Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan April sampai dengan Oktober 2014 di Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan dan di Laboratorium Teknologi Pangan Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Pengujian warna dan tekstur sponge cake dilakukan di CV Chemix Pratama, Yogyakarta.
Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ubi kayu varietas gunting saga, natrium metabisulfit 0,3%, kentang merah varietas desiree, kedelai lokal varietas Anjasmoro, tepung beras ketan komersial merk rose brand, tepung terigu merk segitiga biru, xanthan gum, telur, tepung gula, susu skim, margarin, baking powder, dan vanili.
Reagensia
Bahan-bahan kimia yang digunakan adalah bahan kimia untuk analisis kadar lemak, kadar protein, dan kadar serat kasar meliputi hexan, akuades, NaOH 0,02 N, H2SO4 pekat, NaOH 40%, H2SO4 0,02 N, alkohol 95%, H2SO4 0,325 N, dan NaOH 1,25 N.
Alat Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk pembuatan tepung dan cake terdiri dari oven pengering, ayakan 80 mesh dan 60 mesh, blender (mesin giling), mixer, oven listrik untuk pemanggang cake, serta
28
alat-alat untuk analisa mutu cake terdiri dari timbangan analitik, cawan aluminium, cawan porselin, hot plate, erlenmeyer, alat-alat gelas, Soxhlet, labu Kjeldahl, muffle, autoclave, dan desikator.
Metoda Penelitian
Kegiatan yang dilakukan dalam penelitian ini terdiri dari dua tahap: a. Tahap I : Pembuatan tepung ubi kayu, tepung kedelai, dan pati kentang b. Tahap II : Pembuatan sponge cake dari tepung komposit yang terdiri dari
tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai dengan penambahan xanthan gum.
Penelitian tahap II dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan 2 faktor.
Faktor I : Perbandingan tepung pada tepung komposit (T), terdiri dari 4 taraf: T1 = Tepung Beras Ketan : Tepung Ubi kayu : Pati Kentang : Tepung
kedelai (30 : 50 : 15 : 5)
T2 = Tepung Beras Ketan : Tepung Ubi kayu : Pati Kentang : Tepung kedelai (30 : 45 : 15 : 10)
T3 = Tepung Beras Ketan : Tepung Ubi kayu : Pati Kentang : Tepung kedelai (30 : 40 : 15 : 15)
T4 = Tepung Terigu 100% (kontrol)
Faktor II : Konsentrasi xanthan gum (G), terdiri dari 4 taraf : G1 = 0%
G2 = 0,5% G3 = 1,0% G4 = 1,5%
29
Kombinasi perlakuan = 4 x 4 = 16, dan setiap kombinasi perlakuan dibuat dalam 3 ulangan, sehingga jumlah keseluruhan sampel = 48 sampel.
Model Rancangan (Bangun, 1991)
Penelitian ini dilakukan dengan model rancangan acak lengkap (RAL) dua faktorial dengan model sebagai berikut:
ijk= µ + αi+ βj+ (αβ)ij+ εijk dimana :
ijk : Hasil pengamatan dari faktor T pada taraf ke-i dan faktor G pada taraf ke j dalam ulangan ke-k
µ : Efek nilai tengah
αi : Efek faktor T pada taraf ke-i βj : Efek faktor G pada taraf ke-j
(αβ)ij : Efek interaksi faktor T pada taraf ke-i dan faktor G pada taraf ke-j
εijk : Efek galat dari faktor T pada taraf ke-i dan faktor G pada taraf ke-j dalam ulangan ke-k
Uji beda rataan menggunakan uji Least Significant Range (LSR) dilakukan apabila diperoleh hasil yang berbeda nyata dan sangat nyata.
Pelaksanaan Penelitian Pembuatan tepung ubi kayu
Ubi kayu disortasi, dicuci dan dikupas, kemudian ditimbang dan diiris tipis-tipis. Irisan direndam dalam larutan natrium metabisulfit 0,3% selama 5 menit. Irisan ubi kayu disusun di atas loyang untuk dikeringkan dalam oven pengering pada suhu 50oC selama 24 jam (sampai kering), lalu didinginkan pada suhu ruang, dihaluskan dan diayak dengan ayakan 80 mesh. Tepung ubi kayu
30
yang dihasilkan dikemas di dalam kantung plastik polietilen dengan keadaan tertutup rapat. Skema pembuatan tepung ubi kayu dapat dilihat pada Gambar 4. Ekstraksi pati kentang
Kentang disortasi, dicuci, dan dikupas. Kentang ditimbang beratnya dan diparut hingga menjadi bubur yang ditambah air 1 : 3 (1 bagian bahan ditambah dengan 3 bagian air). Bubur bahan disaring dengan kain saring sehingga pati lolos dari saringan sebagai suspensi pati. Suspensi pati ditampung pada wadah pengendapan. Suspensi pati lalu dibiarkan mengendap di dalam wadah pengendapan selama 12 jam. Pati akan mengendap, kemudian cairan di atas endapan dibuang, lalu ditambahkan air untuk mencuci endapan dan dibiarkan mengendap selama 3 jam. Cairan di atas endapan kedua dibuang. Pati basah diletakkan di atas loyang dan dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 50oC selama 14 jam. Hasil pengeringan lalu dihaluskan dengan blender dan diayak dengan ayakan 80 mesh. Pati kentang yang dihasilkan dikemas di dalam kantung plastik polietilen dengan keadaan tertutup rapat. Skema pembuatan pati kentang dapat dilihat pada Gambar 5.
