DESI KINANDARI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
DESI KINANDARI. C34080057. Formulasi Marshmallow Spirulina dan Kerusakan Mikrobiologis Selama Penyimpanan. Dibimbing oleh WINI TRILAKSANI dan IRIANI SETYANINGSIH.
Spirulina merupakan salah satu jenis mikroalga autotrof berwarna biru hijau dengan sel berkolom membentuk filamen terpilin menyerupai spiral (helix) yang banyak digunakan sebagai bahan baku industri pangan karena memiliki kandungan nutrisi protein, asam lemak, vitamin, pigmen, dan antioksidan yang tinggi. Konsumsi Spirulina masih rendah, karena produk yang beredar masih dalam bentuk suplemen kapsul dengan harga tinggi. Pengembangan produk marshmallow diharapkan dapat menjadi alternatif dalam meningkatkan konsumsi Spirulina serta dapat bermanfaat untuk menciptakan suatu produk yang sehat dan tanpa pewarna buatan.
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan formula terbaik marshmallow yang diperkaya dengan Spirulina dan mengkarakterisasi kimia produk dan aktivitas antioksidan, serta mengetahui kerusakan mikrobiologis marshmallow Spirulina selama penyimpanan.
Tahapan penelitian yang dilakukan antara lain kultivasi Spirulina dalam media Zarrouk teknis modifikasi, penentuan formula terpilih marshmallow dengan penambahan Spirulina komersial (1, 2, dan 3%), perbaikan formula terpilih dan pembuatan marshmallow Spirulina kultur, analisis komponen kimia, dan analisis kerusakan mikrobiologis selama penyimpanan. Formula terpilih dinilai berdasarkan uji hedonik. Marshmallow terpilih kemudian dianalisis proksimat, aktivitas antioksidan, dan dilakukan perhitungan informasi gizi serta dibandingkan dengan marshmallow tanpa penambahan Spirulina (kontrol). Marshmallow disimpan pada suhu ruang selama enam hari. Analisis yang dilakukan selama penyimpanan adalah total mikroba dengan menggunakan metode Total Plate Count (TPC) dan aktivitas air (aw).
DESI KINANDARI C34080057
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Nama : Desi Kinandari
NIM : C34080057
Program Studi : Teknologi Hasil Perikanan
Pembimbing I Pembimbing II
Dr.Ir. Wini Trilaksani, M.Sc Dr.Ir. Iriani Setyaningsih, MS NIP. 1961 0128 198601 2 001 NIP. 1960 0925 198601 2 001
Mengetahui:
Ketua Departemen Teknologi Hasil Perairan
Dr. Ir. Ruddy Suwandi. MS, M.Phil. NIP : 1958 0511 198503 1 002
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul “Formulasi
Marshmallow Spirulina dan Kerusakan Mikrobiologis Selama Penyimpanan”
adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
Perguruan Tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang telah diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, April 2013
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul “Formulasi Marshmallow
Spirulina dan Kerusakan Mikrobiologis Selama Penyimpanan” dengan baik.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
dalam penyelesaian penyusunan skripsi ini, terutama kepada:
1 Dr. Ir. Wini Trilaksani, M.Sc dan Dr.Ir. Iriani Setyaningsih, MS selaku dosen
pembimbing atas bimbingan, pengarahan, dan saran kepada penulis
2 Dr. Kustiariyah Tarman, S.Pi, M.Si selaku dosen penguji, atas saran dan
arahan dalam penyusunan skripsi ini
3 Dr. Ir. Ruddy Suwandi, MS, M.phil. selaku Ketua Departemen Teknologi
Hasil Perairan
4 Dr. Ir. Agoes M. Jacoeb, Dipl. Biol. selaku Komisi Pendidikan Departemen
Teknologi Hasil Perairan
5 Keluarga terutama Bapak, Ibu, kakak-kakak tercinta serta keponakan yang
senantiasa memberikan doa, kasih sayang, semangat dan dorongan moril
maupun material kepada penulis
6 Teman seperjuangan selama di IPB: Tim Spirulina (Diah, Dibar, Trinita,
Orin, Dimas), Wisma Kompeten, WE, KMK atas bantuan, kebersamaan dan
persahabatan yang indah
7 Keluarga besar Departemen Teknologi Hasil Perairan, staff dosen dan Tata
Usaha (TU), teman-teman THP 45, 46, dan 47 yang telah memberikan
semangat kepada penulis serta pihak lain yang telah banyak membantu dalam
penyusunan usulan kegiatan penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa masih ada kekurangan dalam penulisan skripsi ini,
oleh karena itu penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya dan mengharapkan
kritik serta saran yang membangun dalam penyempurnaan skripsi ini. Semoga
tulisan ini bermanfaat bagi banyak pihak.
