Potensi Membran Nanofiltrasi dan Osmosa Balik dalam Proses Pemekatan Konsentrat Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.) Terfermentasi sebagai Bahan Tambahan Makanan Berprobiotik (Probiotic Ingredient)

(1)

SKRIPSI

POTENSI MEMBRAN NANOFILTRASI DAN OSMOSA BALIK DALAM PROSES PEMEKATAN KONSENTRAT KACANG HIJAU (Phaseolus

radiatus L.) TERFERMENTASI SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN MAKANAN BERPROBIOTIK (Probiotic Ingredient)

Oleh :

DIANA WANGSAMULIA F24101087

2006

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOBOR

(2)

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh

2006

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(3)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh

Dilahirkan pada tanggal 20 Desember 1982 Di Tangerang, Banten

Tanggal lulus : 19 Januari 2006

Menyetujui. Bogor, Januari 2006

Prof. Dr. Ir. Rizal Syarief, DESS Ir. Agustine Susilowati, MM Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Mengetahui,

(4)

BIODATA PENULIS

Penulis dilahirkan di Tangerang pada tanggal 20 Desember 1982 dari pasangan Heryanto Wangsamulia dan Loa Tjeng Nio sebagai anak pertama kembar dari empat bersaudara. Pendidikan TK diselesaikan penulis di TK Dewi Sartika I Tangerang kemudian penulis melanjutkan pendidikan tingkat SD di SD Strada Santa Maria I Tangerang. Tingkat pendidikan SLTP diselesaikan penulis di SLTP Santa Ursula II BSD dan melanjutkan pendidikan di SMU Santa Ursula II BSD. Penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2001 lewat jalur UMPTN.

(5)

Diana Wangsamulia. F24101087. Potensi Membran Nanofiltrasi dan Osmosa Balik dalam Proses Pemekatan Konsentrat Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.) Terfermentasi sebagai Bahan Tambahan Makanan Berprobiotik (Probiotic Ingredient). Di bawah bimbingan Rizal Syarief dan Agustine Susilowati. 2006

RINGKASAN

Konsentrat kacang hijau (Phaseolus radiatus L.) terfermentasi berpotensi untuk dikembangkan menjadi bahan tambahan makanan berprobiotik (probiotic ingredient) untuk menghasilkan produk pangan bersumber protein nabati dengan cita rasa dasar umami. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari optimasi kinerja membran nanofiltrasi dan osmosa balik pada proses pemekatan konsentrat kacang hijau terfermentasi sehingga diperoleh retentat sebagai bahan tambahan makanan berprobiotik dengan jumlah bakteri asam laktat yang tinggi. Proses pembuatan prosuk dilakukan melalui fermentasi menggunakan kultur campuran Lactobacillus sp. dan Streptococcus thermophillus-IN dengan konsentrasi 15% (b/b), penambahan sukrosa 12% (b/b) dan susu skim sehingga kadar protein substrat mencapai 3% kemudian produk diinkubasi pada 40 oC selama 48 jam. Produk kemudian dipekatkan menggunakan membran nanofiltrasi dan osmosa balik selama 180 menit dan pengamatan dilakukan tiap 30 menit. Proses pemekatan dengan menggunakan membran nanofiltrasi dilakukan pada tekanan 2500 kPa (25 bar) sedangkan membran osmosa balik menggunakan tekanan sebesar 3500 kPa(35 bar) pada suhu proses dan frekuensi motor yang sama, yaitu 25 oC dan 20 Hz. Analisa dilakukan terhadap jumlah mikroba, total solid, total soluble solid (TSS), total asam, total protein terlarut , total gula pereduksi, kadar garam dan fluks permeat. Rancangan percobaan pada penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap dengan enam waktu pemekatan (W), yaitu 30 menit (w1), 60 menit (w2), 90 menit (w3), 120 menit (w4), 150 menit (w5) dan 180 menit (w6) dan dua jenis membran (M), yaitu nanofiltrasi (m1) dan osmosa balik (m2) dengan masing-masing dua kali ulangan.

(6)

KATA PENGANTAR

Terima kasih kepada Yang Maha Esa atas berkatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikannya di Institut Pertanian Bogor. Penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam penyelesaian skripsi ini.

1. Prof. Dr. Ir. Rizal Syarief, DESS dan Ir. Agustine Susilowati, MM selaku dosen pembimbing atas kesabarannya membimbing penulis

2. Dr. Ir. Budiatman Satiawihardja, M.Sc. selaku dosen penguji atas masukan yang diberikan

3. Pak Aspiyanto, Pak Hanafi dan seluruh staf P2K KIMIA LIPI PUSPIPTEK yang telah banyak membantu

4. Papi, Mami, Delia, Martin dan Dianita serta segenap keluarga 5. Nancy, teman seperjuangan

6. Teh Yati, Teh Hani, Teh Fathia yang selalu direpotkan selama penelitian 7. Ko Asin, yang selalu bersedia menampung keluh kesah

8. Amanda, Devi, Endi, Fajar, Hana, Fanny, Mohung, Astri dan semua TPG 38 yang tidak dapat disebutkan satu persatu

9. Bunga, Daniel, Sara dan semua Perwira 12 Member Semoga hasil penelitian ini berguna bagi yang membutuhkan.

Bogor, 23 Januari 2006

(7)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ...iii

DAFTAR ISI ...iv

DAFTAR TABEL ...vi

DAFTAR GAMBAR ...vii

DAFTAR LAMPIRAN ...x

I. PENDAHULUAN ...1

A. LATAR BELAKANG...1

B. TUJUAN ...2

II. TINJAUAN PUSTAKA ...3

A. PROBIOTIK ...2

B. BAKTERI ASAM LAKTAT ...3

a. Lactobacillus sp. ...5

b. Streptococcus thermophillus ...5

C. KACANG HIJAU TERFERMENTASI ...6

1. Pembuatan Inokulum Kacang Hijau Terfermentasi ...6

2. Pembuatan Kacang Hijau Terfermentasi ...7

3. Pembuatan Ekstrak Kacang Hijau Terfermentasi dan Pemisahan Ekstrak Kacang Hijau Terfermentasi Menggunakan Teknik Membran Mikrofiltrasi ...9

D. TEKNOLOGI MEMBRAN ...12

1. Definisi Membran ...12

2. Klasifikasi Membran ...13

3. Proses Pemisahan dengan Membran ...14

E. BAHAN TAMBAHAN MAKANAN ...18

III. BAHAN DAN METODE ...20

A. ALAT DAN BAHAN ...20

1. Bahan ...20

(8)

b. Bahan analisa kimia ...20

c. Penentuan kondisi dan waktu fermentasi optimum dalam pembuatan biomassa asam laktat ...23

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...33

A. PENELITIAN PENDAHULUAN ...33

1. Karakteristik Konsentrat Kacang Hijau Terfermentasi ...33

2. Karakteristik Inokulum Bakteri Asam Laktat ...33

3. Pengaruh Waktu dan Kondisi Fermentasi Optimum terhadap Komposisi Biomassa ...33

B. PENELITIAN UTAMA ...37

1. Kondisi Proses Pemekatan ...38

(9)

3. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Total Solid ...44

4. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Total Asam ...46

5. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Total Soluble Solid ...49

6. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Protein Terlarut ...51

7. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Gula Pereduksi ...54

8. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Kadar Garam ...57

V. KESIMPULAN DAN SARAN ...58

A. KESIMPULAN ...58

B. SARAN ...59

DAFTAR PUSTAKA ...60

(10)

DAFTAR TABEL

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Diagram Alir Pembuatan Kacang Hijau Terfermentasi ...8

Gambar 2. Kacang Hijau Terfermentasi (Crude Kaldu) ...9

Gambar 3. Diagram Alir Pembuatan Ekstrak Kacang Hijau Terfermentasi dan Pemisahan Menggunakan Membran Mikrofiltrasi ...11

Gambar 4. Konsentrat Kacang Hijau Terfermentasi ...12

Gambar 5. Klasifikasi Membran ...13

Gambar 6. Sistem Cross Flow Filtration ...15

Gambar 7. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Fluks ...16

Gambar 8. Skema Terjadinya Fouling ...17

Gambar 9. Starter Campuran Lactobacillus sp. dan Streptococcus thermophillus-IN ...20

Gambar 10. Modul Lab Stak M-20 DSS dengan Sistem Aliran Cross Flow Filtration ...21

Gambar 11. Diagram Alir Pembuata Inokulum Bakteri Asam Laktat ...23

Gambar 12. Penentuan Waktu dan Kondisi Fermentasi Optimum ...24

Gambar 13. Diagram Alir Proses Pemekatan dengan Sistem Membran ...25

Gambar 14.Refraktometer ...30

Gambar 15. Konduktivitimeter ...30

Gambar 16. Hubungan Waktu Fermentasi terhadap pH Produk ...34

Gambar 17. Hubungan Waktu Fermentasi terhadap Total Asam Produk ...36

Gambar 18. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Fluks Membran ...39

Gambar 19. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Jumlah Mikroba Retentat ...41

Gambar 20. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Jumlah Mikroba Permeat ...42

Gambar 21. Produk Hasil Pemekatan dengan Jumlah Bakteri Asam Laktat Tertinggi ...44

Gambar 22. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Total Solid Produk ...45

Gambar 23. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Total Asam Produk ...47

(12)

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Contoh Perhitungan Penentuan Jumlah Skim ...64

Lampiran 2. Data Analisa pH Penelitian Pendahuluan ...65

Lampiran 3. Data Analisa Total Asam Tertitrasi Penelitian Pendahuluan ...66

Lampiran 4. Data Pengamatan Proses Pemekatan menggunakan Sistem Membran .67 Lampiran 5. Data Hasil Perhitungan Jumlah Mikroba selama Proses Pemekatan ...68

