Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini berlangsung mulai bulan Desember 2013 sampai Januari 2015 yang dilakukan di Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan dan Laboratorium Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, pengujian warna dilakukan di Laboratorium CV. Chemix Pratama, Yogyakarta.
Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah telur ayam ras, isolat protein kedelai komersil, isolat protein susu komersil, pati jagung komersil, kentang merah varietas desiree, guar gum, xanthan gum, ragi roti (Saccharomyces
cerevisae), dan minyak jagung.
Reagensia
Bahan kimia yang digunakan adalah akuades, heksan, NaOH 0,02 N, CuSO4, K2SO4, NaOH 40%, H2SO4 0,02 N, H2SO4 pekat, HCl, dan asam sitrat.
Alat Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam pembuatan tepung telur dan pati kentang ialah pisau kupas, blender, kain saring, loyang, oven blower, dan ayakan 80 mesh. Peralatan yang digunakan dalam pembuatan egg replacer ialah mixer. Peralatan yang digunakan untuk analisa sifat fisik, kimia, dan fungsional yaitu Chromameter Minolta (tipe CR 200, Jepang), sentrifus, tabung sentrifus, neraca analitik, cawan alumunium, cawan porselin, oven, oven blower, tanur pengabuan, soxhlet, desikator, labu Kjeldhal, buret, penjepit cawan, kertas saring, erlenmeyer,
labu ukur, blender, loyang, corong, hot plate, beaker glass, pH meter, kompor listrik, pipet volumetrik, dan gelas ukur.
Metode Penelitian
Kegiatan yang dilakukan dalam penelitian ini terdiri dari pembuatan pati kentang sebagai bahan dasar egg replacer, pembuatan egg replacer, dan pembuatan tepung telur utuh, serta pengamatan terhadap sifat fisik, kimia, dan fungsional egg replacer dan tepung telur utuh.
Pembuatan egg replacer dari isolat protein kedelai (SP), isolat protein susu (WP), pati jagung (CS), pati kentang (PS), guar gum (GG), dan xanthan gum (XG). Egg replacer terdiri dari 12 formulasi dan tepung telur digunakan sebagai kontrol. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan faktor tunggal yang terdiri dari 12 taraf yaitu:
E1 = SP 62,5% : CS 18,75% : PS 18,125% : GG 0,625% E2 = SP 62,5% : CS 18,75% : PS 17,5% : GG 1,25% E3 = SP 62,5% : CS 18,75% : PS 16,875% : GG 1,875% E4 = SP 62,5% : CS 18,75% : PS 18,125% : XG 0,625% E5 = SP 62,5% : CS 18,75% : PS 17,5% : XG 1,25% E6 = SP 62,5% : CS 18,75% : PS 16,875% : XG 1,875% E7 = WP 62,5% : CS 18,75% : PS 18,125% : GG 0,625% E8 = WP 62,5% : CS 18,75% : PS 17,5% : GG 1,25% E9 = WP 62,5% : CS 18,75% : PS 16,875% : GG 1,875% E10 = WP 62,5% : CS 18,75% : PS 18,125% : XG 0,625% E11 = WP 62,5% : CS 18,75% : PS 17,5% : XG 1,25% E12 = WP 62,5% : CS 18,75% : PS 16,875% : XG 1,875% 28
Masing-masing taraf (perlakuan) dibuat dengan tiga kali ulangan. Egg
replacer yang dihasilkan kemudian dilakukan pengujian karakteristik fisik, kimia,
dan fungsional yang meliputi analisis warna dengan metode Hunter (Chromameter), densitas kamba (Okaka dan Potter, 1977), kadar air dengan metode oven (AOAC, 1995), kadar abu (Sudarmadji, dkk., 1989), kadar lemak dengan metode soxhlet (AOAC, 1995), kadar protein dengan metode Kjeldhal (AOAC, 1995), kadar karbohidrat (by difference), kapasitas dan stabilitas buih (modifikasi Sathe dan Salunkhe, 1981), dan aktivitas dan stabilitas emulsi (modifikasi Yasumatsu, dkk., 1972).
Model Rancangan
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) satu faktor dengan model sebagai berikut:
Ŷij = μ + αi + εij
Ŷij : Hasil pengamatan dari faktor E pada taraf ke-i dengan ulangan ke-j μ : Efek nilai tengah umum
αi : Efek dari faktor E pada taraf ke-i
εij : Efek galat dari faktor E taraf ke-i dengan ulangan ke-j.
