Abstrak
Studi ini menyelidiki efek jenis penggilingan, kondisi penggilingan, dan varietas gandum pada ukuran partikel rata-rata, distribusi ukuran partikel, dan karakteristik kualitas tepung gandum utuh (WWF). Tiga varietas gandum (Goso [GS], Hojoong [HJ], dan Joongmo [JM]), yang mewakili berbagai kandungan protein, digiling menggunakan dua jenis penggilingan: penggilingan ultra-sentrifugal (UM) dan penggilingan pemotong (CM). Kondisi penggilingan disesuaikan berdasarkan bukaan saringan (0,5 dan 1,0 mm) dan kecepatan rotor (UM: 6000 dan 14.000 rpm; CM: 2000 dan 4000 rpm). Ukuran partikel rata-rata dan distribusi ukuran partikel WWF secara signifikan dipengaruhi oleh jenis penggilingan, kondisi penggilingan, dan interaksinya. UM dan CM menghasilkan distribusi ukuran partikel yang berbeda, dengan CM menghasilkan rentang yang lebih luas dan distribusi bimodal yang lebih jelas. Lebih jauh, jenis penggilingan dan kondisi penggilingan, beserta interaksinya, memengaruhi kandungan pati yang rusak, kapasitas retensi pelarut air dan natrium karbonat, sifat perekatan, dan aktivitas antioksidan dari WWF. Varietas gandum memengaruhi parameter seperti kadar air, abu, kandungan pati yang rusak, volume sedimentasi natrium dodecyl sulfate, sifat perekatan rapid viscoanalyzer (RVA), kandungan fenolik total, dan aktivitas antioksidan. Khususnya, pemilihan jenis penggilingan dan kondisi penggilingan yang tepat sangat penting untuk menghasilkan WWF dengan kekuatan gluten tinggi dari varietas gandum berprotein tinggi.
Aplikasi Praktis
Pengendalian ukuran partikel melalui optimalisasi penggilingan sangat penting untuk menghasilkan tepung gandum utuh berkualitas tinggi, terutama dari varietas gandum dengan kandungan protein tinggi.
1. PENDAHULUAN
Pola makan sehat untuk hidup sehat telah menjadi tren global. Makanan gandum utuh mengalami peningkatan permintaan karena kaya akan serat makanan dan kaya akan nutrisi seperti vitamin, mineral, antioksidan, dan fitokimia. Asupan nutrisi ini sangat penting untuk menjaga pola makan seimbang (Jacobs & Steffen, 2003 ; Jensen et al., 2004 ; Rosa-Sibakov et al., 2015 ; Vignola et al., 2016 ). Lebih jauh lagi, mengonsumsi biji-bijian utuh dapat membantu mencegah penyakit kronis seperti penyakit kardiovaskular, diabetes, dan obesitas (Anderson et al., 2000 ; Ghanbari-Gohari et al., 2022 ). Serat dalam biji-bijian utuh juga dapat berkontribusi pada keragaman mikrobiota usus (Jefferson & Adolphus, 2019 ).
Gandum adalah biji-bijian yang paling umum dan banyak dikonsumsi dan sering digunakan sebagai tepung gandum utuh (WWF) atau dedak gandum dalam berbagai produk. Namun, dedak dalam WWF berdampak negatif pada adonan dan produk akhir. Penambahan dedak gandum mengurangi kapasitas menahan gas dan mengikat air pada adonan, akibatnya menurunkan viskositas adonan dan berdampak negatif pada volume dan tekstur roti (Han et al., 2019 ; Hemdane et al., 2016 ). Selain itu, roti yang dibuat dengan dedak memiliki volume yang lebih rendah daripada roti kontrol yang dibuat tanpa dedak (Campbell et al., 2008 ).
WWF umumnya diproduksi dengan menggiling seluruh biji gandum atau menggiling dedak dan endosperma secara terpisah dan kemudian menggabungkannya (Doblado-Maldonado et al., 2012 ). Metode tradisional, seperti penggilingan batu (SM) dan penggilingan rol (RM), umumnya digunakan untuk memproduksi WWF komersial. SM melibatkan penggilingan biji-bijian di antara batu-batu besar menggunakan tekanan atau gesekan (Kihlberg et al., 2004 ), sedangkan RM melibatkan melewatkan biji-bijian melalui rol logam halus atau beralur di setiap tahap dan secara bertahap mengurangi ukurannya untuk mendapatkan tepung dengan ukuran partikel yang diinginkan (Carcea et al., 2020 ). Ukuran partikel (d50) WWF komersial bervariasi dari 22 hingga 176 µm, tergantung pada metode penggilingan, negara, dan jenis gandum (Moon, Xia, et al., 2021 ). Selain itu, banyak pabrik laboratorium digunakan untuk menyiapkan WWF skala kecil untuk mempelajari karakteristik kualitas dan aplikasinya. Di antara ini, penggilingan ultra-sentrifugal (UM) telah terbukti menjadi alat yang berguna untuk menghasilkan tepung gandum utuh berkualitas tinggi. Penggilingan ini bekerja dengan menggabungkan gaya sentrifugal berkecepatan tinggi dan gerakan rotor yang cepat, menghasilkan tindakan geser, ekstrusi, dan gosokan untuk menggiling biji-bijian di antara rotor berputar berkecepatan tinggi dan saringan cincin, sehingga mengurangi ukuran partikel (Gu et al., 2021 ; Khalid et al., 2017 ). Penggilingan pemotong (CM) juga dapat digunakan untuk menggiling biji-bijian, terutama melalui aksi geser antara rotor dan batang pemotong stasioner. Kedua penggilingan dapat beroperasi dengan bukaan saringan yang sama; namun, batasan kecepatan dan daya pengenalnya berbeda. UM dapat berjalan pada kecepatan yang jauh lebih tinggi (18.000 vs. 4000 rpm) tetapi dengan daya yang lebih kecil (760 vs. 1500 W) daripada CM. Selain itu, diharapkan menghasilkan ukuran partikel yang mirip dengan WWF, berdasarkan informasi pabrikan. Namun, muncul pertanyaan mengenai dampak ukuran partikel rata-rata dan distribusi ukuran partikel WWF yang diproduksi oleh pabrik yang berbeda terhadap karakteristik kualitas dan kemampuan pemrosesan. Oleh karena itu, ada baiknya menyelidiki dampak tindakan penggilingan kedua pabrik terhadap karakteristik kualitas WWF, yang memengaruhi atribut produk.
Selain jenis penggilingan, kondisi penggilingan sangat penting untuk kualitas WWF. Secara khusus, ukuran partikel WWF merupakan parameter penting yang harus dikontrol. Distribusi ukuran partikel WWF bervariasi berdasarkan jenis gandum dan metode penggilingan, yang secara signifikan memengaruhi kesesuaiannya untuk kue, kerupuk, roti, dan mi (Barak et al., 2014 ; Vouris et al., 2018 ). Penggilingan berlebihan dalam kondisi yang keras dapat meningkatkan jumlah pati yang rusak, yang dapat berdampak negatif pada sifat adonan dan kue (Barak et al., 2014 ). Sebuah studi tentang karakteristik kualitas dan kinerja pembuatan roti Ariheuk WWF yang diproduksi menggunakan UM melaporkan bahwa ukuran bukaan saringan dan kecepatan putaran penggilingan secara signifikan memengaruhi kekuatan gluten dan pembentukan pati yang rusak (Avarzed & Kweon, 2023 ; Avarzed et al., 2022 ). Oleh karena itu, mengendalikan ukuran partikel WWF sangat penting untuk menghasilkan tepung berkualitas lebih baik dan memahami perubahan karakteristik tepung yang dihasilkan. Selain itu, mengoptimalkan penggilingan melalui parameter operasional yang efisien meningkatkan manfaat ekonomi dengan meningkatkan hasil, mengendalikan ukuran partikel, dan mengurangi biaya operasional untuk produksi WWF komersial (Saroja et al., 2024 ).
