
ABSTRAK
Dalam penelitian ini, varietas Pennisetum glaucum Shahansha (F1 bajra) dan varietas Hordeum vulgare Talbina-21 diuji untuk profil nutrisi, dan hasilnya menunjukkan bahwa jewawut kaya akan kadar air, lemak, karbohidrat, dan abu; sedangkan, jelai memiliki kadar protein dan serat yang melimpah. Analisis komposisi mineral menunjukkan jewawut memiliki jumlah kalsium yang melimpah (43,97 ± 0,06 mg/100 g), fosfor (350,58 ± 1,39 mg/100 g) dan natrium (36,31 ± 0,95 mg/100 g); sedangkan, jewawut memiliki zat besi yang lebih tinggi (7,81 ± 0,05 mg/100 g), kalium (306,33 ± 3,2 mg/100 g) dan magnesium (135,61 ± 2,19 mg/100 g). Barley juga memiliki konsentrasi tinggi kandungan fenolik total (204,73 ± 5,5 mg GAE/g) dan kandungan flavonoid total (134,72 ± 4,71 mg QE/g). Aktivitas antioksidan yang diukur melalui uji FRAP, ABTS, dan DPPH menunjukkan aktivitas antioksidan yang berbeda dalam barley untuk uji DPPH (105,72 ± 0,02 mg GAE/g) dan ABTS (272,08 ± 5,80 μmol TEAC/100 g), sementara millet mutiara menunjukkan aktivitas yang lebih kuat untuk uji FRAP (5,22 ± 0,04 TE/g). Dengan menggunakan Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR), gugus fungsi dalam tepung diidentifikasi, dan Mikroskopi Elektron Pemindaian (SEM) mengungkapkan bahwa barley memiliki butiran bulat yang lebih kecil dengan tepi yang halus, sementara millet mutiara memiliki permukaan yang kasar dan keriput dengan morfologi silinder berongga. Analisis komposisi tepung menunjukkan adanya berbagai gula, protein, asam ferulat, asam uronat, dan komponen serat makanan (arabinoxylan & β-glukan). Secara meyakinkan, millet dan barley memiliki komposisi fenolik yang menonjol, potensi antioksidan yang tinggi, dan serat makanan seperti arabinoxylan & β-glukan menawarkan khasiat biologis yang substansial dalam intervensi kesehatan manusia.
1 Pendahuluan
Millet mutiara ( P. glaucum ), sebagian besar ditanam untuk makanan dan pakan ternak di India dan Afrika, dan sebagai tanaman hijauan di Amerika. Ini adalah biji-bijian kecil yang ditanam secara luas dan kaya akan mineral esensial dan serat makanan (Gull et al. 2017 ). Millet dianggap sebagai biji-bijian berkualitas tinggi karena profil fenoliknya yang beragam dan potensi antioksidannya (Jagdale et al. 2023 ). Tanaman ini banyak ditanam di 7 negara bagian utama di India, meliputi total area seluas 7,95 juta hektar, 8,90 juta ton. Setiap tahun, secara global lebih dari 26 juta hektar ditanami dengannya, 11 juta di Asia Selatan dan Afrika Barat, dan 2 juta di Brasil dan Afrika Timur/Selatan (Gull et al. 2014 ; Pattanashetti et al. 2016 ). Bahasa Indonesia: Menurut ICRISAT ( 2016 ), tanaman ini ditanam di lebih dari 31 juta hektar di seluruh dunia, sedangkan Pakistan menanam jewawut ( P. glaucum ) di sekitar 0,50 juta hektar, menghasilkan 0,33 juta ton (GOP 2015) (Arshad et al. 2023 ). Sesuai statistik terbaru yang tersedia, Direktorat Pertanian, Layanan Pelaporan Tanaman Lahore, Punjab, Pakistan, menyatakan bahwa area tanaman jewawut ( P. glaucum ) di Punjab tumbuh sebesar 3,58% pada tahun 2014 (423,20 ribu hektar; produksi 273,6 ribu ton). Cara utama memakannya adalah dalam bentuk bubur kental (toh). Namun, jewawut juga digiling menjadi tepung untuk membuat kuskus, makanan fermentasi seperti kisra dan gallettes, minuman nonalkohol, dan makanan ringan selain roti dan kue yang tidak difermentasi seperti roti (Satyavathi et al. 2022 ). Varietas P. glaucum Shahansha (F1 bajra) adalah varietas millet mutiara hibrida yang tumbuh di daerah kering dan semi-kering di Asia dan Afrika Selatan, yang dikenal karena hasil panennya yang tinggi, tahan terhadap kekeringan, dan penyakit. Varietas ini kaya akan protein, serat, dan mineral seperti zat besi dan magnesium (Gate 2017 ).
Secara global, produksi barley ( H. vulgare ) pada tahun 2016–17 adalah 145 juta metrik ton, dan produsen teratasnya adalah Prancis, Jerman, Kanada, Australia, Rusia, dan Ukraina. Biji-bijian yang kuat dan serbaguna yang dikenal sebagai barley saat ini diproduksi di lebih dari 100 negara di seluruh dunia (Suman dan Sreeja 2019 ). Selain itu, barley dibudidayakan di beberapa tempat tropis sementara sebagian besar dibudidayakan di negara-negara beriklim sedang; sebagai pakan ternak, produk malt, dan konsumsi manusia. Barley memainkan peran penting dalam rantai makanan global (Shaveta et al. 2019 ). Barley ( H. vulgare ) memiliki persentase pati berkisar antara 53% hingga 67%, kandungan serat makanan berkisar antara 14% hingga 25%, dan tingkat protein kasar berkisar antara 9% hingga 14%. Barley juga mengandung 3%–4% lemak kasar, 2%–3% abu, dan 1%–7% karbohidrat berat molekul rendah (LMWC). Varietas barley Talbinah-21 merupakan varietas tanpa kulit pertama yang disiapkan pada tahun 2021 di Wheat Research Institute (WRI), Ayub Agricultural Research Institute (AARI), Faisalabad, Punjab-Pakistan. Pada tahun 2021, varietas ini dirilis di wilayah irigasi dan daerah yang mengalami tekanan kelembaban di Punjab-Pakistan. Punjab Seed Council, Pakistan, menyetujui varietas ini pada tahun 2021 untuk budidaya umum di wilayah Barani. Varietas dengan hasil tinggi ini meningkatkan keragaman genotipe dan akan memenuhi permintaan barley tanpa kulit setempat (Ahmad et al. 2022 ).
