Serealia

Serealia (dikenal juga sebagai sereal atau biji-bijian) adalah sekelompok tanaman yang ditanam untuk dipanen biji atau bulirnya sebagai sumber karbohidrat.
Kebanyakan serealia merupakan anggota dari suku padi-padian dan disebut sebagai serealia sejati. Anggota yang paling dikenal dan memiliki nilai ekonomi tinggi, sehingga dikenal sebagai serealia utama adalah padi, jagung, gandum, gandum durum, jelai, haver, dan gandum hitam. Beberapa tanaman penghasil bijian yang bukan padi-padian juga sering disebut serealia semu; mencakup buckwheat, bayam biji, dan kinoa. Beberapa serealia juga dikenal sebagai pakan burung berkicau, seperti jewawut dan berbagai jenis milet. Walaupun menghasilkan pati, tanaman seperti sagu, ketela pohon, atau kentang tidak digolongkan sebagai serealia karena bukan dipanen bulir/bijinya.
Serealia dibudidayakan secara besar-besaran di seluruh dunia, melebihi semua jenis tanaman lain dan menjadi sumber energi bagi manusia dan ternak. Di sebagian negara berkembang, serealia sering kali merupakan satu-satunya sumber karbohidrat.
Nama serealia berasal dari kata ceres dalam bahasa orang-orang Kekaisaran Romawi. Ceres adalah nama dari dewi yang diyakini sebagai pemberi biji-bijian. Serealia mencakup semua jenis tanaman yang bijinya bisa dipanen untuk dimanfaatkan secara ekonomi sebagai bahan makanan pokok.
Tanaman dalam kelompok serealia sebagian besar termasuk dalam padi-padian dan biasa disebut serealia sejati. Padi-padian ini masuk dalam famili rumput-rumputan. Sementara jenis serealia yang tidak berasal dari padi-padian disebut sebagai serealia semu. Jenisnya yaitu gandum kuda, bayam biji, dan kinoa.
Karakteristik lain dari serealia adalah menghasilkan pati. Namun tidak semua tanaman penghasil pati disebut serealia. Jenis tanaman yang dimasukkan sebagai serealia adalah yang menghasilkan pati di dalam bulir atau bijinya.
Struktur umum dari biji tanaman serealia adalah terbagi tiga lapis. Lapis terluarnya adalah kulit biji, kemudian butir biji, dan lembaga.
Dalam peradaban manusia, padi adalah salah satu jenis tanaman budi daya yang paling penting. Tidak semua jenis padi dibudidayakan, beberapa genus padi dapat tumbuh secara liar. Di dunia, produksi padi merupakan yang terbanyak setelah jagung dan gandum. Namun, padi merupakan sumber karbohidrat yang paling utama bagi sebagian besar penduduk di dunia. Padi yang telah diolah disebut sebagai beras. Penduduk di daerah tropika menjadikan padi dari hasil sawah sebagai makanan pokok.
Jagung merupakan salah satu serealia yang dijadikan sebagai bahan makanan pokok. Penduduk di Amerika Utara, Amerika Selatan, dan Afrika menjadikan jagung sebagai makanan pokok. Sementara negara-negara lain di dunia menjadikan jagung sebagai pakan ternak yang utama. Beberapa penduduk dari daerah di Indonesia juga menjadikan jagung sebagai sumber karbohidrat utama, seperti di Pulau Madura dan Nusa Tenggara Timur.
Gandum merupakan salah satu tanaman dalam kelompok padi-padian dengan kandungan karbohidrat yang tinggi. Produk gandum yang paling umum adalah tepung terigu. Gandum juga digunakan sebagai pakan ternak. Hasil fermentasi dari gandum juga digunakan sebagai bahan pembuatan alkohol. Gandum memiliki biji berbentuk opal. Diameter biji gandum antara 2–3 mm dengan panjang antara 6–8 mm. Lapisan biji gandum terbagi tiga, yaitu bagian kulit, endosperma, dan lembaga. Gandum bertekstur keras sama dengan jenis serealia lain pada umumnya.
Spesies gandum sulit dibedakan karena memiliki genetika yang kompleks. Penamaannya juga sulit karena jumlah spesiesnya yang banyak. Terdapat sedikitnya 23 spesies gandum yang sudah dapat dibedakan satu sama lain. Skema penamaan gandum dapat dibagi menjadi dua cara, yaitu penamaan sederhana dan penamaan berdasarkan kekerabatan genetik.