Oleh karena itu, dalam penelitian ini, kami berhipotesis bahwa baik jenis penggilingan maupun kondisi penggilingan, dalam interaksinya dengan varietas gandum, secara signifikan memengaruhi sifat fisikokimia dan karakteristik kualitas serta WWF. Kami menyelidiki bagaimana berbagai jenis dan kondisi penggilingan memengaruhi karakteristik kualitas tepung ketika varietas gandum dengan kekuatan gluten yang berbeda digiling sebagaimana adanya di penggilingan.
2 BAHAN DAN METODE
2.1 Bahan
Tiga varietas gandum—Goso (GS), Hojoong (HJ), dan Joongmo (JM)—dengan kandungan protein masing-masing sebesar 9,9%, 10,9%, dan 15,0%, disediakan oleh Institut Nasional Ilmu Tanaman, Korea. Varietas ini dikembangkan untuk aplikasi tertentu: GS untuk kue dan bolu, HJ untuk mi, dan JM untuk roti. Reagen kelas satu digunakan dalam semua percobaan.
2.2 Penggilingan dan Analisis Ukuran Partikel Tepung Gandum Utuh
Desain eksperimen digunakan untuk menyiapkan tepung gandum utuh dalam kondisi penggilingan yang berbeda berdasarkan tiga faktor: jenis gandum, jenis penggilingan, dan kondisi penggilingan. Setiap faktor masing-masing memiliki tiga, dua, dan dua level. Untuk jenis penggilingan, UM dan CM dipilih karena keduanya merupakan penggilingan laboratorium yang praktis yang mampu menggunakan ukuran saringan yang sama. Mereka dapat menghasilkan ukuran partikel maksimum yang sama, tetapi dapat menghasilkan distribusi ukuran yang berbeda karena variasi dalam tindakan penggilingan dan kecepatan rotor. Masing-masing gandum GS, HJ, dan JM digiling menggunakan UM (POWTEQ FM200) yang dilengkapi dengan rotor 12 gigi dan bukaan saringan 0,5 (S) dan 1,0 mm (L). Kecepatan rotor diatur ke 6000 (L) dan 14.000 rpm (H) untuk menghasilkan empat WWF: UM-SL, UM-SH, UM-LL, dan UM-LH. Selain itu, CM (POWTEQ CM100 M Multi-functional CM) digunakan dengan ukuran saringan 0,5 (S) dan 1,0 mm (L), dan kecepatan rotor ditetapkan pada 2000 (L) dan 4000 rpm (H). Keempat WWF tersebut diberi nama CM-SL, CM-SH, CM-LL, dan CM-LH. Semua WWF yang diperoleh melalui proses penggilingan segera disegel dan disimpan pada suhu -20°C. Sebagai indikator kualitas utama WWF, distribusi ukuran partikel ditentukan menggunakan penganalisa ukuran partikel (LS 13 320; Beckman Coulter) dengan metode kering, yang dilakukan “apa adanya” tanpa dispersi dalam pelarut.
2.3 Analisis sifat fisikokimia tepung gandum utuh
Kadar air dan kadar abu dari WWF diukur menurut metode AACC 44-15.02 (AACCI, 2010 ) dan 08-01.01 (AACCI, 2010 ). Kadar pati yang rusak dari WWF ditentukan menggunakan Starch Damage Assay Kit (K-SDAM; Megazyme International).
2.4 Analisis kapasitas retensi pelarut dalam air dan larutan natrium karbonat
Kapasitas retensi pelarut (SRC) WWF diukur menurut metode AACC 56-11.02 (AACCI, 2010 ) dengan menggunakan air dan larutan natrium karbonat sebagai pelarut. Karena dedak gandum yang terkandung dalam WWF cenderung mengapung di supernatan tanpa presipitasi setelah disentrifugasi dalam larutan asam laktat dan sukrosa, sehingga menyebabkan kesalahan pada hasil SRC (Kweon et al., 2011 ), SRC asam laktat dan sukrosa tidak dimasukkan dalam percobaan.
2.5 Pengukuran kekuatan gluten
Untuk mengukur volume sedimentasi WWF dalam larutan natrium dodecyl sulfate (SDS)–asam laktat, Metode AACC 56–70.01 (AACCI, 2010 ) digunakan. Lima gram WWF ditempatkan dalam silinder ukur 100 mL, yang ditambahkan 50 mL air suling, dan kemudian ditutup dengan sumbat. WWF dalam silinder ukur dikocok secara vertikal dan horizontal untuk menghidrasi. Berikutnya, 50 mL larutan SDS–asam laktat (3%) ditambahkan, diikuti dengan pengocokan vertikal dan horizontal untuk pencampuran. Setelah didiamkan secara vertikal selama 20, 40, atau 60 menit, volume sedimen (mL) sampel dicatat.
2.6 Analisis properti paste
Sifat-sifat perekatan WWF diukur menggunakan viscoanalyzer cepat (RVA 4; Newport Scientific). WWF (3,5 g) dan air suling (25 mL) ditempatkan dalam tabung RVA dan diaduk rata menggunakan dayung plastik RVA untuk mencegah terbentuknya gumpalan. Campuran dijalankan dalam RVA selama 13 menit menggunakan metode Standar 1 (pemanasan dari 50 hingga 95°C pada laju 12,2°C/menit; menahan pada 95°C selama 2,5 menit; pendinginan dari 95 hingga 50°C pada laju 12,2°C/menit; menahan pada 50°C selama 2 menit). Parameter perekatan yang diukur dihitung menggunakan Thermocline for Windows (ver. 2.5; Newport Scientific).
2.7 Analisis kandungan fenolik total dan aktivitas antioksidan
Total kandungan fenolik (TPC) dan aktivitas penangkal radikal 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) dalam WWF dianalisis menggunakan metode yang dimodifikasi dari Yu dan Beta ( 2015 ). Dua gram WWF yang digiling diekstraksi dua kali dengan 10 mL metanol 80%. Ekstrak disonikasi pada 0°C dengan frekuensi 40 kHz selama 15 menit. Setelah disonikasi, campuran disentrifugasi pada 12.000 × g dan 4°C selama 15 menit untuk mengumpulkan supernatan, yang kemudian disaring melalui kertas saring kualitatif 90 mm (No. 2; ADVANTEC). Volume akhir disesuaikan menjadi 50 mL dengan metanol 80%, dan ekstrak disimpan pada suhu -20°C hingga analisis lebih lanjut.
Untuk analisis TPC, 0,2 mL ekstrak WWF dicampur dengan 1,5 mL reagen Folin–Ciocalteu yang diencerkan 10 kali lipat dan dibiarkan teroksidasi selama 5 menit. Selanjutnya, 1,5 mL larutan natrium karbonat (60 g/L) ditambahkan, dan campuran dinetralkan selama 90 menit. Absorbansi diukur pada 725 nm menggunakan spektrofotometer (X-ma 6100 PC; Human Corporation). Asam galat (Sigma) digunakan sebagai standar, dan TPC dinyatakan sebagai mg ekuivalen asam galat per 100 g WWF.
