A. BAHAN DAN ALAT
2. PENELITIAN UTAMA
Penelitian utama merupakan penelitian lanjutan dari penelitian pendahuluan. Pembuatan pure instan pada penelitian utama menggunakan formula dari penelitian pendahuluan, meliputi hasil dari pengaruh perendaman, perbandingan air dan pure, dan parameter-parameter alat pengering yang telah ditetapkan.
Penelitian utama terdiri dari 4 tahap, yaitu tahap perancangan formula, formulasi, analisis dan optimasi. Tahap-tahap tersebut dilakukan dengan bantuan program aplikasi komputer, yaitu design expert V.7 (dx7). Pada penelitian ini digunakan mixture design techniques dengan D-optimal untuk mencari formulasi dari komponen-komponen yang dicampurkan sehingga dihasilkan respon yang optimal.
Pada tahap perancangan formula, hal penting yang harus diperhatikan adalah menentukan variabel dan rentang nilainya. Variabel adalah komponen dari formula yang mempengaruhi respon yang akan diukur dan dioptimasi. Variabel yang digunakan pada formula pure instan ubi jalar adalah ubi jalar, air, CMC, dan dekstrin. Total dari 4 komponen ini sebesar 100%. Respon merupakan sifat-sifat yang dipengaruhi oleh keempat variabel tersebut. Respon yang diukur dan dioptimasi adalah rendemen (%), densitas kamba (g/ml), daya rehidrasi (ml/g), dan skor kelengketan produk di mulut (cm) berdasarkan uji organoleptik.
Tahap formulasi merupakan tahapan pembuatan produk. Pembuatan produk pada tahap ini dilakukan dengan proses yang digambarkan pada Gambar 1. Tahap analisis dx7 meliputi penentuan model polinomial dan analisis ragam (ANOVA) untuk setiap respon.
↓ Disortasi ↓ Dicuci ↓ Dikupas ↓ Dipotong-potong ↓ Direndam ↓ Dikukus ↓ Diblender ↓
Ditanak hingga tergelatinisasi
↓
Dikeringkan dengan drum dryer
↓
Gambar 1. Proses pembuatan pure instan ubi jalar
Tahap selanjutnya pada penelitian utama adalah optimasi. Masing-masing respon (rendemen, daya rehidrasi, densitas kamba, dan skor kelengketan) ditentukan tujuan optimasinya dalam program dx7. Untuk respon rendemen, daya rehidrasi, dan densitas kamba ditetapkan
maximize sedangkan untuk respon kelengketan ditentukan minimize.
Program ini akan melakukan optimasi sesuai data variabel dan data pengukuran respon yang dimasukkan. Keluaran dari tahap optimasi adalah rekomendasi beberapa formula baru yang optimal menurut program. Formula paling optimal adalah formula dengan nilai
desirability paling tinggi. Satu formula terpilih akan dianalisis kimia (kadar air, kadar abu, lemak, protein, karbohidrat, dan jumlah kalori), uji hedonik, dan uji mikrobiologi (total mikroba, kapang-khamir, dan penduga koliform). Secara garis besar penelitian ini dapat digambarkan pada skema di bawah ini (Gambar 2).
Pure instan ubi jalar Sisa air
Sebagian air dan bahan pengisi
Kulit Ubi jalar segar
Ditentukan konsentrasi maksimum dan minimum CMC dan dekstrin
Dirancang formula dengan program dx7
Dibuat produk
Dianalisis dan dioptimasi dengan dx7
Dianalisis (kadar air, kadar abu, protein, lemak, karbohidrat, jumlah kalori, TPC, kapang khamir, dan penduga koliform, hedonik)
Gambar 2. Skema prosedur penelitian
Pengaruh perendaman Parameter alat pengering Perbandingan air
Parameter proses diketahui
Dihitung rendemen, daya rehidrasi, densitas kamba, dan kelengketan
3. ANALISIS
3.1. Analisis Fisik
3.1.1. Rendemen (AOAC, 1984)
Perhitungan rendemen menggunakan metode gravimetri a
Rendemen = x 100% b
a = bobot produk pure instan (g) b = bobot ubi jalar utuh (g)
Rendemen untuk formulasi dihitung sebagai : x
Rendemen = x 100% y
x = bobot pure instan kering (g) y= bobot ubi jalar kukus (g)
3.1.2. Densitas kamba (Wirakartakusumah et al., 1992)
Densitas kamba adalah massa partikel yang menempati suatu unit volume tertentu. Densitas kamba ditentukan oleh berat wadah yang diketahui volumenya dan merupakan hasil pembagian berat bubuk dengan volume wadah.