Di antara tanaman serealia, biji-bijian barley ( H. vulgare ) memiliki sifat antioksidan terbaik (glukan tinggi, pati resisten, dan indeks glikemik rendah) (Punia Bangar et al. 2022 ). Penelitian tentang kemungkinan penggunaan serat makanan (DF) karena efek fungsional dan terapeutiknya yang bermanfaat terakumulasi seiring dengan bertambahnya pengetahuan publik tentang diet dan perawatan kesehatan. Secara keseluruhan, serat makanan terdiri dari selulosa, dekstrin, pektin, lignin, β-glukan, dan xilooligosakarida selain polisakarida non-pati. Karena komponen-komponen ini, serat makanan memiliki viskositas tinggi dalam larutan air dan memiliki dampak signifikan pada utilitas fungsional biji-bijian serealia (penggilingan, pemanggangan, pakan ternak) (Luithui et al. 2019 ).
Arabinoxylans memiliki gugus fenolik seperti asam ferulat, asam p-coumaric, dan lain-lain dalam struktur molekulnya, yang memberi mereka sifat antioksidan. Faktanya, asam ferulat (FA), salah satu asam fenolik AX, memiliki potensi antioksidan yang kuat. Selama proses redoks, arabinoxylans dapat menyumbangkan elektron dan atom hidrogen. Potensi antioksidannya sangat dipengaruhi oleh sumber makanannya, pola penggantian, jumlah xilosa yang disubstitusi, dan kandungan asam ferulat (Chen et al. 2019 ). Peran utama antioksidan adalah untuk menunda atau menghentikan oksidasi yang disebabkan oleh radikal bebas (Wang et al. 2020 ). Karena kapasitas antioksidannya, arabinoxylan menurunkan kejadian diabetes dan kanker kolorektal (Chen et al. 2019 ). Agar arabinoxylan memberikan manfaat kesehatan ini, dua proses mungkin diperlukan. Mereka terdiri dari: (a) arabinoxylans yang dapat diekstraksi dengan air yang menghambat α-glukosidase intestinal dan transporter glukosa secara nonkompetitif, menurunkan kadar glukosa darah postprandial; dan (b) arabinoxylans yang menetralkan radikal bebas makanan yang memicu timbulnya dan perkembangan penyakit kronis dengan menyumbangkan elektron atau atom hidrogen saat melewati saluran pencernaan (Bader Ul Ain et al. 2018 ). Bijalwan et al. ( 2016 ) menemukan bahwa feruloyl arabinoxylans memiliki aktivitas antioksidan yang sangat kuat dalam penelitian mereka pada polisakarida non-pati yang larut dalam air dari millet malt dan millet jari asli. Asam ferulat yang ada dalam millet menjelaskan alasan beberapa kali lipat (4,9–1400) aktivitas yang lebih tinggi daripada potensi yang diprediksi. Polisakarida tersulfat, di sisi lain, dapat menjadi alasan aktivitas seribu kali lipat lebih tinggi (901–5000).
Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR) dan Mikroskopi Elektron Pemindaian (SEM) adalah prosedur analitis canggih yang digunakan untuk menyelidiki karakteristik struktural dan kimia bahan (Przybył et al. 2021 ). FTIR dapat secara efisien mendeteksi dan mengkarakterisasi polisakarida (arabinoksilan, pati, selulosa), protein (gluten), dan asam fenolik (asam ferulat) (Sztupecki et al. 2023 ). Dalam polisakarida, getaran peregangan CO dan CC adalah puncak terkait yang terdeteksi (Liu et al. 2021 ). Dalam protein, getaran peregangan C=O dan NH menunjukkan pita amida I dan amida II (Singh et al. 2021 ). Dalam lipid, getaran peregangan CH dan C=O dapat diidentifikasi (Kalaimani et al. 2021 ). Dalam asam fenolik, getaran peregangan C=C dan OH terdeteksi (Bensemmane et al. 2021 ).
Untuk mempelajari struktur mikro dan morfologi permukaan makanan, SEM resolusi tinggi digunakan (Pipliya et al. 2024 ). Pada biji-bijian sereal, SEM memberikan gambaran rinci tentang permukaan dan struktur internal. Teknik ini berpotensi untuk mengungkap karakteristik permukaan lapisan dedak luar, aleuron, dan endosperma (Langton dan Gutiérrex 2021 ). SEM dapat memvisualisasikan karakter fisik seperti pori-pori, retakan, bentuk, ukuran, dan morfologi butiran pati (AnushaDas dan Mazumder 2024 ). Lebih jauh lagi, teknik ini membantu memberikan wawasan mendalam mengenai susunan struktural arabinoxylans, polisakarida, dan selulosa di dinding sel (Wu et al. 2024 ).
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan profil nutrisi (kadar air, protein, abu, serat, lemak, ekstrak bebas nitrogen, kalsium, zat besi, fosfor, natrium, kalium, magnesium) dan profil fitokimia (TPC, TFC), potensi antioksidan (DPPH, ABTS, FRAP) dan analisis struktur bubuk jewawut ( P. glaucum ) dan barley ( H. vulgare ) menggunakan Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier FTIR dan Mikroskop Elektron Pemindaian SEM.
2 Bahan dan Metode
Penelitian ini dilakukan di Institut Ilmu Diet dan Nutrisi, Universitas Lahore. Dalam penelitian ini, bubuk jewawut Shahansha ( P. glaucum ) dan jelai Talbina-21 ( H. vulgare ) dianalisis untuk menentukan profil biokimia dan nutrisinya.
2.1 Pengadaan Bahan Baku
Biji jelai ( H. vulgare L. ) dan jewawut ( P. glaucum ) diperoleh dari Green Gold Agri Seeds (Pvt), Faisalabad. Biji jelai ( H. vulgare ) dan jewawut ( P. glaucum ) dikeringkan dengan pengering udara panas pada suhu 70°C selama 24 jam. Kemudian, kedua sampel dihaluskan dengan blender selama 30 detik untuk menghasilkan tepung. Tepung disaring melalui saringan 35-mesh dan disimpan pada suhu -20°C hingga digunakan. Reagen dan bahan kimia bermutu analitis diperoleh dari laboratorium Departemen Ilmu Gizi, Universitas Lahore. Semua bahan mentah disimpan pada suhu ruangan.
2.2 Komposisi Kimia
Analisis kimia pada kedua jenis serealia barley ( H. vulgare ) dan millet mutiara ( P. glaucum ) dilakukan untuk menentukan tingkat NFE serta kadar air, abu, serat kasar, lemak kasar, dan protein kasar, sesuai dengan metode masing-masing sebagaimana didefinisikan dalam AACC ( 2009 ).
