrat kompleks tidak bisa langsung diserap, tapi dicerna lebih dulu sehingga kadar gula dalam tubuh naik pelan-pelan. Karbohidrat kompleks ada dalam pati, serat, dan gula alkohol. Pati terdapat dalam nasi, kentang, mi, roti, jagung, dan terutama tepung gandum (whole wheat). Memang kadarnya tidak sama pada setiap jenis makanan. Misalnya nasi merah lebih bagus daripada nasi putih.

BAB III. GULA JAGUNG

3.1. Pemanis

Berdasarkan proses produksi dikenal suatu jenis pemanis yaitu sintetis dan natural. Sedangkan berdasarkan fungsinya dibagi dalam dua kategori yaitu bersifat nutritif dan non-nutritif. Pemanis sintetis dihasilkan melalui proses kimia. Contoh dari pemanis ini antara lain taumatin, alimat, siklamat, aspartam, dan sakarin. Pemanis natural dihasilkan dari proses ekstraksi atau isolasi dari tanaman dan buah atau melalui enzimatis, contohnya sukrosa, glukosa, fruktosa, sorbitol, mantitol, dan isomalt.

Pemanis nutritif adalah pemanis yang dapat menghasilkan kalori atau energi sebesar 4 kalori/gram. Sedangkan pemanis non-nutritif adalah pemanis yang digunakan untuk meningkatkan kenikmatan cita rasa produk-produk tertentu, tetapi hanya menghasilkan sedikit energi atau sama sekali tidak ada. Pemanis jenis ini banyak membantu dalam manajemen mengatasi kelebihan berat badan, kontrol glukosa darah, dan kesehatan gigi. Penggunaan gula jagung sebagai pemanis merupakan salah satu contoh pemanis non-nutritif.

Seiring dengan pesatnya perkembangan teknologi produksi bahan kimia dan teknologi pengolahan pangan atau produk farmasi dan kesehatan, bahan pemanis alternatif natural mulai banyak digunakan. Hal ini juga ditunjang oleh tren back to nature dan adanya kesadaran konsumen untuk menggunakan produk yang aman dan bergizi. Penggunaan pemanis natural juga dipacu oleh adanya data-data penelitian yang menunjukkan efek samping dalam penggunaan pemanis sintetis, yaitu bersifat karsinogenik.

Tujuan digunakan bahan pemanis alternatif antara lain untuk: mengembangkan jenis minuman dan makanan dengan jumlah kalori terkontrol, mengontrol program pemeliharaan dan penurunan berat badan, mengurangi kerusakan gigi, dan sebagai bahan substitusi pemanis utama. Selain itu, pemanis alternatif dengan nilai kalori rendah sangat dibutuhkan untuk penderita diabetes atau gula tinggi sebagai bahan substitusi gula reduksi lainnya.

Tren saat ini menunjukkan adanya penggunaan kombinasi dua jenis pemanis untuk produk tertentu. Kombinasi ternyata menyebabkan sinergi pada tingkat kemanisan, sehingga menguntungkan karena akan mengurangi pemakaian jumlah pemanis dan meningkatkan cita rasa produk. Pemilihan penggunaan bahan pemanis alternatif yang baik biasanya didasarkan pada sifat-sifatnya yang menyerupai sukrosa, yaitu tingkat kemanisan mendekati sukrosa, tidak berwarna, tidak berbau, mempunyai cita rasa yang menyenangkan, aman dikonsumsi, dan mudah larut.

Salah satu contoh dari kombinasi tersebut adalah Gula jagung merupakan gula yang diekstraksi dari tanaman jagung. Gula jagung ini dikatakan baik bagi penderita diabetes karena termasuk kedalam jenis pemanis non-nutritif yang memiliki kadar kalori cukup rendah yang sangat bagus untuk mengontrol kadar glukosa dalam darah. Gula jagung ini termasuk kedalam jenis gula dari pati-patian yang sering disebut juga sebagai High Fructose Syrup (HFS). HFS yang berbentuk cair sangat menguntungkan untuk penggunaan industri minuman. Tetapi sekarang HFS juga banyak digunakan di industri beralkohol, makanan hewan, permen, soft drink, makanan dan farmasi. Kandungan utama gula jagung adalah glukosa dan fruktosa, kadar fruktosa antara 42% -90%.

