Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari sampai dengan bulan Maret 2018 di Desa Bingkat Kecamatan Pegajahan, Perbaungan dan analisa dilakukan di Laboratorium Teknologi Pangan dan Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan Penelitian
Bahan penelitian yang digunakan adalah air nira hasil sadapan pohon kelapa sawit tumbang dan batang kayu nangka yang diperoleh dari Desa Bingkat Kecamatan Pegajahan, Perbaungan, gula pasir dan kapur sirihyang diperoleh dari Pasar Setiabudi, Medan.
Bahan Kimia
Bahan kimia yang digunakan adalah larutanbuffer, alkohol 80%, akuades, fenol, asam sulfat pekat, glukosa, Natrium sulfat anhidrat, pereaksi Luff Schrool, Kalium iodide, Natrium Tiosulfat, indokator pati, asam klorida, dan Natrium hidroksida.
Alat penelitian
Alat yang digunakan dalam untuk pengolahan nira dan gula semut seperti baskom, sendok kayu, wajan dan kompor. Peralatan yang digunakan untuk analisa mutu gula semut nira kelapa sawit meliputi timbangan analitik, biuret, oven
pengering, tanur listrik, pH meter, desikator, hand refractometer, spectrophotometer,pompa vakum, dan hot plate.
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode penelitian Bangun (1991) yaitu rancangan acak lengkap (RAL) faktorial, yang terdiri dari dua faktor, yaitu:
Faktor I : Konsentrasi Gula Pasir (G) G1 = 8%
G2 = 9%
G3 = 10%
G4 = 11%
G5 = 12%
Faktor II : Lama Pengeringan (P) P1 = 1 jam P2 = 2 jam P3 = 3 jam
Banyaknya kombinasi perlakuan atau Treatment Combination (Tc) adalah 5 x 3 = 15, maka jumlah ulangan (n) minimum adalah sebagai berikut:
Tc (n-1) ≥ 15 15 (n-1) ≥ 15 15 n -15 ≥ 15 n ≥ 2
Jadi, untuk ketelitian dalam penelitian ini dilakukan ulangan sebanyak 2 kali.
Model Rancangan
Penelitian yang dilakukan mengacu pada model rancangan Bangun (1991) yaitu rancangan acak lengkap (RAL) dua faktorial dengan model sebagai berikut:
Ŷijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk
dimana:
Ŷijk : Hasil pengamatan dari faktor G pada taraf ke-i dan faktor P pada taraf ke-j dalam ulangan ke-k
µ : Efek nilai tengah
αi : Efek faktor G pada taraf ke-i βj : Efek faktor P pada taraf ke-j
(αβ)ij : Efek interaksi faktor G pada taraf ke-i dan faktor P pada taraf ke-j
εijk : Efek galat dari faktor G pada taraf ke-i dan faktor P pada taraf ke-j dalam ulangan ke-k
Apabila diperoleh hasil yang berbeda nyata dan sangat nyata maka uji dilanjutkan dengan uji beda rataan, menggunakan uji Least Significant Range (LSR).
Pelaksanaan Penelitian
Pembuatan cairan pengawet ekstrak kayu nangka
Sebanyak 50 g batang kayu nangka dimasukkan ke dalam 1 liter akuades mendidih. Kemudian didiamkan selama 1 malam dan setelah itu disaring dengan menggunakan kain saring. Diagram alir pembuatan cairan pengawet ekstrak kayu nangka dapat dilihat pada Gambar 2. Konsentrasi cairan pengawet yang digunakan pada penelitian ini adalah 8%.
Gambar 2. Skema pembuatan cairan pengawet ekstrakkayu nangka
Pembuatan pengawet larutan kapur sirih
Sebanyak 20 g kapur sirih dilarutkan dalam 1 liter akuades. Kemudian diaduk rata dan disaring dengan menggunakan kain saring. Diagram alir pembuatan pengawet larutan kapur sirih dapat dilihat pada Gambar 3. Konsentrasi larutan kapur yang digunakan pada penelitian ini adalah 2%.