2.3 Kadar Air
Kadar air sampel ditentukan dengan oven udara panas menggunakan metode nomor 44–15.02 yang diberikan dalam AACC ( 2009 ). Pada awalnya, sampel ditimbang dengan timbangan digital dan dimasukkan ke dalam cawan porselen. Cawan porselen ditempatkan dalam oven udara panas pada suhu 105°C selama 24 jam. Setelah jangka waktu 24 jam, sampel yang telah dikeringkan dikeluarkan dari oven udara panas dan dimasukkan ke dalam desikator untuk menghindari penyerapan air dari lingkungan. Sampel dikeringkan sebanyak tiga kali hingga diperoleh pembacaan yang konstan. Rumus yang diberikan digunakan untuk menghitung kadar air sampel:
2.4 Abu
Kadar abu sampel ditentukan dengan muffle furnace menggunakan metode nomor 08–03.01 yang diberikan dalam AACC ( 2009 ). Untuk penentuan kadar abu, sampel yang ditimbang dimasukkan ke dalam wadah peleburan yang telah dikeringkan dan ditimbang, dan sampel dibakar perlahan di atas api kecil hingga diperoleh residu tanpa asap. Wadah peleburan ditempatkan di muffle furnace pada suhu 525 hingga 550°C selama 5 jam hingga diperoleh sisa abu berwarna putih keabu-abuan di dalam wadah peleburan. Berat sampel setelah pengabuan diukur. Rumus yang diberikan menghitung persentase abu.
2.5 Protein Kasar
Protein kasar sampel ditentukan dengan peralatan Kjeldahl mengikuti prosedur yang dijelaskan dalam metode nomor 46–10.01 dari AACC ( 2009 ) . Sampel yang ditimbang, bersama dengan satu tablet pencernaan dan 25 mL H2SO4 pekat , dicerna dalam digester hingga warna hijau muda terlihat. Setelah itu, sampel yang dicerna diencerkan untuk membuat volume 250 mL. 10 mL sampel yang dicerna, bersama dengan 10 mL NaOH 40 %, diambil dalam rakitan distilasi. Asam borat 4%, bersama dengan indikator fenolftalein (2–3 tetes) ditambahkan dalam gelas kimia terpisah dan ditempatkan dalam rakitan distilasi. Warna emas muda dari sampel diperoleh pada akhir distilasi; setelah itu, sampel dititrasi dengan menggunakan 0,1 N H2SO4 hingga warna merah muda muda tercapai. Faktor konstan 6,25 dikalikan untuk menemukan persentase protein kasar.
2.6 Lemak Kasar
Dengan menggunakan peralatan Soxhlet dan prosedur yang diuraikan dalam metode AACC ( 2009 ) nomor 30–10.01, kandungan lemak kasar dari kedua sampel ditentukan. Awalnya, sampel 5 g dari masing-masing varietas yang telah dikeringkan dalam oven dibungkus dengan kertas saring. Sampel yang telah ditimbang sebelumnya ditempatkan di dalam bidal, dan n-heksana digunakan untuk mengekstraksi lemak dari sampel beberapa kali hingga semua lemak telah hilang sepenuhnya. Sebuah evaporator digunakan untuk memulihkan n-Heksana. Persentase lemak kasar ditentukan dengan menggunakan rumus yang diberikan:
2.7 Serat Kasar
Sampel untuk analisis serat kasar dikumpulkan dengan mengikuti prosedur yang diuraikan dalam Metode No. 32–10 AACC ( 2009 ). Jumlah serat kasar dalam 2 g sampel tanpa lemak dan air dihitung. Setelah dididihkan selama 30 menit dengan 1,25% H2SO4 , sampel disaring dan dibersihkan. Setelah dipanaskan dalam 1,25% NaOH selama 30 menit, sampel ini disaring dan dibersihkan. Setelah residu diproduksi, residu ditimbang setelah dikeringkan pada suhu 130°C selama 2 jam. Residu yang dikeringkan ditimbang kembali, diikuti dengan pengabuan, pendinginan, dan penimbangan ulang. Menggunakan rumus berikut, serat kasar dihitung:
2.8 Ekstrak Bebas Nitrogen (Total Karbohidrat)
Dengan mengurangi persentase lemak kasar, protein kasar, serat kasar, dan total abu dari 100 seperti yang diberikan oleh AACC ( 2009 ), ekstrak bebas nitrogen (NFE) dihitung.
2.9 Kandungan Mineral
Kandungan mineral, termasuk Na, K, Ca, dan Mg, dipastikan dari sampel jewawut ( P. glaucum ) dan barley ( H. vulgare ) menggunakan teknik AOAC ( 2016 ). Satu gram bahan dicerna pada suhu 180°C–200°C menggunakan 10 mL campuran asam nitrat: asam perklorat 7:3 hingga terbentuk kandungan yang transparan. Air suling ganda digunakan untuk mengencerkan kombinasi tersebut hingga volume akhir mencapai 100 mL. Spektrofotometer Serapan Atom (Model: Varian, AA-240, Victoria, Australia) yang digerakkan oleh nyala udara-asetilen digunakan untuk mengukur konsentrasi komponen mineral dalam sampel yang diencerkan.
2.10 Skrining Fitokimia
2.10.1 Jumlah Fenolik
Dengan menggunakan uji Folin–Ciocalteu, total kandungan fenolik sampel dievaluasi dengan mengikuti prosedur yang diikuti oleh Rasheed et al. ( 2023 ). Secara singkat, 1 g sampel dari setiap varian dicampur dengan 10 mL metanol yang diasamkan 1% (larutan asam klorida: air dalam 4:1(v/b)), diaduk selama 1 menit, dan dihomogenkan dengan pengaduk orbital selama 18 jam pada suhu 4°C. Kemudian, campuran disentrifugasi pada 10.000 rpm selama 15 menit, dan supernatan diekstraksi dan dicampur dengan reagen Folin–Ciocalteu dan ditempatkan dalam gelap. Absorbansi diukur pada 760 nm, dan hasilnya dinyatakan sebagai mg ekuivalen asam galat (mg GAE/g DM) dan dikuantifikasi menggunakan protokol yang ditetapkan oleh Slama et al. ( 2020 ).
2.10.2 Jumlah Flavonoid
Total kandungan Flavonoid dalam sampel barley ( H. vulgare ) dan millet mutiara ( P. glaucum ) ditentukan dengan metode koulometri AlCl3 yang digunakan oleh Ge et al. ( 2021 ) dengan sedikit modifikasi. Labu ukur 10 mL yang berisi 4 mL air suling dilengkapi dengan alikuot 1 mL ekstrak sampel dalam metanol. Awalnya, 0,3 cc natrium nitrit 5% dimasukkan ke dalam labu. 3 cc AlCl3 10% ditambahkan ke dalam labu setelah 5 menit. 2 mL natrium hidroksida 1 M ditambahkan ke cairan pada tanda 6 menit. 2,4 mL air suling ditambahkan segera, sehingga jumlah total kombinasi mencapai 10 mL, dan semuanya tercampur rata. Campuran berwarna merah muda diperoleh, dan absorbansinya diukur pada 510 nm dibandingkan dengan blanko menggunakan spektrofotometer UV-Vis Mikroprosesor-2371. Kurva kalibrasi yang dibuat untuk standar quercetin (10 hingga 100 g/mL) digunakan untuk mengukur kadar flavonoid, dan hasilnya dinyatakan sebagai mg ekuivalen quercetin per gram ekstrak.