Sampel dimasukkan ke dalam gelas ukur sampai volume 100 ml dan ditimbang. Kemudian densitas kamba dihitung dengan rumus :
berat contoh (g) Densitas kamba =
Volume yang terbaca (ml)
3.1.3. Daya rehidrasi (Yoanasari, 2003)
Sampel sebanyak 1 gram ditambah 10 ml akuades dan diaduk dengan vorteks. Diamkan 30 menit pada suhu kamar. Selanjutnya campuran tersebut disentrifuse dengan kecepatan
3500 rpm selama 30 menit. Daya rehidrasi dihitung dengan rumus : a - b Daya rehidrasi (ml/g) = c Keterangan :
a = volume air mula-mula (ml) c = bobot sampel (g) b = volume supernatan (ml)
3.2. Uji Organoleptik (Meilgaard et al., 1999)
Uji organoleptik yang digunakan adalah uji rating untuk atribut kelengketan pada formula hasil rancangan dx7 dan kesukaan (hedonik) terhadap atribut rasa, warna, tekstur, dan aroma pure instan ubi jalar dengan formula optimum dan produk komersil (bubur beras instan). Skala yang digunakan adalah skala tak terstruktur (unstructured scale) berupa garis sepanjang 15 cm. Data yang diperoleh akan diolah menggunakan program dx7 untuk kelengketan dan SPSS (uji t) untuk uji hedonik. Jumlah panelis yang digunakan sebanyak 30 orang.
3.3. Analisis Kimia
3.3.1. Kadar air, metode oven (BSN, 1992)
Cawan alumunium dikeringkan dalam oven pada suhu 1050C selama 15 menit lalu dinginkan dalam desikator selama 10 menit. Cawan yang kering tersebut ditimbang dengan neraca analitik (a gram). Sampel berupa pure instan kering ditimbang menggunakan neraca analitik sebanyak kurang lebih 1-2 gram (x gram). Kemudian sampel dalam cawan dikeringkan dalam oven pada suhu (1050C) selama kurang lebih 3 jam. Selanjutnya didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang (y gram) dan dikeringkan kembali dalam oven 15-30 menit sampai diperoleh berat sampel kering yang konstan. Kadar air dhitung dengan rumus :
x-(y-a)
Kadar air (%wb) = x 100% x
Keterangan :
wb = wet basis (basis basah) x = Berat sampel (g)
y = Berat sampel + cawan setelah dikeringkan (g) a = Berat cawan kering (g)
3.3.2.Kadar abu, metode pengabuan kering (BSN, 1992)
Sebelum digunakan, cawan porselen terlebih dahulu dikeringkan dalam tanur pada suhu 5500C selama 15 menit lalu dinginkan dalam desikator. Cawan yang sudah kering tersebut ditimbang dengan neraca analitik (= a gram). Bubuk pure instan ditimbang sebanyak 2-3 gram ke dalam cawan porselen yang telah diketahui bobotnya (= b gram) kemudian dibakar di atas hot plate sampai tidak berasap. Selanjutnya sampel dimasukkan ke dalam tanur suhu 5500C selama 6 jam hingga diperoleh abu putih dan didinginkan dalam desikator. Hasil pengabuan tersebut ditimbang (x gram). Kadar abu sampel diukur :
x-a
Kadar abu (% bb) = x 100 % b
Keterangan :
x = bobot cawan + sampel setelah diabukan (g) a = bobot cawan porselen kering (g)
b = bobot sampel sebelum diabukan (g)
3.3.3. Kadar lemak, metode Soxhlet (BSN, 1992)
Sampel ditimbang sebanyak 5 gram (= w gram) kemudian dibungkus dengan kertas saring lalu dimasukkan ke dalam labu Soxhlet. Pelarut heksan dituang secukupnya ke dalam labu lemak. Rangkaian alat Soxhlet disusun, kemudian sampel direfluks selama 5-6 jam. Labu lemak yang berisi lemak hasil
kemudian dipanaskan dalam oven pada suhu 1050C sampai pelarut menguap semua. Labu didinginkan dalam desikator lalu beratnya ditimbang (= x gram). % lemak dapat dihitung dengan rumus :
x - y
% Lemak (% bb) = x 100 % w
Keterangan : x = bobot contoh (g) y= bobot labu lemak (g) w= bobot sampel (g)
3.3.4. Kadar Protein, metode makro-Kjeldahl (AOAC, 1995)
Sebanyak kurang lebih 3 gram sampel ditimbang menggunakan neraca analitik, pindahkan ke dalam labu Kjeldahl. Kemudian tambahkan 1.9± 0.1 g K2SO4, dan 2.0 + 0.1 ml H2SO4
kemudian sampel didihkan sampai 1-1.5 jam sampai cairan menjadi jernih.