Gambar 3. Skema pembuatan pengawet larutan kapur sirih 50g batang kayu nangka dipotong kecil-kecil
Dimasukkan ke dalam 1 liter akuades mendidih
Di tutup rapat dan didiamkan selama 1 malam
Disaring dengan menggunakan kain saring
Cairan pengawet ekstrak kayu nangka
Ditimbang 20g kapur sirih
Dimasukkan ke dalam 1 liter akuades mendidih
Diaduk rata
Disaring dengan menggunakan kain saring
Pengawet larutan kapur sirih
Proses pembuatan gula semut
Pembuatan gula semut dari nira kelapa sawit dimulai dari penyadapan air nira dari batang kelapa sawit tumbang. Pada saat penyadapan, nira kelapa sawitditampung dengan menggunakan ember yang di dalamnya terdapat campuran 2% larutan kapur sirih dan 8% ekstrakbatang kayu nangka.
Kemudiansebanyak masing-masing 1 L nira kelapa sawit dipanaskan sampai mendidih di dalam wajan sambil terus diaduk dandihasilkan buih serta kotoran halus yang berwarna kecoklatan. Setelah itu, ditambahkan gula pasir dengan konsentrasi 8%, 9%, 10%, 11%, dan 12% ke dalam masing-masing nira. Diaduk kembali dan diturunkan suhunya sampai terjadi proses kristalisasi yang menghasilkan gula semut. Kemudian masing-masing perlakuan gula semut dikeringkan menggunakan oven pada suhu 60 ºC selama 1 jam, 2 jam, dan 3 jam.
Kristal gula yang dihasilkan diayak menggunakan ayakan 40 mesh. Butiran gula semut yang lolos ayakandikemas ke dalam plastik yang kedap udara sebelum dianalisa. Masing-masing perlakuan dilakukan ulangan sebanyak 2 kali.Diagram alir proses pembuatan gula semut nira kelapa sawit dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Skema pembuatan gula semut nira kelapa sawit
Pengamatan dan Metode Pengukuran Data
Pengamatan dan pengukuran data dilakukan dengan cara analisis terhadap parameterfisik dan kimia bahan baku dan gula semut. Parameter mutu bahan baku yang diamati meliputi pH dan total padatan terlarut, total gula, gula reduksi, dan kadar sukrosa. Sedangkan pengamatan mutu gula semut meliputi kadar air, kadar abu, total gula, gula reduksi, kadar sukrosa dan organoleptik.
Penentuan pH
Penentuan derajat keasaman (pH) mengacu pada prosedur (Apriyantono, dkk., 1989). Penetapan nilai pH dilakukan dengan pH meter yang telah dikalibrasi dengan larutan buffer pada pH 4 dan 7. Suhu sampel diukur menggunakan pengatur suhu pH meter pada suhu terukur, kemudian pH meter dinyalakan dan dibiarkan sampai stabil (15-30 menit). Elektroda pada pH meter dibilas dengan akuades dan dikeringkan elektroda dengan kertas tisu. Setelah itu elektroda dicelupkan ke dalam larutan sampel dan di-set pengukur pH-nya. Elektroda dibiarkan tercelup di dalam larutan selama beberapa saat sampai diperoleh pembacaan yang stabil, kemudian nilai pH sampel dicatat.