Lampiran 6. Hasil Pengolahan Statistik terhadap Jumlah Mikroba ...69

Lampiran 7. Data Hasil Perhitungan Total Solid selama Proses Pemekatan ...72

Lampiran 8. Hasil Pengolahan Statistik terhadap Total Solid ...73

Lampiran 9. Data Hasil Perhitungan Total Asam selama Proses Pemekatan ...76

Lampiran 10. Hasil Pengolahan Statistik terhadap Total Asam ...77

Lampiran 11. Data Total Soluble Solid selama Proses Pemekatan ...82

Lampiran 12. Hasil Pengolahan Statistik terhadap Total Soluble Solid ...83

Lampiran 13. Data Hasil Perhitungan Protein Terlarut selama Proses Pemekatan ...88

Lampiran 14. Hasil Pengolahan Statistik terhadap Protein Terlarut ...89

Lampiran 15. Data Hasil Perhitungan Gula Pereduksi selama Proses Pemekatan ....92

Lampiran 16. Hasil Pengolahan Statistik terhadap Total Gula Pereduksi ...93

Lampiran 17. Data Hasil Analisa Kadar Garam selama Proses Pemekatan ...97

(14)

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Makanan berfungsi sebagai sumber energi dan zat gizi. Saat ini, efek fisiologis dari makanan dan pengaruhnya terhadap kesehatan banyak mendapat perhatian masyarakat. Tuntutan masyarakat akan makanan tidak hanya lezat, namun juga menyehatkan tubuh. Makanan yang dapat memberikan manfaat kesehatan bagi tubuh disebut pangan fungsional. Pangan fungsional yang saat ini banyak mendapat perhatian masyarakan adalah probiotik. Probiotik adalah suplemen makanan yang berisi mikroba hidup yang menguntungkan bagi inangnya karena dapat menjaga keseimbangan mikroflora usus (Fuller,1989). Fungsi probiotik dalam meningkatkan kesehatan saluran pencernaan adalah dengan meningkatkan keseimbangan mikroflora usus, menekan pertumbuhan mikroba patogen, mensintesis vitamin dan protein, membantu penyerapan zat gizi, mengatasi maldigestion terhadap laktosa, serta merangsang fungsi kekebalan tubuh (Yukuguchi et al., 1992).

Konsentrat kacang hijau (Phaseolus radiatus L.) terfermentasi dapat ditingkatkan nilainya menjadi pangan fungsional melalui proses fermentasi bakteri asam laktat dan pememekatan menggunakan membran. Produk fermentasi ini berpotensi sebagai agensia probiotik untuk produk-produk pangan nabati dengan cita rasa dasar umami, seperti mayonaise, saus, condiment, ataupun bahan coating berbumbu untuk makanan ringan. Fermentasi bakteri asam laktat dengan substrat konsentrat kacang hijau terfermentasi memungkinkan diperolehnya produk fermentasi dengan cita rasa campuran umami disertai keasaman analog salad dressing atau jenis makanan tambahan berbumbu yang langsung disantap atau ditambahkan tampa pemanasan. Produk ini lebih aman dikonsumsi karena tidak mengandung kolesterol ataupun komponen pemicu penyakit degeneratif (Aspiyanto dan Susilowati, 2005b).

(15)

membran memiliki beberapa keunggulan, di antaranya adalah tidak dilibatkannya perubahan fase sehingga energi yang digunakan lebih rendah, tidak melibatkan panas sehingga baik diaplikasikan untuk produk dengan komponen yang rentan terhadap susu, misalnya protein dan bakteri asam laktat. Jenis membran serta waktu pemekatan akan berpengaruh terhadap produk yang dihasilkan (Aspiyanto,2002).

B. TUJUAN

(16)

III. BAHAN DAN METODE

A. ALAT DAN BAHAN 1. Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini meliputi bahan baku, bahan penolong dan bahan untuk analisa kimia.

a. Bahan baku

Bahan baku yang digunakan berupa konsentrat kacang hijau terfermentasi dan starter campuran Lactobacillus sp. dan Streptococcus thermophillus-IN yang diperoleh dari Laboratorium Pangan Pusat Penelitian Kimia (P2K) LIPI PUSPIPTEK, Serpong,Tangerang, susu skim dan susu full cream komersial. Pada Gambar 9 diperlihatkan starter campuran campuran Lactobacillus sp. dan Streptococcus thermophillus-IN.

Gambar 9. Starter Campuran Lactobacillus sp. dan Streptococcus thermophillus-IN

b. Bahan analisis kimia

(17)

Na-K-Tartarat, Folin, akuades, standar protein albumin, Na2CO3 anhidrat atau Na2CO3.4H2O, NaHCO3, CuSO4.5H2O, H2SO4 pekat, (NH4)6.Mo7O24.4H2O, NaHASO4.7H2O, standar glukosa, MRSA(deMan, Rogosa and Sharpe Agar) dan NaCl murni.

2. Alat

Alat-alat yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah Modul Lab Stak M-20 DSS dengan menggunakan membran komposit nanofiltrasi dan osmosa balik dan sistem aliran cross flow filtration yang terdapat di Laboratorium Membran Pusat Penelitian Kimia PUSPIPTEK LIPI Serpong, alat-alat pengolahan seperti kompor, baskom, homogenizer, alat-alat fermentasi skala labroratorium (autoclave, inkubator, termometer, pipet ependorf, pembakar spiritus dan lain sebagainya), alat-alat analisa fisika (oven, timbangan, refraktometer, konduktivitimeter dan sebagainya), alat-alat analisa kimia (spektrofotometer, buret, labu Kjehdal, dekstruksi protein, alat destilasi, soxlet, dan alat-alat gelas seperti labu takar, gelas piala, gelas ukur, labu erlenmeyer, pipet volumetrik, corong, tabung reaksi).

(18)

B. METODE PENELITIAN 1. Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan terdiri atas beberapa tahapan penelitian, yaitu analisa bahan baku yang berupa konsentrat kacang hijau terfermentasi, pembuatan inokulum bakteri asam laktat dari konsentrat kacang hijau terfermentasi, penentuan waktu fermentasi bakteri asam laktat dan kondisi optimum dalam pembuatan biomassa.

a. Analisa bahan baku (konsentrat kacang hijau terfermentasi)

Konsentrat kacang hijau terfermentasi dari ekstrak kacang hijau terfermentasi menggunakan inokulum Rhizopus sp. C1 yang didapatkan dari Laboratorium Pangan Pusat Penelitian Kimia (P2K) PUSPIPTEK, Serpong dianalisa komposisinya, meliputi kadar air, total solid, Total Soluble Solid, protein terlarut dan total proteinnya.

b. Pembuatan inokulum bakteri asam laktat dari konsentrat kacang hijau terfermentasi

(19)

Keterangan : *) kultur campuran Lactobacillus sp. dan Streptococcus thermophillus

Gambar 11. Diagram Alir Pembuatan Inokulum Bakteri Asam Laktat

c. Penentuan kondisi dan waktu optimum fermentasi bakteri asam laktat dalam pembuatan biomassa

Setelah didapatkan inokulum bakteri asam laktat, dilakukan pembuatan biomassa dari konsentrat kacang hijau terfermentasi melalui proses fermentasi bakteri asam laktat. Kondisi fermentasi yang digunakan adalah konsentrasi inokulum bakteri asam laktat sebesar 15, 20 dan 25% dan suhu inkubasi pada suhu kamar dan 40 oC. Proses fermentasi berlangsung selama 48 jam dengan selang pengamatan setiap enam jam. Kondisi dan waktu fermentasi optimum akan ditentukan berdasarkan pH dan total asam produk. Pada tahapan ini susu skim berfungsi sebagai pendukung pertumbuhan bakteri asam laktat sehingga penambahan susu skim dilakukan hingga kadar protein

Konsentrat kacang hijau terfermentasi

Pemanasan 70 oC

Pencampuran Gula (12% b/b)

Susu Skim (10% b/b)

Pasteurisasi (80 o_{C, 15 menit)}

Pendinginan hingga 40 oC

Inokulasi Starter BAL* 15%

Inkubasi (40 oC, 18 jam)

(20)

akhir bahan sebesar 3 % (b/b protein). Contoh perhitungan penentuan jumlah susu skim yang ditambahkan diperlihatkan pada Lampiran 1. Metode penentuan waktu dan kondisi fermentasi optimum diperlihatkan pada Gambar 12.

Gambar 12. Diagram Alir Penentuan Waktu dan Kondisi Fermentasi Optimum

2. Penelitian Utama

Penelitian utama terdiri atas dua tahapan, yaitu analisa karakteristik biomassa setelah fermentasi kemudian dilanjutkan dengan proses pemekatan menggunakan memran nanofiltrasi dan osmosa balik. Analisa karakteristik biomassa awal meliputi jumlah mikroba, total padatan, total padatan terlarut (TSS), total asam tertitrasi, kadar protein terlarut, total gula pereduksi dan kadar garam. Proses pemekatan yang dilakukan menggunakan dua jenis membran, yaitu nanofiltrasi dan osmosa balik. Proses pemekatan dengan menggunakan sistem membran diperlihatkan pada Gambar 13.