Bogor, April 2013
Penulis dilahirkan di Klaten, pada tanggal 27 Desember 1990,
sebagai anak kelima dari lima bersaudara dari pasangan Bapak
Kirmadi dan Ibu Sri Widadi. Penulis mengawali jenjang
pendidikan dari TK Aisiyah Busthanul Atfal pada tahun
1995-1996 dan SDN 2 Buntalan pada tahun 1996-2002.
Penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 5 Klaten pada
tahun 2002-2005, kemudian melanjutkan pendidikan di SMA Muhammadiyah 1
Klaten pada tahun 2005-2008. Tahun 2008 penulis diterima di Institut Pertanian
Bogor (IPB) sebagai mahasiswa Program Studi Teknologi Hasil Perairan,
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan melalui jalur Undangan Seleksi Masuk
Institut Pertanian Bogor (USMI).
Selama menjalani pendidikan akademik penulis pernah aktif dalam
organisasi Himpunan Mahasiswa Teknologi Hasil Perikanan (HIMASILKAN)
divisi kewirausahaan periode 2010-2011, Organisasi Mahasiswa Daerah Klaten
di Bogor (KMK) tahun 2008-sekarang, kepanitian Himpunan Mahasiswa
Perikanan Indonesia (HIMAPIKANI X) tahun 2010. Penulis juga aktif sebagai
asisten mata kuliah Diversifikasi dan Pengembangan Produk Hasil Perairan
periode 2011-2012, asisten mata kuliah Teknologi Pemanfatan Hasil Samping dan
Limbah Hasil Perairan periode 2011-2012.
Penulis melakukan penelitian dengan judul “Formulasi Marshmallow Spirulina dan Kerusakan Mikrobiologis Selama Penyimpanan” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan di Fakultas Perikanan dan
Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor dibawah bimbingan Dr.Ir. Wini
4.1.2 Aktivitas antioksidan ... 27
4.2 Penentuan Formulasi Terpilih Marshmallow Spirulina komersial ... 28
4.3 Karakteristik MarshmallowSpirulina Kultur ... 34
4.3.1 Perbaikan formula terpilih ... 34
4.3.2 Komposisi kimia marshmallow ... 35
4.3.3 Aktivitas antioksidan marshmallow ... 37
4.3.4 Kerusakan mikrobiologis... 39
4.3.5 Informasi gizi marshmallow ... 42
4.4 Saran Penyajian ... 43
5 SIMPULAN DAN SARAN ... 45
5.1 Simpulan ... 45
5.2 Saran ... 45
DAFTAR PUSTAKA ... 46
LAMPIRAN ... 52
DAFTAR TABEL
No Halaman
1 Kandungan gizi Spirulina ... 4
2 Densitas marshmallow ... 6
3 Syarat mutu kembang gula lunak (SNI 3547.2-2008) ... 7
4 Angka kecukupan energi dan protein rata-rata yang dianjurkan ... 14
5 Formulasi marshmallow Spirulina komersial ... 17
6 Komposisi kimia S. platensis kultivasi dan komersial ... 26
7 Formula marshmallow terbaik ... 35
8 Informasi gizi marshmallow kontrol dan marshmallow Spirulina ... 43
DAFTAR GAMBAR
No Halaman
1 Morfologi Spirulina platensis ... 3
2 Diagram alir penentuan formula marshmallow terpilih ... 15
3 Diagram alir metode penelitian marshmallow-Spirulina ... 16
4 Diagram alir kultivasi Spirulina platensis ... 17
5 Diagram alir pembuatan marshmallow-Spirulina ... 18
6 Hasil uji hedonik kenampakan marshmallow ... 29
7 Hasil uji hedonik warna marshmallow ... 30
8 Hasil uji hedonik aroma marshmallow ... 31
9 Hasil uji hedonik tekstur marshmallow... 32
10 Hasil uji hedonik rasa marshmallow ... 33
11 Perbedaan marshmallow Spirulina dan marshmallow merek “X” ... 34
12 Histogram nilai komposisi kimia marshmallow ... 35
13 Aktivitas antioksidan marshmallow ... 38
14 Aktivitas air (aw) marshmallow selama penyimpanan suhu ruang ... 39
DAFTAR LAMPIRAN
No Halaman
1 Score sheet uji hedonik marshmallow (BSN 2011) ... 53
2 Hasil perangkingan dan uji Kruskal Wallis hedonik marshmallow Spirulina komersial ... 54
3 Analisis ragam marshmallow kontrol dan marshmallow Spirulina kultur . 55