Penentuan total padatan terlarut
Penentuan total padatan terlarut dilakukan dengan metode hand refractometer (Muchtadi, 1989). Sebanyak 5 g bahan ditimbang dan dimasukkan ke dalam beaker glass. Kemudian dilakukan pengenceran dengan akuades hingga volume menjadi 20 ml, lalu diaduk hingga merata. Diambil 1 tetes larutan dan diteteskan pada hand refractometer, kemudian nilai total padatan terlarut bahan
ditunjukkan oleh skala pada hand refractometer yang di dapat pada batas garis biru dan putih. Dihitung dengan menggunakan rumus:
Total padatan terlarut = skala pada hand refractometer x faktor pengencer (FP)
Penentuan kadar air
Pengujian kadar air mengacu pada prosedur AOAC (1995).Sampel sebanyak 5 g dimasukkan ke dalam cawan alumunium yang telah dikeringkan selama satu jam pada suhu 105 ºC dan telah diketahui beratnya. Sampel tersebut dipanaskan pada suhu 105 ºC selama tiga jam, kemudian didinginkan dalam desikator sampai dingin kemudian ditimbang. Pemanasan dan pendinginan dilakukan berulang sampai diperoleh berat sampel konstan.
Kadar air %bb =berat awal-berat akhir
berat awal x 100%
Penentuan kadar abu
Kadar abu sampel diuji berdasarkan SNI 01-3451-1994. Sampel sejumlah 5 g dimasukkan ke dalam cawan porselin kering yang telah diketahui beratnya (yang terlebih dulu dibakar dalam tanur dan didinginkan dalam desikator).
Kemudian sampel dipijarkan diatas pembakar mecker kira-kira 1 jam, mula-mula api kecil dan selanjutnya api dibesarkan secara perlahan-lahan sampai terjadi perubahan contoh menjadi arang. Arang dimasukkan ke dalam tanur dengan suhunya 580 – 620 ºC sampai terbentuk abu. Cawan yang berisi abu dipindahkan ke dalam oven pada suhu sekitar 100 ºC selama 1 jam. Setelah itu cawan yang berisi abu didinginkan dalam desikator sampai mencapai suhu kamar dan selanjutnya ditimbang beratnya. Pemijaran dan pendinginan diulangi sehingga
diperoleh perbedaan berat antara dua penimbangan berturut-turut lebih kecil dari 0.001 g. Kadar abu dihitung dengan rumus sebagai berikut.
Kadar abu =
Penentuan gula pereduksi mengacu pada metode Luff Schoorl(Sudarmadji, dkk., 1989). Sebanyak 2-3 g sampel dimasukkan ke dalam beaker glass dan ditambahkan 50 ml akuades. Kemudian ditambahkan Timbal Asetat ½ Basis tetes demi tetes hingga tidak ada endapan. Ditambahkan 6-7 tetes Na3PO4 10% agar air menjadi jernih. Ditambahkan 3-4 tetes Na2HPO4 10%. Larutan disaring ke dalam labu ukur 250 ml dan ditambahkan akuades sampai batas tera. Diambil filtrat 25 ml dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Ditambahkan 25 ml pereaksi Luff Schoorl. Ditambahkan beberapa butir batu didih untuk mempercepat proses pemanasan. Kemudian dipanaskan dengan menggunakan hot plate dan direfluks selama 10 menit. Ditambahkan H2SO4 26,5% sebanyak 25 ml dan dilewatkan pada dinding erlenmeyer. Ditambahkan KI 15% sebanyak 20 ml. Dititrasi menggunakan Na2S2O3 0,1 N hingga saat ditetesi menggunakan indikator pati 1%, tetesan indikator tidak berwarna biru tua. Dicatat volume titrasi (A). kemudian dibuat blanko pengujian dengan mengganti filtrat sampel dengan akuades 25 ml dan dilakukan prosedur awal sampai titrasi, setelah itu dicatat volume titrasi blanko (B). Dihitung kadar gula pereduksi dengan menggunakan rumus:
Angka Tabel = (volume titrasi blanko – volume titrasi sampel) x N Na2S2O3
(AT x Faktor Pengencer)
% gula pereduksi = x 100%
Berat sampel (mg)
Penentuan sukrosa
- Gula sebelum inverse