Konsentrat kacang hijau terfermentasi

Pemanasan 70 o_C

Pencampuran Gula 12 % (b/b)

Susu skim

Pasteurisasi (80 oC, 15 menit)

Inokulum bakteri asam laktat 15%,

20%, 25% (b/b) Inokulasi

Inkubasi pada suhu kamar dan 40 oC Selama 0 – 48 jam

(21)

Keterangan: *) Kondisi operasi nanofiltrasi : Tekanan 2500 kPa (25 Bar), frekuensi motor pompa 20 Hz, suhu operasi 25 oC

**) Kondisi operasi osmosa balik : Tekanan 3500 kPa (35 Bar), frekuensi motor pompa 20 Hz, suhu operasi 25 oC

Gambar 13. Diagram Alir Poses Pemekatan dengan Sistem Membran

3. Rancangan Percobaan

Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 6 waktu pemekatan (W) dan 2 jenis membran (M) dan masing-masing 2 kali ulangan. Faktor W memiliki 6 taraf, yaitu :

w1 (30 menit) w2 (60 menit) w3 (90 menit) w4 (120 menit) w5 (150 menit) w6 (180 menit)

Sedangkan faktor M memiliki 2 taraf, yaitu :

m1 (Membran nanofiltrasi) m2 (membran osmosa balik)

Model matematika untuk rancangan tersebut :

Yijk = μ + Wi + Mj + (WM)ij + εijk Biomassa

Penghomogenasian, 2500 rpm, 10 menit

Pemisahan dengan membran

nanofiltrasi * membran osmosa balik** Pemisahan dengan

Retentat

Permeat Permeat

(22)

Di mana :

Yijk = nilai pengamatan (respon) dari kelompok ke-1, yang memperoleh taraf ke- i dari faktor W dan taraf ke- j dari faktor M

μ = nilai rata - rata sesungguhnya

Wi = pengaruh waktu pemekatann pada taraf ke- i Mj = pengaruh jenis membran pada taraf ke- j

(WM)ij = pengaruh interaksi taraf ke- i faktor waktu pemekatan dan taraf ke- j faktor jenis membran

εijk = pengaruh galat percobaan pada kelompok ke- 1 yang akan memperoleh taraf ke- i faktor W dan taraf ke- j faktor M

Jika hasil yang diperoleh pada uji Fhitung berbeda nyata, maka keragaman perlakuan terhadap variabel respon diuji dengan menggunakan Uji Perbandingan Berganda Duncan (Duncan Multiple Range Test, DMRT) pada taraf 5%. Uji lanjut digunakan untuk menguji perbedaan di antara pasangan perlakuan yang mungkin tanpa memperhatikan jumlah perlakuan yang ada dari percobaan tersebut serta masih dapat mempertahankan tingkat nyata yang ditetapkan. Pada Tabel 1 diperlihatkan perlakuan yang diberikan selama penelitian.

Tabel 1. Matriks Rancangan Perlakuan Waktu Pemekatan

(W)

Jenis Membran (M)

Nanofiltrasi (m1) Osmosa Balik (m2)

30 menit (w1) w1m1 w1m2

(23)

4. Rancangan Respon

a. Analisa kadar air (Metode Gravimetri, AOAC 1980)

Prinsip : Sampel dikeringkan dalam oven 100 – 105 oC hingga diperoleh berat tetap

Cara Kerja : Cawan yang akan digunakan dipanaskan pada suhu 105 oC kemudian didinginkan dalam desikator. Setelah itu ditimbang hingga diperoleh berat konstan. Sampel ditimbang ke dalam cawan yang telah diketahui beratnya. Dimasukkan dalam oven 105 oC selama ± 3 jam. Didinginkan dalam desikator hingga diperoleh berat kontan kemudian ditimbang

Kadar air = − ker ×100%

b. Analisa Total Solid (Metode Gravimetri, AOAC 1980)

Prinsip : Sampel dikeringkan dalam oven 100 – 105 oC hingga semua air dalam sampel menguap

Cara Kerja : Cawan yang akan digunakan dipanaskan pada suhu 105 oC kemudian didinginkan dalam desikator. Setelah itu ditimbang hingga diperoleh berat konstan. Sampel ditimbang ke dalam cawan yang telah diketahui beratnya. Dimasukkan dalam oven 105 oC selama ± 3 jam. Didinginkan dalam desikator hingga diperoleh berat kontan kemudian ditimbang

Total solid = − ×100%

c. Analisa Total Asam Tertitrasi (SNI 01-2981-1992)

(24)

berdasarkan jumlah larutan basa yang dibutuhkan untuk mengubah warna sampel

Cara Kerja : Sampel ditimbang sebanyak ± 20 gram kemudian dilarutkan dalam akuades sebanyak 2 kali volumenya. Ditambahkan 2 tetes indikator phenolphtalien 0,1% kemudian ditritasi dengan NaOH 0,1 N yang telah distandarisasi hingga berwarna merah muda.

Total Asam = × ×90×100% a

c b

a = bobot sampel (mg)

b = volume larutan NaOH (ml)

c = normalitas NaOH (N)

d. Analisa Total Protein Terlarut (Metode Lowry, AOAC 1990)

Prinsip : Reaksi antara Cu2+ dengan ikatan peptida dan reduksi asam fosfomolibdat dan asam fosfotungstat dari tirosin dan triptofan

(merupakan residu protein) akan menghasilkan warna biru.

Cara Kerja :

Pembuatan kurva standar

Protein standar dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak : 0

(blanko), 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 dan 1 ml. Akuades ditambahkan hingga

volume total masing-masing 4 ml. Ke dalam masing-masing tabung

reaksi ditambahkan 5,5 ml pereaksi pereaksi campuran fresh Na2CO3 2%

dalam NaOH 0,1 N dengan CuSO4 0,5% dalam Na-K-tartat 1% dengan

perbandingan 50 : 1. Campuran tersebut divorteks kemudian dibiarkan

selama 15 menit. Setelah 15 menit ditambahkan pereaksi follin yang

telah diencerkan 1: 1 dengan akuades. Divorteks kemudian didiamkan 30

menit hingga timbul warna biru. Absorbansinya diukur pada panjang

(25)

Penetapan sampel

Dipipet 1 ml sampel masukkan dalam labu takar 10 ml (untuk

sampel padat, ditimbang 1 gram sampel kemudian dimasukkan dalam

labutakar 10 ml kemudian disaring). Dari labu takar dipipet 0.1 ml ke

dalam tabung reaksi dan ditambahkan akuades hingga volumenya 4 ml.

Ditambahkan 5.5 ml pereaksi campuran fresh Na2CO3 2% dalam NaOH

0,1 N dengan CuSO4 0,5% dalam Na-K-tartat 1% dengan perbandingan

50 : 1. Campuran tersebut divorteks kemudian dibiarkan selama 15

menit. Setelah 15 menit ditambahkan pereaksi follin yang telah

diencerkan 1: 1 dengan akuades. Divorteks kemudian didiamkan 30

menit hingga timbul warna biru. Absorbansinya diukur pada panjang

gelombang 650 nm. Konsentrasi sampel didapatkan dari persamaan kurva

standar.

Protein Terlarut (mg/ml ) = konsentrasi X faktor pengenceran

e. Analisa Total Gula Pereduksi (Metode Somogy Nelson, AOAC 1990)

Ke dalam tabung reaksi bertutup dimasukkan 1 ml sampel

ataupun standar yang telah diencerkan. Masing-masing tabung

ditambahkan reagen Nelson sebanyak 1 ml kemudian divorteks dan

ditutup. Disimpan dalam penangas air selama 20 menit dari mendidih.

Setelah 20 menit, diangkat dari penangas dan didinginkan. Ditambahkan

1 ml reagen Arsenomolibdat. Divorteks kemudian diencerkan dengan

akuades hingga volume akhir menjadi 10 ml. Kocok kembali dengan

vorteks kemudian dibaca absorbansinya pada panjang gelombang 520 nm

dengan spektrofotometer. Konsentrasi sampel / standar didapatkan dari

persamaan kurva standar.

Total Gula pereduksi = konsentrasi X pengenceran

f. Analisa Total Padatan Terlarut (Metode Refraktometer, AOAC 1990)

Permukaan hand refraktometer dibersihkan menggunakan kapas

(26)

total padatan terlarut dapat dilihat skala. Pada Gambar 14 diperlihatkan

refraktometer yang digunakan.

Gambar 14. Refraktometer

g. Analisa Kadar Garam (AOAC,1990)

Sampel diletakkan pada gelas. Elektroda yang telah dibilas

dengan akuades dicelupkan hingga batas atasnya. Didiamkan selama

beberapa detik hingga angka stabil. Angka yang tertera pada layar adalah

nilai kadar garam sampel. Pada Gambar 15 diperlihatkan

konduktivitimeter yang digunakan untuk mengukur kadar garam.

Gambar 15. Konduktivitimeter

h. Analisa Jumlah Mikroba (Fardiaz, 1989)

Retentat kacang hijau terfermentasi yang telah diinkubasi setelah

diinokulasikan bakteri asam laktat dipipet sebanyak 10 ml. kemudian

dimasukkan ke dalam 90 ml NaCl fisiologis . Pengenceran kemudian

dilakukan hingga 10-7 dan pemupukan dilakukan dari pengenceran 10-5 sampai 10-8 dengan media MRSA dalam cawan Petri. Setelah pemupukan, cawan petri diinkubasi terbalik pada suhu 37 oC. Dilakukan duplo untuk tiap pengenceran. Inkubasi dilakukan selama 24 – 48 jam.

(27)

i. Penetapan kadar protein total (Metode Kjeldhal, AOAC 1990)

Prinsip : Oksidasi bahan – bahan berkarbon dan konversi menjadi

amonia. Selanjutnya amonia bereaksi dengan kelebihan

asam membentuk ammonia sulfat. Larutan dibuat mejadi

basa dan amonia untuk kemudian diserap dalam larutan

asam borat. Nitrogen yang terkandung dapat ditentukan

berdasarkan titrasi menggunakan HCl 0,02 N.

Cara kerja : Sampel ditimbang sejumlah kecil ke dalam labu dekstusi.

Ditambahkan 1.9 ± 0,1 g K2SO4, 40 ± 10 mg HgO dan 2,0 ± 0,1 ml H2SO4. Ditambahkan beberapa butir batu didih kemudian diletakan dalam alat dekstrusi selama

beberapa jam sehingga didapatkan cairan berwarna jernih.

Setelah didinginkan, sejumlah akuades ditambahkan. Isi

labu ke dalam alat destilasi. Erlenmeyer 125 ml yang

berisi 5 ml larutan H3BO3 dab 2-4 tetes indikator

(campuran 2 bagian metil merah 0,2% dalam alkohol dan

1 bagian metilen blue 0,2% dalam alkohol) di bawah

kondensor. Ujing tabung kondensor harus terendam dalam

laruten H3BO3. Tambahkan 8-10 ml larutan

NaOH-Na2S2O3, kemudian dilakukan destilasi hingga 15 ml

destilat dalam erlenmeyer. Bilas tabung kondensor dengan

air, air bilasan ditampung dalam erlenmeyer. Isi

erlenmeyer diencerkan hingga 50 ml kemudian dititrasi

dengan HCl o,02N hingga terjadi perubahan warna.