Untuk aktivitas pembersihan radikal DPPH, larutan DPPH disiapkan dalam metanol pada konsentrasi 200 µmol/L. Campuran 2,0 mL larutan DPPH dan 0,5 mL ekstrak WWF diinkubasi pada suhu kamar selama 30 menit. Absorbansi diukur pada 515 nm. Blanko adalah 80% metanol, dan Trolox (Sigma) berfungsi sebagai standar. Aktivitas pembersihan radikal DPPH dinyatakan sebagai miligram ekuivalen Trolox per 100 g WWF, berdasarkan kurva standar.
2.8 Analisis statistik
Semua data diperoleh melalui minimal tiga kali pengukuran berulang. Semua analisis statistik dilakukan menggunakan SPSS Statistics (ver. 27.0; IBM), dan analisis varians (ANOVA) dilakukan. Pengujian post hoc dilakukan menggunakan uji perbedaan signifikan jujur (HSD) Tukey untuk menentukan signifikansi perbedaan di antara sampel dalam setiap kelompok pada tingkat p < 0,05. Faktor-faktor signifikan dan interaksinya yang memengaruhi karakteristik kualitas dianalisis dan diidentifikasi menggunakan ANOVA dan signifikansi model dalam program Design Expert (versi 13; Stat-Ease Inc.).
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Distribusi ukuran partikel tepung gandum utuh
Distribusi ukuran partikel WWF disajikan dalam Gambar 1 , dengan variasi dalam varietas gandum dan metode penggilingan. Distribusi ukuran partikel WWF dari semua varietas adalah UM-SH < UM-SL < UM-LH < UM-LL, yang menunjukkan bahwa ukuran bukaan saringan yang lebih besar dan kecepatan rotor yang lebih lambat menghasilkan ukuran partikel yang lebih besar, yang konsisten dengan hasil yang dilaporkan dalam penelitian sebelumnya (Avarzed & Kweon, 2023 ; Ha et al., 2023 ; Park et al., 2022 ). Distribusi ukuran partikel WWF menunjukkan bentuk unimodal atau bimodal tergantung pada ukuran bukaan saringan dan kecepatan rotor dalam varietas gandum. WWF yang disiapkan menggunakan CM menunjukkan bentuk bimodal yang lebih jelas daripada yang disiapkan menggunakan UM, yang menunjukkan produksi partikel kecil dan besar dalam proporsi yang lebih tinggi dan partikel sedang dalam proporsi yang lebih rendah. Selain itu, kisaran distribusi ukuran partikel untuk yang pertama (CM) lebih luas daripada yang terakhir (UM).
Ukuran partikel WWF menurut metode penggilingan tercantum dalam Tabel 1. Untuk WWF yang disiapkan menggunakan UM, nilai d10, d50, dan d95 berada dalam urutan UM-SH < UM-SL < UM-LL < UM-LH untuk GS dan UM-SH < UM-LL < UM-SL < UM-LH untuk HJ dan JM. Selain itu, tren serupa diamati untuk kultivar ketika mempertimbangkan nilai rata-rata. Untuk WWF yang disiapkan menggunakan CM, nilai d10 berada dalam urutan CM-SH < CM-SL < CM-LL < CM-LH untuk GS, tetapi CM-SL < CM-SH < CM-LL < CM-LH untuk HJ dan JM. Nilai d50 dan d90 WWF berada dalam urutan CM-SH < CM-SL < CM-LH < CM-LL untuk GS, HJ, dan JM, berturut-turut. Hasilnya menunjukkan perbedaan antara kedua jenis penggilingan dan distribusi ukuran partikel kompleks menurut kondisi penggilingan dan kultivar gandum. Perbedaan waktu dan gaya penggilingan antara kedua jenis penggilingan dapat menjadi faktor utama dalam variasi ukuran partikel WWF. Secara keseluruhan, jenis dan kondisi penggilingan, seperti ukuran bukaan saringan dan kecepatan rotor, secara signifikan memengaruhi ukuran partikel. Di antara varietas gandum, WWF GS menunjukkan ukuran partikel rata-rata yang lebih kecil untuk d10 dan tren campuran untuk d50 tetapi ukuran partikel rata-rata yang lebih besar untuk d90, yang menunjukkan distribusi ukuran partikel yang lebih luas daripada WWF HJ dan JM. Sebaliknya, WWF JM menunjukkan tren yang berlawanan, dengan ukuran partikel rata-rata yang lebih besar untuk d10, tren campuran untuk d50, dan ukuran partikel rata-rata yang lebih kecil untuk d90, yang menunjukkan distribusi ukuran partikel yang lebih sempit daripada WWF GS dan HJ. Selain itu, WWF GS menghasilkan proporsi ukuran partikel yang lebih kecil yang jauh lebih besar daripada WWF JM, yang mencerminkan dampak varietas gandum pada ukuran partikel WWF. Kualitas produk berbasis gandum yang dibuat dengan WWF dipengaruhi oleh ukuran partikel. WWF dengan partikel halus atau sedang menghasilkan roti dengan volume lebih besar dan remah lebih lembut (Bressiani et al., 2017 ; Lin et al., 2020 ). Dalam produksi mi, WWF dengan fraksi dedak halus menghasilkan kekencangan lebih tinggi dan skor sensori lebih baik (Chen et al., 2011 ). Sebaliknya, WWF dengan partikel kasar meningkatkan kualitas produk dengan menghasilkan kue dengan diameter lebih besar, rasio penyebaran lebih tinggi, dan kekerasan lebih rendah (Xia et al., 2021 ).