            3.2 Karakteristik Gula Jagung

HFS merupakan kelompok sirup jagung melalui proses enzimatis untuk meningkatkan kandungan fruktosa. Gula jagung memiliki karakteristik warna putih, manis seperti gula-gula lainnya. Selain itu, gula jagung kadar kalorinya rendah dibandingkan dengan gula-gula lainnya. Berikut beberapa bentuk dari gula jagung:

·         HFS 90 (banyak digunakan dalam produk baking) yang rata-rata terdiri dari 90% fruktosa dan 10% glukosa

·         HFS 55 (banyak digunakan dalam produk minuman ringan) yang rata-rata terdiri dari 55% fruktosa dan 45% glukosa

·         HFS 42 (banyak digunakan dalam produk minuman olahraga) yang rata-rata terdiri dari 42% fruktosa dan 58% glukosa

            3.2 Pembuatan Gula Jagung

Pembuatan HFCS (High Fructose Corn Syrup) dapat dilakukan dengan tersedianya substrat pati jagung dan enzim isomerase yang mampu merubah glukosa menjadi fruktosa. Kini telah berkembang penggunaan “immobilized enzymes”, suatu enzim yang dikurung dalam sejenis kapsul, sehingga substrat dan produknya saja yang dapat masuk ke luar, sedang enzimnya tidak ke luar (immobilize) dari kapsulnya. Dengan demikian penggunaannya dapat berulang-ulang, sampai mengalami stadium “fatigue”. Salah satu produk HFCS (yang pertama diproduksi) mengandung 71% padatan terlarut, dengan susunan 42% fruktosa, 52% dekstrosa (glukosa) dan 6% gula-gula lain. Karena kandungan dektrosanya, suhu penyimpanan sebaiknya dilakukan pada 80 – 90 ^oF, untuk mencegah terjadinya kristalisasi glukosa.

Skema produksi HFCS terlihat pada Gambar 1.

Pati

 

Likuifikasi

 

Sacharifikasi

 

Filtrasi

 

“ion exchange”

 

Evaporasi

 

Isomerasi

 

Decolorisasi

 

Evaporasi II

 

HFCS

 

Brix

 

42% Fruktosa

Gambar 1. Skema produksi HFCS 42%

Berikut Tahapan Dalam Pembuatan Gula Jagung

a. Likuifikasi

Kanji pati jagung (40 – 45%) dimasukkan ke dalam pompa dengan dicampur enzim amilase dan kofaktor. pH diatur sampai sekitar 6.8 sebelum ditambah dengan enzim. Dan kemudian dinjeksikan uap air panas sehingga mencapai suhu reaksi enzim yaitu 104^oC. Dengan tekanan uap, mampu sekaligus mengocok sehingga mempercepat reaksi.

Penambahan enzim dilakukan dan produk dibiarkan pada suhu 93^oC selama 60 menit sehingga proses likuifikasi berlangsung lengkap. Pada tahap tersebut seluruh pati telah dirubah sehingga mencapai dekstrose-eqivalen (DE) sekitar 15 –20.

Untuk per ton pati diperlukan enzym liquifaction (amylase sebanyak 1.15 kg, enzim sakarifikasi 0.85 kg, enzim isomerase 0.70 kg, filter aw 5.54, “active carbon” 6.00 kg. NaCI 10.9 kg dan HCI 56.20 kg). Untuk perhitungan tahun 1983 biaya bahan tambah tersebut meliputi Rp. 80.000,- per ton HFCS.

b. Sakarifikasi

Campuran didinginkan sehingga mencapai 60⁰C, suhu yang optimal untuk proses sakarifikasi. Karena reaksinya eksoterm maka ada kecenderungan proses menyebabkan bertambahnya suhu, karena itu harus diturunkan dan dikendalikan. Pengendalian suhu sangat penting pada tahap sakarifikasi. Produk akhir mencapai DE 95 – 98.

c. Refining sirup dekstrosa

Proses refining dimulai dengan proses filtrasi. Filtrasi dilakukan secara vakum yang mampu menjaring protein, serat atau padatan lain dengan cara sirup ampas dikeringkan untuk kemudian dibuat pellet untuk makanan ternak.