4 Perhitungan informasi gizi marshmallow ... 58
1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Permen merupakan salah satu produk confectionery yang digemari oleh
semua lapisan masyarakat. Produk ini dapat mempertahankan bentuknya dalam
waktu yang cukup lama dan tidak rusak baik karena pengaruh kimiawi maupun
mikrobiologi. GAPMI (Gabungan Pengusaha Makanan dan Minuman Indonesia)
memperkirakan nilai pasar permen mencapai 5% dari total nilai industri makanan
dan minuman tahun 2010 yang mencapai Rp 260 triliun (Nurwati 2011). Soft
candy (permen lunak) merupakan salah satu jenis permen yang bertekstur lebih
lunak dan dapat dikunyah saat dikonsumsi. Permen jenis ini memiliki kadar air
yang relatif tinggi (6-8%), dan bahan dasar utamanya yaitu sukrosa dan sirup
glukosa. Namun untuk membentuk tekstur yang chewy, biasanya ditentukan oleh
campuran lemak, gelatin, pengemulsi, dan bahan tambahan lainnya (Alikonis
1979).
Permen lunak banyak beredar dan digemari oleh masyarakat luas, karena
murah, praktis, dan memiliki berbagai rasa. Marshmallow merupakan salah satu
jenis permen lunak (soft candy) yang memiliki tekstur seperti busa yang lembut,
ringan, kenyal dalam berbagai bentuk aroma, rasa dan warna sehingga tergolong
dalam produk confectionery. Marshmallow bila dimakan meleleh di dalam mulut
karena merupakan hasil dari campuran gula atau sirup jagung, putih telur, gelatin
dan bahan perasa yang dikocok hingga mengembang (Nakai dan Modler 1999).
Saat ini produk permen yang beredar banyak menggunakan pewarna sintetis,
karena mudah didapat dan memiliki stabilitas yang tinggi. Namun penggunaan
pewarna sintetis yang berlebihan dapat menimbulkan dampak yang kurang baik
bagi kesehatan, karena pewarna sintetis seperti tartrazine, allura red dan
rodhamin B bersifat karsinogenik serta dapat menyebabkan alergi hingga penyakit
kanker (Chahaya 2003). Oleh karena itu diperlukan pigmen atau pewarna alami
sebagai alternatif pengganti pewarna sintetis yang dapat diperoleh dari tumbuhan
darat maupun air, salah satunya dari mikroalga Spirulina.
Spirulina adalah organisme mikroskopis yang termasuk kelompok alga hijau
mempunyai ukuran 1 sampai 12 µ m. Alga ini dalam koloni yang besar berwarna
hijau tua. Warna hijau tua ini berasal dari klorofil dalam jumlah tinggi
(Tietze 2004). Henrikson (2009) melaporkan bahwa Spirulina platensis memiliki
kandungan klorofil 1 mg/g, karotenoid 0,37 mg/g, dan fikosianin 140 mg/g.
Fikosianin telah diproduksi secara komersial terutama untuk pewarna makanan,
minuman, obat, dan kosmetik dengan kadar mencapai 20% dari fraksi protein
Spirulina (Silveira et al. 2007). Spirulina merupakan salah satu jenis mikroalga
yang banyak digunakan sebagai bahan baku industri seperti industri pangan,
pakan, dan industri lainnya karena memiliki kandungan nutrisi protein, asam
lemak, vitamin, pigmen, dan antioksidan yang tinggi. Babadzanov et al. (2004)
menyatakan bahwa S. platensis dalam keadaan kering mengandung protein
55-75%. Kandungan vitamin B12 Spirulina lebih dari 300 µg per 100 g Spirulina
(Tietze 2004). Nagaraj et al. (2011) melaporkan bahwa perlakuan dengan
C-fikosianin dari S. platensis (75 mg/kg berat badan) menunjukkan aktivitas
antioksidan dan mengurangi stres oksidatif pada tikus selama diinduksi dengan
CCl4 (karbon tetraklorida).
Spirulina yang ditambahkan pada marshmallow dapat berfungsi sebagai
pewarna alami dan potensial memperkaya zat gizi yang bermanfaat bagi tubuh.
