## PENGOLAHAN BERAS WANGI BUATAN METODE DAN RETENSI SENYAWA AROMA

## [Processing of Artificial Fragrant Rice
The Method and Aroma Retention]

## Filli Pratama
Dosen di Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian Unsri Palembang
Diterima 10 Maret 2006 / Disetujui  5  November 2006

## ABSTRACT
Processing of artificial fragrant rice in which one or more aroma compounds were introduced into raw milled rice were studied. The end product, which is potentially marketable, showed no visible difference  in appearance from the untreated rice, and the cooked product showed perceivable aroma to the consumers.  The aromatisation process used liquid carbon dioxide as a vehicle to deliver the aroma.  Five aroma compounds of  eugenol, iso-eugenol,  methyl eugenol, cinnamyl alcohol, and cinnamaldehyde were used as model compounds.  The results showed that liquid carbon dioxide at a pressure of 8 MPa and an equilibration time of 5 minutes were found to be the optimum conditions for imparting the aroma compounds into the rice.  The retention of the model aroma compounds in rice were in the range of 33% to  50%.  The aroma carrier was found to be able to carry the model compounds into the core of rice.  This was significant, as it potentially provided a longer period for the aroma compounds to remain in the rice.
Key words: artificial fragrant rice, liquid carbon dioxide, aroma

## PENDAHULUAN
Masyarakat  Indonesia  lebih  menyukai  beras giling  yang  telah  disosoh  karena  warnanya  lebih  putih. Konsumen dewasa ini tidak hanya memperhatikan warna beras  tetapi  juga  mutu  tanak  nasi.    Mutu  tanak  nasi meliputi  warna,  tekstur  dan  aroma  setelah  beras  giling dimasak  menjadi  nasi.    Warna  nasi  sangat  ditentukan oleh  derajat  penggilingan  beras.    Tekstur  nasi dipengaruhi oleh kadar amilosa di dalam beras.  Aroma wangi nasi secara alami terdapat di dalam beras wangi.
Aroma wangi nasi kadang sengaja ditambahkan pada waktu pemasakan, misalnya dengan penambahan daun  pandan  wangi  sewaktu  penanakan  nasi.    Beras wangi  yang  juga  dikenal  dengan  sebutan scented  rice , fragrant rice atau aromatised rice disukai sebagian besar masyarakat terutama yang berada di negara-negara Asia tenggara  dan  timur  serta  di  Timur  tengah  (Paule  dan Powers,  1989).    Aroma  wangi  pada  tanaman  padi  juga tercium  pada  daun  dan  batang  tanaman  padi  sehingga menarik  serangga  dan  tikus  (Pinson,  1984).    Hal  ini menyebabkan  para  petani  kurang  tertarik  untuk menanam  beras  wangi.    Di  lain  pihak  konsumen  beras lebih menyukai beras wangi.
Sehubungan  dengan  itu,  rekayasa  teknologi pewangian  terhadap  beras  yang  tidak  wangi  dengan penampakan  produk  akhir  yang  berbeda  tidak  nyata dengan  beras  wangi  alami  perlu  dilakukan.    Salah  satu faktor  yang  menjadi  penghambat  pembuatan  beras
wangi adalah sifat butir beras giling yang sangat sensitif terhadap keretakan.
Teknologi pewangian beras pada penelitian ini menggunakan aroma  carrier (pembawa  aroma)  untuk mengantarkan  aroma  ke  dalam  beras.    Jenis  pembawa aroma  yang  digunakan  adalah  karbon  dioksida  cair. Yoshitsugu  (1988),  Katsushi  et  al.,  (1990),  Hiroki  et  al. (1992)  dan  Youichirou  et  al.,  (1994)  menggunakan beberapa fase karbon dioksida untuk menghilangkan bau tidak  sedap  pada  beras  lama  yang  berbau apak ,  dan mereka melaporkan bahwa produk akhir yang dihasilkan berbeda tidak nyata dengan produk sebelum perlakuan. Dengan  demikian,  penggunaan  karbon  dioksida  cair berpeluang sebagai pembawa aroma ( aroma carrier ) ke butiran beras karena memiliki difusivitas yang tinggi dan viskositas yang rendah (Rizvi et al., 1986).
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mempelajari proses  pengolahan  beras  wangi  buatan  dengan menggunakan  karbon  dioksida  cair  sebagai  pembawa aroma.