Penentuan kadar sukrosa mengacu pada metode Luff Schoorl (Sudarmadji, dkk., 1989). Sebanyak 2-3 g sampel dimasukkan ke dalam beaker glass dan ditambahkan 50 ml akuades. Kemudian ditambahkan Timbal Asetat ½ Basis tetes demi tetes hingga tidak ada endapan. Ditambahkan 6-7 tetes Na3PO4 10% agar air menjadi jernih. Ditambahkan 3-4 tetes Na2HPO4 10%. Larutan disaring ke dalam labu ukur 250 ml dan ditambahkan akuades sampai batas tera. Diambil filtrat 25 ml dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Ditambahkan 25 ml pereaksi Luff Schoorl. Ditambahkan beberapa butir batu didih untuk mempercepat proses pemanasan. Kemudian dipanaskan dengan menggunakan hot plate dan direfluks selama 10 menit. Ditambahkan H2SO4 26,5% sebanyak 25 ml dan dilewatkan pada dinding erlenmeyer. Ditambahkan KI 15% sebanyak 20 ml. Dititrasi menggunakan Na2S2O3 0,1 N hingga saat ditetesi menggunakan indikator pati 1%, tetesan indikator tidak berwarna biru tua. Dicatat volume titrasi (A). kemudian dibuat blanko pengujian dengan mengganti filtrat sampel dengan akuades 25 ml dan dilakukan prosedur awal sampai titrasi, setelah itu dicatat volume titrasi blanko (B). Dihitung kadar gula sebelum inverse dengan menggunakan rumus:
Angka Tabel = (volume titrasi blanko – volume titrasi sampel) x N Na2S2O3
(AT x Faktor Pengencer)
% gula sebelum inverse = x 100%
Berat sampel (mg) - Gula setelah inverse
Sebanyak 25 ml filtrat dari analisa gula pereduksi dimasukkan ke dalam beaker glass. Ditambahkan HCL 30% sebanyak 10 ml. dipanaskan di dalam
waterbath selama 10 menit. Dinetralisasi menggunakan NaOH 20% tetes demi tetes dan dicek kenetralan larutan dengan menggunakan kertas lakmus biru.
Kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 250 ml dan ditambahkan akuades sampai batas tera. Diambil 25 ml filtrat dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml. ditambahkan 25 ml pereaksi Luff Schoorl dan ditambahakan beberapa butir batu didih. Dipanaskan dengan menggunakan hot plate selama 10 menit.
Didinginkan. Ditambahkan 25 ml H2SO4 26,5 % sebanyak 25 ml dan dilewatkan pada dinding erlenmeyer. Ditambahkan KI 15% sebanyak 20 ml. Dititrasi menggunakan Na2S2O3 0,1 N hingga saat ditetesi menggunakan indikator pati 1%
sudah tidak terjadi perubahan warna (coklat menjadi biru tua). Dicatat volume titrasi (A). Kemudian dibuat blanko pengujian dengan mengganti filtrat sampel dengan akuades 25 ml dan dilakukan prosedur awal sampai titrasi, setelah itu dicatat volume titrasi blanko (B). Dihitung kadar gula setelah inverse dengan menggunakan rumus:
Angka Tabel = (volume titrasi blanko – volume titrasi sampel) x N Na2S2O3 (AT x Faktor Pengencer)
% gula setelah inverse = x 100%
Berat sampel (mg)
Dari kedua hasil analisa tersebut, dapat dihitung kadar sukrosa dengan menggunakan rumus:
Kadar sukrosa = (% gula setelah inverse - % gula sebelum inverse) x 0,95 Penentuan total gula
Penentuan total gula dilakukan dengan metode fenol-sulfat (Apriyantono, dkk., 1989). Persiapan sampel dilakukan dengan cara bahan ditimbang sebanyak 5 g, ditambahkan 20 ml alkohol 80 % ke dalam beaker glass 300 ml. Larutan
disaring dengan kertas saring dan dicuci dengan akuades sampai volume filtrat 200 ml. Larutan dipanaskan di waterbath 85 °C hingga tidak berbau etanol lagi (volume air berkurang ±50 ml). dimasukkan ke dalam labu ukur 250 ml dan ditambahkan akuades hingga tanda tera. Dilakukan pengenceran dengan mengambil 1 ml sampel ke dalam labu tera 100 ml, ditambahkan akuades hingga tanda tera, kemudian diaduk. Dilakukan pengenceran kembali apabila diperlukan.