Pengembangan produk marshmallow diharapkan dapat menjadi alternatif dalam
meningkatkan konsumsi Spirulina serta dapat bermanfaat untuk menciptakan
suatu produk yang sehat dan tanpa pewarna buatan, sehingga dapat mengatasi
masalah kekurangan gizi bagi anak-anak di Indonesia yang merupakan solusi
nyata dan sangat mungkin untuk dilaksanakan.
1.2 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan formula terbaik marshmallow
yang diperkaya dengan Spirulina, mengkarakterisasi kimia produk dan aktivitas
antioksidan, dan mengetahui kerusakan mikrobiologis marshmallow Spirulina
2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Spirulina platensis
Spirulina merupakan makhluk hidup autotrof berwarna hijau biru dengan sel
berkolom membentuk filamen terpilin menyerupai spiral (helix) sehingga disebut
juga alga hijau biru berfilamen (cyanobacterium). Bentuk tubuh Spirulina yang
menyerupai benang merupakan rangkaian sel yang berbentuk silindris dengan
dinding sel yang tipis, berdiameter 1-12 mikrometer. Filamen spirulina hidup
berdiri sendiri dan dapat bergerak bebas (Hariyati 2008). Spirulina merupakan
salah satu alga hijau biru yang telah banyak dikultivasi. Spirulina dapat dimakan,
secara alamiah dapat dikultivasi di air tawar sampai alkalin (payau) di
danau-danau atau kolam. Secara taksonomi Spirulina (Garrity et al. 2001), dapat
diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Bacteria
Filum : Cyanobacteria
Divisi : Cyanophyta
Kelas : Cyanophyceae
Ordo : Nostocales
Famili : Oscillatoriaceae
Genus : Spirulina
Gambar 1 Morfologi Spirulina platensis (perbesaran 10 kali)
Spirulina dapat tumbuh subur di iklim tropis dan subtropis dengan pH 9,4
hingga pH 11 (Cifferi 1983). Penyebaran Spirulina sangat luas, sebagian besar
dapat ditemukan di Afrika, Asia, dan Amerika Selatan (Sixabela et al. 2011).
Pertumbuhan Spirulina yang baik selain dipengaruhi oleh kandungan nutrisi juga
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan di dalam media pemeliharaan. Faktor
ruangan, salinitas dan pH (Vonshak et al. 2004). Nitrogen merupakan nutrien
yang dibutuhkan paling banyak untuk pertumbuhan fitoplankton (Wijaya 2006).
Kepadatan optimum untuk kultur Spirulina sp. adalah 10.000 unit/mL
(Suryati 2002).
Spirulina kaya akan nutrien diantaranya protein, vitamin, asam amino, asam
-linolenat (GLA), fikosianin, tokoferol, klorofil, dan -karoten
(Khan et al. 2005). Kandungan gizi Spirulina dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Kandungan gizi Spirulina
Kandungan Jumlah Kandungan Jumlah
Komposisi Umum (%) Asam Amino Esensial mg/10 g
Thiamin, B1 0,35 mg Asam Amino Non-Esensial mg/10 g
Riboflavin, B2 0,40 mg Alanin 470
Niacin, B3 1,40 mg Arginin 430
Pyridoxine, B6 80 mcg Asam Aspartat 610
Folat 1 mcg Systin 60
Cyanocobalamin, B12 20 mcg Asam glutamate 910
Biotin 0,5 mcg Glysin 320
Bashandy et al. (2011) menyatakan Spirulina platensis kaya akan protein,
selenium, beta karoten, riboflavin, tokoferol dan -linolenic acid.
Shuda dan Kavimani (2011) menyatakan bahwa disamping -linolenic acid, juga
masih banyak fitokimia lain yang baik untuk kesehatan. Spirulina juga
mengandung fikosianin (7% dari basis keringnya), polisakarida dan juga
antioksidan.
Menurut Susanna et al. (2007), Spirulina dapat dimanfaatkan sebagai
suplemen bahan pakan, makanan dan pengobatan. Chlorella, Spirulina adalah
makanan yang mengandung semua nutrien makanan dalam konsentrasi yang
tinggi, dan telah diterima sebagai makanan yang mempunyai banyak fungsi.
Keistimewaan yang dimiliki spirulina diantaranya adalah sebagai sumber protein
nabati 100% bersifat alkali, dengan dinding sel yang lunak sehingga sangat mudah
dicerna dan diserap oleh tubuh. Spirulina merupakan makanan paling alkali
dibandingkan sayuran dan buah lain sehingga dapat mencegah dan mengatasi
gangguan pencernaan terutama masalah lambung (Riyono 2008).