2.11 Penentuan Aktivitas Antioksidan
2.11.1 Uji Daya Antioksidan Pengurang Besi (FRAP)
Percobaan dilakukan menurut metode yang diberikan oleh Omoba et al. Secara singkat, Ekstrak (50 μL) dicampur dengan 700 μL reagen ferric-TPTZ (2,4,6-tripyridyl-s-triazine) yang disiapkan dengan mencampur 300 mmol/L buffer asetat (pH 3,6), 10 mmol L −1 TPTZ dalam 40 mmol L −1 HCl, dan 20 mmol/L FeCl3 dalam rasio 10:1:1 dan diukur pada 593 nm. FeSO4.7H2O digunakan sebagai standar, dan kurva kalibrasi disiapkan dengan enam konsentrasi antara 1 dan 1000 μmol g − 1 dan daya antioksidan yang dinilai melalui FRAP dinyatakan sebagai μmol Fe2 + equiv / g −1 .
2.11.2 Aktivitas Pemulungan Radikal Bebas 2,2-Difenil-1-Pikrilhidrazil (DPPH)
Untuk penentuan aktivitas penangkal radikal bebas 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) dari jewawut dan barley, metode yang digunakan oleh Siroha dkk. ( 2016 ) dan Zhou dkk. ( 2021 ) diikuti, dengan sedikit modifikasi. Secara singkat, 50 μL ekstrak dicampur dengan 1 mL larutan DPPH, dan campuran dikocok dengan baik dan diinkubasi selama 30 menit di tempat gelap. Persentase penghambatan ditentukan oleh absorbansi pada 517 nm larutan DPPH yang dicampur dengan 80% metanol. Untuk uji DPPH, antioksidan standar Trolox digunakan.
2.11.3 Uji 2,2′-Azino-Bis-3-Etilbenzotiazolin-6-Asam Sulfonat (ABTS)
5 mmol ABTS murni dilarutkan dalam 5 mM larutan penyangga fosfat pada pH 7,4 untuk membuat larutan akhir. Cairan disaring dengan melewatkan MnO2 yang telah diaktifkan menggunakan kertas saring Whatman No. 1. Untuk memfasilitasi pembentukan radikal yang efektif, larutan yang disaring diberi periode gelap selama 12 jam. Kemudian, filter jarum suntik 0,2 mm digunakan untuk menyaring larutan yang diinkubasi, yang kemudian disimpan di area yang terlindungi dari cahaya. Rata-rata dari dua pembacaan sampel kosong diambil untuk menghasilkan kurva kalibrasi standar. Untuk setiap pengujian, 50, 100, 150, 200, dan 250 mmol/L antioksidan standar Trolox digunakan. Pada mikroplat 96 sumur dengan 190 μL ABTS dan 10 μL sampel yang telah diencerkan sebelumnya, absorbansi diukur pada 620 nm setelah periode penghambatan selama 20 menit (Salman et al. 2013 ).
2.12 Ekstraksi Arabinoxylan dan β-Glucan
2.12.1 Ekstraksi Enzimatik
Dengan penyesuaian minor, teknik Kim et al. ( 2017 ) digunakan untuk mengekstrak arabinoxylan dan β-glukan dari jewawut ( P. glaucum ) dan barley ( H. vulgare ). Ekstraksi dilakukan pada suhu ruangan. Jewawut bubuk ( H. vulgare ) dan jewawut ( P. glaucum ) dimasak dalam etanol 85% selama 2 jam untuk menghilangkan minyak atsiri, oligosakarida, dan senyawa organik minor lainnya. Setelah itu, sampel disentrifugasi selama 15 menit pada 4000 RPM dan diolah dengan air (1:10 w/v) selama 15 menit pada 25°C. Untuk mengatasi dampak β-glukan, sampel menjalani tiga putaran pengolahan air panas. Residu kemudian dipisahkan dari supernatan menggunakan sentrifugasi. Setelah sentrifugasi selama 15 menit pada kecepatan 4000 rpm, 2 mol/L HCl ditambahkan ke supernatan yang diperoleh untuk menurunkan pH-nya menjadi 6,5. Selanjutnya, pati dikeluarkan dari supernatan dengan menghidrolisisnya menggunakan α-amilase selama 3 jam pada suhu 95°C.
2.13 Analisis Struktural
2.13.1 Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR)
Metode spektroskopi inframerah Transformasi Fourier (FTIR) digunakan untuk menyelidiki komponen fungsional AX dalam sampel jewawut dan barley (Shimadzu-8400). Untuk tujuan mendeteksi spektrum komponen fungsional, yang ditemukan antara 400 dan 4000 cm −1 , sampel pemindaian pada dasarnya diposisikan dan dikenai radiasi inframerah, dan sementara detektor yang terhubung ke komputer terus memindai sampel untuk menghasilkan data spektral. Tujuan utama karakterisasi AX adalah untuk menyelidiki setiap bahan kimia fungsional yang mungkin ada dalam sampel. Prosedur yang digunakan oleh Rasheed et al. ( 2023 ) diikuti untuk mengkarakterisasi material menggunakan FTIR.
2.13.2 Mikroskop Elektron Pemindaian (SEM)
Dengan menerapkan teknik yang diuraikan oleh Raza et al. ( 2022 ), mikroskop elektron pemindaian (SEM) digunakan untuk memeriksa tampilan mikroskopis AX yang diisolasi dari barley dan millet mutiara. Mikroskopi elektron pemindaian (SEM) (FEI Nova nanosem 450, Regen Microscopy, Lemesos, Siprus) merupakan metode yang berguna untuk mengkarakterisasi morfologi AX dan β-glukan. Produsen seri kubus, Craft, menyediakan mikroskop elektron pemindaian. Sampel diposisikan pada potongan pada tegangan percepatan 5 kV, dan mikrograf sampel dianalisis untuk memahami karakteristik strukturalnya.
2.13.3 Analisis Statistik
Seluruh data yang dihasilkan dianalisis secara statistik menggunakan perangkat lunak StatPlus untuk menguji tingkat signifikansi melalui Desain Acak Lengkap (ANOVA dua arah) yang dijelaskan oleh Montgomery ( 2017 ).