Pembuatan tepung kedelai
Biji kedelai disortasi dan dibersihkan kemudian direndam dalam air selama 6 jam. Biji kedelai lalu direbus dengan panci perebusan selama 10 menit dengan suhu 80oC. Kulit biji kedelai dikupas dan dikeringkan di oven selama 24 jam dengan suhu 50oC. Biji kedelai kering dihaluskan menggunakan blender dan diayak dengan ayakan 60 mesh. Tepung kedelai yang dihasilkan kemudian dikemas dan disimpan di dalam kantung plastik polietilen atau wadah yang tertutup. Skema pembuatan tepung kedelai dapat dilihat pada Gambar 6.
31 Pembuatan sponge cake
Formulasi bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan Sponge cake
dapat dilihat pada Tabel 12.
Tabel 12. Formulasi bahan-bahan pembuatan sponge cake
Bahan Jumlah (g) Tepung 100 Baking Powder 3 Telur 125 Gula 100 Susu skim 50 Margarin 10 Vanili 2
Cara pembuatan sponge cake yaitu tepung komposit dan xanthan gum sesuai perlakuan masing-masing dicampurkan, kemudian ditambahkan baking powder lalu diaduk hingga tercampur sempurna. Telur, gula, susu skim, dan vanili diaduk dengan menggunakan mixer berkecepatan tinggi (skala 4) selama 6 menit. Campuran tepung, xanthan gum dan baking powder ditambahkan ke dalam campuran telur sedikit demi sedikit sambil diaduk dengan mixer berkecepatan rendah (skala 1) selama 7 menit, lalu ditambahkan margarin yang telah dicairkan dan diaduk hingga rata. Adonan kemudian dituang ke cetakan cake yang telah dialasi dengan kertas roti dan dipanggang di dalam oven yang telah dipanaskan terlebih dahulu pada suhu 180oC selama 35 menit. Cake didinginkan pada suhu ruangan selama 30 menit, dan dikemas dengan aluminium foil, disimpan dalam refrigerator selama 3 hari sebelum dianalisa. Skema pembuatan sponge cake dapat dilihat pada Gambar 7.
Pengamatan dan Pengukuran Data
Pengamatan dan pengukuran data dilakukan dengan cara analisis terhadap karakteristik kimia sponge cake meliputi analisis proksimat (kadar air, abu,
32
protein, lemak dan karbohidrat), serat kasar, karakteristik fisik sponge cake
meliputi volume cake, warna dengan kromameter, tekstur dengan alat tekstur
analyzer, serta karakteristik sensori berupa uji organoleptik terhadap warna, aroma, rasa, dan tekstur dengan uji hedonik skala 1-5 (sangat tidak suka-sangat suka).
Kadar air (AOAC, 1995)
Sampel sebanyak 5 g dimasukkan ke dalam cawan alumunium yang telah dikeringkan selama satu jam pada suhu 105oC dan telah diketahui beratnya. Sampel tersebut dipanaskan pada suhu 105oC selama tiga jam, kemudian didinginkan dalam desikator sampai dingin kemudian ditimbang. Pemanasan dan pendinginan dilakukan berulang sampai diperoleh berat sampel konstan.