Lakukan juga untuk blanko.

(28)

j. Pengukuran nilai pH dengan metode standar (Apriyantono et al., 1989) Sebelum digunakan, pH meter dinyalakan hingga 15 – 30 menit. Sebelum digunakan elektroda dibilas dengan akuades kemudian dikeringkan dengan tissue. pH meter distandarisasi dengan larutan buffer fosfat pH 4 dan 7. Saat pengecekan pH elektroda dicelupkan dalam sampel kemudian dibiarkan hingga stabil.

k. Fluks (Cheryan, 1986)

Permeat yang keluar pada suatu selang waktu tertentu ditampung dalam gelas ukur. Nilai fluks ditentukan dengan rumus berikut :

Fluks =

l. Rejeksi (Cheryan, 1986)

Nilai rejeksi menyatakan kemampuan suatu membran menahan suatu komponen agar tidak melewati membran. Nilai rejeksi dihitung dengan rumus berikut :

Rejeksi = 1 _⎟⎟×100%

(29)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. PENELITIAN PENDAHULUAN

1. Karakteristik Konsentrat Kacang Hijau Terfermentasi

Konsentrat Kacang Hijau terfermentasi yang didapatkan dari Laboratorium Pangan Pusat Penelitian Kimia (P2K) PUSPIPTEK, Serpong dianalisa komposisinya meliputi kadar air, total solid, total padatan terlarut (TSS), protein terlarut dan total proteinnya. Hasil analisa tersebut diperlihatkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Karakteristik Konsentrat Kacang Hijau Terfermentasi

Komposisi Jumlah

Kadar Air (% bb) 93,688

Total Solid (% bb) 6,313

TSS (oBrix) 5,544

Kadar Garam (% bb) 2,150

Protein-Terlarut (mg/ml) 4,600 Total Protein (% bk) 12,089

2. Karakteristik Inokulum Bakteri Asam Laktat

Pembuatan inokulum bakteri asam laktat bertujuan untuk mengadaptasikan bakteri asam laktat dengan kondisi substrat yang berbeda dengan kondisi media sebelumnya. Diharapkan setelah diadaptasikan pada substrat, aktivitas dan jumlah bakteri asam laktat optimum pada inokulum sehingga dapat melakukan fermentasi dengan baik. Jumlah bakteri asam laktat pada inokulum bakteri asam laktat yang dihasilkan adalah 5,6 x 109 cfu/ml.

3. Pengaruh waktu dan kondisi fermentasi optimum terhadap komposisi biomassa

(30)

faktor penting dalam pembuatan suatu produk fermentasi. Pada penelitian ini starter bakteri asam laktat yang digunakan berupa starter basah yang telah diinkubasikan pada susu full cream. Sebelum digunakan untuk fermentasi biomassa, starter ini diadaptasikan pada konsentrat kacang hijau terfermentasi terlebih dahulu karena kondisi bahan baku yang berbeda dengan susu full cream.

Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap penentuan waktu dan kondisi fermentasi optimum adalah suhu inkubasi, konsentrasi inokulum dan waktu inkubasi. Suhu inkubasi yang digunakan adalah suhu kamar dan 40 oC. Konsentrasi inokulum yang diinkubasikan bervariasi yaitu 15, 20 dan 25%. Sedangkan waktu inkubasi yang digunakan adalah 0 – 48 jam dengan selang pengamatan setiap 6 jam. Dilakukan analisa pH dan total asam tertitrasi untuk menentukan kondisi fermentasi terbaik. Pada Gambar 13 diperlihatkan penurunan pH selama waktu inkubasi. Data pengukuran pH selama selama waktu inkubasi secara lebih lengkap diperlihatkan pada Lampiran 2.

Waktu ferm entasi (jam )

pH

15% BAL, kamar 20% BAL, kamar

25% BAL, kamar 15% BAL, 40oC

20% BAL, 40oC 25% BAL, 40oC

Gambar 16. Hubungan Waktu Fermentasi dengan pH Produk

(31)

mengetahui perubahan keasaman produk. Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa nilai kisaran pH tertinggi diperoleh saat sebelum inkubasi atau inkubasi 0 jam. Hal tersebut karena bakteri asam laktat yang ditambahkan belum melakukan fermentasi. Nilai pH awal tertinggi diperoleh oleh produk dengan penambahan 15% inokulum bakteri asam laktat pada suhu ruang yaitu 4,89. Sedangkan pH awal terendah diperoleh dari penambahan 25% inokulum pada suhu 40 oC yaitu 4,27. Nilai pH akan mengalami penurunan selama proses fermentasi karena bakteri asam laktat akan menguraikan gula dalam bahan dan memproduksi asam laktat. Semakin lama waktu inkubasi maka asam yang terbentuk akan semakin besar karena terakumulasi. Pada titik tertentu, pertumbuhan bakteri asam laktat tersebut akan terhambat oleh asam yang telah terbentuk. Nilai pH terendah umumnya didapat pada saat inkubasi 48 jam. Nilai pH akhir fermentasi terendah dicapai oleh penambahan inokulum sebesar 25% pada suhu 40 oC yaitu 3,23. Sedangkan pH akhir fermentasi tertinggi dicapai oleh penambahan inokulum sebesar 25% pada suhu kamar yaitu sebesar 3,61. Nilai pH akhir fermentasi pada berbagai tingkat penambahan inokulum dengan suhu inkubasi 40 oC berada pada kisaran yang dekat. Nilai tersebut berturut-turut 3,24, 3,29 dan 3,23 untuk penambahan inokulum 15%, 20 % dan 25%.

(32)

terdapatnya jenis asam lain hasil dari fermentasi bakteri asam laktat. Grafik peningkatan total asam tertitrasi selama proses fermentasi dapat dilihat pada Gambar 17. Nilai data total asam tertitrasi selama proses inkubasi secara lebih lengkap diperlihatkan pada Lampiran 3.

0.33

Waktu Ferm entasi (jam )

T

15% BAL, kamar 20% BAL, kamar

25% BAL, kamar 15% BAL, 40 oC

20% BAL, 40 oC 25% BAL, 40 oC

Gambar 17. Hubungan Waktu Fermentasi dengan Total Asam Produk Berdasarkan SNI 01-2981-1992, nilai total asam berkisar 0,5 – 2% dihitung sebagai asam laktat. Semakin lama waktu fermentasi maka total asam tertitrasi semakin tinggi karena waktu untuk fermentasi gula-gula tersebut semakin panjang.

(33)

suhu inkubasi 40 oC dengan nilai total asam sebesar 1,508%. Hal tersebut mungkin karena disebabkan semakin tinggi jumlah mikroba dalam suatu bahan makan kompetisi akan semakin besar. Pada penambahan 15% bakteri asam laktat, kompetisi lebih rendah karena sumber gula mencukupi untuk aktivitas sebagian besar mikroba sehingga total asam yang terbentuk lebih tinggi. Dari data ini, dapat ditetapkan kondisi fermentasi optimum adalah pada suhu inkubasi 40 oC dengan penambahan inokulum sebanyak 15%. Keputusan diambil berdasarkan kondisi dengan total asam tertinggi dan pH yang rendah dalam selang waktu fermentasi tersebut.

B. PENELITIAN UTAMA

Setelah tahapan fermentasi selesai, dilakukan analisa komposisi untuk mengetahui karakteristik bahan. Analisa yang dilakukan adalah analisa jumlah mikroba, total solid, total asam tertitrasi, total soluble solid, protein terlarut, gula pereduksi, dan kadar garam. Data hasil analisa komposisi diperlihatkan pada Tabel 3.

Tabel 3. Data Hasil Analisa Karakteristik Bahan setelah Fermentasi Komposisi Satuan Jenis Membran

Nanofiltrasi Osmosa Balik Total Mikroba cfu/ml 1,2 x 109 3,7 x 109

Total Solid % 14,078 19,319

Total Asam % 1, 375 1,518

TSS oBrix 14,500 16,00

Protein terlarut mg/ml 3,425 3,850

Gula pereduksi mg/ml 137,500 143,750

Garam % 0,600 0,600

(34)

membran nanofiltrasi yang dilanjutkan memban osmosa balik dengan kondisi sama, yaitu 2500 kPa atau 25 bar pada suhu 30 oC . Sedangkan untuk kondisi membran osmosa balik didasarkan pada ukuran pori membran yang lebih kecil dibandingkan ukuran pori membran nanofiltrasi sehingga dibutuhkan tekanan yang lebih besar agar proses pemisahan dapat berlangsung. Kebanyakan produk pangan memiliki tekanan osmosis yang tinggi sehingga dalam proses pemisahan menggunakan membran dibutuhkan tekanan yang lebih tinggi untuk menghasilkan efek pemisahan. Misalnya pada sari buah, tekanan osmosisnya adalah (6-10) x 105 Pa (Fellow, 1992). Tekanan berpengaruh terhadap nilai fluks sedangkan nilai frekuensi berpengaruh terhadap nilai laju alir bahan. Umumnya laju alir berkorelasi positif dengan fluks, sehingga semakin tinggi laju alir, biasanya nilai fluks juga akan semakin besar. Laju alir menyatakan kecepatan aliran umpan pada proses filtrasi.

1. Kondisi proses pemekatan

Proses pemekatan dilakukan dengan sistem operasi membran crossflow, biomassa bakteri asam laktat disirkulasikan ke dalam sistem modul selama 3 jam. Sampling dilakukan setiap setengah jam. Sistem crossflow dipilih karena diharapkan dapat mengurangi terjadinya fouling sehingga penurunan nilai fluks dapat diminimalisasi. Fluks biomassa bakteri asam laktat diukur untuk mengetahui kemampuan membran menahan biomassa bakteri asam laktat dan melewatkan komponen lain seperti air, sehingga terjadi peningkatan kepekatan biomassa. Proses pemisahan yang efektif akan memberikan nilai fluks yang tinggi. Semakin tinggi nilai fluks proses pemekatan akan berjalan semain cepat.