3 Hasil dan Pembahasan
3.1 Analisis Fisikokimia
3.1.1 Komposisi Kimia Barley dan Pearl Millet
Komposisi kimia dari barley kering ( H. vulgare ) dan millet mutiara ( P. glaucum ) ditentukan. Semua analisis dilakukan dalam rangkap tiga dan hasilnya dilaporkan berdasarkan bahan kering (DM). Hasil rata-rata untuk setiap komponen kadar air%, abu%, protein%, lemak%, serat%, dan NFE% dijelaskan di bawah ini dalam Tabel 1. Huruf yang berbeda (a, b) menunjukkan perbedaan yang signifikan secara statistik antara rata-rata varietas Pennisetum glaucum Shahansha (F1 bajra) dan varietas Hordeum vulgare Talbina, sedangkan huruf yang sama berarti tidak ada perbedaan yang signifikan. Data statistik menunjukkan bahwa kedua sereal menunjukkan perbedaan yang sangat substansial. Talbina-21 (Barley) memiliki Kadar Air, Protein, Serat yang secara signifikan lebih tinggi. Shahansha (Pearl Millet) memiliki Abu, Lemak, NFE (Karbohidrat) yang secara signifikan lebih tinggi. Kandungan air memainkan peran penting dalam memengaruhi rasa, masa simpan, keamanan, tekstur, dan kualitas makanan secara keseluruhan. Kadar air dalam suatu produk menentukan kepadatan, viskositas, tampilan fisik, dan komposisi produk, karena kadar air hanya merujuk pada jumlah air yang ada dalam suatu produk (Alemu 2023 ). Kadar air memainkan peran penting dalam mengendalikan beban mikroba, sehingga mencegah pembusukan makanan (Chitrakar et al. 2019 ). Kadar air merupakan parameter dasar untuk klasifikasi semua produk makanan (Joardder et al. 2019 ).
Komposisi kimia % | Jelai ( H. vulgare ) Talbina-21 | Millet mutiara ( P. glaucum ) Shahansha |
---|---|---|
Kelembaban | 12,80 ± 0,13 satuan | 11,20 ± 0,5 miliar |
Abu | 2,29 ± 0,01 miliar | 2,68 ± 0,02 satuan |
Protein | 13,60 ± 0,02 satu | 11,15 ± 0,01 miliar |
Gemuk | 2,75 ± 0,03 miliar | 4,87 ± 0,21 per menit |
Serat | 4,71 ± 0,01 satuan | 2,92 ± 0,03 miliar |
Pendidikan Nonformal | 63,86 ± 0,10 miliar | 67,20 ± 0,14 satu |
Catatan: Nilai dinyatakan sebagai rata-rata ± simpangan baku dari nilai rangkap tiga.
Nilai rata-rata untuk kadar air barley ( H. vulgare ) adalah 12,80% ± 0,13%, sedangkan pada millet mutiara ( P. glaucum ), kadar airnya adalah 11,20% ± 0,50%. Namun, nilai rata-rata untuk kadar abu barley dan millet mutiara masing-masing adalah 2,29% ± 0,01% dan 2,68% ± 0,02%. Abu mengacu pada residu anorganik yang tersisa setelah penyalaan atau oksidasi lengkap bahan organik dalam bahan makanan. Kadar abu secara umum menunjukkan konsentrasi kandungan mineral yang ada dalam produk tertentu (Hait et al. 2023 ). Komposisi dan karakteristik tanah, susunan genetik, kondisi iklim, dan proses penggilingan merupakan faktor utama yang memengaruhi kadar abu tepung sereal (Kanwal et al. 2023 ). Protein merupakan komponen penting dari makanan kita dan memainkan peran vital dalam tubuh manusia, seperti perbaikan dan pemeliharaan jaringan, pembentukan otot, perkembangan kognitif, dan lain-lain (Shevkani dan Chourasia 2021 ).
Komponen protein dari setiap produk makanan sangat penting karena dampaknya yang signifikan terhadap nilai gizi dan fungsionalitas. Dalam penelitian kami saat ini, nilai rata-rata untuk kandungan protein, lemak, serat, dan NFE dari jelai ( H. vulgare ) dan jewawut ( P. glaucum ) masing-masing adalah (13,60% ± 0,02%, 11,15% ± 0,01%), (2,75% ± 0,03%, 4,87% ± 0,21%), (4,71% ± 0,01%, 2,92% ± 0,03%), (63,86% ± 0,10%, 67,20% ± 0,14%). Lemak merupakan komponen kunci yang menentukan kualitas tepung saat dipanggang (Yazar dan Rosell 2023 ) dan berfungsi sebagai sumber energi serta pengatur masa simpan (McClements dan Decker 2018 ). Jewawut ( P. glaucum ) menunjukkan kandungan lemak yang lebih tinggi dibandingkan dengan jelai ( H. vulgare ). Kandungan serat kasar ditemukan sedikit lebih tinggi pada jelai ( H. vulgare ) dibandingkan dengan jewawut ( P. glaucum ). Genetika, iklim, dan kondisi kesuburan tanah dapat berkontribusi terhadap variasi komposisi kimia.
Sebelumnya, sebuah studi yang dilakukan oleh Alijošius et al. ( 2016 ) di Lithuania yang membandingkan enam varietas barley musim semi dan enam musim dingin ( H. vulgare ) menemukan bahwa varietas musim semi memiliki kadar protein kasar yang lebih besar (10,35%–12,38% DM), dengan varietas Michelle memiliki jumlah tertinggi. Pada kedua jenis tersebut, kisaran lemak kasar dan abu kasar adalah 1,09%–2,00% DM, 1,94%–2,40% DM, dan 65,45%–69,08% DM untuk NFE, dan temuan mereka konsisten dengan hasil studi kami saat ini tentang susunan kimia dan aspek antinutrisi dari barley ( H. vulgare ). Sebuah studi berbeda yang dilakukan oleh Kulthe et al. ( 2016 ) menilai susunan nutrisi dari jewawut mutiara. Berdasarkan analisis, biji-bijian tersebut ditemukan mengandung kadar air, abu, lemak, protein, serat kasar, dan karbohidrat (masing-masing 11,21%–12,43%, 2,05%–2,72%, 5,14%–5,96%, 10,97%–11,65%, 2,07%–2,63%, 66,49%–68,85%). Temuan ini serupa dengan hasil penelitian kami saat ini.
Saat ini, Hussain dkk. ( 2021 ) menyelidiki susunan nutrisi dan fungsi empat varietas jelai ( H. vulgare ) dari berbagai lokasi Gilgit-Baltistan. Profil nutrisi untuk pati kasar, serat, protein, abu, dan lemak, dalam urutan tersebut, adalah 56,3%–50,80%, 16,50%–11,73%, 16,20%–11,53%, 2,8%–2,1%, dan 2,63%–1,63%. Nilai komposisi proksimal jelai yang ditanam di Pakistan ditetapkan berada dalam kisaran hasil penyelidikan.