Kadar Air (%) = Berat sampel awal – Berat sampel akhir x 100% Berat sampel awal
Kadar abu (Sudarmadji, et. al., 1989 dengan modifikasi)
Penentuan kadar abu dilakukan dengan menggunakan muffle. Sampel yang telah dikeringkan ditimbang sebanyak 5 g, lalu dimasukkan ke dalam cawan porselin kering yang telah diketahui beratnya. Sampel kemudian dipijarkan di atas kompor listrik sampai asapnya habis. Sampel lalu dimasukkan ke dalam muffle
dengan suhu 100oC selama 1 jam, setelah itu suhu dinaikkan menjadi 300oC selama 2 jam. Suhu kembali dinaikkan menjadi 500oC selama 2 jam berikutnya. Cawan yang berisi abu didinginkan dalam desikator selama 15 menit lalu ditimbang beratnya. Kadar abu dihitung dengan rumus :
Kadar abu (%) = (g) sampel Bobot (g) abu Bobot x 100%
33
Kadar protein (metode Kjeldahl, AOAC, 1995 dengan modifikasi)
Sampel sebanyak 0,2 g yang telah yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam labu kjedhal 30 ml selanjutnya ditambahkan dengan 3 ml H2SO4 pekat, 2 g katalis. Sampel dididihkan selama 1-1,5 jam atau sampai cairan bewarna jernih. Labu beserta isinya didinginkan lalu isinya dipindahkan ke dalam alat destilasi dan ditambahkan 12 ml larutan NaOH 40%, kemudian dibilas dengan air suling. Labu erlenmeyer berisi H2SO4 0,02N diletakkan di bawah kondensor, sebelumnya ditambahkan ke dalamnya 2 – 4 tetes indikator mengsel (campuran metil merah 0,02% dalam alkohol dan metil biru 0,02% dalam alkohol dengan perbandingan 2:1). Ujung tabung kondensor harus terendam dalam labu larutan H2SO4, kemudian dilakukan destilasi hingga sekitar 125 ml destilat dalam labu erlenmeyer. Ujung kondensor kemudian dibilas dengan sedikit air destilat dan ditampung dalam erlenmeyer lalu dititrasi dengan NaOH 0,02 N sampai terjadi perubahan warna ungu menjadi hijau. Penetapan blanko dilakukan dengan cara yang sama.
Kadar protein (%) =
Keterangan : A = ml NaOH untuk titrasi blanko B = ml NaOH untuk titrasi sampel N = Normalitas NaOH
Kadar lemak (metode Soxhlet, AOAC, 1995)
Sampel sebanyak 5 g dibungkus dengan kertas saring, kemudian diletakkan dalam alat ekstraksi Soxhlet. Alat kondensor dipasang di atasnya dan labu lemak di bawahnya. Pelarut lemak heksan dimasukkan ke dalam labu lemak, kemudian dilakukan reflux selama ± 6 jam sampai pelarut turun kembali ke labu
(A-B) x N x 0,014 x 6,25 x 100% Berat sampel (g)
34
lemak dan berwarna jernih. Pelarut yang ada dalam labu lemak didestilasi dan ditampung kembali. Labu lemak yang berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan dalam oven pada suhu 105oC hingga mencapai berat yang tetap, kemudian didinginkan dalam desikator. Labu beserta lemaknya ditimbang.
Kadar (g) Sampel Bobot (g) Lemak Bobot (%) Lemak x 100 %
Kadar karbohidrat (by difference)
Kadar karbohidrat = 100 % - (kadar abu + kadar protein + kadar air + kadar lemak).
Kadar serat kasar (AOAC, 1995)
Sampel sebanyak 2 g dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 300 ml kemudian ditambahkan 100 ml H2SO4 0,325 N. Sampel dihidrolisis dengan
autoclave selama 15 menit pada suhu 105oC. Sampel didinginkan, kemudian ditambahkan NaOH 1,25 N sebanyak 50 ml, dihidrolisis kembali selama 15 menit. Sampel disaring dengan kertas saring Whatman No. 41 yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya. Kertas saring tersebut dicuci berturut-turut dengan air panas lalu 25 ml H2SO4 0,325 N, kemudian dengan air panas dan terakhir dengan 25 ml etanol 95%. Kertas saring dikeringkan dalam oven bersuhu 70oC selama satu jam, pengeringan dilanjutkan sampai bobot tetap.
Kadar serat kasar (%) =
(g) awal sampel Bobot (g) saring kertas Berat -(g) serat) saring kertas (Berat x 100%
Volume cake (AACC, 1998)
Terlebih dahulu dilakukan pengukuran terhadap volume wadah. Diisi wijen ke dalam wadah hingga penuh, lalu ditimbang berat wijen yang mengisi
35
wadah tersebut. Dikosongkan wadah dan diisi separuh dari wijen tersebut, kemudian cake dimasukkan ke dalam wadah. Diisi penuh dengan wijen yang masih ada, lalu wijen yang tumpah atau tersisa ditimbang beratnya. Volume cake
dihitung dengan rumus sebagai berikut: Volume cake (cm3) = (g) seluruhnya wijen (g) tumpah wijen x volume wadah (cm3)
Warna cake (crust color)
Warna cake diukur dengan cara mengukur warna permukaan cake
menggunakan kromameter Minolta (tipe CR 200, Jepang). Sampel ditempatkan pada wadah yang datar. Pengukuran menghasilkan nilai L, a, b, dan nilai warna dinyatakan dengan indeks pencoklatan = browning index (BI). L menyatakan parameter kecerahan. Notasi a menunjukkan warna kromatik campuran merah-hijau dan nilai a (+) berkisar antara 0 sampai +100 untuk warna merah dan nilai a (-) berkisar antara 0 sampai -80 untuk warna hijau. Notasi b menunjukkan warna kromatik campuran biru-kuning dan nilai b (+) berkisar 0 sampai +70 untuk warna kuning dan nilai b (-) berkisar 0 sampai -70 untuk warna biru (Andarwulan, et al., 2001) dan dihitung dengan persamaan sebagai berikut (Maskan, 2001 dalam Eduardo, et al., 2013) :
dimana x dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
36 Tekstur
Alat yang digunakan adalah Instron UTM 1140 dengan dua jenis Probe. Pengukuran kekerasan diukur dengan Probe jenis anvil Compresion dengan load cell 50 kg. Grafik dihasilkan setelah dua contoh cake ditekan masing-masing. Penekanan pertama dilakukan sampai cake pecah, sedangkan penekanan pada contoh kedua hanya sampai cake akan pecah. Selama penekanan berlangsung beberapa detik akan dihasilkan grafik dengan sumbu vertikal menunjukkan gaya (kg) dan sumbu horizontal menunjukkan jarak (mm) yang bersesuaian dengan lama waktu penekanan (detik) (Lampiran 1).