Sixsabela et al. (2011) melaporkan kandungan gizi pada Spirulina dapat
digunakan untuk mengatasi penyakit seperti diabetes melitus dan artritis. Jenis
Spirulina mampu memperlihatkan berbagai aktivitas biologis seperti
antihipertensi dan antihiperlipemik (Torres-Duran et al. 2007), kemopreventif dari
kanker (Ismail et al. 2009), dan terhadap toksisitas hepatoprotektif kadmium
(Karadeniz et al. 2009). Fikosianin memiliki karakteristik antioksidan dan dapat
berfungsi sebagai anti inflamatori, menghambat tumornekrosis, dan melindungi
sel-sel syaraf (Romay et al. 2003). Fikosianin telah diproduksi secara komersial
terutama untuk pewarna makanan, minuman, obat, dan kosmetik. Kadarnya dapat
mencapai 20% dari fraksi protein Spirulina (Silveira et al. 2007). Spirulina juga
menunjukkan memiliki pengaruh imunostimulator dan memiliki aktivitas antiviral
(Khan et al. 2005). Studi pada manusia, Spirulina bermanfaat untuk anak kurang
gizi maupun anak yang positif HIV (Simpore et al. 2005). Spirulina adalah
kandidat suplemen yang sangat baik untuk infeksi HIV (Azabji et al. 2011).
Spirulina dapat dimanfaatkan oleh orang dewasa hingga anak-anak.
2.2 Marshmallow
Marshmallow merupakan suatu jenis permen (termasuk soft candy) yang
berbeda. Asal penamaan dari produk ini adalah berasal dari tanaman yang
bernama marshmallow (Althea officinalis). Resep asli dari marshmallow adalah
menggunakan ekstrak akar dari tanaman marshmallow. Ekstrak akar marshmallow
mempunyai sifat liat dan lengket serta membentuk gel bila dicampur dengan air.
Saat ini penggunaan dari ekstrak ini telah digantikan oleh gelatin yang
mempunyai sifat hampir sama. Soft candy mempunyai tekstur yang lunak, dapat
digigit dan tidak lengket digigi sewaktu dikunyah (Alikonis 1979). Marshmallow
merupakan makanan ringan bertekstur seperti busa yang lembut dalam berbagai
bentuk, aroma dan warna. Marshmallow bila dimakan meleleh di dalam mulut
karena merupakan hasil dari campuran gula atau sirup jagung, putih telur, gelatin,
gum arab dan bahan perasa yang dikocok hingga mengembang (Nakai dan Modler
1999).
Marshmallow dapat dikelompokkan sebagai deposited (endapan), extruded,
grained dan nongrained. Perbedaan utama antara produk deposited dan extruded
adalah densitas dan kekerasan pada produk akhir yang dihasilkan. Kedua produk
ini (deposited dan extruded) biasanya mengandung gelatin 200 sampai 250
Bloom. Tekstur marshmallow akan berubah tergantung pada formulasi, densitas
yang diinginkan, dan metode pembuatan, serta peralatan yang digunakan.
Marshmallow dapat disusun dari tipe extruded atau deposited, busa meringues
yang lembut atau nougats. Marshmallow grained dan nongrained berbeda dalam
hal perbandingan gula atau sirup jagung. Tekstur dari marshmallow grained
benar-benar pendek, kering dan keras. Kelompok produk ini dapat dipisahkan
berdasarkan fungsi dari densitasnya sebagaimana disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Densitas marshmallow
Tipe Densitas
Nougats 0,90 – 1,00
Fruit chews/fat chew (lumatan buah/lumatan lemak) 0,90 – 1,00
Deposited marshmallows 0,50 – 0,70
Extruded marshmallows 0,30 – 0,35
Extruded aerated candies (permen isi extruded) 0,20 – 0,30
Sumber: Nakai dan Modler (1999)
Semua tipe dari konfeksioneri ini, gelatin digunakan untuk memberikan fase
cair dengan stabilitas yang cukup pada produk. Hal ini memungkinkan untuk
pengocokan atau aerasi, keuntungan produk antara lain sifatnya dalam
meningkatkan volume (menurunkan densitas), meningkatkan sifat viskositas
(kekentalan), perubahan karakteristik sensori, tekstur yang halus, rasa manis
dalam mulut dan sedikit lengket. Gelatin pada marshmallow berfungsi sebagai
whipping dan gelling agent sehingga marshmallow memiliki tekstur lembut dan
elastis atau kenyal. Rata-rata kandungan kelembaban pada produk grained sebesar
5-10% dan produk nongrained sebesar 15-18% (Nakai dan Modler 1999).