Apabila diperoleh hasil yang berbeda nyata dan sangat nyata maka uji dilanjutkan dengan uji beda rataan menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT), dan untuk melihat perbedaan antara karakteristik egg replacer dengan tepung telur utuh (kontrol) maka dilakukan pengujian dengan uji Dunnet (Sastrosupadi, 2000).
Pelaksanaan Penelitian Pembuatan pati kentang
Kentang merah varietas desiree disortasi, dicuci, dan dikupas kulitnya. Kemudian kentang diparut hingga menjadi bubur lalu ditambah air 1 : 3 (1 bagian kentang ditambah 3 bagian air). Kemudian bubur kentang disaring dengan kain saring sehingga pati lolos dari saringan sebagai suspensi pati. Suspensi pati ditampung pada wadah pengendapan. Lalu suspensi pati dibiarkan mengendap di dalam wadah pengendapan selama 12 jam. Pati akan mengendap sebagai pasta. Cairan di atas endapan dibuang. Pasta lalu ditambah air untuk mencuci endapan dan dibiarkan mengendap selama 3 jam. Cairan di atas endapan kedua dibuang. Kemudian pasta diletakkan di atas loyang dan dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 50 °C selama 14 jam. Hasil pengeringan masih berupa tepung kasar. Selanjutnya tepung kasar dihaluskan dengan menggunakan 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 3.
Pembuatan tepung telur utuh
Telur ayam disortasi dan dipilih berdasarkan warna kulit, ukuran, dan kesegaran. Telur kemudian dicuci dan dibersihkan dengan air hangat. Kulit telur dipecahkan dan diambil isinya, kemudian dikocok menggunakan mixer hingga merata lalu kemudian disaring. Sebanyak 500 g cairan telur dipasteurisasi dengan suhu 65 °C selama 3 menit di atas kompor listrik, kemudian diatur pH nya hingga menjadi 7,0 dengan menambahkan asam sitrat. Kemudian ditambahkan ragi roti
(Saccharomyces cerevisae) 0,2% (b/b) ke dalam cairan untuk mengurangi kadar
glukosa agar tidak mengalami proses pencokelatan saat penyimpanan, kemudian campuran diaduk hingga merata. Campuran didiamkan selama 3 jam pada suhu ruang. Setelah itu campuran dituang ke dalam loyang kemudian dikeringkan dalam oven pengering pada suhu 50 °C selama 16 jam sampai menjadi flake.
Flake yang dihasilkan kemudian dihaluskan dengan menggunakan blender dan
diayak dengan menggunakan ayakan 80 mesh. Tepung telur utuh lalu dikemas dalam kantung plastik polietilen sebelum dianalisa (Suprapti, 2006). Skema pembuatan tepung telur utuh dapat dilihat pada Gambar 4.
Pembuatan egg replacer
Bahan-bahan pengganti telur berupa isolat protein kedelai, isolat protein susu, pati jagung, pati kentang, guar gum, dan xanthan gum dengan komposisi yang berbeda sesuai perlakuan dicampur menggunakan mixer selama 5 menit hingga diperoleh egg replacer yang homogen. Banyaknya bahan pengganti telur untuk menggantikan 1 buah telur adalah 40 g. Skema pembuatan egg replacer
dapat dilihat pada Gambar 5.
Kentang
Sortasi, pencucian, pengupasan
Pemarutan air
Ampas Penyaringan
Pengendapan selama 12 jam air bagian atas dibuang
Pencucian
Pengendapan selama 3 jam air bagian atas dibuang
Penyusunan pasta di atas loyang
Pengeringan 50 °C selama 14 jam Penghalusan Pengayakan 80 mesh Pengemasan Pati kentang
Gambar 3. Skema pembuatan pati kentang
Telur ayam
Sortasi dan pembersihan
Pemecahan dan pengambilan putih dan kuning telur
Pencampuran dan penyaringan
Pasteurisasi
65 °C, 3 menit, pH 7,0
Saccharomyces cerevisae
0,2% (b/b)
Pengadukan dan pendiaman 3 jam suhu kamar Penuangan di atas loyang
Pengeringan 50 °C, selama 16 jam Penghalusan
Pengayakan 80 mesh
Pengemasan Tepung telur utuh Analisa:
- Warna - Densitas kamba - Kadar air - Kadar abu - Kadar lemak - Kadar protein - Kadar karbohidrat - Kapasitas dan stabilitas buih - Aktivitas dan stabilitas emulsi Gambar 4. Skema pembuatan tepung telur utuh