| Tepung | d10 (µm) sebuah | d50 (µm) | d90 (µm) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GS | HJ | JM | GS | HJ | JM | GS | HJ | JM | |
| UM-SL b | 12,5 ± 0,2cA | 21,8 ± 0,3eB | 32,6 ± 1,0eC | 183,3 ± 3,6cA | 289,6 ± 10,1 miliar | 330,4 ± 7,2eC | 757,6 ± 15,3 dA | 911,5 ± 10,4eB | 932,7 ± 5,0eC |
| UM-SH | 8,8 ± 0,1aA | 12,8 ± 0,1bB | 15,0 ± 0,3bC | 70,6 ± 1,0aA | 94,4 ± 1,2aC | 86,7 ± 2,6aB | 440,4 ± 4,1aC | 392,9 ± 0,1aB | 375,2 ± 1,2aA |
| UM-LL | 31,7 ± 2,8 fA | 87,6 ± 4,7hC | 74,8 ± 2,1 jam | 570,3 ± 3,2 jam | 624,7 ± 10,9hC | 548,9 ± 6,5 jamA | 1303,6 ± 3,1 gC | 1243,6 ± 18,8 gB | 1193,2 ± 3,5 gA |
| UM-LH | 15,1 ± 0,0 dA | 22,7 ± 0,3 fB | 34,5 ± 0,1 fC | 245,5 ± 2,2 eA | 253,5 ± 0,8 dB | 265,6 ± 0,1dC | 1023,2 ± 4,1eC | 885,9 ± 5,5 dA | 926,0 ± 15,4 dB |
| CM-SL | 10,4 ± 0,0 bA | 11,4 ± 0,3aB | 13,2 ± 0,1aC | 229,7 ± 0,5dC | 205,8 ± 12,8cB | 185,2 ± 0,5cA | 745,8 ± 8,9cC | 649,8 ± 6,6cA | 661,0 ± 0,5cB |
| CM-SH | 9,3 ± 0,0aA | 13,0 ± 0,3cB | 15,5 ± 0,2cC | 109,6 ± 1,4 bA | 122,2 ± 4,6bC | 113,9 ± 2,3 miliar B | 516,4 ± 0,4bC | 476,0 ± 1,1 miliar B | 464,0 ± 4,0 bA |
| CM-LL | 15,3 ± 0,1 dA | 17,0 ± 0,4 dB | 19,8 ± 0,1 dC | 558,9 ± 4,4 gC | 542,9 ± 44,3 gB | 481,0 ± 17,4 fA | 1379,7 ± 5,8hC | 1249,0 ± 39,0 jam A | 1265,8 ± 3,9 jam B |
| CM-LH | 23,3 ± 2,3 eA | 42,3 ± 0,1 gB | 54,8 ± 1,2 gC | 491,6 ± 17,2 fA | 519,8 ± 6,8fC | 506,0 ± 13,8 GB | 1221,2 ± 24,6fC | 1115,0 ± 25,79 fA | 1123,0 ± 20,7 fB |
Catatan : Nilai (dinyatakan sebagai rata-rata ± SD) dengan huruf kecil yang berbeda dalam kolom yang sama dan nilai dengan huruf besar yang berbeda dalam baris yang sama untuk parameter yang sama berbeda secara signifikan ( p < 0,05) menurut uji HSD Tukey. Singkatan: GS, Goso; HJ, Hojoong; JM, Joongmo. d10 , d50, dan d90 menunjukkan diameter ukuran partikel median 10%, 50%, dan 90% dalam distribusi kumulatif. b UM-SL dan UM-SH: WWF digiling dengan penggilingan ultra-sentrifugal yang dilengkapi dengan saringan 0,5 mm pada kecepatan rotor masing-masing 6000 dan 14.000 rpm; UM-LL dan UM-LH: WWF digiling dengan penggilingan ultra-sentrifugal yang dilengkapi dengan saringan 1,0 mm pada kecepatan rotor masing-masing 6000 dan 14.000 rpm; CM-SL dan CM-SH: WWF digiling dengan penggilingan pemotong yang dilengkapi dengan saringan 0,5 mm pada kecepatan rotor masing-masing 2000 dan 4000 rpm; CM-LL dan CM-LH: WWF digiling dengan penggilingan pemotong yang dilengkapi dengan saringan 1,0 mm pada kecepatan rotor masing-masing 2000 dan 4000 rpm.
3.2 Sifat fisikokimia tepung gandum utuh
Kadar air, abu, dan pati yang rusak dari WWF tercantum dalam Tabel 2. Kadar air UM-SL dan UM-SH lebih rendah daripada UM-LL dan UM-LH, yang menunjukkan dampak dari ukuran bukaan saringan. Selain itu, WWF yang disiapkan menggunakan CM menunjukkan tren yang sama (CM-SL dan CM-SH < CM-LL dan CM-LH). Ketika ukuran partikel tepung berkurang, luas permukaan meningkat, yang mengarah pada peningkatan interaksi dengan udara eksternal dan akhirnya menghasilkan kehilangan air yang tinggi (Protonotariou et al., 2015 ). Ketika membandingkan jenis penggilingan, CM menghasilkan WWF dengan kadar air yang lebih rendah untuk setiap varietas. Perbedaan ini dapat dikaitkan dengan berbagai tingkat penguapan air di WWF karena pembangkitan panas selama penggilingan. Kadar air awal biji gandum sebelum penggilingan dan waktu penggilingan juga memengaruhi kadar air WWF.
| Tepung | Kandungan kelembaban (%) | Kandungan abu (%) | Kandungan pati yang rusak (%) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GS | HJ | JM | GS | HJ | JM | GS | HJ | JM | |
| UM-SL sebuah | 12,3 ± 0,1eB | 11,3 ± 0,0cA | 12,2 ± 0,1 dB | 1,55 ± 0,00dB | 1,48 ± 0,00cA | 1,73 ± 0,00cC | 2,9 ± 0,0dA | 4,4 ± 0,3eB | 4,4 ± 0,0 dB |
| UM-SH | 11,8 ± 0,0cA | 11,6 ± 0,5 dA | 11,8 ± 0,1cA | 1,45 ± 0,00aA | 1,49 ± 0,00cB | 1,74 ± 0,00cC | 2,6 ± 0,2cA | 3,9 ± 0,1 dC | 3,5 ± 0,0cB |
| UM-LL | 13,0 ± 0,2 gA | 12,9 ± 0,1 fA | 12,9 ± 0,1 fA | 1,50 ± 0,00bB | 1,39 ± 0,00aA | 1,71 ± 0,00bC | 1,5 ± 0,0aA | 2,5 ± 0,0bC | 2,1 ± 0,0aB |
| UM-LH | 12,8 ± 0,1 fB | 12,4 ± 0,0 eA | 12,7 ± 0,1eAB | 1,58 ± 0,00eB | 1,43 ± 0,00 bA | 1,71 ± 0,00bC | 1,5 ± 0,0aA | 2,3 ± 0,0aB | 2,0 ± 0,0aB |
| CM-SL | 10,9 ± 0,1aC | 10,2 ± 0,2aB | 9,8 ± 0,1aA | 1,63 ± 0,00 fB | 1,52 ± 0,00dA | 1,83 ± 0,00eC | 3,4 ± 0,0 fA | 6,1 ± 0,1 gC | 5,7 ± 0,0eB |
| CM-SH | 11,3 ± 0,1bB | 11,1 ± 0,1bAB | 10,9 ± 0,1 bA | 1,69 ± 0,00 gB | 1,53 ± 0,00dA | 1,80 ± 0,00dC | 3,2 ± 0,0 eA | 6,4 ± 0,0hC | 6,0 ± 0,0 fB |
| CM-LL | 12,0 ± 0,0 dB | 11,2 ± 0,2 bcA | 10,9 ± 0,2 bA | 1,59 ± 0,00eA | 1,63 ± 0,00eB | 1,86 ± 0,00fC | 2,9 ± 0,0dA | 5,4 ± 0,0 fB | 5,7 ± 0,0eB |
| CM-LH | 12,7 ± 0,1 fB | 12,4 ± 0,1eAB | 12,3 ± 0,1 dA | 1,53 ± 0,00cB | 1,43 ± 0,00 bA | 1,69 ± 0,00aC | 1,8 ± 0,0 bA | 3,4 ± 0,0cC | 2,8 ± 0,0bB |
Catatan : Nilai (dinyatakan sebagai rata-rata ± SD) dengan huruf kecil yang berbeda dalam kolom yang sama dan nilai dengan huruf besar yang berbeda dalam baris yang sama untuk parameter yang sama berbeda secara signifikan ( p < 0,05) menurut uji HSD Tukey. Singkatan: GS, Goso; HJ, Hojoong; JM, Joongmo. UM -SL dan UM-SH: WWF digiling dengan penggiling ultra-sentrifugal yang dilengkapi saringan 0,5 mm pada kecepatan rotor masing-masing 6000 dan 14.000 rpm; UM-LL dan UM-LH: WWF digiling dengan penggiling ultra-sentrifugal yang dilengkapi saringan 1,0 mm pada kecepatan rotor masing-masing 6000 dan 14.000 rpm; CM-SL dan CM-SH: WWF digiling dengan penggiling pemotong yang dilengkapi saringan 0,5 mm pada kecepatan rotor masing-masing 2000 dan 4000 rpm; CM-LL dan CM-LH: WWF digiling dengan penggiling pemotong yang dilengkapi saringan 1,0 mm pada kecepatan rotor masing-masing 2000 dan 4000 rpm.