(35)

13.71

Waktu pem ekatan (m enit)

F

Gambar 18. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Fluks Membran

(36)

membran sehingga akan menghambat laju permeasi air (pelarut murni) melalui membran (Aspiyanto dan Susilowati, 2005b). Data pengamatan proses pemekatan dengan menggunakan sistem membran secara lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran 4.

2. Pengaruh Waktu Pemekatan terhadap Jumlah Mikroba Produk

(37)

2.1E+10 2.3E+10 2.3E+10 2.4E+10 2.4E+10 2.2E+10

Retentat NF Retentat RO

Gambar 19. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Jumlah Mikroba pada Retentat

(38)

1.3E+07

0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00

0.0E+00

Permeat NF Permeat RO

Gambar 20. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Jumlah Mikroba pada Permeat

(39)

adalah berturut-turut 99,94 %, 99,97 %, 99,99 %, 99,98 %, 99,98 % dan 99,99 % untuk selang waktu pemekatan 30 hingga 180 menit. Sedangkan rejeksi mikroba untuk proses pemekatan dengan menggunakan membran osmosa balik adalah 100% untuk semua waktu pemekatan, yang berarti tidak ada mikroba yang lolos.

Berdasarkan uji ANOVA pada selang kepercayaan 95% yang dilakukan terhadap nilai jumlah mikroba di retentat didapatkan bahwa faktor waktu berpengaruh terhadap jumlah mikroba di retentat. Sedangkan terhadap faktor jenis membran serta interaksi membran dan waktu tidak berbeda nyata. Uji lanjut Duncan dilakukan terhadap jumlah mikroba pada retentat terhadap faktor waktu. Berdasarkan uji lanjut Duncan, jumlah mikroba pada retentat terletak pada kelompok yang sama, sehingga berarti waktu pemekatan tidak berbeda nyata dalam menentukan jumlah mikroba pada retentat.

(40)

Gambar 21. Produk Hasil Pemekatan dengan Jumlah Bakteri Asam Laktat Tertinggi

3. Pengaruh Waktu Pemekatan terhadap Total Solid Produk

Selama proses pemekatan, air akan keluar sehingga padatan akan semakin terakumulasi pada retentat karena tidak dapat melewati pori membran. Total solid juga merupakan salah satu parameter proses pemekatan dengan membran yang maksimal. Menurut Fellows (1992), kemampuan membran memekatkan hanya sampai 30% total padatan. Dari Gambar 24 terlihat bahwa kandungan padatan total dalam retentat akan meningkat seiring bertambahnya waktu pemekatan. Kandungan padatan total dalam retentat hasil pemekatan konsentrat kacang hijau terfermentasi menggunakan membran nanofiltrasi selama 30, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit masing-masing adalah 18,43, 19,32, 19,39, 19,56, 19,68 dan 22,08 %. Sedangkan kandungan padatan total dalam permeat pada waktu 30, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit masing-masing adalah 2,21, 1,90, 2,19, 2,00, 1,75 dan 1,28 %. Kandungan padatan total dalam retentat hasil pemekatan konsentrat kacang hijau terfermentasi menggunakan membran osmosa balik selama 30, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit masing-masing adalah 19,88, 19,87, 19,17, 20,29, 20,51 dan 21,00 %. Sementara kandungan padatan total dalam permeat pada waktu 30, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit masing-masing adalah 0,20, 0,21, 0,18, 0,55, 0,31 dan 0,49 %. Peningkatan kandungan padatan total dalam retentat terjadi karena adanya perpindahan massa pelarut dari sisi retentat menuju sisi permeat baik pada membran

(41)

nanofiltrasi maupun pada membran osmosa balik sehingga kekentalan fluida menjadi meningkat dengan demikian kandungan padatan total dalam retentat meningkat. Karena ukuran pori-pori membran nanofiltrasi lebih besar daripada membran osmosa balik maka kandungan padatan total dalam permeat pada membran nanofiltrasi lebih tinggi apabila dibandingkan dengan kandungan padatan total dalam permeat pada membran osmosa balik. Dengan kata lain bahwa membran osmosa balik berfungsi lebih efektif daripada nanofiltrasi melalui proses pemisahan komponen padatan total pada konsentrat kacang hijau terfermentasi. Data analisa total solid produk secara lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran 7. Pada Gambar 22 berikut ini diperlihatkan hubungan total solid produk dengan waktu pemekatan.

18.43 19.32 19.39 19.56 19.68

22.08

19.89 19.87 _19.17 20.29 20.51 21.00

2.21 1.90 2.19 2.00 _1.75 _1.28

0.20 0.21 0.18 0.55 0.31 0.49

0.00

Retentat NF Retentat RO Permeat NF Permeat RO

Gambar 22. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Total Solid Produk

(42)

lebih besar dibandingkan ukuran pori osmosa balik. Dari hasil analisa uji lanjut Duncan terhadap total solid permeat didapatkan bahwa jenis membran berbeda nyata dalam menentukan nilai total solid produk. Hasil pengolahan statistik terhadap total solid produk dapat dilihat pada Lampiran 8.

4. Pengaruh Waktu Pemekatan terhadap Total Asam Produk

Menurut Mäyrä-Mäkinen dan Bigret (1993), Lactobacillus termasuk ke dalam kelompok bakteri asam laktat termofilik. Kelompok Lactobacillus memiliki lebih dari 50 jenis baik yang homofermentatif maupun heterofermentatif. Total asam tertitrasi dalam sampel dihitung sebagai asam laktat. Pertumbuhan bakteri asam laktat sangat dipengaruhi oleh kondisi medium. Metabolisme utama bakteri asam laktat adalah proses fermentasi, dalam hal ini susu skim yang mengandung sekitar 74% laktosa akan difermentasi menjadi asam, terutama asam laktat. Penambahan susu skim pada beberapa medium bertujuan untuk menstimulasi pertumbuhan bakteri asam laktat, yang belum siap untuk memanfaatkan karbohidrat yang terdapat dalam medium.

Dalam proses fermentasinya, bakteri asam laktat umumnya memanfaatkan karbohidrat seperti glukosa, fruktosa dan sukrosa. Salminen dan Von Wright (1998), menyatakan bahwa bahan pangan nabati umumnya mengandung maltosa dan fruktosa yang disukai oleh bakteri asam laktat untuk digunakan sebagai nutrisi. Pada bakteri homofermentatif, glukosa akan dikonversi menjadi asam laktat sedangkan pada bakteri heterofermentatif, glukosa akan diubah menjadi asam laktat, karbondioksida, etanol atau asam asetat.

(43)

tertitrasi lebih tinggi dibandingkan total asam tertitrasi pada retentat nanofiltrasi karena asam terakumulasi pada retentat. Data lengkap analisa total asam dapat dilihat pada Lampiran 9. Pada Gambar 23 diperlihatkan perubahan total asam tertitrasi sampel selama proses pemekatan.

1.29 1.29 1.33 1.32 1.34 1.33

1.46 1.49

1.54 1.56 1.58 1.59

1.17 1.16

Gambar 23. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Total Asam Tertitrasi Produk

(44)

1,49, 1,54, 1,56, 1,58 dan 1,59 %. Sementara kandungan total asam dalam permeat pada waktu 30, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit masing-masing adalah 0,30, 0,33, 0,38, 0,38, 0,43 dan 0,45, Nilai rejeksi asam dari membran nanofiltrasi adalah berturut-turut 9,62, 9,40, 5,53, 10,47, 6,33 dan 9,31 % untuk masing-masing waktu pemekatan. Nilai rejeksi asam membran osmosa balik adalah 79,70, 78,05, 75,50, 75,49, 72,98 dan 71,40 %. Seiring peningkatan waktu pemekatan rejeksi asam membran osmosa balik semakin kecil. Hal ini disebabkan karena semakin tingginya konsentrasi asam pada umpan sehingga kemungkinan asam lolos semakin besar.

(45)

(m1). Hasil Pengolahan statistik terhadap total asam dapat dilperlihatkan pada Lampiran 10.

5. Hubungan Waktu Pemekatan terhadap Total Soluble Solid Produk Total padatan terlarut atau Total soluble solid (TSS) diukur dengan menggunakan refraktometer. Yang terukur adalah indeks bias sampel. Indeks bias ini biasanya dipengaruhi oleh kandungan bahan dalam sampel tersebut. Data analisa TSS dapat dilihat pada Lampiran 11. Grafik hubungan waktu pemekatan dengan total soluble solid diperlihatkan pada Gambar 24 di bawah ini.

16.00 _15.75 16.50

18.00 18.50

19.00

15.50 16.00

17.00 17.00 17.00 17.00

2.00

1.50

1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0

Retentat NF Retentat RO Permeat NF Permeat RO

Gambar 24. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Total Soluble Solid Produk

(46)

o

Brix. Sedangkan kandungan total padatan terlarut dalam permeat pada waktu pemekatan 30, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit masing-masing adalah 2,00, 1,50, 1,00, 1,00, 1,00, 1,00 oBrix. Kandungan padatan total dalam retentat hasil pemekatan konsentrat kacang hijau terfermentasi menggunakan membran osmosa balik selama 30, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit masing-masing adalah 16,00, 15,50, 16,00, 17,00, 17,00, 17,00, 17,00 oBrix. Sementara kandungan total padatan terlarut dalam permeat membran osmosa balik semuanya bernilai 0,00 untuk semua selang waktu pemekatan. Peningkatan kandungan total padatan terlarut dalam retentat terjadi karena adanya perpindahan massa pelarut murni dari sisi retentat menuju sisi permeat baik pada membran nanofiltrasi maupun pada membran osmosa balik sehingga kekentalan fluida menjadi meningkat dengan demikian kandungan padatan total dalam retentat meningkat. Karena ukuran pori-pori membran nanofiltrasi lebih besar daripada membran osmosa balik maka kandungan total padatan terlarut dalam permeat pada membran nanofiltrasi lebih tinggi apabila dibandingkan dengan kandungan total padatan terlarut dalam permeat pada membran osmosa balik. Peningkatan nilai TSS pada retentat osmosa balik berhenti setelah pemekatan 90 menit. Hal tersebut dimungkinkan karena fluks yang semakin rendah sehingga semakin sedikit pelarut yang dapat dipisahkan. Jika pelarut yang terpisahkan sedikit, efek pemisahan akan bernilai kecil.