Persyaratan mutu marshmallow diatur dalam Standar Nasional Indonesia
kembang gula lunak (Tabel 3).
Tabel 3 Syarat mutu kembang gula lunak (SNI 3547.2-2008)
Kriteria uji Satuan Persyaratan Mutu
Keadaan
Angka lempeng total koloni/g Maks 5x104
Bakteri coliform APM/g Maks 20
E. coli APM/g < 3
Marshmallow dihasilkan dari sistem koloid. Sistem koloid terdiri dua fase,
yakni fase terdispersi (fase dalam) dan fase pendispersi (fase luar). Berdasarkan
fase zat terdispersi, sistem koloid terbagi atas tiga bagian, yaitu koloid sol, emulsi
dan buih. Sol adalah koloid dengan zat terdispersinya fase padat. Emulsi adalah
koloid dengan zat terdispersinya fase cair. Buih adalah koloid dengan zat
dimana zat terdispersi berupa fase cair dan medium pendispersi berupa fase gas.
Pada prinsipnya, pembuatan marshmallow adalah menghasilkan gelembung udara
secara cepat dan memerangkapnya sehingga terbentuk busa yang stabil. Ada
beberapa macam gelling agent yang berbeda yang dapat digunakan untuk
pembuatan marshmallow, tergantung dari tekstur akhir yang diinginkan. Kekuatan
gel yang dihasilkan tergantung dari jumlah gelling agent yang ditambahkan dan
bahan lain yang digunakan (Jackson 1995). Pembuatan marshmallow dilakukan
dengan pencampuran bahan-bahan tertentu. Bahan yang digunakan dalam
pembuatan marshmallow yaitu sirup glukosa, sukrosa, gelatin, air, dan flavor.
a) Sirup glukosa
Sirup glukosa adalah cairan kental dan jernih dengan komponen utama
glukosa yang diperoleh dari hidrolisis pati dengan cara kimia atau enzimatik (BSN
1992). Perbandingan jumlah sirup glukosa dan sukrosa yag digunakan dalam
pembuatan permen sangat menentukan tekstur yang terbentuk. Fungsi utama sirup
glukosa dalam pembuatan soft candy adalah untuk mengontrol kristalisasi gula.
Glukosa juga dapat menambah kepadatan dan mengatur tingkat kemanisan soft
candy (Alikonis 1979).
Sirup glukosa mempunyai sifat higroskopis yang rendah sehingga dapat
digunakan sebagai pelindung pada soft candy (Minife 1989). Sirup glukosa yang
digunakan dapat meningkatkan viskositas permen, sehingga permen tetap tidak
lengket dan mengurangi migrasi dari karbohidrat. Permen yang jernih dapat
dihasilkan dengan kandungan air yang rendah dan penambahan sirup glukosa
yang akan mempertahankan viskositas tetap tinggi (Jackson 1995).
b) Sukrosa
Gula adalah istilah umum yang sering diartikan bagi setiap karbohidrat yang
digunakan sebagai pemanis, tetapi dalam industri pangan biasanya digunakan
untuk menyatakan sukrosa. Sukrosa (gula tebu) merupakan salah satu jenis
disakarida yang terdiri dari molekul glukosa dan fruktosa. Penggunaan sukrosa
dalam pengolahan pangan dapat mencegah pertumbuhan mikroorganisme,
sehingga dapat digunakan sebagai bahan pengawet. Penambahan sukrosa dalam
pembuatan produk makanan berfungsi untuk memberikan rasa manis, dan dapat
mikroorganisme dengan cara menurunkan aktivitas air dari bahan
(Winarno 2008).
Sukrosa merupakan polimer dari molekul glukosa dan fruktosa melalui
ikatan glikosidik yang mempunyai peranan penting dalam pengolahan makanan.
Biasanya gula ini digunakan dalam bentuk kristal halus atau kasar
(Winarno 2008). Agar dihasilkan permen dengan kejernihan yang baik atau
penampakan mirip air dibutuhkan gula dengan kemurnian tinggi dan rendah
kandungan abunya. Kandungan abu yang tinggi menyebabkan peningkatan
inversi, pewarnaan dan pembusaan selama pemasakan sehingga memperbanyak
gelembung udara yang terperangkap dalam massa gula
(Bernard 1989).
c) Gelatin
Gelatin merupakan protein konversi bersifat larut air yang diperoleh dari
hidrolisis kolagen yang bersifat tidak larut air. Tulang sapi, kulit sapi, dan kulit
babi adalah bahan yang biasa digunakan untuk memperoleh gelatin (Sobral 2001).