Sirup yang telah disaring tersebut dipompakan ke dalam kolom karbon aktif dan ion exchange dalam bentuk seri untuk lebih memurnikan sirup. Kolom karbon aktif biasanya terdiri dari dua buah kolom yang mampu menampung aliran sirup dengan “retention time” 400 jam, yang diperlengkapi dengan alat distributor yang menjamin distribusi sehomogen mungkin. Setelah melalui karbon aktif, sirup tersebut dialirkan dalam tangki-tangki “ion exchange” dan kemudian disaring lagi untuk memisahkan adanya karbon yang terikut dalam sirup. Fungsi “ion-exchange” ialah untuk menghilangkan zat-zat mineral dalam sirup dan residu protein atau zat-zat warna yang mungkin lolos dari kolom karbon aktif. Tahap berikutnya adalah pengentalan kembali dengan dilakukan evaporator.

d. Isomerisasi

Glukosa dan fruktosa adalah merupakan isomer satu dengan yang lainnya, artinya memilih berat molekul dan susunan atom yang sama tetapi dengan struktur konfigurasi yang berbeda. Glukosa dapat dirubah strukturnya menjadi fruktosa atau sebaliknya, fruktosa dapat dirubah menjadi glukosa dengan pertolongan enzim yang sama yaitu glukosa-isomerase. Proses perubahan tersebut disebut “enzymatic glucose-isomerization”. Karena enzim tersebut “reversible” artinya dapat mengkatalis ke aksi bolak-balik maka produk akhir selalu merupakan campuran dari biak glukosa maupun fruktosa. Relatif komposisi campuran dari kedua jenis gula tersebut dapat bervariasi tergantung kondisi reaksi, suhu dan keasaman dimana proses isomerasi berlangsung. High Fructose yang diproduksi mengandung fruktosa 42%, 50% glukosa dan 8% oligomerasi (gula lain).

Sirup kental dengan kadar padatan 45% dimasukkan ke dalam isomerasi selama 15 menit untuk mengatur pH 8.0 dan penambahan Mg sulfat sebagai promts, sirup dipompakan ke dalam kolom-kolom isomerasi. Sebelum proses dimulai, suhu kasar dan suhu tepat (60^OC) diatur secara cermat, dilakukan di aerasi dalam kolom sehingga mencapai kevakuman 254 mm Hg dan enzim gluko-isomerasenya telah pula disiapkan. Adanya oksigen terlarut dapat memblokir reaksi isomerasi.

Dalam industri yang berskala besar proses isomerasi dilakukan pada sembilan kolom reaktor (fixed bed, densiflow) dan beberapa “immobilized enzym” kolom reaktor. Enzim dalam kolom secara cepat berubah secara isomerisasi, glukosa menjadi fruktosa. Kadar sirup glukosa harus diatur selalu tetap yaitu antara 42.5 – 43 persen agar “flowrate”nya konstan.

e. Refining HFS

“High Fructose Syrup” yang diperoleh kemudian ditampung dalam tangki penampung dan kemudian dialirkan ke dalam filter, karbon aktif dan “ion-exchange” kolom seperti yang digunakan dalam proses pemurnian sirup glukosa. Karbon aktif mengambil senyawa berwarna yang terjadi selama proses isomerasi dan “ion-exchange” mengambil garam anorganik yang digunakan dalam proses isomerasi sehingga kadar abu dapat ditekan menjadi serendah mungkin. Sirup HFS yang diperoleh disaring lagi, dipanaskan pada suhu di bawah diskolom HFS untuk meningkatkan kekentalan sirup sehingga mencapai kadar padatan terlarut 71 persen, disaring lagi baru ditampung ke dalam tangki-tangki penyimpanan.

BAB III. MANFAAT Gula Jagung

Gula Jagung  memiliki manfaat yang cukup banyak yaitu :

1.      Pemanis rendah kalori bagi penderita diabetes

Gula putih dan gula merah merupakan karbohidrat sederhana yang sangat mudah diserap oleh tubuh. Dalam jumlah yang besar atau berlebihan karbohidrat sederhana menyebabkan meningkatnya kadar gula dalam darah dengan cepat. Gula jagung merupakan pemanis non-nutritif yang memiliki kadar kalori cukup rendah yang sangat bagus untuk mengontrol kadar glukosa dalam darah.