Isolat Protein Isolat Protein Pati Pati Guar Xanthan Kedelai Susu Jagung Kentang Gum Gum (SP) (WP) (CS) (PS) (GG) (XG) Pencampuran SP : WP : CS : PS : GG : XG E1 = 62,5% : - : 18,75% : 18,125% : 0,625% : - E2 = 62,5% : - : 18,75% : 17,5% : 1,25% : - E3 = 62,5% : - : 18,75% : 16,875% : 1,875% : - E4 = 62,5% : - : 18,75% : 18,125% : - : 0,625% E5 = 62,5% : - : 18,75% : 17,5% : - : 1,25% E6 = 62,5% : - : 18,75% : 16,875% : - : 1,875% E7 = - : 62,5% : 18,75% : 18,125% : 0,625% : - E8 = - : 62,5% : 18,75% : 17,5% : 1,25% : - E9 = - : 62,5% : 18,75% : 16,875% : 1,875% : - E10 = - : 62,5% : 18,75% : 18,125% : - : 0,625% E11 = - : 62,5% : 18,75% : 17,5% : - : 1,25% E12 = - : 62,5% : 18,75% : 16,875% : - : 1,875% Pengemasan Analisa:
Egg replacer - Warna
- Densitas kamba - Kadar air - Kadar abu - Kadar lemak - Kadar protein - Kadar karbohidrat
- Kapasitas dan stabilitas buih - Aktivitas dan stabilitas emulsi
Gambar 5. Skema pembuatan egg replacer
Pengamatan dan Pengukuran Data
Pengamatan dan pengukuran data dilakukan dengan cara analisa. Pada formulasi egg replacer dan tepung telur utuh dianalisa karakteristik fisik yang meliputi warna dan densitas kamba, karakteristik kimia yang meliputi kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, kadar karbohidrat, dan karakteristik fungsional yang meliputi kapasitas buih, stabilitas buih (setelah 15 dan 30 menit), aktivitas emulsi, dan stabilitas emulsi.
Warna
Pengujian warna dilakukan dengan metode Hunter, Andarwulan, dkk.,
(2011) menggunakan Chromameter Minolta (tipe CR 200, Jepang). Sejumlah sampel diletakkan pada wadah datar. Pengukuran hasil nilai L, a, dan b. Notasi L menyatakan parameter kecerahan (lightness) mempunyai nilai 0 (hitam) sampai 100 (putih). Notasi a menyatakan kromatik campuran merah hijau. Notasi b menyatakan kromatik campuran kuning biru.
Densitas kamba
Sampel sebanyak 20 g dimasukkan ke dalam gelas ukur 100 ml sambil ditepuk-tepuk 20-30 kali dengan menggunakan jari agar memadat, kemudian volume sampel dicatat (Okaka dan Potter, 1977). Densitas kamba dihitung sebagai berikut:
Berat sampel (g) Densitas kamba (g/ml) =
Volume sampel (ml)
Kadar air
Pengujian kadar air dengan metode oven (AOAC, 1995). Sampel sebanyak 5 g dimasukkan ke dalam cawan alumunium yang telah dikeringkan selama satu 36
jam pada suhu 105 °C dan telah diketahui beratnya. Sampel tersebut dipanaskan pada suhu 105 °C selama 4 jam, kemudian didinginkan dalam desikator sampai dingin kemudian ditimbang. Pemanasan dan pendinginan dilakukan berulang sampai diperoleh berat sampel konstan. Perhitungan kadar air adalah sebagai berikut:
Berat sampel awal (g) – Berat sampel akhir (g)
Kadar air (%bk) = x 100%
Berat sampel akhir (g)
Kadar abu
Sampel kering yang sudah dihilangkan kadar airnya ditimbang sebanyak 5 g, lalu dimasukkan ke dalam cawan porselin kering yang telah diketahui beratnya (yang terlebih dahulu dibakar dalam tanur dan didinginkan dalam desikator). Kemudian sampel dipijarkan di atas pembakar kira-kira 1 jam, mula-mula api kecil dan selanjutnya api dibesarkan secara perlahan sampai terjadi perubahan sampel menjadi arang. Arang dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 100 °C, setelah itu suhu dinaikkan menjadi 300 °C selama 2 jam. Setelah 2 jam, suhu kembali dinaikkan menjadi 600 °C selama 2 jam sampai berbentuk abu. Cawan yang berisi abu dipindahkan ke dalam oven pada suhu sekitar 100 °C selama 1 jam. Kemudian cawan yang berisi abu didinginkan dalam desikator sampai mencapai suhu kamar, selanjutnya ditimbang beratnya (Sudarmadji, dkk.,
1989). Perhitungan kadar abu adalah sebagai berikut: Berat abu (g)