Kadar abu dari WWF menunjukkan variasi yang signifikan di antara varietas (HJ < GS < JM) (1,39%–1,63% vs. 1,45%–1,69% vs. 1,69%–1,86%), tetapi tidak ada tren yang terlihat berdasarkan kondisi penggilingan, meskipun WWF yang digiling dengan UM menunjukkan kadar abu yang lebih rendah daripada yang digiling dengan CM. Ketiga varietas gandum ditanam di lingkungan yang sama, yang menunjukkan perbedaan varietas, kemungkinan karena kandungan dedak yang relatif lebih tinggi dari biji gandum (Shi et al., 2017 ).
Kandungan pati yang rusak juga menunjukkan variasi yang signifikan di antara varietas (GS < JM ≤ HJ) (1,5%–3,4% vs. 2,1%–6,0% vs. 2,3%–6,4%), jenis penggilingan (UM < CM) (1,5%–4,4% vs. 1,8%–6,4%), dan kondisi penggilingan (LL dan LH < SL dan SH untuk setiap penggilingan) (1,5%–5,7% vs. 2,6%–6,4%). Pati yang rusak dapat memengaruhi kapasitas penyerapan air dan sifat pencampuran adonan, menghasilkan adonan yang lengket karena kandungan pati yang rusak lebih tinggi dalam tepung (Bettge et al., 1995 ). Hal ini dapat dijelaskan oleh persaingan untuk penyerapan air antara pati yang rusak dan komponen tepung lainnya, seperti protein dan arabinoxylan. Peningkatan waktu penggilingan untuk menyiapkan WWF dengan ukuran partikel yang lebih kecil dari biji yang lebih keras atau dengan kecepatan putar yang lebih lambat dapat dikaitkan dengan peningkatan kandungan pati yang rusak (Barrera et al., 2007 ). Selain itu, bentuk bilah penggiling dan gaya gesek dapat memengaruhi jumlah pati yang rusak. Dalam penelitian kami, kandungan pati yang rusak menunjukkan korelasi negatif yang signifikan dengan ukuran partikel d25 WWF ( r = −0,494, p < 0,05). Ketika ukuran partikel WWF yang diproduksi oleh SM menurun (dari 180 menjadi 96 µm), kandungan pati yang rusak meningkat (dari 29,9% menjadi 32,3%) (Cai et al., 2023 ). Demikian pula, Lin et al. ( 2020 ) melaporkan peningkatan kandungan pati yang rusak (dari 4,68% menjadi 7,22%) ketika ukuran partikel WWF yang diproses menggunakan mesin penghancur menurun (dari 1315 menjadi 199 µm).
3.3 Kapasitas retensi pelarut tepung gandum utuh
Nilai SRC air dan natrium karbonat dari WWF ditunjukkan pada Gambar 2. WWF dengan ukuran partikel yang lebih kecil memiliki nilai SRC air dan natrium karbonat yang lebih tinggi, yang konsisten dengan temuan sebelumnya (Bressiani et al., 2019 ). Kelompok SL dan SH yang disiapkan dengan bukaan saringan yang lebih kecil di UM dan CM menunjukkan nilai SRC yang relatif lebih tinggi daripada kelompok LL dan LH yang disiapkan dengan bukaan saringan yang lebih besar. SRC air merupakan indikator kapasitas penyerapan air dari tepung. Ketika membandingkan UM dan CM, WWF yang digiling dengan UM menunjukkan nilai SRC yang lebih rendah dalam larutan air dan natrium karbonat daripada WWF yang sesuai yang digiling dengan CM. Selain itu, WWF yang digiling dengan UM menunjukkan perbedaan yang lebih jelas dalam nilai SRC antara kelompok dengan ukuran partikel kecil dan besar di kedua pelarut daripada yang digiling dengan CM. Tren SRC WWF mencerminkan tren yang diamati untuk kandungan pati yang rusak, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2 . Kandungan pati yang rusak dan natrium karbonat SRC berfungsi sebagai indikator praktis kualitas tepung, membantu memprediksi kinerja pemrosesan produk berbasis gandum dan kualitas produk akhir (Kweon et al., 2011 ).
Secara umum, WWF dengan kandungan pati rusak yang tinggi tidak disukai untuk produk roti berbasis gandum lunak, yang biasanya memiliki kadar air akhir yang rendah. Kandungan pati rusak dalam tepung gandum musim dingin putih lunak dari Pacific Northwest berkisar antara 2,76% hingga 4,77% (Lin & Czuchajowska, 1996 ). Untuk produksi roti, sejumlah pati rusak yang menyumbangkan gula untuk fermentasi adonan roti yang cukup diinginkan. Namun, pati rusak yang berlebihan dapat menghambat pembentukan gluten dengan bersaing untuk penyerapan air, sehingga berdampak buruk pada kualitas roti. Belderok ( 2000 ) melaporkan bahwa kandungan pati rusak yang melebihi 9% dalam tepung olahan tidak diinginkan, karena menyebabkan adonan lengket. Oleh karena itu, untuk memenuhi persyaratan produk tertentu, kandungan pati rusak WWF perlu dikontrol dengan memilih jenis penggilingan dan kondisi penggilingan yang tepat. Sehubungan dengan kandungan pati rusak WWF, UM, dan CM, ukuran bukaan saringan yang besar dan kecepatan rotor yang tinggi dapat cocok untuk menyiapkan WWF GS untuk kue dan kerupuk, dengan UM berpotensi lebih efektif. Sebaliknya, UM dan CM dengan bukaan saringan kecil dapat digunakan untuk menyiapkan JM WWF untuk roti tanpa mempedulikan kecepatan rotor.
3.4 Volume sedimentasi SDS tepung gandum utuh
Volume sedimentasi SDS dari WWF, indikator kekuatan gluten tepung, ditunjukkan pada Gambar 3. Varietas gandum, tipe penggilingan, dan kondisi penggilingan secara signifikan memengaruhi volume sedimentasi SDS. Namun, dampak varietas gandum sangat terasa. Di antara varietas gandum, JM, yang dicirikan oleh kandungan protein tinggi, secara signifikan dipengaruhi oleh tipe penggilingan dan kondisi penggilingan. Sebaliknya, GS dan HJ tidak menunjukkan efek yang signifikan. WWF yang digiling dengan UM menunjukkan variasi yang lebih signifikan dalam volume sedimentasi SDS daripada yang digiling dengan CM. Dalam WWF JM, UM-SH dan CM-SH menunjukkan volume sedimentasi SDS tertinggi (57,5–72,0 mL vs. 52,3–62,3 mL), yang menunjukkan pembentukan gluten yang lebih baik dalam WWF dengan ukuran partikel yang lebih kecil. Rata-rata volume sedimentasi SDS WWF pada kelompok SH di UM dan CM (18,0–72,0 mL dan 22,5–62,3 mL) lebih tinggi dibandingkan dengan varietas yang bersesuaian pada kelompok LL di UM dan CM (16,5–41,0 mL dan 18,0-51,5 mL), yang menunjukkan kekuatan gluten yang lebih kuat.