Keunggulan gandum dibandingkan dengan jenis serealia lainnya adalah memiliki gluten. Namun kekurangannya ada pada lokasi penanaman. Gandum hanya tumbuh di dataran tinggi tropis dengan iklim tropika yang kelembapannya rendah. Pada kelembapan yang tinggi, gandum mudah terserang penyakit tanaman terutama penyakit karat, hawar, dan kudis.
Jawawut merupakan jenis serealia yang bijinya berukuran kecil. Biji jawawut mengandung nutrisi penting yang dibutuhkan oleh manusia. Jawawut sangat subur sehingga mampu tumbuh di lahan berbatu. Pertumbuhannya juga tidak memerlukan banyak bantuan pemupukan dan pestisida. Jawawut dapat tumbuh hanya dengan kebutuhan air yang sedikit pada lahan kering. Kebutuhan airnya hanya 25% dari total curah hujan. Jawawut merupakan salah satu sumber karbohidrat.
Sorgum asalnya tumbuh di Afrika. Keunggulan sorgum dibandingkan tanaman palawija lainnya adalah mampu beradaptasi di lingkungan yang mengalami kekeringan. Sorgum juga mengandung banyak nutrisi dan tidak memerlukan pemupukan yang banyak agar dapat tumbuh dengan subur. Kandungan karbohidrat di dalam sorgum lebih banyak dibandingkan dengan gandum. Namun lebih rendah dibandingkan dengan padi dan jagung. Nilai karbohidratnya bergantung kepada varietas dan lahan pertanamannya. Namun secara umum nilainya adalah 73%. Sorgum juga memiliki kandungan lemak sebesar 3,5% dan protein sebesar 10%. Penduduk di Asia Selatan dan Afrika Sub-Sahara menjadikan sorgum sebagai makanan pokok. Sementara negara-negara lain di dunia menjadikannya sebagai pakan ternak.
Jali adalah tanaman asli Asia. Penyebarannya di India, Tiongkok, Myanmar, Malaysia, dan Indonesia. Kandungan protein pada jali lebih tinggi dibandingkan dengan padi, gandum, sorgum, dan jagung. Nilainya berkisar antara 14–20%. Namun, kandungan karbohidrat di dalam jali lebih rendah dibandingkan serealia lainnya. Nilainya hanya 67–76%. Jali biasanya digunakan untuk pembuatan bir dan malt. Fungsi lainnya sebagai pakan ternak. Jali ditanam pada daerah yang kering atau dingin bersama dengan gandum.
Milet adalah gabungan dari berbagai serealia berbiji kecil. Di Asia Selatan dan Afrika, milet dijadikan sebagai makanan pokok. Milet juga dapat dijadikan pakan bagi burung peliharaan.
Haver mengandung biji. Ketika separuh dari malai telah keluar dari pelepah daunnya, maka haver memasuki umur berbunga. Fase pertumbuhan pada haver sama dengan jenis serealia yang lainnya. Waktu pertumbuhan bergantung kepada varietas, unsur hara, suhu, dan kelembapan. Faktor lainnya adalah hama dan penyakit tanaman. Haver biasanya tumbuh secara liar di sekitar tanaman serealia lainnya.
Haver dapat mengandung racun akibat keberadaan kapang dari spesies Peniccillium citrinum dan Peniccillium viridicatum. Kedua kapang ini menghasilkan mikotoksin berupa citrinin. Haver dapat digunakan sebagai beras non-padi dengan diolah menjadi tepung. Pada masa kuno, haver merupakan makanan pokok bagi penduduk di wilayah Skotlandia. Haver pernah menjadi makanan pokok setelah masa perang di dunia yang mengurangi jumlah komoditas beras. Setelahnya, haver menjadi pakan bagi ternak.
Gandum hitam cocok untuk ditanam di tempat beriklim dingin.
Triticale merupakan hasil persilangan antara gandum dan gandum hitam. Dari segi bentuk, triticale mirip dengan gandum hitam.
Gandum kuda merupakan makanan penduduk di Eropa dan Asia. Penggunaannya sebagai bahan pembuatan dari beragam jenis kue dadar. Gandum hitam biasa dicampur dengan gandum yang digiling kasar.
Fonio adalah makanan pokok di beberapa negara di Afrika. Fonio umumnya ditemukan di Afrika Barat.
Kinoa termasuk jenis serealia semu yang langka. Tanaman ini hanya tumbuh di Andes.