Kadar abu (%bk) = x 100% Berat sampel kering (g)
Kadar lemak
Pengujian kadar lemak dilakukan dengan metode soxhlet (AOAC, 1995). Sampel kering yang sudah dihilangkan kadar airnya ditimbang sebanyak 5 g, lalu 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 lemak dan berwarna jernih. Pelarut yang ada dalam labu lemak didestilasi dan ditampung kembali. Kemudian labu lemak yang berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan dalam oven pada suhu 105 °C hingga mencapai berat yang tetap, kemudian didinginkan dalam desikator. Labu beserta lemaknya ditimbang. Perhitungan kadar lemak adalah sebagai berikut:
Berat lemak (g)
Kadar lemak (%bk) = x 100%
Berat sampel kering (g)
Kadar protein
Pengujian kadar protein dilakukan dengan metode Kjeldhal (AOAC, 1995) Sampel kering yang sudah dihilangkan kadar airnya ditimbang sebanyak 0,1 g, lalu dihaluskan dan dimasukkan ke dalam labu Kjeldhal 30 ml selanjutnya ditambahkan dengan 2,5 ml H2SO4 pekat, 1 g katalis dan batu didih. 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 15 ml larutan NaOH 40%. kemudian dibilas dengan air suling. Labu erlenmeyer berisi H2SO4 0,02 N diletakkan di bawah kondensor, sebelumnya ditambahkan ke dalamnya 2 – 4 tetes indikator (campuran metil merah 0,02% 38
dalam alkohol dan metil biru 0,02% dalam alkohol dengan perbandingan 2 :1). Ujung tabung kondensor harus terendam dalam labu larutan HCl, kemudian dilakukan destilasi hingga sekitar 25 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 hijau menjadi ungu. Penetapan blanko dilakukan dengan cara yang sama. Kadar protein dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
(A-B) x N NaOH x 14,008 x faktor konversi
Kadar protein (%bk) = x 100%
Berat sampel kering x 1000 A = ml NaOH untuk titrasi blanko
B = ml NaOH untuk titrasi sampel N = Normalitas NaOH
Kadar karbohidrat (by difference)
Kadar karbohidrat (%bk) = 100% – (kadar abu + kadar lemak + kadar protein)
Kapasitas dan stabilitas buih
Penentuan kapasitas dan stabilitas buih dilakukan dengan cara melarutkan 2 g sampel dalam 100 ml akuades kemudian dimixer selama 5 menit pada kecepatan tinggi, lalu larutan dituangkan ke dalam gelas ukur 250 ml. Volume total larutan diukur pada saat awal (untuk kapasitas buih) dan setelah 15 menit dan 30 menit (untuk stabilitas buih) pada suhu ruang (Balmaceda, dkk., 1984). Kapasitas dan stabilitas buih dihitung dengan menghitung kenaikan volume sebagai berikut (modifikasi Sathe dan Salunkhe, 1981):
Volume akhir – volume awal (ml)
Kapasitas buih (%) = x 100%
Volume awal (ml)
Volume buih (setelah 15 dan 30 menit) (ml)
Stabilitas buih (%) = x 100%
Volume total buih (ml)
Aktivitas dan stabilitas emulsi
Sampel sebanyak 0,10 ±0,0018 g dimasukkan ke dalam tabung sentrifus. Ditambahkan dengan 2,5 ml air lalu ditambahkan 5 ml minyak jagung secara bertahap sambil divorteks sampai terbentuk emulsi. Campuran disentrifus selama 5 menit dengan kecepatan 7000 rpm hingga terbentuk 3 lapisan yang terpisah. Lapisan paling atas merupakan lapisan minyak yang tidak teremulsi. Lapisan di tengah merupakan emulsi dan lapisan terbawah merupakan air. Lapisan emulsi dan tinggi total larutan diukur dengan menggunakan jangka sorong (modifikasi Yasumatsu, dkk., 1972). Aktivitas emulsi dihitung dengan persamaan:
Tinggi lapisan emulsi (cm)
Aktivitas emulsi (%) = x 100%
Tinggi total lapisan (cm)
Penetapan stabilitas emulsi dilakukan dengan cara yang sama, namun pada campuran teremulsi sebelum dilakukan sentrifugasi, campuran dipanaskan pada suhu 80 °C dalam oven selama 30 menit. Stabilitas emulsi dihitung dengan persamaan:
Tinggi lapisan emulsi (cm)
Stabilitas emulsi (%) = x 100%
Tinggi total lapisan (cm)