## METODOLOGI

## Bahan dan alat
Beras  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  beras  tidak  wangi  varietas Doongara .    Beras  ini digiling  (derajat  penggilingan  =  15%)  dengan menggunakan mesin penggiling Satake grain testing mill (type TM, class 05, no.5.54006). Beras tersebut disimpan
pada  ruang  pendingin  dengan  suhu  4 o C  untuk menghindari  perubahan  fisik  dan  kimia  selama penelitian.    Beras  dibiarkan  pada  ruang  suhu  25 o C selama semalam sebelum digunakan.
Karbon  dioksida  yang  dipakai  merupakan industrial  grade .    Senyawa  aroma  yang  digunakan sebagai model adalah cinnamaldehyde (98+%, Aldrich ), cinnamyl alcohol ( laboratory reagent, Hopkin & Williams ), eugenol (99%, Aldrich) ,  iso-eugenol  (99+%, Aldrich ), methyl  eugenol (98+%, Aldrich ), n -decane  (GLC grade , BDH), dan gas nitrogen ( high purity , BOC gases ).

## Metode  pewangian  beras menggunakan karbon dioksida cair
Penggunaan karbon dioksida cair dilakukan pada tekanan miniml 8 Mpa dengan suhu 32 C. Pengepresan gas  karbon  dioksida  menjadi  karbon  dioksida  cair dilakukan  dengan  menggunakan  gas  nitrogen  pada tekanan  minimal  11  MPa.  Jumlah  sampel  beras  giling yang  digunakan  sebanyak    2  gram.  Senyawa  aroma yang  digunakan  (10µl)  disuntikkan    pada  inlet  karbon dioksida  cair  ke  dalam  karbon  dioksida    cair  ke  dalam tabung beras. Lama perendaman beras di dalam karbon dioksida cair adalah 5 menit ( Pratama, 200).

## Analisis senyawa aroma dalam beras dengan GC
Sampel  beras  yang  telah  mengalami  proses pewangian  langsung  dianalisa  konsentrasi  aroma  yang dapat  diretensi  di  dalam  beras.    Analisis  konsentrasi sroma  yang  terserap  kedalam  beras  wangi  buatan dilakukan  dengan  dua  tahap.  Tahap  1  adalah  proses ekstraksi  senyawa  aroma  dari  sampel  beras  dengan menggunakan  etanol,  dan  dilanjutkan  dengan  tahap  2, yaitu  pengukuran  aroma  yang  terekstraksi  dengan menggunakan Gas Chromatography (GC).
Ekstraksi  senyawa  aroma  dalam  beras  wangi buatan dilakukan dengan cara merendam dalam sampel beras  dalam  botol  vial  (kapasitas  20  mL)  yang  telah berisi  larutan  metanol  sebanyak  3  mL.  Perendaman dilakukan  selama  12  jam,  dan  diteruskan  dengan pengadukan  menggunakan  pengaduk  magnetik  selama 2 jam.  Ke dalam larutan tersebut kemudian ditambahkan 1 mL standar internal n- decane .  Larutan standar internal dibuat  dengan  cara  menimbang  10  mg  n- decane ke dalam  labu  ukur  ukuran  50  mL,  dan  ditambahkan metanol  sampai  tanda  batas.    Selanjutnya  campuran larutan dalam botol vial tersebut diambil sebanyak 2 mL dan disentrifugasi pada kecepatan 4.000 rpm selama 20 menit untuk mendapatkan larutan yang jernih.  1 L dari larutan yang jernih ini disuntikkan ke GC.
Gas Kromatografi (GC Hewlett Packard Model 5890A)  dilengkapi  dengan  kolom  SGE  BP  5  (2.5  m 0.22 mm   1.0  m) dan FID (Flame Ionization Detector). Inlet  dan  detektor  berada  pada  suhu  200 o C,  dan  gas nitrogen  yang  digunakan  berada  pada  tekanan  7  kPa dengan rasio pemisahan ( split ratio ) sebesar 40:1.  Suhu
awal pada oven adalah 120 o C dan dipertahankan selama 1  menit  dan  diprogram  meningkatkan  sebanyak 10 o C/menit  sampai  230 o C.    Data  yang  diperoleh  diolah dengan  menggunakan  Hewlett  Packard  ChemStation CORE software (version A.03.02).
Perhitungan  konsentrasi  aroma  (D)  dalam  beras (mg/100g  beras  giling)  menggunakan  rumus  sebagai berikut :
D = (g) beras sampel berat x C RRF B x x A x 0,6
A= luas puncak kromatogram aroma sampel B = konsentrasi standar internal (mg/L) C = luas puncak kromatogram standar internal RRF = Relative Response Factor
RRF = F E x H G