Berdasarkan hasil ini, pemilihan penggilingan dan kondisi penggilingan yang tepat sangat penting untuk memproduksi WWF dengan kekuatan gluten yang lebih tinggi. Namun, jumlah varietas gandum yang digunakan dalam penelitian ini terbatas, dan dampaknya harus dikonfirmasi dalam penelitian mendatang dengan menggunakan lebih banyak varietas gandum. Penelitian sebelumnya oleh Hatcher et al. ( 2002 ) dan Vignola et al. ( 2018 ) melaporkan bahwa sementara kondisi penggilingan di berbagai penggilingan, seperti penggilingan siklon dan penggilingan bilah, menghasilkan ukuran partikel WWF yang berbeda, mereka tidak mengubah kandungan protein secara kuantitatif. Namun, mereka menyebabkan perubahan kualitatif, seperti yang ditunjukkan oleh peningkatan volume sedimentasi SDS dengan penurunan ukuran partikel WWF (Ha et al., 2023 ), yang konsisten dengan temuan kami.
Kemiringan diperoleh dari volume sedimentasi SDS dari waktu ke waktu. Kemiringan yang lebih besar menunjukkan penurunan volume yang cepat dan stabilitas gluten yang lebih lemah, sedangkan kemiringan yang lebih kecil mencerminkan penurunan yang lebih lambat dan stabilitas yang lebih besar terkait dengan pencampuran adonan (Moon, et al., 2021a ). WWF dengan ukuran partikel yang lebih kecil (UM-SH dan CM-SH) menunjukkan nilai kemiringan yang lebih besar, kemungkinan karena pembengkakannya yang lebih cepat dan sedimentasi yang lebih lambat.
3.5 Sifat-sifat pasta tepung gandum utuh
Kurva penempelan RVA dari WWF ditunjukkan pada Gambar 4 , dan 415 parameter penempelan terhitung tercantum dalam Tabel 3. Penempelan tepung terutama dikaitkan dengan karakteristik pati dalam WWF. Ketiga varietas menunjukkan perbedaan nyata dalam pola RVA mereka, dengan JM memiliki viskositas puncak terendah, HJ memiliki viskositas kerusakan tertinggi, dan GS memiliki viskositas akhir dan kemunduran tertinggi, yang menunjukkan perbedaan dalam karakteristik pati. JM WWF menekan pembengkakan dan penempelan granula pati. Viskositas kerusakan HJ yang lebih tinggi dari HJ WWF menunjukkan gangguan yang lebih besar dari granula pati yang membengkak selama pemanasan dengan agitasi terus-menerus (Bressiani et al., 2017 ). Viskositas akhir yang lebih tinggi dari GS WWF mencerminkan tingkat penataan ulang yang lebih besar dari molekul pati yang tidak teratur yang tergelatinisasi selama pemanasan karena interaksi seperti ikatan hidrogen saat pendinginan (Nishita & Bean, 1979 ). Viskositas setback yang lebih tinggi dari GS WWF dikaitkan dengan tingkat retrogradasi pati yang lebih cepat (Chung et al., 2012 ). Selain itu, UM-LL untuk semua varietas menunjukkan viskositas puncak yang lebih rendah secara khas daripada WWF UM-LH, UM-SL, dan UM-SH yang sesuai. Sebaliknya, CM-LL dan CM-LH, untuk semua varietas, memiliki viskositas puncak yang lebih rendah daripada CM-SL dan CM-SH, yang menunjukkan variasi dalam dedak yang melekat pada pati dan ukuran partikel yang disebabkan oleh jenis penggilingan yang berbeda. Partikel yang lebih kecil dapat membengkak karena penyerapan air yang lebih besar dan menempel lebih mudah selama pemanasan daripada partikel yang lebih besar (Bressiani et al., 2017 ), yang memengaruhi kualitas produk selama pemrosesan (Jo et al., 2021 ). Tidak ada dampak signifikan dari varietas gandum, jenis penggilingan, atau kondisi penggilingan pada nilai suhu penempelan WWF yang diamati.
| Tepung | Viskositas puncak (cP) | Viskositas kerusakan (cP) | Viskositas akhir (cP) | Viskositas kemunduran (cP) | Suhu tempel (°C) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GS | HJ | JM | GS | HJ | JM | GS | HJ | JM | GS | HJ | JM | GS | HJ | JM | |
| UM-SL sebuah | 2030 ± 8 miliar tahun lalu | Suhu 2102 ± 15fC | Tahun 1678 ± 24 AU | 481 ± 2 GB | 935 ± 4fC | 416 ± 44 fA | 2811 ± 7fC | 2152 ± 4eA | 2355 ± 18dB | 1262 ± 13fC | 986 ± 15cA | 1093 ± 2 fB | 88 ± 1 bcA | 87 ± 1aA | 88 ± 1 bcA |
| UM-SH | 2349 ± 14hC | 2258 ± 11 jam | Tahun 1959 ± 3 jam | 518 ± 13 jam | 1073 ± 16hC | 558 ± 6 jam | 3023 ± 21hC | 2374 ± 30 jam | 2462 ± 3 jam | 1192 ± 20cB | 1189 ± 35gB | 1061 ± 0dA | 85 ± 2aA | 89 ± 1 bcB | 87 ± 1abA |
| UM-LL | Tahun 1769 ± 11cC | 1403 ± 28bB | 1023 ± 4cA | 269 ± 25cB | 564 ± 19bS | 46 ± 4aA | 2774 ± 28dC | 2052 ± 24cB | Tahun 2025 ± 6cA | 1274 ± 42gC | 1213 ± 15 jam | 1048 ± 6cA | 88 ± 1 bcA | 90 ± 0cB | 90 ± 0dAB |
| UM-LH | 2144 ± 1 GB | 2208 ± 9gC | 1744 ± 8 fA | 444 ± 3 miliar | 1011 ± 2gC | 394 ± 17dA | 2886 ± 17gC | 2266 ± 9gA | 2417 ± 29gB | 1186 ± 18bB | 1069 ± 2eA | 1067 ± 37eA | 87 ± 0bA | 89 ± 0 bcA | 88 ± 1 bcA |
| CM-SL | Tahun 2006 ± 8dB | 2038 ± 11dC | 1646 ± 3dA | 411 ± 9dB | 882 ± 6dC | 406 ± 9eA | 2788 ± 16eC | 2163 ± 1 fA | 2387 ± 6 fB | 1193 ± 16cC | 1007 ± 4dA | 1147 ± 6 jam | 88 ± 0 bcA | 87 ± 0aA | 88 ± 1 bcA |
| CM-SH | 2062 ± 1 fB | 2077 ± 15eC | 1811 ± 12gA | Arus listrik 460 ± 12 fA | 925 ± 1eC | 466 ± 1 GB | 2759 ± 24cC | 2094 ± 7dA | 2359 ± 1 miliar | 1157 ± 35aC | 942 ± 7aA | 1015 ± 9 miliar | 88 ± 1 bcA | 88 ± 1aA | 86 ± 0aA |
| CM-LL | 1388 ± 16aC | 1296 ± 6aB | 802 ± 4aA | 173 ± 6aB | 442 ± 14aC | 106 ± 4cA | 2451 ± 4aC | 1807 ± 6aB | Tahun 1706 ± 25aA | 1236 ± 6dC | 953 ± 14bA | 1011 ± 18aB | 88 ± 1 bcA | 89 ± 1 bcA | Arus listrik 90 ± 0dA |
| CM-LH | Tahun 1696 ± 1bC | 1511 ± 4cB | 962 ± 4bA | 256 ± 5 miliar | 622 ± 10cC | 99 ± 6bA | 2698 ± 22 miliar | Tahun 2002 ± 4bA | Tahun 2005 ± 1bA | 1258 ± 28eC | 1113 ± 3 fA | 1141 ± 3 GB | 89 ± 0cA | 89 ± 1 bcA | 89 ± 1cdA |
Catatan : Nilai (dinyatakan sebagai rata-rata ± SD) dengan huruf kecil yang berbeda dalam kolom yang sama dan nilai dengan huruf besar yang berbeda dalam baris yang sama untuk parameter yang sama berbeda secara signifikan ( p < 0,05) menurut uji HSD Tukey. Singkatan: GS, Goso; HJ, Hojoong; JM, Joongmo. UM -SL dan UM-SH: WWF digiling dengan penggiling ultra-sentrifugal yang dilengkapi saringan 0,5 mm pada kecepatan rotor masing-masing 6000 dan 14.000 rpm; UM-LL dan UM-LH: WWF digiling dengan penggiling ultra-sentrifugal yang dilengkapi saringan 1,0 mm pada kecepatan rotor masing-masing 6000 dan 14.000 rpm; CM-SL dan CM-SH: WWF digiling dengan penggiling pemotong yang dilengkapi saringan 0,5 mm pada kecepatan rotor masing-masing 2000 dan 4000 rpm; CM-LL dan CM-LH: WWF digiling dengan penggiling pemotong yang dilengkapi saringan 1,0 mm pada kecepatan rotor masing-masing 2000 dan 4000 rpm.