3.1.2 Penentuan Kandungan Mineral
Mineral adalah unsur-unsur yang dibutuhkan organisme sebagai bahan esensial untuk menjalankan fungsi-fungsi vital yang diperlukan untuk mempertahankan hidup yang sehat. Komposisi mineral barley dan millet mutiara ditunjukkan pada Tabel 2. Nilai rata-rata kalsium, zat besi, fosfor, natrium, kalium, dan magnesium dalam bubuk barley masing-masing adalah (43,97 ± 0,06 mg/100 g), (6,49 ± 0,03 mg/100 g), (350,58 ± 1,39 mg/100 g), (36,31 ± 0,95 mg/100 g), (142,53 ± 3,18 mg/100 g), dan (59,27 ± 1,65 mg/100 g). Huruf subskrip (a,b) menunjukkan perbedaan yang signifikan secara statistik ( p < 0,05) antara Barley dan dan Pearl Millet untuk setiap mineral. Millet Peral (Shahansha) lebih kaya akan zat besi, kalium, dan magnesium, sedangkan Barley (Talbina-21) lebih kaya akan fosfor, natrium, dan kalsium. Temuan tersebut menunjukkan bahwa tepung barley memiliki konsentrasi fosfor yang lebih tinggi. Fosfor diperlukan untuk kesehatan tulang, metabolisme energi, struktur sel, sintesis DNA, dan keseimbangan asam-basa, di antara proses-proses lain yang penting bagi fungsi dan kesejahteraan tubuh secara umum. Demikian pula, kalium, mineral lain yang melimpah yang ditemukan dalam barley, diperlukan untuk proses-proses elektrik dan seluler tubuh serta untuk menjaga keseimbangan ionik tubuh (Udensi dan Tchounwou 2017 ).
Mineral (mg/100 gram) | Jelai ( H. vulgare ) Talbina-21 | Millet mutiara ( P. glaucum ) Shahansha |
---|---|---|
Kalsium | 43,97 ± 0,06 satu | 43,69 ± 0,6 miliar |
Besi | 6,49 ± 0,03 miliar | 7,81 ± 0,05 satu |
Fosfor | 350,58 ± 1,39 jam | 313,62 ± 10,2 miliar |
Sodium | 36,31 ± 0,95 per menit | 11,06 ± 0,10 miliar |
Kalium | 142,53 ± 3,18 miliar | 306,33 ± 3,2 jam |
Magnesium | 59,27 ± 1,65 miliar | 135,61 ± 2,19 jam |
Catatan: Nilai dinyatakan sebagai rata-rata ± simpangan baku dari nilai rangkap tiga.
Namun, nilai rata-rata kandungan mineral jewawut ( P. glaucum ) menunjukkan jumlah kalsium (43,69 ± 0,6 mg/100 g), zat besi (7,81 ± 0,05 mg/100 g), fosfor (313,62 ± 10,2 mg/100 g), natrium (11,06 ± 0,10 mg/100 g), dan kalium (306,33 ± 3,2 mg/100 g), berturut-turut. Namun, tepung jelai dan jewawut juga merupakan pemasok kalsium yang baik, yang diperlukan untuk mengendalikan sekresi kelenjar, memediasi kontraksi pembuluh darah, dan mengatur kontraksi otot (Melaku dan Elias 2023 ). Selain membantu menggerakkan ion melintasi membran sel dan mengaktifkan enzim tertentu, kalsium sangat penting bagi sel untuk mempertahankan detak jantung yang teratur (Bootman dan Bultynck 2020 ). Sebaliknya, tepung jelai ( H. vulgare ) dan jewawut ( P. glaucum ) mengandung jumlah zat besi, natrium, dan magnesium paling rendah, yang semuanya penting untuk menjaga keseimbangan elektrolit, mendukung fungsi saraf, dan memfasilitasi transportasi oksigen; semua fungsi yang diperlukan untuk meningkatkan kesehatan dan kekuatan umum.
Dalam penelitian sebelumnya, Dobhal dan Awasthi ( 2021 ) meneliti kandungan nutrisi dan mineral tepung barley, dan hasil penelitian kami saat ini sangat mirip dengan penelitian mereka. Gull et al. ( 2016 ) menemukan bahwa kandungan mineral dan sifat fungsional tepung millet ( P. glaucum ) adalah sebagai berikut: untuk kalsium, seng, zat besi, natrium, dan kalium, hasilnya adalah (109,2–139,2 mg/100 g), (0,73–4,2 mg/100 g), (1,18–8,7,0 mg/100 g), dan (15,03–17,36 mg/100 g), berturut-turut.
3.1.3 Aktivitas Antioksidan Barley dan Pearl Millet
Aktivitas antioksidan senyawa fenolik yang berasal dari sayur-sayuran, sereal, buah-buahan, dll. sering dinilai dengan mengukur kemampuan radikal DPPH untuk dibasmi. Tujuan dasar antioksidan adalah untuk mencegah kerusakan lipid oksidatif dan menjaga kualitas makanan. Karena DPPH adalah radikal yang stabil, ia sering digunakan untuk menilai kapasitasnya untuk membasmi radikal bebas (Gulcin dan Alwasel 2023 ). Potensi pembasmian radikal bebas senyawa fenolik didasarkan pada jumlah antioksidan yang menurunkan daya terhadap DPPH dan FRAP. FRAP menunjukkan bahwa ekstrak dapat mengubah Fe3 + menjadi besi Fe2 + sementara DPPH menyediakan elektron untuk mencegah peroksidasi lipid (Adeniran 2018 ).
Nilai rata-rata kandungan fenolik total dan kandungan flavonoid dalam tepung barley ( H. vulgare ) dan tepung millet mutiara ( P. glaucum ) masing-masing adalah (204,73 ± 5,5 mg GAE/g, 149,29 ± 0,02 mg GAE/g), dan (134,72 ± 4,71 mg QE/g, 82,42 ± 1,92 mg QE/g). Sementara itu, nilai rata-rata kandungan ABTS dalam tepung barley ( H. vulgare ) masing-masing adalah (272,08 ± 5,80 μmol TEAC/100 g) dan dalam tepung millet mutiara ( P. glaucum ) masing-masing adalah (123,06 ± 0,07 μmol TEAC/100 g). Sebelumnya, Siroha et al. ( 2016 ) menyelidiki potensi antioksidan dari kultivar jewawut India dan mengamati variasi yang nyata dalam kandungan flavonoid, aktivitas antioksidan, dan kandungan fenolik total. Varietas GHB-732 menunjukkan jumlah kandungan fenolik total maksimum (3137 μg GAE/g) dan aktivitas DPPH (46,7%), tetapi varietas HC-10 menunjukkan jumlah flavonoid total tertinggi (2484 μg ce /g). Demikian pula, Mareček et al. ( 2017 ) menyelidiki kapasitas antioksidan dari berbagai kultivar jelai, dan temuan mereka sebanding dengan temuan kami saat ini.