## Deteksi  senyawa  aroma  dalam  beras  dengan SPME/GC
Lima  butir  beras  giling  wangi  buatan  dikupas secara  merata  di  seluruh  permukaan  butiran  sampai diperoleh  inti  beras.    5  inti  beras  tersebut  ditempatkan dalam screw-cap vial ukuran 2 mL.  Aroma dalam sampel ditangkap  dengan  menggunakan    SPME  holder (Supelco) yang dilengkapi dengan 1-cm polydimethylsiloxane (PDMS)/carboxen  fiber.    Analysis dilakukan  dengan  menggunakan  GC  Varian  3800  yang dihubungkan dengan ion-trap mass spectrometer (Saturn 2000)  dengan  kecepatan  1  scan/detik  dan  20  A  arus emisi.    Kolom  yang  digunakan  adalah  Chromapack  CP Wax 52 CB (30 m   0,25 mm   0,25  m).  SPME fiber didesorpsi  ke  GC-MS  melalui injection  port pada  suhu 220 o C  dan  dibiarkan  selama  10  menit.    Suhu  oven  GC mula-mula 60 o C, dan meningak 3 o C/menit sampai 240 o C.    Kecepatan  aliran  helium  dalam  GC  dipertahankan konstan pada tekanan 10 psi.

## Deteksi senyawa aroma dalam beras dengan  metode FT-IR Spectroscopy
Jenis  FT-IR  spectrometer  yang  digunakan adalah  Perkin-Elmer  System  2000.    Persiapan  sampel untuk  metode  ini  sama  seperti  yang  dijealskan  untuk metode  penggunaan  SPME/GC.    Butiran-butiran  inti beras (150 inti beras) diletakkan di atas attenuated total reflectance  (ATR)  crystal  plate  (dilapisi  dengan zinc selenide ).  Absorpsi spektrum dilakukan pada gelombang ( wavenumber ) antara 600 sampai 5.200 cm -1 . Pendeteksian ada atau tidaknya senyawa aroma pada  inti  beras  dilakukan  dengan  membandingkan spektrum  yang  dihasilkan  dari  senyawa  aroma  murni yang  ditambahkan  pada  beras  dengan  spektrum  yang dihasilkan  dari  sampel  inti  beras.    Spektrum  senyawa aroma  murni  diperoleh  dengan  mengoleskan  senyawa
tersebut  di  atas  ATR  crystal  plate  dan  didetektsi  pada panjang gelombang yang sama untuk sampel inti beras. Apabila ada kesamaan spektrum yang dihasilkan antara senyawa aroma murni dengan spektrum yang dihasilkan dari sampel inti beras maka menunjukkan aroma berada pada  inti  beras.    Sebaliknya,  apabila  tidak  sama  maka menunjukkan  senyawa  aroma  yang  dimasukkan  ke dalam beras tidak dapat mencapai inti beras .
Analisis data Data  yang  diperoleh  selanjutnya  dianalsis dengan  menggunakan Analysis  of  Variance (ANOVA) untuk  melihat  pengaruh  jenis  senyawa  aroma  terhadap retensi  aroma  dalam  butiran  beras.    Jumlah  ulangan untuk  setiap  perlakuan  adalah  5  ulangan.    Data  hasil deteksi  aroma  dalam  butiran  beras  disajikan  dalam bentuk kromatogram.