2.      Pemanis rendah kalori untuk makanan diet

Rendahnya kadar kalori gula jagung menyebabkan gula jagung banyak digunakan sebagai pemanis substitusi. Gula jagung juga dapat digunakan untuk meningkatkan kenikmatan cita rasa produk-produk tertentu, tetapi hanya menghasilkan sedikit energi atau sama sekali tidak ada. Pemanis jenis ini banyak membantu dalam mengatasi kelebihan berat badan.

3.      Meningkatkan cita rasa dan aroma

Dengan citarasa dan aroma yang bersih maka tidak akan membuat citarasa yang menyimpang apabila digunakan dalam jumlah yang sesuai

4.      Tingkat kemanisan yang lebih tinggi dari sukrosa

Gula jagung merupakan kombinasi dua jenis pemanis yaitu fruktosa dan glukosa yang saling bersiergi sehingga mempunyai tingkat kemanisan yang lebih tinggi.

5.      Memperbaiki sifat-sifat fisik

6.      Memperbaiki sifat-sifat kimia

7.      Sebagai pengawet

Apabila gula ditambahkan ke dalam bahan pangan dalam konsentrasi yang tinggi (paling sedikit 40% padatan terlarut) sebagian dari air yang ada menjadi tidak tersedia untuk pertumbuhan mikroorganisme dan aktivitas air (a_w) dari bahan pangan berkurang.

Ada kepercayaan bahwa pemanis berkalori adalah sumber dari berbagai penyakit kronik seperti kegemukan, penyakit gula, penyakit jantung, karies gigi bahkan gangguan tingkah laku. Sesungguhnya kepercayaan tersebut tidak sepenuhnya benar. Dalam jumlah tertentu kita sangat membutuhkan pemanis berkalori. Pemanis berkalori memang bisa menimbulkan masalah bila dikonsumsi secara berlebihan, tapi hal ini pun tentu berlaku untuk unsur-unsur nutrisi lain. Keseimbangan adalah faktor terpenting untuk diperhatikan.

Tabel 1. Tingkat kemanisan beberapa gula terhadap sukrosa

Gula	Tingkat kemanisan	Gula	Tingkat kemanisan
Sukrosa	100	D-Mannitol	69
Galactitol	41	D-Mannosa	59
D-Fruktosa	114	Raffinosa	22
D-Galaktosa	63	D-Rhamnosa	33
D-Glukosa	69	D-Sorbitol	51
Gula invert	95	Xylitol	102
Laktosa	39	D-Xylose	67
Maltosa	46

Keterangan : 10 % larutan

Sumber: pangan plus.com

BAB IV. KESIMPULAN

§  Gula jagung merupakan gula yang diekstraksi dari tanaman jagung dan termasuk jenis pemanis non-nutritif karena memiliki kandungan kalori yang rendah.

§  Pemanis dari gula jagung berguna untuk perencanaan konsumsi makanan diet bagi penderita diabetes.

§  Tahapan pembuatan gula jagung adalah Likuifikasi, Sacharifikasi, Refining sirup dekstrosa, Isomerisasi dan Refining HFS.

§  Gula jagung memiliki beberapa manfaat, diantaranya pemanis rendah kalori bagi penderita diabetes, pemanis rendar kalori untuk makanan diet, meningkatkan cita rasa dan aroma, memperbaiki sifat-sifat fisik dan kimia dan berfungsi sebagai pengawet.

DAFTAR PUTAKA

Almatsier, Sunita. 2004. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta

Astuti, M.P. 2007. Diabetes VS Konsumsi Gula. Available at : http://www.tabloid-nakita.com (diakses 12Mei 2007)

Buckle, K.A. 1987. Ilmu Pangan. Universitas Indonesia Press. Jakarta

Winarno, F.G. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta

Anonim.2007. Tingkat Kemanisan. Avalaible at: http://panganplus.com. (diakses 12Mei 2007)

Anonim. 2007 Beberapa Bahan Pemanis Alternatif yang Aman. Avalaible at: http://kompasCyberMedia.com.  (diakses 12Mei 2007)

Anonim. 2007. High_fructose_corn_syrup. Avalaible at: http://en.wikipedia.org (diakses 12Mei 2007)