(47)

Duncan faktor interaksi waktu pemekatan dan jenis membran terhadap total padatan terlarut menunjukan bahwa interaksi w1m2 (30 menit, osmosa balik) dan w2m1 (60 menit, nanofiltrasi) berbeda dengan w1m1 (30 menit, nanofiltrasi), w2m2 (60 menit, osmosa balik), dan w3m1 (90 menit, nanofiltrasi) berbeda dengan w3m2 (90 menit, osmosa balik), w4m2 (120 menit, osmosa balik), w5m2 (150 menit, osmosa balik), dan w6m2 (180 menit, osmosa balik) berbeda dengan w5m1 (150 menit, nanofiltrasi) dan berbeda dengan w6m1 (180 menit, nanofiltrasi). Pada permeat, faktor yang mempengaruhi TSS adalah jenis membran. Berdasarkan uji ANOVA yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa jenis membran merupakan faktor yang berpengaruh terhadap TSS permeat. Hasil uji lanjut Duncan terhadap faktor jenis membran permeat adalah jenis membran berpengaruh nyata terhadap nilai total padatan terlarut permeat produk. Hasil pengolahan statistik total soluble solid dapat dilihat pada Lampiran 12.

(48)

3.65

Gambar 25. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Protein Terlarut Retentat Produk

(49)

0.0078 0.0080 0.0078

Gambar 26. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Protein Terlarut Permeat Produk

(50)

membran osmosa balik selama waktu pemekatan secara berturut-turut adalah 100 % untuk waktu pemekatan 90 menit dan 99,98 % untuk waktu pemekatan yang lainnya.

Berdasarkan hasil perhitungan sidik ragam, didapatkan bahwa faktor waktu pemekatan berpengaruh nyata terhadap protein terlarut retentat. Uji lanjut Duncan dilakukan terhadap faktor waktu pemekatan. Berdasarkan uji lanjut Duncan dengan taraf nyata 5% nilai protein terlarut terletak pada satu kelompok yang sama sehingga dapat disimpulkan bahwa waktu pemekatan tidak berbeda nyata satu sama lain. Atau, dapat disimpulkan bahwa kadar protein terlarut hasil pemekatan 30 menit, 60 menit, 90 menit, 120 menit, 150 menit dan 180 menit adalah tidak berbeda menurut statistik. Sedangkan pada permeat faktor waktu pemekatan, jenis membran ataupun interaksi kedua faktor tersebut tidak berpengaruh nyata pada protein terlarut permeat. Hasil pengolahan statistik pengaruh perlakuan terhadap protein terlarut dapat dilihat pada Lampiran 14.

(51)

gula pereduksi pada retentat osmosa balik. Data analisa total gula pereduksi diperlihatkan pada Lampiran 15.

97.50

Gambar 27. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Gula Pereduksi Retentat Produk

(52)

1.28 1.33

1.43 1.57

1.66

1.97

0.14 0.18 0.18 0.19 0.20

0.76

Grafik 28. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Gula Pereduksi Permeat Produk

(53)

selama waktu pemekatan secara berturut-turut adalah 99,92, 99,89, 99,90, 99,89, 99,89 dan 99,57 % untuk waktu pemekatan 30, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit.

Berdasarkan hasil perhitungan sidik ragam, didapatkan bahwa faktor waktu pemekatan berpengaruh nyata terhadap total gula pereduksi retentat. Berdasarkan uji lanjut Duncan terhadap pengaruh faktor waktu pemekatan dengan nilai total gula pereduksi menunjukan tidak ada perbedaan antara waktu pemekatan yang satu dengan waktu yang lain karena terletak pada satu kelompok yang sama. Sedangkan pada permeat faktor jenis membran berpengaruh nyata terhadap nilai total gula pereduksi permeat.

Berdasarkan hasil uji Duncan didapatkan bahwa perlakuan jenis membran nanofiltrasi (m1) dan osmosa balik (m2) berbeda terhadap total gula pereduksi permeat. Hasil pengolahan statistik data total gula pereduksi dapat dilihat pada Lampiran 16.

8. Hubungan Waktu Pemekatan dengan Kadar Garam Produk

(54)

0.58 _0.56 0.59 0.57 0.57 0.57

0.60 0.60 0.61 0.61 0.62 0.61

0.58 0.61 0.58

0.63 0.64 0.67

0.12 0.13 0.13 0.14 0.14 0.14

0.00

Gambar 29. Hubungan Waktu Pemektan dengan Kadar Garam Produk

(55)

kacang hijau terfermentasi menggunakan membran osmosa balik selama 30, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit masing-masing adalah 0,60, 0,60, 0,61, 0,61, 0,62 dan 0,61 %. Sementara kadar garam dalam permeat membran osmosa balik pada waktu pemekatan 30, 60, 90, 120, 150 dan 180 berturut-turut adalah 0,12, 0,13, 0,13, 0,14, 0,14 dan 0,14 %.

(56)

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui karakteristk konsentrat kacang hijau terfermentasi dan menentukan konsentrasi inokulum, waktu fermentasi dan suhu fermentasi optimum. Waktu fermentasi optimum ditentukan berdasarkan nilai pH yang rendah dan total asam tertitrasi tertinggi. Karakteristik konsentrat kacang hijau terfermentasi yang merupakan bahan baku adalah kadar air 93,688%, total solid 6,313 %, TSS 5,544 oBrix, kadar garam 2,150 %, protein terlarut 4,600 mg/ml dan total protein 12,089 % (bk). Berdasarkan hasil tahapan penentuan kondisi dan waktu fermentasi optimum yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa waktu fermentasi optimum adalah 48 jam pada suhu 40 oC dengan konsentrasi starter 15 %.

(57)

pemekatan dengan menggunakan membran osmosa balik optimum pada pemekatan 180 menit dengan komposisi : jumlah bakteri asam laktat 8,7 x 1010 cfu/ml, total padatan 21 %, total padatan terlarut 17 oBrix, total asam 1,59 %, total protein terlarut 4,9 mg/ml, total gula pereduksi 178,13 mg/ml, kadar garam 0,61 % NaCl dan fluks permeat 2,32 liter/m2.jam. Pemekatan dengan menggunakan membran osmosa balik memiliki efisiensi yang baik karena hampir semua bahan tertahan pada retentat, namun karena jumlah pelarut yang keluar lebih sedikit dibandingkan pada membran nanofiltrasi.

B. SARAN

Setelah melakukan penelitian, penulis memberikan saran sebagai berikut :

1. Perlu dilakukannya variasi dalam tekanan maupun frekuensi operasi membran untuk meningkatkan efisiensi pemekatan 2. Perlunya dilakukan uji penyimpanan, karena jumlah mikroba

(58)

DAFTAR PUSTAKA

Allan, K.S. dan J.C. Sidney. 1980. Soybeans: Chemistry and Technology. Volume 1. AVI Publishing Company, Westport, Connecticut

Anonim. Membrane Technology For Process Industry. PCI Membrane Systems Inc. Milford,USA. http:www.pcims.com/images/TP105.5us.pdf [gambar online],diakses tanggal 9 Mei 2005

AOAC. 1980. Official Methods of Analysis of The Association of Official Analytical Chemistry. AOAC Inc. , Wahington DC

AOAC. 1990. Official Methods of Analysis of The Association of Official Analytical Chemistry. AOAC Inc. , Wahington DC

Apriyantono, A., D. Fardiaz, N.L. Puspitasari, sedarnawati, S. Budiyanto. 1989. Analisis Pangan, IPB Press, Bogor

Aspiyanto. 2002. Penerapan Teknologi Membran di Bidang Pangan, Prosiding Seminar Tantangan Penelitian Kimia. Pusat Penelitian Kimia, Lembaga Penelitian Indonesia

Aspiyanto dan A. Susilowati. 2005. Prosiding Seminar Nasional IV : Aplikasi Kimia dalam Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan, Lembaga Penelitian Indonesia

Aspiyanto dan A. Susilowati. 2005b. Konsentrat Kacang Hijau

(

Phaseolus radiatus L.)Terfermentasi sebahai Bahan Tambahan Makanan (Food Ingridient) Berprobiotik. Laporan DIPA, Lembaga Penelitian Indonesia

Axelsson, L.T. 1998. Lactic Acid Bacteria: Classification and Physiology. Di dalam Salminen, S. dan A.V. Wright. 1998. Lactic Acid Bacteria: Mycribiologycal Functional Aspects. 2nd ed. Marcel Dekker, New York

Batt, C. A., R. K. Robinson dan P. D. Patel. 1999. Encyclopedia of Food Microbiology. Academic Press, New York

Cheryan, M. 1992. Membrane Technology in Food and Bioprocessing, Di dalam. R.P. Singh dan M.A. Wirakartakusumah (eds). Advanced in Food

(59)

Departemen Kesehatan.1992. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.722/Menkes/Per/IX/ 88 tentang Bahan Tambahan Makanan.

Departemen Kesehatan RI, Jakarta

De Vuyst, L. dan E. J. Vandamme. 1994. Antimicrobial Potential of Lactic Acid Bacteria. Di dalam. Bacteriosin of Lactic Acid Bacteria. Microbiology Genetics and Application. Blackie Academic and Professional, London Ebine. 1979. Evaluation of Soybean Varieties for Makin Miso. USDA Technical

Report, Agric Library

Fardiaz, S. 1989. Penuntun Praktek Mikrobiologi Pangan, IPB Press, Bogor Fellows, P. J. 1992. Food Processing Technology. Principles and Practices. Ellis

Horwood, New York

Fuller, R. 1989. Probiotics in Man and Animals. Di dalam. Tannock, G.E (ed). Probiotics: A Critical Review, Horizon Scienctific Press,Norflok, England

Frazier, W. dan D. Westhoff. 1988. Food Microbiology. Third Ed. Tata McGraw-Hill Publishing Company, Limited, New Delhi

Gutman, R. G. 1987. Membrane Filtration, Yhe Rheological of Pressure Driven Crossflow Process. IOP Publishing Ltd., England.