Serealia dibudidayakan di seluruh wilayah di dunia dalam skala besar-besaran. Cara memperbanyak tanaman serealia juga melalui penanaman biji. Tanaman serealia dapat tumbuh di lahan basah. Serealia juga dapat dibudidayakan di lahan kering. Pembudidayaan serealia sama pada semua jenis tanamannya. Serealia masuk sebagai jenis tanaman semusim. Budidayanya dilakukan sekali tanam sekali panen.
Jenis serealia yang pertama kali dibudidayakan oleh manusia adalah gandum. Pembudidayaan gandum bersamaan dengan dimulainya kegiatan bercocok tanam dan beternak oleh manusia. Pembudidayaan gandum lebih awal dibandingkan dengan padi dan jagung. Karena itu, sedikitnya 40 negara menjadikan gandum sebagai makanan pokok.
Sementara tanaman lain seperti sorgum hanya dibudidayakan oleh beberapa negara khususnya Amerika Serikat, Argentina, Nigeria, Ethiopia, Sudan, dan India. Khusus di Amerika Serikat, sorgum hanya dijadikan sebagai pakan ternak. Keragaman genetik yang paling banyak untuk sorgum berada di Ethiopia dan negara-negara di sekitarnya.
Sebelum padi menjadi makanan pokok di Asia Timur dan Asia Tenggara, jawawut dijadikan sebagai makanan pokok penduduknya. Budidaya tanaman jawawut dilakukan oleh banyak negara di Afrika dan beberapa negara di Asia.
Ada pula jenis serealia yang dibudidayakan secara terbatas, yaitu jali. Jali hanya dibudidayakan di daerah tropis dan subtropis, khususnya di India, Tiongkok, Malaysia, Filipina, Thailand dan Mediterania. Spesies jali yang memiliki kulit yang keras hanya dibudidayakan untuk pembuatan aksesori. Sementara jali yang tumbuh liar dianggap sebagai gulma.
Kandungan karbohidrat dalam tanaman-tanaman serealia sangat berlimpah. Biji tanaman dalam kelompok serealia dapat digunakan sebagai sumber karbohidrat. Sebagian besar serealia dari kelompok padi-padian memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi. Beberapa di antara padi-padian ini adalah beras, jagung, gandum, sorgum, barli, gandum hitam dan haver. Sorgum menjadi salah satu sumber karbohidrat pengganti beras.
Kadar protein pada jenis serealia ditentukan oleh jenis varietas, lingkungan dan kondisi pertumbuhan. Nilai kadar protein pada serealia antara 8–16%. Sementara daya cerna terhadap protein serealia adalah antara 80–90%. Peningkatan daya cerna akan terjadi selama proses penggilinganm dekortikasi, fermentasi atau perkecambahan. Meskipun daya cerna serealia terhitung baik, tetapi terdapat ketidakseimbangan komposisi pada asam amino esensialnya. Pembatasan asam amino pada serealia umumnya adalah lisin. Namun pada jagung, pembatasnya adalah triptofan. Sementara sebagian besar lainnya memiliki pembatas berupa treonin.
Serealia umumnya memiliki kandungan lemak yang sangat sedikit. Letak lemak hanya pada bagian lembaga. Namun, serealia memiliki asam lemak dengan asam lemak esensial dan asam linoleat yang berlimpah. Kandungan asam lemak sensial dan asam linoleat sebanyak 30–60%. Kondisi ini membuat serealia tidak memiliki asam lemak jenuh dan sedikit pitosterol. Lemak di dalam serealia dibedakan menjadi lemak polar dan lemak non-polar. Secara umum, 95% dari lemak nonpolar pada serealia adalah trigliserida.
Penelitian mengenai serealia menyimpulkan bahwa serealia mengandung serat. Jenis seratnya adalah serat larut dan serat tak larut. Di dalam serealia banyak terkandung pati. Pada serealia, ukuran pati lebih kecil dibandingkan pada pati umbi-umbian dan kacang-kacangan.
Serealia mengandung vitamin B. Namun, kandungannya lebih rendah dibandingkan dengan kedelai. Kandungan air pada benih tanaman serealia kurang dari 15%. Mineral utama yang terdapat pada serealia adalah magnesium dan kalium.
Serealia juga mengandung senyawa bioaktif bernama sterol nabati. Senyawa ini dapat memengaruhi metabolisme hormon yang terdapat di dalam usus.
Serealia adalah satu satu jenis bahan pangan hasil pertanian. Peran serealia pada bahan makanan adalah sumber protein nabati. Selain itu, serealia menghasilkan serat pangan, khususnya dari beras, jagung dan gandum. Jenis serat pangan pada serealia meliputi selulosa, hemiselulosa, substansi pektat dan glikoprotein.