3.6 Kandungan fenolik total dan antioksidan tepung gandum utuh
Total kandungan fenolik (TPC) dan aktivitas penangkal radikal DPPH dari WWF disajikan dalam Tabel 4. Nilai TPC dari WWF yang digiling menggunakan kedua jenis penggilingan (UM dan CM) bervariasi secara signifikan menurut varietas gandum, meningkat dalam urutan berikut: GS < JM < HJ. Namun, varietas gandum tidak memiliki perbedaan signifikan dalam aktivitas penangkal radikal DPPH. Aktivitas antioksidan dipengaruhi tidak hanya oleh polifenol tetapi juga oleh berbagai senyawa seperti flavonoid, karotenoid, dan asam ferulat (Hatcher & Kruger, 1997 ), yang dapat menjelaskan mengapa hasil TPC dan DPPH tidak selalu selaras. Di antara varietas gandum, HJ menunjukkan manfaat nutrisi tertinggi berdasarkan TPC dibandingkan dengan GS dan JM. Jenis penggilingan secara signifikan memengaruhi TPC HJ dan JM tetapi tidak memengaruhi GS. Selain itu, aktivitas penangkal radikal DPPH secara konsisten lebih tinggi di WWF yang digiling dengan UM daripada yang digiling dengan CM. Kondisi penggilingan juga memengaruhi aktivitas pembersihan radikal DPPH, dengan kecepatan putar yang lebih tinggi dan bukaan saringan yang lebih kecil menyebabkan peningkatan aktivitas. WWF dengan ukuran partikel yang lebih kecil menunjukkan aktivitas pembersihan radikal TPC dan DPPH yang relatif lebih tinggi, dengan efek yang lebih jelas pada WWF HJ dan JM yang digiling dengan UM. Pengamatan ini sejalan dengan temuan sebelumnya bahwa nilai TPC meningkat dengan ukuran partikel yang lebih kecil (Zhou et al., 2021 ), kemungkinan karena luas permukaan yang lebih besar, memungkinkan ekstraksi senyawa fenolik yang ditingkatkan. Sebaliknya, untuk WWF yang digiling dengan CM, nilai TPC tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan, meskipun aktivitas pembersihan radikal DPPH bervariasi secara signifikan.
| Tepung | TPC (mg GAE/100 gram) | Aktivitas penangkal radikal DPPH (mg TE/100 g) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| GS | HJ | JM | GS | HJ | JM | |
| UM-SL sebuah | 279,5 ± 8,7cA | 400,6 ± 7,2bC | 325,8 ± 10,8 bB | 135,1 ± 7,7 bcA | 143,4 ± 1,3 abA | 141,4 ± 14,7 abcA |
| UM-SH | 273,0 ± 4,5 abcA | 431,2 ± 5,5cC | 335,8 ± 8,8 Bb | 140,4 ± 4,0cA | 152,4 ± 23,9 bA | 165,8 ± 24,2cA |
| UM-LL | 264,9 ± 6,4 abA | 374,5 ± 7,0 derajat Celcius | 296,0 ± 8,0aB | 116,5 ± 21,1 abcA | 129,9 ± 3,2 abA | 131,2 ± 2,8 abA |
| UM-LH | 281,9 ± 3,0cA | 393,0 ± 7,6bC | 299,5 ± 6,7aB | 130,8 ± 6,9 abcA | 140,4 ± 4,6 abA | 141,3 ± 2,7 abcA |
| CM-SL | 276,1 ± 3,0 abcA | 397,0 ± 6,0bC | 363,9 ± 6,4cB | 133,9 ± 19,8 bcA | 134,2 ± 6,6 abA | 133,6 ± 2,5 abA |
| CM-SH | 285,7 ± 4,9cA | 394,6 ± 5,4bC | 358,9 ± 4,7cB | 134,8 ± 3,5 bcA | 143,7 ± 7,5 abA | 149,8 ± 7,7 bcA |
| CM-LL | 276,8 ± 6,6 bcA | 396,1 ± 7,4bC | 359,5 ± 4,8cB | 99,9 ± 2,7aA | 116,3 ± 9,6aA | 115,7 ± 5,3aA |
| CM-LH | 262,4 ± 8,2aA | 398,2 ± 10,5bC | 370,6 ± 10,0cB | 105,7 ± 7,7 abA | 121,7 ± 6,2aAB | 131,6 ± 8,2 bAB |
Catatan : Nilai (dinyatakan sebagai rata-rata ± SD) dengan huruf kecil yang berbeda dalam kolom yang sama dan nilai dengan huruf besar yang berbeda dalam baris yang sama untuk parameter yang sama berbeda secara signifikan ( p < 0,05) menurut uji HSD Tukey. Singkatan: GS, Goso; HJ, Hojoong; JM, Joongmo; TPC, total kandungan polifenol. UM -SL dan UM-SH: WWF digiling dengan penggiling ultra-sentrifugal yang dilengkapi saringan 0,5 mm pada kecepatan rotor masing-masing 6000 dan 14.000 rpm; UM-LL dan UM-LH: WWF digiling dengan penggiling ultra-sentrifugal yang dilengkapi saringan 1,0 mm pada kecepatan rotor masing-masing 6000 dan 14.000 rpm; CM-SL dan CM-SH: WWF digiling dengan penggiling pemotong yang dilengkapi saringan 0,5 mm pada kecepatan rotor masing-masing 2000 dan 4000 rpm; CM-LL dan CM-LH: WWF digiling dengan penggiling pemotong yang dilengkapi saringan 1,0 mm pada kecepatan rotor masing-masing 2000 dan 4000 rpm.