Guu, Yuan-Kuang, Chiu-Hsia Chiu dan Jin-Kun Young. !997. Processing of Soybean Soaking Water with NF-RO Membrane System and Lactic Acid Fermentation of Retained Solutes. Di dalam. Journal Agric. Food

Chem.45. 4096-4100

http://www.kochmembranesystems [gambar online], diakses tanggal 18 Mei 2005

Jay, J.M. 2000. Modern Food Microbiology. Sixth Edition. Aspen Publisher Inc., Gaitheaburg, Maryland

Kaseno. 1999. Teknologi Membran : Prinsip Dasar, Pembuatan dan Aplikasinya. Makalah Seminar Pengembangan Teknologi Membran dan Aplikasinya di Indonesia. BPPT, Jakarta.

(60)

Mangunwidjaja, D. 1991. Diktat Teknologi Membran Pada Bioproses. Pusat Antar Universitas Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor.

Mäyra-Makinen dan Bigret. 1993. 1993. Industrial Use and Production of Lactic Acid Bacteria. Di dalam. Salminen , S. dan A.V. Wright. 1993. Lactic Acid Bacteria. Marcel Dekker, New York

Mitsuoka, J. 1989. A Profile of Intestinal Bacteria. Yakult Honsa Co. Ltd, Tokyo

Mulder, M. 1996. Basic Principles of Membrane Technology. Kluwer Academic Publisher, Netherland

Nurmala, R. 2001. Pengaruh Jenis Starter, Waktu Inkubasi dan Lama Fermentasi pada Pembuatan Kaldu Nabati Kacang Merah (Phaseolus vulgaris L.). Skripsi. Fakultas Teknik. Universitas Pasundan, Bandung

Paulson, D. J. 1995. Membranes, the Finest Filtration. By: Introduction to Crossflow Membrane Technology. Published in Filtration News.

http://www.environmental-expert.com/articles/article111/article111.htm [artikel online], diakses tanggal 20 Maret 2005

Ray, Bibek. 2001. Fundamental Food Microbiology. Second ed. CRC Press, Boca Raton, Florida

Salminen, S. dan A.V. Wright. 1998. Lactic Acid Bacteria: Microbiology and Functional Aspects. 2nd edition. Marcel Dekker Inc., New York Scott, K. dan R. Hughes. 1996. Indutrial Membran Separation Technology.

Blackie Academic and Proffesionals, London

SNI 01-2981-1992. Standar Nasional Yoghurt

Stamer, J. R.. 1979. The Lactic Acid Bacteria: Microbes of Diversity. Food Technology, 33 (1) : 60 – 65.

Susilowati, A., A.B. Thelma dan Yati M, 2002. Kaldu sebagai Alternatif Pasta Kaldu dari Kacang-kacangan secara Fermentasi. Prosiding Seminar Tantangan Penelitian Kimia, Pusat Penelitian Komia, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia

(61)

Tamime, A.Y dan V.M.E. Marshall. 1997. Microbiology and Technology of Fermented Milks. Di dalam . Microbiology and Biochemistry of Cheese and Fermented Milks. Second Ed. Edited by B.A. Law. 1997. Blackie Academic and Professional, London

Tzanetaki, E.L dan N. Tzanetakis. 1999. Fermented Milks. Di dalam. Robinson, R.K, C.A. Batt dan P.D patel. 1999. Encyclopedia of Food Microbiology. Academic Press, New York

Wenten, I.G. 1999. Teknologi Membran Industrial. Teknik Kimia ITB. Tidak dipublikasikan

Woerner, D. L. 2004. Membrane Technology In Textile Operations. Koch Membrane Systems. http://www.p2pays.org/ref/04/03269.pdf [gambar online], diakses tanggal 16 Mei 2005

Wood, B.J.B. 1985. Microbiology of Fermented Foods. Vol. 1. Elsavier Applied Science Publisher, New York

(62)

Lampiran 1. Contoh Perhitungan Penentuan Jumlah Susu Skim

Keterangan : konsentrat kacang hijau terfermentasi diencerkan 6 kali dengan air Contoh perhitungan :

Misal : konsentrat kacang hijau terfermentasi = 100 gram Substrat = (100 +6x100) = 700 gram

Konsentrat kacang hijau terfermentasi a gram (kadar protein 0.763 %)

Substrat (a+6a)gram Kadar protein 3%

(63)

Perhitungan :

(0.763% x 100 gram) + (30 % x b gram) = (3% x 700 gram) 76.3 + 30 b = 2100

b = 67,46 gram

(64)

Lampiran 2. Data Analisa pH Penelitian Pendahuluan

Waktu

Inkubasi

(jam)

Konsentrasi Inokulum

15% 20% 25%

Suhu kamar 40 oC Suhu kamar 40 oC Suhu kamar 40 oC

1 2 Rata2 1 2 Rata2 1 2 Rata2 1 2 Rata2 1 2 Rata2 1 2 Rata2

0 4,81 4,96 4,89 4,52 4,88 4,70 3,96 4,60 4,28 4,35 4,78 4,56 4,24 4,60 4,42 3,88 4,67 4,27

6 3,96 4,54 4,25 3,94 4,28 4,11 4,01 4,32 4,16 3,82 4,51 4,17 4,06 4,46 4,26 3,76 4,14 3,95

12 4,00 4,18 4,09 3,23 3,84 3,53 4,03 4,15 4,09 3,30 4,09 3,69 4,07 4,34 4,21 3,37 3,82 3,60

18 3,61 4,17 3,89 3,72 3,84 3,78 3,59 4,13 3,86 3,40 4,04 3,72 3,56 4,33 3,95 3,29 3,79 3,54

24 3,78 3,84 3,81 3,18 3,92 3,55 3,52 3,88 3,70 3,64 3,72 3,68 3,38 4,16 3,77 3,25 3,55 3,40

30 3,38 3,78 3,58 3,20 3,59 3,39 3,43 3,79 3,61 3,56 3,58 3,57 3,46 4,11 3,78 3,17 3,54 3,35

36 3,38 3,73 3,55 3,21 3,53 3,37 3,69 3,75 3,72 3,11 3,56 3,33 3,36 4,01 3,69 3,32 3,47 3,40

42 3,59 3,71 3,65 3,15 3,52 3,34 3,66 3,70 3,68 3,07 3,53 3,30 3,39 3,92 3,66 3,09 3,45 3,27

(65)

Lampiran 3. Data Analisa Total Asam Tertitrasi Penelitian Pendahuluan

Waktu

Inkubasi

(jam)

Konsentrasi Inokulum

15% 20% 25%

Suhu kamar 40 oC Suhu kamar 40 oC Suhu kamar 40 oC

1 2 Rata2 1 2 Rata2 1 2 Rata2 1 2 Rata2 1 2 Rata2 1 2 Rata2

0 0,31 0,34 0,325 0,33 0,38 0,358 0,42 0,41 0,411 0,38 0,38 0,383 0,40 0,44 0,418 0,39 0,40 0,394

6 0,44 0,41 0,425 0,52 0,56 0,538 0,51 0,51 0,510 0,56 0,42 0,489 0,52 0,46 0,494 0,56 0,54 0,551

12 0,66 0,61 0,632 0,94 0,87 0,905 0,68 0,64 0,660 0,92 0,63 0,777 0,69 0,51 0,602 0,93 0,75 0,842

18 0,75 0,60 0,671 0,98 0,86 0,918 0,78 0,65 0,716 0,99 0,62 0,802 0,79 0,53 0,659 0,99 0,80 0,894

24 0,78 0,85 0,812 1,13 1,21 1,171 0,88 0,83 0,854 1,17 1,01 1,091 0,85 0,65 0,749 1,14 1,17 1,155

30 0,91 0,94 0,925 1,29 1,35 1,320 0,97 0,87 0,923 1,31 1,20 1,260 0,96 0,69 0,826 1,29 1,22 1,255

36 0,98 1,02 0,999 1,38 1,41 1,398 1,04 1,07 1,055 1,39 1,27 1,331 1,03 0,79 0,909 1,39 1,35 1,370

42 1,04 1,09 1,067 1,45 1,49 1,469 1,09 1,14 1,117 1,47 1,27 1,371 1,09 0,85 0,970 1,47 1,33 1,400

(66)

Lampiran 4. Data Pengamatan Proses Pemekatan dengan Menggunakan Sistem Membran

Jenis Membran Nama

Membran

Chiller Tangki Feed Retentat

(67)

Lampiran 5. Data Hasil Perhitungan Jumlah Mikroba selama ProsesPemekatan

Jenis

membran

Waktu

Pemekatan

(menit)

Jumlah Mikroba (cfu/ml)

Rejeksi (%)

Retentat Permeat

1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata

Nano

filtrasi

30 1,8E+10 2,3E+10 2,1E+10 2,5E+07 4,9E+05 1,3E+07 99,94

60 1,7E+10 2,8E+10 2,3E+10 1,2E+07 4,5E+04 6,0E+06 99,97

90 2,2E+10 2,3E+10 2,3E+10 5,5E+06 1,3E+05 2,8E+06 99,99

120 2,1E+10 2,6E+10 2,4E+10 8,1E+06 2,7E+05 4,2E+06 99,98

150 1,9E+10 2,9E+10 2,4E+10 9,9E+06 1,3E+05 5,0E+06 99,98

180 2,4E+10 1,9E+10 2,2E+10 5,4E+06 9,0E+04 2,7E+06 99,99

Osmos

a Bali

k

30 2,6E+10 3,4E+10 3,0E+10 0,0E+00 1,0E+04 5,0E+03 100,00

60 2,9E+10 4,7E+10 3,8E+10 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 100,00

90 9,3E+09 4,0E+10 2,5E+10 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 100,00

120 1,2E+10 8,3E+10 4,8E+10 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 100,00

150 4,2E+10 7,9E+10 6,1E+10 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 100,00

(68)

Lampiran 6. Hasil Pengolahan Statistik terhadap Jumlah Mikroba

1. Retentat

Jenis Membran (M) Waktu Pemekatan (W) Total

30’ 60’ 90’ 120’ 150’ 180’