Jenis serealia yang dijadikan sebagai pangan utamanya padi, gandum dan jagung. Sementara jenis serealia lainnya dijadikan sebagai makanan ternak karena bijinya dapat menciut. Jenis serealia yang dapat dijadikan sebagai pakan adalah jawawut dan milet. Kedua jenis serealia ini menjadi pakan bagi burung yang mampu berkicau.
Produk yang dihasilkan oleh serealia dapat produk kering seperti pasta dan makaroni. Ada pula produk hasil fermentasi dari serealia yaitu roti. Serealia juga dapat menggantikan daging merah dalam menu diet. Namun, serealia harus dibuat sebagai makanan difortifikasi. Beberapa negara berkembang di dunia menggunakan serealia sebagai satu-satunya sumber karbohidrat bagi pangan maupun pakan.
Sereali merupakan kelompok tanaman yang paling banyak menghasilkan varietas mutan tanaman. Jenis yang paling banyak menghasilkan mutan adalah padi, barli dan gandum. Di Tiongkok dihasilkan telah dihasilkan sebanyak 106 varietas mutan sebagai bagian dari pemuliaan tanaman.
Diet mediterania memasukkan serealia sebagai bagian dari pola makan. Dalam diet mediterania, porsi serealia hanya dimakan pada saat sarapan dan makan malam. Serealia dijadikan makanan diet bersama dengan sayuran, kacang-kacangan dan ikan.
Biji-bijian pada serealia umumnya mengalami kerusakan akibat gangguan serangga. Kecepatan pengrusakan biji-bijian oleh serangga bergantung kepada peningkatan jumlah serangga. Serangga akan menambahkan kadar air pada biji-bijian serealia yang mempercepat pertumbuhan mikroba. Mikroba ini kemudian mempercepat kerusakan biji-bijian. Jenis serangga yang menjadi hama bagi biji-bijian serealia adalah kumbang, ngengat dan tungau.
Ada pula mikroba yang dapat hidup di serealia dan menjadi perusaknya yaitu Bacillus cereus. Jenis mikroba lainnya yang juga merusak serealia adalah Aspergillus flavus. Mikroba ini adalah kapang yang menyerang serealia ketika masih masa penanaman di ladang maupun ketika serealia sudah berada di tempat penyimpanan. Pada jagung yang akan dipanen, Aspergillus flavus menghasilkan racun yang disebut aflatoksin yang dapat membahayakan kesehatan.
Lembaga Penelitian Padi Internasional didirikan di Los Baños, Laguna dalam wilayah negara Filipina. Tujuannya sebagai lembaga filantropi yang dikhususkan untuk penelitian tentang tanaman padi dan tahapan produksi padi. Nota kesepahaman pendirian Lembaga Penelitian Padi Internasional ditandatangani oleh Pemerintah Filipina dan Yayasan Rockfeller Ford di Los Baños, Laguna pada tanggal 9 Desember 1959. Sejak tahun 1972, Lembaga Penelitian Padi Internasional memperoleh dukungan dari Lembaga Konsultasi Penelitian Pertanian Internasional.
Pusat Penelitian Internasional untuk Perbaikan Jagung dan Gandum adalah organisasi nirlaba internasional yang dikhusukan untuk penelitian jagung, gandum, dan triticale di seluruh dunia. Kantor pusatnya berada di Kota Meksiko. Fokus utamanya adalah peningkatan produktivitas sumber daya pertanian di negara-negara berkembang. Pusat Penelitian Internasional untuk Perbaikan Jagung dan Gandum juga memperoleh dukungan dari Lembaga Konsultasi Penelitian Pertanian Internasional.
Lembaga Penelitian Internasional untuk Tanaman Tropika Kering adalah lembaga penelitian dan pengembangan khusus untuk tanaman-tanaman pada iklim semi-kering. Fokus penelitiannya pada ketidakteraturan pola iklim, degradasi lahan dan kelangkaan air bersih. Kegiatan-kegiatan lembaga ini meliputi perbaikan analisis variabilitas iklim. Lembaga Penelitian Internasional untuk Tanaman Tropika Kering juga membuat proyek-proyek yang bertujuan mengatasi degradasi lahan dan kelangkaan air bersih. Lembaga ini juga mengadakan perbaikan di bidang manajemen tanaman dan pemuliaan tanaman.
Tabel berikut menunjukkan produksi tahunan serealia utama pada tahun 1961 dan 2005. Isinya disusun berdasarkan produksi tahun 2005. Semua, selain gandum kuda dan kinoa adalah serealia sejati.