3.7 Faktor-faktor penting dan interaksi yang mempengaruhi karakteristik kualitas tepung gandum utuh
Faktor-faktor signifikan dan interaksi yang mempengaruhi karakteristik kualitas WWF dirangkum dalam Tabel 5. Varietas gandum mempengaruhi kadar air dan abu, kadar pati rusak, volume sedimentasi SDS, SRC natrium karbonat, viskositas pasta RVA, TPC, dan aktivitas pembersihan radikal DPPH. Jenis penggilingan mempengaruhi ukuran partikel, kadar air dan abu, kadar pati rusak, SRC air dan natrium karbonat, viskositas pasta RVA, TPC, dan aktivitas pembersihan radikal DPPH. Kondisi penggilingan mempengaruhi ukuran partikel, kadar air, kadar pati rusak, SRC air dan natrium karbonat, viskositas pasta RVA, dan aktivitas pembersihan radikal DPPH. Di antara interaksi ini, varietas gandum dan jenis penggilingan mempengaruhi kadar air, kadar pati rusak, SRC air dan natrium karbonat, dan TPC. Selain itu, jenis penggilingan dan kondisi penggilingan mempengaruhi ukuran partikel, kadar air, kadar pati rusak, SRC air dan natrium karbonat, dan viskositas pasta RVA.
| Sumber | DF | D10 | D50 | D90 | Kelembaban | Abu | Bahasa Inggris | WSRC | SCSRC | SD-20 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bahasa Inggris Virginia Barat | 2 | 629.0 * | 1230.6 | 8658.1 | 0,5 ** | 0,2 *** | 7.7 *** | 3.8 | 15.4 * | 2749.1 *** |
| MT | 1 | 693.4 | 10.546,2 * | 9636.0 | 6.0 *** | 0.0 * | 15.4 *** | 325.1 *** | 833.8 *** | 0.0 |
| MC | 3 | 1061.9 * | 228.028,5 *** | 766.394,7 *** | 2.6 *** | 0.0 | 6.0 *** | 105.4 *** | 315.2 *** | 118.1 * |
| WV x MT | 2 | 92.6 | 2348.5 | 3000.0 | 0,3 * | 0.0 | 1.2 ** | 11.7 * | 31.9 ** | 12.1 |
| WV dan MC | 6 | 92.6 | 1048.7 | 3297.0 | 0.1 | 0.0 | 0.2 | 1.4 | 4.8 | 37.7 |
| MT dan MC | 3 | 1091.9 * | 31.753,5 *** | 39.673,8 ** | 0,8 ** | 0.0 | 1.0 ** | 20.0 ** | 46.9 ** | 16.4 |
| Sumber | DF | SDS-40 | SDS-60 | Viskositas puncak | Viskositas kerusakan | Viskositas akhir | Viskositas kemunduran | Suhu tempel | TPC | DPPH |
| Bahasa Inggris Virginia Barat | 2 | tahun 1930.9 *** | 1602.8 *** | 532.670,5 *** | 579.670,3 *** | 1.011.348,2 *** | 63.473,8 ** | 1.6 | 30.325,8 *** | 435.2 ** |
| MT | 1 | 0.2 | 1.5 | 473.766,0 *** | 88.938,4 *** | 235.620,2 *** | 9087.0 | 0.4 | 1412.2 * | 907,7 *** |
| MC | 3 | 75.3 * | 64.9 * | 725.882,3 *** | 181.765,3 *** | 160.567,4 *** | 2223.3 | 4.7 * | 383.4 | 943.1 *** |
| WV x MT | 2 | 8.5 | 5.6 | 585.1 | 4921.9 | 20.7 | 8099.5 | 1.6 | 1701.4 * | 0.1 |
| WV dan MC | 6 | 26.9 | 21.6 | 16.724,5 juta | 6393.0 | 11.782,6 juta | 3952.0 | 1.5 | 37.5 | 35.3 |
| MT dan MC | 3 | 9.4 | 8.0 | 98.181,7 ** | 19.900,6 * | 29.919,6 * | 11.190,2 | 0.5 | 285.0 | 41.5 |
Singkatan: MC, kondisi penggilingan; MT, jenis penggilingan; SDS, natrium dodecyl sulfate; WV, varietas gandum; WSRC, kapasitas retensi pelarut air; SCSRC, kapasitas retensi pelarut natrium karbonat. *** , ** , * menunjukkan signifikansi pada p < 0,001, p < 0,01, p < 0,05, berturut-turut.
4 KESIMPULAN
Studi ini menyoroti dampak signifikan dari jenis penggilingan, kondisi, dan varietas gandum pada ukuran dan distribusi partikel rata-rata, sifat fisikokimia, volume sedimentasi SDS, karakteristik penempelan, TPC, dan aktivitas antioksidan WWF. UM dan CM menghasilkan distribusi ukuran partikel yang berbeda, dengan CM menghasilkan rentang yang lebih luas dan distribusi bimodal yang lebih jelas. Jenis penggilingan juga memengaruhi kadar air, abu, dan pati yang rusak, yang pada gilirannya memengaruhi penyerapan air dan sifat adonan. Volume sedimentasi SRC dan SDS lebih lanjut menekankan peran ukuran partikel dalam menentukan kualitas tepung, dengan partikel yang lebih kecil menghasilkan penyerapan air yang lebih tinggi dan pembentukan gluten yang lebih kuat. Sifat penempelan mengungkapkan perbedaan varietas, dengan GS menunjukkan viskositas yang lebih tinggi dan JM menunjukkan viskositas puncak yang lebih rendah.
Berdasarkan hasil kualitas WWF, UM dan CM dengan bukaan saringan besar dan kecepatan rotor tinggi (misalnya, LH) cocok untuk menyiapkan kue dan kerupuk karena pati yang rusak lebih rendah. Sebaliknya, UM dan CM dengan bukaan saringan kecil dan kecepatan rotor tinggi (misalnya, SH) lebih cocok untuk roti maupun mi karena kekuatan glutennya lebih tinggi. Selain itu, pengujian lebih lanjut harus dilakukan untuk mengevaluasi kemampuan proses WWF dalam roti, kue, dan mi, yang tidak dibahas dalam penelitian ini, dengan mempertimbangkan variasi ukuran partikel dan kandungan pati yang rusak karena varietas gandum, jenis penggilingan, dan kondisi penggilingan.
Singkatnya, ukuran partikel dan SRC air/natrium karbonat dipengaruhi secara signifikan oleh jenis dan kondisi penggilingan. Kadar air dan pati yang rusak, viskositas pasta RVA, dan aktivitas pembersihan radikal DPPH terutama dipengaruhi oleh varietas gandum, jenis penggilingan, dan kondisi penggilingan. Namun, volume sedimentasi SDS dan TPC lebih kuat dipengaruhi oleh varietas gandum daripada oleh jenis penggilingan atau kondisi penggilingan. Memilih jenis penggilingan, kondisi, dan varietas gandum yang sesuai sangat penting untuk mengoptimalkan sifat WWF dengan kekuatan gluten yang lebih tinggi dari varietas gandum berprotein tinggi untuk aplikasi tertentu seperti roti atau mi. Penelitian selanjutnya harus mengeksplorasi varietas gandum yang lebih luas untuk memvalidasi temuan ini, yang lebih relevan dengan industri penggilingan dan pemanggangan.