Gelatin adalah derivat protein dari serat kolagen yang ada pada kulit, tulang dan
tulang rawan. Susunan asam aminonya hampir mirip dengan kolagen, dimana
glisin sebagai asam amino utama dan merupakan dua pertiga dari seluruh asam
amino yang menyusunnya, sepertiga asam amino yang tersisa diisi oleh prolin dan
hidroksiprolin (Charley 1982). Asam-asam amino saling terikat melalui ikatan
peptida membentuk gelatin. Bobot molekul gelatin rata-rata berkisar antara
20.000 – 70.000 (Ward dan Courts 1977).
Gelatin terbagi menjadi dua tipe berdasarkan perbedaan proses
pengolahannya, yaitu tipe A dan tipe B. Gelatin tipe A diproses dengan
menggunakan metode asam, sedangkan gelatin tipe B diproses menggunakan
metode alkali (Utama 1997). Bahan baku yang biasa digunakan pada tipe A
adalah tulang dan kulit babi, sedangkan pada proses basa adalah tulang dan kulit
sapi (GMIA 2012). Asam mampu mengubah serat kolagen triple helix menjadi
rantai tunggal, sedangkan larutan perendaman basa hanya mampu menghasilkan
rantai ganda. Hal ini menyebabkan pada waktu yang sama jumlah kolagen yang
terhidrolisis oleh larutan asam lebih banyak daripada larutan basa
Gelatin larut dalam air, asam asetat dan pelarut alkohol seperti gliserol,
propilen-glikol, sorbitol dan manitol, tetapi tidak larut dalam pelarut organik yang
kurang polar seperti aseton, karbon-tetraklorida, benzena, petroleum eter dan
dimetilformamida (GMIA 2012). Gelatin mempunyai sifat dapat berubah secara
reversibel dari bentuk sol ke gel, membengkak atau mengembang dalam air
dingin, dapat membentuk film, mempengaruhi viskositas suatu bahan dan dapat
melindungi sistem koloid (Parker 1982).
2.3 Penurunan Mutu
Penurunan mutu produk pangan dipengaruhi oleh beberapa faktor. Floros
dan Gnanasekharan (1993) menyatakan terdapat enam faktor utama yang
mengakibatkan terjadinya penurunan mutu atau kerusakan pada produk pangan,
yaitu massa oksigen, uap air, cahaya, mikroorganisme, kompresi atau bantingan,
dan bahan kimia toksik atau off flavor. Faktor-faktor tersebut dapat
mengakibatkan terjadinya penurunan mutu lebih lanjut, seperti oksidasi lipida,
kerusakan vitamin, kerusakan protein, perubahan bau, reaksi pencoklatan,
perubahan unsur organoleptik, dan kemungkinan terbentuknya racun. Kerusakan
produk pangan karena adanya serangan mikroorganisme sangat dipengaruhi oleh
nilai aktivitas air (aw) dalam produk tersebut.
Pertumbuhan mikroba pada produk pangan dipengaruhi oleh faktor intrinsik
dan ekstrinsik. Faktor intrinsik mencakup keasaman (pH), aktivitas air (aw),
equilibrium humidity (Eh), kandungan nutrisi, struktur biologis, dan kandungan
antimikroba. Faktor ekstrinsik meliputi suhu penyimpanan, kelembaban relatif,
serta jenis dan jumlah gas pada lingkungan (Arpah 2001). Faktor yang sangat
berpengaruh terhadap penurunan mutu produk pangan adalah perubahan kadar air
dalam produk. Aktivitas air (aw) berkaitan erat dengan kadar air, yang umumnya
digambarkan sebagai kurva isotermis, serta pertumbuhan bakteri, jamur dan
mikroba lainnya. Makin tinggi aw pada umumnya makin banyak bakteri yang
dapat tumbuh, sementara jamur tidak menyukai aw yang tinggi
(Christian 1980 dalam Herawati 2008).
Aktivitas air (aw) minimum agar mikroorganisme dapat tumbuh dengan
terjadinya perubahan kimia juga ikut menentukan pertumbuhan mikroba pada
pangan. Selain kadar air, kerusakan produk pangan juga disebabkan oleh
ketengikan akibat terjadinya oksidasi atau hidrolisis komponen bahan pangan.