## HASIL PEMBAHASAN
Beras giling yang telah dilakukan perendaman dalam  karbon  dioksida  cair  mengalami  ”penyosohan” pada permukaan butiran beras sehingga terlihat adanya bubuk-bubuk  halus  berwarna  putih.    Keadaan  ini  terjadi pada  beras  giling  yang  mengalami  perendaman  lebih dari  5  menit.    Oleh  karena  itu,  selanjutnya  proses pengolahan  beras  wangi  buatan  menggunakan  lama perendaman  selama  5  menit.    Sampel  beras  giling sebelum  dan  sesudah  perendaman  dalam  karbon dioksida cair seperti terlihat pada Gambar 1.
Lima  jenis  senyawa    yang  digunakan  sebagai model  senyawa  aroma  adalah eugenol,  cinnamyl,
alcohol, iso-eugenol, meythl eugenol dan cinnamaldehyade .  Lima  jenis  senyawa    aroma  ini memiliki gugus fungsional yang berbeda, sehingga dapat diketahui  jenis  gugus  bertahan  lebiih  lam  di  dalam butiran  beras.  Hasil  pengukuran  terhadap  jumlah senyawa  aroma  yang  dapat  diserap  oleh  beras  seperti ditunjukkan pada Gambar 2.
Hasil  sidik  ragam  menunjukkan  bahwa  ada perbedaan  yang  tidak  nyata  dalam  penyerapan  5  jenis senyawa  aroma  yang  digunakan  oleh  beras.  Dari sebanyak  10  l egeunol yang  ditambahkan  ke  dalam beras, diperkirakan 50% yang dapat terserap oleh beras selama  5  menit  perendaman  di  dalam  karbon  dioksida cair. Sedangkan untuk cinnamyl alcohol, cinnamaldehyde,  iso-egueol,  dan  methyl  eguenol masing-masing  adalah  41%,    34%,  35%  dan  33% berturut-turut.
Keberadaan  senyawa  aroma  yang  dibawa  oleh karbon  dioksida  cair  ke  inti  beras  dideteksi  dengan menggunakan  FT-IR  spektroskopi  dan  SPME/GC. Gambar 3 memperlihatkan hasil deteksi senyawa aroma di dalam inti beras dengan menggunakan metode FT-IR spektroskopi.    Hasil  deteksi  menunjukkan  bahwa  pada inti  beras  masih  terdapat  senyawa  aroma  yang digunakan  dalam  proses  pengolahan  beras  wangi.    Hal yang  sama  juga  ditunjukkan  dari  hasil  deteksi  dengan menggunakan  SPME/GC.    Gambar  4  menunjukkan bahwa  inti  beras  dari  beras  wangi  dengan  aroma eugenol mengandung eugenol .    Keadaan  ini membuktikan  bahwa  karbon  dioksida  cair  mampu membawa  senyawa  aroma  ke  inti  beras.  Dengan demikian beras wangi buatan ini dapat tahan lebih lama kewangiannya.
(a) (b)
(c) Sebelum perendaman Setelah 5 menit Setelah 6 menit
Gambar 1.  Beras giling sebelum dan sesuah direndam dalam karbon dioksida cair
Gambar 2.  Konsentrasi senyawa aroma yang dapat diserap oleh beras
(a) Eugenol
(b) Iso-eugenol (c) Methyl eugenol (d) Cinnamaldehyde
(e) Cinnamyl alcohol
__   =  senyawa aroma tanpa beras __ =  inti beras giling selama 0 menit pada crystal plate __ =  inti beras giling selama 30 menit pada crystal plate __ =  inti beras giling setelah 60 menit pada crystal plate
Gambar 3.  Spektrum  senyawa aroma pada inti beras giling dengan menggunakan FT-IR Spektroskopi
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 eugenol cinnamyl alcohol
isoeugenol methyl eugenol cinnamal- dehyde Senyawa Aroma Ko n se n tr as i ar o m a d al am b er as ( m g /1 0 0 g )
Gambar 4.  Kromatogram senyawa eugenol (a) dan kromatogram beras wangi (b)   dengan menggunakan SPME/GC

## KESIMPULAN
Pewangian beras giling dengan menggunakan karbon  dioksida  cair  dapat  menghasilkan  beras  wangi. Retensi  senyawa  aroma  beras  berkisar  antara  33% sampai 50%.  Senyawa aroma yang dibawa oleh karbon dioksida  cair  pada  proses  pewangian  beras  dapat mencapai inti beras.

## DAFTAR PUSTAKA
Hiroki, G., Yasuo, N. and Kenichi, Y.  1992. Rice flavor improvement with supercritical or liquid carbon dioxide. Japan  Kokai  Tokkyo  Koho ,  5:  347- 354.
Katsushi,  H.,  Ikuo,  K.,  Norimitsu,  N.  and  Tokuji,  Y. 1990. Processing  of  brown  rice  with supercritical  or  liquid  carbon  dioxide. Japan Kokai Tokkyo Koho , 3: 285-292.
Paule,  C.M.  and  Powers,  J.J.    1989. Sensory  and chemical  examination  of  aromatic  and nonaromatic  rices. Journal  of  Food  Science , 54(2): 343-346.
Pinson, S.R.M.  1994. Inheritance of aroma in six rice cultivars. Crop Science , 34: 1151-1157.
Rizvi, S.S.H., Benado, A.L., Zollweg, J.A. and Daniels,
J.A.    1986. Supercritical  fluid  extraction: fundamental principles and modeling methods.
Food Technology , 6: 55-65.
Yoshitsugu, I.  1988. Washing of rice grains with liquid carbon  dioxide. Nippon  Jozo  Kyokaishi ,  83: 154-161.
Youichirou,  O.,  Mami,  I.  and  Kitoku,  S.    1994. Manufacture  of  polished  rice  with  liquefied carbon dioxide. Japan Kokai Tokkyo Koho , 4:
1-4.

## Chromatogram Plots
Plot 1:  c:\... \basil 2\filli's\rice+eugenol26-06-00.sms  RIC all Plot 2:  c:\... \basil 2\filli's\rice only26-06-00.sms  RIC all
36.50 36.75 37.00 37.25 37.50 37.75 38.00 minutes 25 50 75 100 125 150 kCounts 25 50 75 100 125 150 175 kCounts RIC all rice+eugenol26-06-00.SMS RIC all rice only26-06-00.sms eugenol eugenol senyawa murni eugenol inti beras wangi senyawa aroma lain yang ada pada beras (belum diidentifikasi)