NANOFILTRASI 1,8E+10 1,7E+10 2,2E+10 2,1E+10 1,9E+10 2,4E+10

2,3E+10 2,8E+10 2,3E+10 2,6E+10 2,9E+10 1,9E+10

Subtotal 4,1E+10 4,5E+10 4,5E+10 4,7E+10 4,8E+10 4,3E+10 2,7E+11

OSMOSA BALIK 2,6E+10 2,9E+10 9,3E+09 1,2E+10 4,2E+10 7,4E+10

3,4E+10 4,7E+10 4,0E+10 8,3E+10 7,9E+10 1,0E+11

Total 1,0E+11 1,2E+11 9,4E+10 1,4E+11 1,7E+11 2,2E+11 8,4E+11

ANOVA

Sumber Variasi db JK KT F hitung F tabel

Faktor w 1 2,7E+21 2,7E+21 6,8E+00* 4,75

faktor m 5 3,9E+21 7,8E+20 2,0E+00tn 3,11

interaksi wm 5 2,6E+21 5,2E+20 1,3E+00tn 3,11

galat 11 4,4E+21 4,0E+20

total 23 1,4E+22

Keterangan : * : berbeda nyata

tn

(69)

Uji Lanjut Duncan Faktor Waktu Pemekatan terhadap Jumlah Mikroba pada Retentat

Ssr 5% Lsr 5% Rata2 perlakuan

Perlakuan Taraf

Nyata 5%

1 2 3 4 5 6

- - w3 2,36E+10 - a

3,11 3,1E+10 w1 2,53E+10 1,68E+09tn - a

3,27 3,3E+10 w2 3,03E+10 6,68E+09tn 5,00E+09tn - a

3,35 3,3E+10 w4 3,55E+10 1,19E+10tn 1,03E+10tn 5,25E+09tn - a

3,39 3,4E+10 w5 4,23E+10 1,87E+10tn 1,70E+10tn 1,20E+10tn 6,75E+09tn - a

3,43 3,4E+10 w6 5,43E+10 3,07E+10tn 2,90E+10tn 2,40E+10tn 1,88E+10tn 1,20E+10tn - a

Keterangan : nilai taraf nyata yang ditandai dengan huruf yang berbeda menunjukan perbedaan nyata pada taraf 5% menurut uji Duncan,

2. Permeat

30’ 60’ 90’ 120’ 150’ 180’

NANOFILTRASI 2,5E+07 1,2E+07 5,5E+06 8,1E+06 9,9E+06 5,4E+06

4,9E+05 4,5E+04 1,3E+05 2,7E+05 1,3E+05 9,0E+04

OSMOSA BALIK 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00

1,0E+04 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00

(70)

ANOVA

Faktor w 1 7,0E+13 7,0E+13 1,6E+00tn 4,75

faktor m 5 1,9E+14 3,7E+13 8,6E-01tn 3,11

interaksi wm 5 6,9E+13 1,4E+13 3,2E-01tn 3,11

galat 11 4,8E+14 4,4E+13

total 23 8,0E+14

(71)

Lampiran 7. Data Hasil Perhitungan Total Solid

Jenis

membran

Waktu

Pemekatan

(menit)

Total Solid (%)

Rejeksi (%) Retentat Permeat

Nano

filtrasi

30 18,55 18,31 18,43 2,26 2,16 2,21 88,01

60 19,56 19,07 19,32 2,27 1,52 1,90 90,19

90 20,02 18,75 19,39 2,35 2,04 2,19 88,69

120 19,87 19,26 19,56 2,21 1,79 2,00 89,78

150 19,30 20,05 19,68 1,67 1,84 1,75 91,09

180 23,48 20,68 22,08 1,74 0,82 1,28 94,21

Osmos

a Bali

k

30 21,97 17,80 19,89 0,40 0,00 0,20 98,99

60 21,57 18,17 19,87 0,42 0,00 0,21 98,94

90 20,21 18,13 19,17 0,35 0,00 0,18 99,08

120 21,88 18,70 20,29 0,77 0,33 0,55 97,29

150 22,10 18,92 20,51 0,33 0,29 0,31 98,49

(72)

Lampiran 8. Hasil Uji statistik terhadap Total Solid

1. Retentat

30’ 60’ 90’ 120’ 150’ 180’

NANOFILTRASI 18,5544 19,5647 20,0163 19,8684 19,3045 23,4750

18,3111 19,0731 18,7546 19,2600 20,0501 20,6831

Subtotal 36,8655 38,6378 38,7709 39,1284 39,3546 44,1581 236,9153

OSMOSA BALIK 21,9738 21,5670 20,2106 21,8767 22,0991 22,5754

17,8047 18,1672 18,1302 18,6955 18,9206 19,4337

Subtotal 39,7785 39,7342 38,3408 40,5722 41,0197 42,0091 241,4545

Total 76,6440 78,3720 77,1117 79,7006 80,3743 86,1672 478,3698

ANOVA

Faktor w 1 15,0191 15,0191 4,4667tn 4,75

faktor m 5 0,8585 0,1717 0,0511tn 3,11

interaksi wm 5 3,9785 0,7957 0,2366tn 3,11

galat 11 36,9874 3,3625

total 22 56,8435

tn

(73)

2. Permeat

30’ 60’ 90’ 120’ 150’ 180’

NANOFILTRASI 2,2637 2,2695 2,3475 2,2077 1,6665 1,7353

2,1554 1,5209 2,0373 1,7925 1,8409 0,8194

Subtotal 4,4191 3,7905 4,3848 4,0002 3,5074 2,5547 22,6567

OSMOSA BALIK 0,4000 0,4202 0,3521 0,7698 0,3289 0,6645

0,0000 0,0000 0,0000 0,3311 0,2907 0,3165

Subtotal 0,4000 0,4202 0,3521 1,1009 0,6196 0,9809 3,8738

Total 4,8191 4,2106 4,7369 5,1012 4,1271 3,5356 26,5305

ANOVA

Faktor w 1 0,4089 0,4089 3,6191tn 4,75

faktor m 5 14,7000 2,9400 26,0232* 3,11

interaksi wm 5 1,0492 0,2098 1,8574tn 3,11

galat 11 1,2427 0,1130

total 22 17,4008

tn

: tidak berbeda nyata

Uji Lanjut Duncan Pengaruh Faktor Jenis Membran terhadap Total Solid Permeat

Ssr 5% Lsr 5% Rata2 perlakuan Perlakuan Taraf Nyata 5%

1 2

- - m2 0,3228 - a

3,11 0,3018 m1 1,8881 1,5653* - b

(74)

Lampiran 9. Data Hasil Perhitungan Total Asam Tertitrasi

Jenis

membran

Waktu

Pemekatan

(menit)

Total Asam Tertitrasi (%)

Rejeksi (%) Retentat Permeat

Nano

filtrasi

30 1,32 1,26 1,29 1,21 1,13 1,17 9,62

60 1,28 1,29 1,29 1,20 1,13 1,16 9,40

90 1,35 1,31 1,33 1,38 1,13 1,26 5,53

120 1,34 1,30 1,32 1,22 1,15 1,18 10,47

150 1,36 1,32 1,34 1,34 1,16 1,25 6,33

180 1,36 1,30 1,33 1,28 1,13 1,20 9,31

Osmos

a Bali

k

30 1,43 1,49 1,46 0,28 0,31 0,30 79,70

60 1,47 1,52 1,49 0,31 0,34 0,33 78,05

90 1,51 1,58 1,54 0,33 0,43 0,38 75,50

120 1,54 1,58 1,56 0,39 0,38 0,38 75,49

150 1,54 1,61 1,58 0,48 0,37 0,43 72,98

(75)

Lampiran 10. Hasil Uji Statistik terhadap Total Asam Tertitrasi

1. Retentat

30’ 60’ 90’ 120’ 150’ 180’

NANOFILTRASI 1,3180 1,2815 1,3530 1,3410 1,3551 1,3553

1,2634 1,2896 1,3131 1,3042 1,3182 1,3016

Subtotal 2,5814 2,5711 2,6661 2,6452 2,6733 2,6569 15,7940

OSMOSA BALIK 1,4311 1,4693 1,5144 1,5387 1,5404 1,5377

1,4895 1,5182 1,5755 1,5829 1,6134 1,6352

Subtotal 2,9206 2,9875 3,0899 3,1216 3,1538 3,1729 18,4463

Total 5,5020 5,5586 5,7560 5,7668 5,8271 5,8298 34,2403

ANOVA

Faktor w 1 0,0249 0,0249 14,9719* 4,75

faktor m 5 0,2931 0,0586 35,2740* 3,11

interaksi wm 5 0,0049 0,0010 0,5926tn 3,11

galat 11 0,0183 0,0017

total 22 0,3412

tn

(76)

Uji Lanjut Duncan Faktor Waktu Pemekatan terhadap Total Asam Retentat

Ssr 5% Lsr 5% Rata2 perlakuan

Perlakuan Taraf

Nyata

5%

1 2 3 4 5 6

- - w1 1,3755 - a

3,11 0,0634 w2 1,3897 0,0122tn - ab

3,27 0,0667 w3 1,4390 0,0615tn 0,0493tn - ab

3,35 0,0683 w4 1,4417 0,0642tn 0,0520tn 0,0027tn - ab

3,39 0,0692 w5 1,4568 0,0793* 0,0671tn 0,0178tn 0,0151tn - b

3,43 0,0700 w6 1,4575 0,0800* 0,0678tn 0,0185tn 0,0158tn 0,0007tn - b

Keterangan : nilai taraf nyata yang ditandai dengan huruf yang berbeda menunjukan perbedaan nyata pada taraf 5% menurut uji Duncan

Uji Lanjut Duncan Faktor Jenis Membran terhadap Total Asam Retentat

Ssr 5% Lsr 5% Rata2 perlakuan Perlakuan Taraf Nyata 5%

1 2

- - m1 1,3162 - a

3,11 0,0366 m2 1,5372 0,2210* - b