Setelah persiapan sampel selesai, diukur total gula dengan cara diambil 1 ml sampel, ditambahkan 0,5 ml larutan fenol 5 %, ditambahkan dengan cepat 2,5 ml larutan asam sulfat pekat dengan cara menuangkan secara tegak lurus ke permukaan larutan. Dibiarkan selama 10 menit, dikocok. Diukur absorbansinya pada 490 nm.
Penetapan kurva standar menggunakan larutan glukosa standar dengan konsentrasi 0,01-0,03 mg/ml dilakukan dengan cara menimbang 10 mg glukosa, kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml. Ditambahkan akuades sampai tanda tera dan diaduk dengan menggunakan magnetik stirer. Selanjutnya masing-masing dipipet sebanyak 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml, dan 5 ml dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan masing-masing ditambahkan akuades 9 ml, 8 ml, 7 ml, 6 ml, dan 5 ml. Setelah itu campuran tersebut dikocok atau dihomogenkan. Masing-masing dari campuran tersebut diambil 1 ml sampel, ditambahkan 0,5 ml larutan fenol 5 %, ditambahkan dengan cepat 2,5 ml larutan asam sulfat pekat dengan cara menuangkan secara tegak lurus ke permukaan larutan. Dibiarkan selama 10 menit, dikocok. Diukur absorbansinya pada 490 nm. Kurva standar dibuat dengan memplot konsentrasi glukosa terhadap absorbansinya (Lampiran 1).
Total gula % = Konsentrasi glukosa x FP
Berat sampel g x 1000 x 100%
Penentuan indeks nilai warnadan indeks pencoklatan
Penentuanindeks nilai warna dengan metode Hunter mengacu pada prosedur Hutchings, (1999). Warna gula semut diukur dengan cara mengukur warna permukaan gula semut menggunakan kromameter Minolta (tipe CR 400, Jepang). Pengukuran menghasilkan nilai L dan notasi a, b. 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. Selanjutnya dari nilai a dan b dapat dihitung oHue dengan rumus:
ºHue = tan−1 b a Jika hasil yang diperoleh:
18o – 54o maka produk berwarna red (R)
54o – 90o maka produk berwarna yellow red (YR) 90o – 126o maka produk berwarna yellow (Y)
126o – 162o maka produk berwarna yellow green (YG) 162o – 198o maka produk berwarna green (G)
198o – 234o maka produk berwarna blue green (BG) 234o – 270o maka produk berwarna blue (B)
270o – 306o maka produk berwarna blue purple (BP) 306o – 342o maka produk berwarna purple (P) 342o – 18o maka produk berwarna red purple (RP)
Nilai warna dari gula semut dengan browning index (BI) dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
BI =[100 (x – 0,31)]
0,17
Dimana x dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
x = a + 1,75L 5,645L + a – 3,01b
Penentuan uji organoleptik
Uji organoleptik ditentukan berdasarkan metode (Soekarto, 2008) dengan modifikasi terhadap warna, aroma, rasa dan tekstur. Sampel gula semut diberi kode secara acak dan diuji oleh 15 panelis. Pengujian dilakukan secara inderawi (organoleptik) yang ditentukan berdasarkan skala numerik. Untuk skala penerimaan konsumen dapat dilihat pada Tabel 4. Format uji organoleptik dapat dilihat pada Lampiran 2.
Tabel 4. Skala hedonik uji organoleptik
Skala skor Skala numerik
Sangat suka Suka Agak suka Tidak suka Sangat tidak suka
5 4 3 2 1