Hasil rata-rata aktivitas antioksidan barley dan millet mutiara dengan ekstrak metanol dengan uji DPPH masing-masing adalah (105,72 ± 0,02 mg GAE/g), (44,22 ± 2,88 mg GAE/g), dan untuk uji FRAP masing-masing adalah (2,29 ± 0,03 TE/g), (5,22 ± 0,04 TE/g), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Namun, flavonoid adalah salah satu komponen ekstrak alami yang paling signifikan untuk dipertimbangkan ketika menilai nilai terapeutik tanaman dan sereal, dan senyawa fenolik adalah kelas molekul kimia yang banyak ditemukan di alam dan memiliki berbagai aktivitas antioksidan (Nwozo et al. 2023 ). Dengan menggunakan metode reagen Folin–Ciocalteu, total kandungan fenolik dari tiga ekstrak replikasi ditentukan dan dinyatakan sebagai GAE/g ekstrak kering tepung barley ( H. vulgare ) dan millet mutiara.

3.1.4 Analisis Struktural
3.1.4.1 FTIR Sampel Barley
Spektrometer Vertex 70 ATR-FTIR digunakan untuk menganalisis spektrum FTIR barley ( H. vulgare ) (Bruker, Inggris) dengan resolusi 4 cm −1 , dan spektrum sampel diperoleh. Spektrum FT-IR sampel tepung barley direkam dari 400 hingga 4000 cm −1 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 . Dari hasil tersebut, ditunjukkan bahwa puncak pada 3244 cm −1 memberikan tampilan sedang dan tajam dengan vibrasi peregangan O–H, yang menunjukkan adanya gugus alkohol. Ada spektrum lebar yang diperoleh dari 2000 hingga 2400 cm, −1 sedangkan puncak serapan kuat diperoleh pada 2381 cm −1 . Namun, pergeseran pita menunjukkan adanya gugus karbon dioksida dan menghasilkan perubahan gugus fungsi pada 2381 cm −1 dengan peregangan O=C=O. Pita dari 1800 cm −1 turun dan membentuk spektrum sempit.

Puncak sedang pada 1375 cm −1 membentuk pembengkokan CH 3 , yang menunjukkan keberadaan gugus alkana. Puncak kuat yang diperoleh dari 1000 hingga 1300 cm −1 menunjukkan keberadaan gugus karboksilat teresterifikasi (-COOR) dan ikatan glikosidik (CO). Selain itu, puncak serapan pada 1047 cm −1 menunjukkan vibrasi peregangan CO˗O˗CO, yang menunjukkan gugus anhidrida dalam tepung barley ( H. vulgare ). Hasil investigasi kami konsisten dengan hasil penelitian Zhu et al. ( 2020 ), yang menyelidiki gugus fungsi yang ditemukan dalam tepung barley dari dataran tinggi. Demikian pula, temuan investigasi kami sangat mirip dengan penelitian Singh et al. ( 2024 ), yang menyelidiki spektrum FTIR pasta nonkonvensional yang terbuat dari barley.
3.1.4.2 FTIR Sampel Jewawut
Pita serapan lebar pada 3500 cm −1 , yang terhubung dengan peregangan OH dan menunjukkan keberadaan gugus alkohol, terlihat dalam spektrum FTIR tepung jewawut, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3 .

Pita serapan pada 2900 cm −1 dikaitkan dengan gugus fungsi alkana dengan regangan CH. Kemudian, amplifikasi intensitas antara 1500 cm −1 dan 1200 cm −1 menunjukkan keberadaan sejumlah pita serapan yang ditemukan, yang dialokasikan untuk pembengkokan CH, pembengkokan OH asimetris, dan peregangan asimetris CO- dalam tepung jewawut ( P. glaucum ) dan menunjukkan keberadaan alkohol dan gugus karboksilat. Tabel 3 menunjukkan gelombang spektrum FTIR, jenis getaran, dan gugus fungsi. Penelitian sebelumnya tentang karakteristik fungsional dan mikrostruktur jewawut dilakukan oleh Gull et al. ( 2016 ), dan temuan mereka selaras dengan hasil saat ini.
Nomor Sr. | Gelombang No.cm −1 | Jenis getaran | Kelompok fungsional |
---|---|---|---|
1 | 3500 | Peregangan O˗H | Alkohol |
2 | tahun 2400 | Peregangan O=C=O | Karbon dioksida |
3 | tahun 2000 | Pembengkokan C˗H | Senyawa aromatik |
4 | tahun 2275 | Peregangan N=C=O | Nitril |
5 | 810 | Pembengkokan C˗H | 1,4-disubstitusi atau tetrasubstitusi |
6 | 790 | Pembengkokan C=C | Alkena |
7 | 690 | Peregangan C˗Br | Senyawa Halo |
3.1.4.3 Mikroskop Elektron Pemindaian (SEM)
Mikroskopi elektron pemindaian (SEM) telah muncul sebagai instrumen penting. SEM adalah salah satu metode mikroskopi yang paling signifikan dan digunakan secara luas karena potensinya untuk topografi resolusi tinggi dari pencitraan permukaan sampel massal (Ali et al. 2023 ). Selain itu, berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa mode transmisi SEM memiliki kemungkinan untuk mempelajari nanomaterial (Xu et al. 2020 ). SEM, yang memberikan gambar dengan perbesaran 5.00.000x dan resolusi lebih baik dari 1 nm, digunakan untuk menggambarkan penampilan dan kristalografi zat organik dan anorganik (Ganesh 2022 ). Ia menggunakan berkas elektron yang menyentuh zat tersebut untuk menghasilkan elektron yang disebut elektron sekunder (SE) dan elektron hamburan balik (BSE), yang kemudian ditangkap oleh monitor (Datye dan DeLaRiva 2023 ).
Dengan metode ini, elektron dengan energi tinggi dibiarkan meninggalkan permukaan spesimen dan dapat digunakan untuk mengeksplorasi sifat nanomaterial dalam skala kecil. Barley menunjukkan butiran yang lebih kecil, bulat, melingkar dengan tepi halus dan badan protein tidak beraturan yang terhubung ke permukaan, yang mewakili distribusi ukuran butiran bimodal yang khas, seperti yang terlihat pada Gambar 4 , berdasarkan variasi ukuran dan bentuk polisakarida non-pati. Di sisi lain, permukaan yang kasar dan keriput terlihat pada contoh tepung jewawut. Selain itu, seperti yang terlihat pada Gambar 5 , sampel memiliki morfologi berongga dan silinder dengan beberapa rongga. Selain itu, SEM telah menjadi alat yang semakin berguna untuk mengamati mikrostruktur makanan, karena memberikan perspektif terperinci tentang karakteristik permukaan butiran. Karakteristik fisikokimia dan morfologi struktural tepung barley dievaluasi oleh Zhao et al. ( 2022 ) dan hasil investigasi ini konsisten dengan temuan kami saat ini.