Pengukuran kekerasan berdasarkan kepada : 1 kg berat = 1 kg x gravitasi
1 kg berat = 1 kg massa x 9,8 m/det2 1 N = 1 kg massa x 1 m/det2 1 kg berat = 9,8 N
Selanjutnya kg berat yang dimaksud adalah : 1 kg = 9,8 N
Uji organoleptik (Soekarto, 1985)
Uji organoleptik dilakukan terhadap 20 orang panelis agak terlatih yang merupakan mahasiswa Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan. Parameter yang diuji meliputi warna, aroma, rasa, dan tekstur. Masing-masing panelis diminta untuk menilai setiap sampel berupa cake yang telah disediakan. Skala nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur dapat dilihat pada Tabel 13. Format uji organoleptik cake dapat dilihat pada Lampiran 2.
37
Tabel 13. Skala nilai hedonik terhadap warna, aroma, rasa, dan tekstur
Skala hedonik Keterangan
5 Sangat suka
4 Suka
3 Agak suka
2 Tidak suka
1 Sangat tidak suka
Gambar 4. Skema pembuatan tepung ubi kayu Pengemasan
Pengayakan 80 mesh Penghalusan Pendinginan
Pengeringan suhu 50oC, 24 jam
Perendaman dalam natrium metabisulfit 0,3%, 5 menit Pengirisan
Sortasi, Pencucian, Pengupasan Penimbangan
Penyusunan di atas loyang
Tepung Ubi Kayu Ubi Kayu
38
Gambar 5. Skema ekstraksi pati kentang Penghalusan
dengan
Penyusunan di atas loyang Penyaringan
Pemarutan Bahan : air 1 : 3 Sortasi, Pencucian, Pengupasan
Pengeringan suhu 50oC, 14 jam
Pengayakan 80 mesh Pengendapan, 12 jam Pencucian Kentang Penimbangan Pati Kentang Pengemasan Pengendapan, 3 jam Pencucian
39
Gambar 6. Skema pembuatan tepung kedelai Perendaman dalam air, 6 jam Perebusan suhu 80oC,10 menit
Pengupasan kulit
Pengeringan dengan oven 50oC, 24 jam Penghalusan
Pengayakan 60 mesh Sortasi dan Pembersihan
Biji Kedelai
Tepung Kedelai Pengemasan
40
Gambar 7. Skema pembuatan sponge cake
Tepung Beras Ketan (TBK) Tepung Ubi Kayu (TUK) Pati Kentang (PK) Tepung Kedelai (TKE) Pencampuran TBK : TUK : PK : TKE T1 = 30% : 50% : 15% : 5% T2 = 30% : 45% : 15% : 10% T3 = 30% : 40% : 15% : 15% T4 = Tepung terigu (kontrol)
Tepung Komposit Xanthan Gum (G) Pencampuran Telur, gula, susu skim, vanili
Pengadukan dengan mixer kecepatan tinggi (skala 4), 6 menit
Pencampuran G1 = 0% G2 = 0,5% G3 = 1,0% G4 = 1,5% Baking powder
Pengadukan dengan mixer kecepatan rendah (skala 1), 7 menit
Penuangan ke dalam cetakan
Pemanggangan dalam oven 180oC, 35 menit
Sponge cake Pengemasan Penyimpanan dalam refrigerator, 3 hari Analisa : - Kadar air - Kadar abu - Kadar protein - Kadar lemak - Kadar karbohidrat - Kadar serat kasar - Volume cake
- Warna
- Tekstur - Uji hedonik
(warna, aroma, rasa, dan tekstur)
Margarin cair
Adonan 1 Adonan 2
41