Setelah cairan menjadi jernih, dinginkan dan tambahkan sejumlah kecil air secara perlahan-lahan, kemudian dinginkan kembali. Pindahkan isi labu ke dalam alat destilasi. Cuci dan bilas labu 5-6 kali dengan 1-2 ml air, pindahkan air cucian ke dalam alat destilasi. Letakkan erlenmeyer 125 ml yang berisi 5 ml larutan H3BO3 dan 2-4 tetes indikator (campuran 2 bagian metil merah 0.2% dalam alkohol dan 1 bagian metilen biru 0.2 % dalam alkohol) di bawah kondensor. Ujung tabung kondensor harus terendam di dalam larutan H3BO3. Kemudian tambahkan 8-10 ml larutan NaOH dan lakukan destilasi sampai tertampung kira-kira 15 ml destilat dalam erlenmeyer. Bilas tabung kondensor dengan air, dan tampung bilasan dalam erlenmeyer yang sama. Encerkan isi erlenmeyer sampai kira-kira 50 ml kemudian titrasi dengan HCl 0.02 N sampai terjadi perubahan warna menjadi abu-abu. Lakukan juga penetapan blanko.
Cara perhitungan kadar protein :
(ml HCl-ml blanko) x N HCl x 14.007 x 100% % N =
mg sampel
% protein = % N x faktor konversi
Tabel 6. Faktor konversi kadar protein berbagai macam bahan
No Bahan Faktor konversi
1 Beras 5.95 2 Gandum 5.83 3 Tepung terigu 5.78 4 Kacang kedelai 5.71 5 Kacang tanah 5.46 6 Biji-bijian 5.30 7 Susu 5.38
8 Produk pangan lainnya 6.25
Sumber : Atmawikarta (2001)
3.3.5. Kadar karbohidrat
Kadar karbohidrat diukur dengan rumus by difference yaitu : % karbohidrat = (100- % air- % abu- % lemak- % protein)
3.3.6. Jumlah Kalori (Atmawikarta, 2001) Jumlah kalori (kkal)/100 g =
(4 x % protein) + (9 x % lemak) + (4 x % karbohidrat)
3.4. Analisis Mikrobiologi 3.4.1. Total Mikroba
Uji mikrobiologi yang dilakukan adalah menghitung total plate count (TPC) dengan metode tuang. Sebanyak 25 gram bubuk pure instan yang diambil secara acak dicampurkan ke dalam 225 ml larutan pengencer steril dan dikocok dalam
stomacher sehingga diperoleh pengenceran 10-1. Contoh tersebut diencerkan lagi hingga pengenceran 10-4. Kemudian dilakukan pemupukan pada pengenceran 10-1,10-2, 10-3, dan 10-4 sebanyak 2
cawan (duplo) untuk masing-masing pengenceran. Selanjutnya 12-15 ml agar PCA dituang ke dalam cawan petri yang telah berisi contoh sebanyak 1 ml. Cawan diinkubasi secara terbalik pada suhu 370 C selama 48 jam. Jumlah koloni/g atau ml dihitung dengan metode Harrigan :
Σ koloni N=
(n1+ 0.1. n2) d
Keterangan :
N = Jumlah koloni per ml/gram n = Jumlah cawan setiap pengenceran d = pengenceran terkecil
3.4.2. Total kapang khamir
Dari pengenceran contoh, dilakukan pemupukan sampai 10-2. Kemudian 12-15 ml media PDA yang telah diasamkan dengan asam tartarat 10% dituang ke dalam cawan petri yang telah berisi contoh. Cawan diinkubasi secara terbalik pada suhu 370C selama 2 hari. Total kapang khamir dihitung dengan rumus:
Σ koloni N=
(n1+ 0.1. n2) d Keterangan :
N = Jumlah koloni per ml
n = Jumlah cawan setiap pengenceran d = pengenceran terkecil
3.4.3 Uji Penduga Koliform
Dari masing-masing pengenceran 10-1 sampai 10-4 dimasukkan sebanyak 1 ml contoh ke dalam tabung yang berisi media BGLBB dan tabung Durham terbalik, untuk setiap
pengenceran digunakan 3 seri tabung. Setelah diinkubasi pada suhu 370C selama 2 hari, dilihat tabung yang positif yaitu tabung yang ditumbuhi mikroba yang dapat ditandai dengan timbulnya kekeruhan, terbentuknya gas pada tabung atau perubahan warna media. Nilai MPN dihitung dengan cara berikut :
MPN count= Nilai MPN tabel x 1 Pengenceran tabung tengah