3.1.4.4 Ekstraksi Arabinoxylan dan β-Glucan
Efektivitas mengekstraksi komponen tertentu, seperti serat atau bahan kimia bioaktif, dari bahan mentah biasanya dievaluasi sebagai hasil ekstraksi, yang mengukur kuantitas komponen yang diinginkan yang diperoleh dari bahan mentah relatif terhadap kuantitas awal. Proses ekstraksi, parameter lingkungan, dan karakteristik bahan mentah adalah variabel yang dapat memengaruhi hasil. Nilai rata-rata komposisi arabinoxylan dan β-glukan, pati, protein, dan karbohidrat lainnya (yaitu, galaktosa, mannosa, dan fruktosa) dalam fraksi tepung barley dan millet mutiara dan ekstrak airnya disajikan dalam Tabel 4. Nilai rata-rata hasil ekstraksi AX dalam barley dan millet mutiara masing-masing adalah (7,38% ± 0,06% dan 3,51% ± 0,08%).
Varietas | Hasil AX% | Ara% | Xil% | Pria% | Gadis % | GLC% | ARA/XYL% | Asam ferulat/Asam uronat% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Jelai | 7,38 ± 0,06 satu | 45,99 ± 0,03 satu | 47,78 ± 0,13 satuan | 0,73 ± 0,01b | 3,91 ± 0,04 miliar | 1,42 ± 0,04 satu | 0,67 ± 0,01b | 0,93 ± 0,03 b |
jewawut | 3,51 ± 0,08 miliar | 38,13 ± 0,24 miliar | 35,95 ± 0,19 miliar | 3,5 ± 0,14 satuan | 15,91 ± 0,15 per menit | 0,52 ± 0,07 miliar | 1,03 ± 0,02 satuan | 2,35 ± 0,04 satuan |
Catatan: Nilai dinyatakan sebagai rata-rata ± simpangan baku dari nilai rangkap tiga.
Namun, nilai rata-rata fraksi komposisi lain dari tepung barley ( H. vulgare ) Arabinose%, Xylose%, Mannose%, Galaktose%, Glucose%, Rasio Arabinose/Xylose%, Protein%, dan Asam ferulat% masing-masing adalah (45,99 ± 0,03), (47,78 ± 0,13), (0,73 ± 0,01), (3,91 ± 0,04), (1,42 ± 0,04), (0,67 ± 0,01), (12,76 ± 0,17), dan (0,93 ± 0,03). Nilai rata-rata untuk hasil ekstraksi jewawut ( P. glaucum ) menunjukkan adanya Arabinosa (38,13% ± 0,24%), Xilosa (35,95% ± 0,19%), Manosa (3,5% ± 0,14%), Galaktosa (15,91% ± 0,15%), Glukosa (0,52% ± 0,07%), rasio Arabinosa/Xilosa (1,03% ± 0,02%), Protein (14,86% ± 0,66%) dan Asam Uronat (2,35% ± 0,04%), masing-masing. Jelai (Talbina-21) memiliki hasil arabinoksilan (AX%), arabinosa (Ara%), xilosa (Xil%), dan glukosa (Glc) yang secara signifikan lebih tinggi, membuatnya lebih kaya serat makanan dan karbohidrat struktural. Millet Mutiara (Shahansha) mendominasi dalam mannosa (Man%), galaktosa (Gal%), rasio ARA/XYL, dan asam ferulat/uronat, yang menunjukkan sifat antioksidan yang lebih kuat dan hemiselulosa yang lebih bercabang. Perbedaan tersebut menyoroti kandungan serat barley yang lebih unggul untuk kesehatan usus, sementara millet mutiara menawarkan aktivitas antioksidan yang lebih baik dan struktur polisakarida yang unik.
Asam ferulat dan asam uronat yang terdapat dalam serealia yang berasal dari tumbuhan, tepung barley ( H. vulgare ) dan millet mutiara ( P. glaucum ) menawarkan manfaat antioksidan, melindungi sel dari stres oksidatif dan berpotensi mengurangi risiko penyakit kardiovaskular. Selain itu, mereka juga menunjukkan efek anti-inflamasi, mendukung kesehatan usus, dan memiliki sifat antikanker (Chaudhary et al. 2019 ; Alam 2019 ; Erdmann et al. 2021 ). Dengan demikian, hasil penelitian kami saat ini sejalan dengan temuan sebelumnya dari Kaur et al. ( 2023 ) yang bekerja pada ekstraksi hijau serat makanan dari dedak millet, dan hasilnya sebanding untuk hasil ekstraksi bahan baku.
4 Kesimpulan
Hasil yang diperoleh menunjukkan perbedaan yang signifikan antara komposisi kimia jelai kering dan jewawut. Jewawut memiliki kadar air yang lebih tinggi (11,20% ± 0,50%) dan abu (2,68% ± 0,02%), sedangkan jewawut memiliki kadar protein yang lebih tinggi (13,60% ± 0,02%) dan serat (4,77% ± 0,01%). Jewawut juga memiliki kadar lemak yang lebih tinggi (4,87% ± 0,21%) dan ekstrak bebas nitrogen (NFE) (67,20% ± 0,14%). Analisis komposisi mineral menunjukkan bahwa barley memiliki kalium (142,53 ± 3,18 mg/100 g) dan fosfor (350,58 ± 1,39 mg/100 g) yang lebih tinggi, sedangkan millet mutiara memiliki kalium (306,33 ± 3,2 mg/100 g) dan zat besi (7,81 ± 0,05 mg/100 g) yang lebih tinggi. Kedua sereal tersebut mengandung mineral penting seperti kalsium, magnesium, dan natrium. Aktivitas antioksidan yang diukur melalui uji FRAP dan DPPH menunjukkan aktivitas antioksidan yang lebih tinggi pada barley untuk DPPH (105,72 ± 0,02 mg GAE/g), sedangkan millet mutiara menunjukkan aktivitas yang lebih tinggi untuk FRAP (5,22 ± 0,04 TE/g). Barley juga memiliki kandungan fenolik dan flavonoid total yang lebih tinggi. Analisis komposisi tepung menunjukkan adanya berbagai gula, protein, asam ferulat, asam uronat, dan komponen serat makanan (arabinoxylan & β-glukan). β-glukan dan arabinoxylan memiliki banyak kegunaan dalam formulasi makanan, di mana keduanya meningkatkan kualitas sensorik dan fisik selain nilai gizi. Hal ini menghasilkan pilihan makanan yang lebih baik dan memenuhi kebutuhan yang terus meningkat akan makanan fungsional. Namun, untuk membuktikan manfaat biologis arabinoxylan & β-glukan dalam intervensi kesehatan manusia, diperlukan berbagai bioassay dan penelitian, termasuk pengujian in vitro, epidemiologi (survei populasi), in vivo (uji coba pada hewan) dan eksperimen terapeutik (intervensi manusia). Penelitian ini memberikan wawasan dan membuka jalan baru untuk penelitian masa depan yang berfokus pada pengembangan makanan fungsional kaya nutrisi yang disiapkan menggunakan biji-bijian yang ditingkatkan secara genetik dan beragam secara fungsional, dengan manfaat yang signifikan bagi kesehatan manusia dan untuk mencapai ketahanan pangan dan pertanian berkelanjutan.