Kandungan mikroba, selain mempengaruhi mutu produk pangan juga menentukan
keamanan produk tersebut (Herawati 2008).
Setiap bahan pangan, cepat atau lambat akan mengalami penurunan mutu,
kerusakan dan akhirnya membusuk dan tidak layak lagi untuk dikonsumsi.
Dengan kata lain setiap jenis makanan memiliki daya simpan yang terbatas
tergantung jenis dan kondisi penyimpanannya. Daya simpan inilah yang akan
menentukan waktu kadaluarsa makanan. Waktu kadaluarsa adalah batasan akhir
dari suatu daya simpan makanan atau batas dimana mutu makanan masih baik,
karena lebih dari waktu tersebut, akan mengalami penurunan mutu sedemikian
rupa sehingga makanan tersebut tidak layak lagi dikonsumsi oleh manusia
(Syarief dan Halid 1993).
2.4 Antioksidan
Antioksidan merupakan suatu inhibitor dari proses oksidasi bahkan pada
konsentrasi yang relatif kecil, dan memiliki peran fisiologis yang beragam dalam
tubuh (Kumar 2011). Antioksidan adalah substansi yang dapat menunda,
mencegah, menghilangkan kerusakan oksidatif pada molekul target, seperti lemak,
protein, dan DNA (Halliwell dan Gutteridge 2000). Antioksidan yang digunakan
dalam sistem biologis berfungsi untuk mengatur kadar radikal bebas agar
kerusakan pada molekul penting dari tubuh tidak terjadi dan tercipta sistem
perbaikan yang diperlukan untuk mempertahankan kelangsungan hidup dari sel
(Milbury dan Richer 2011). Antioksidan berfungsi mencegah kerusakan sel dan
jaringan tubuh karena dalam hal ini antioksidan bertindak sebagai
pemulung/scavenger (Sen et al. 2010).
Komposisi antioksidan terdiri dari dua, yaitu antioksidan alam dan
antioksidan sintetik, yang termasuk antioksidan alam antara lain turunan fenol,
koumarin, hidroksi sinamat, tokoferol, difenol, nonfenol, kathekin, dan asam
askorbat. Antioksidan sintetik antara lain butil hidroksi anisol (BHA), butil
hidroksi toluen (BHT), propil gallat dan etoksiquin. Berdasarkan PERMENKES
askorbat, asam eritorbat, askorbil palmitat, askorbil stearat, butil hidroksi anisol
(BHA), butil hidroksi toluen (BHT), butil hidrokinon tersier, dilauril
tiodipropionat, propil gallat, timah (II) klorida, alpha tokoferol, dan tokoferol
campuran pekat (Cahyadi 2006).
Prakash et al. (2000) menyatakan bahwa metode yang cepat, mudah, dan
murah untuk mengukur kapasitas antioksidan pada makanan menggunakan radikal
bebas yaitu 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). DPPH dikenal digunakan
untuk menguji kemampuan suatu senyawa atau bahan yang bertindak sebagai
radikal bebas atau donor hidrogen, dan untuk menilai aktivitas antioksidan pada
suatu makanan. Metode DPPH dapat digunakan untuk sampel yang berbentuk
padat atau cairan dan tidak spesifik untuk komponen antioksidan khusus, tetapi
digunakan untuk semua jenis antioksidan dari sampel.
2.5 Angka Kecukupan Gizi (AKG)
Angka Kecukupan Gizi (AKG) adalah suatu kecukupan rata-rata zat gizi
setiap hari bagi semua orang menurut golongan umur, jenis kelamin, ukuran
tubuh, aktivitas tubuh untuk mencapai derajat kesehatan yang optimal. Kegunaan
AKG diutamakan untuk acuan dalam menilai kecukupan gizi, menyusun makanan
sehari-hari termasuk perencanaan makanan di institusi, perencanaan penyediaan
pangan tingkat regional maupun nasional, pendidikan gizi, dan label pangan yang
mencantumkan informasi gizi (KEPMEN 2002).
Kecukupan gizi adalah rata-rata asupan gizi harian yang cukup untuk
memenuhi kebutuhan gizi bagi hampir semua (97,5%) orang sehat dalam
kelompok umur, jenis kelamin dan fisiologis tertentu. Nilai asupan harian zat gizi
yang diperkirakan dapat memenuhi kebutuhan gizi mencakup 50% orang sehat
dalam kelompok umur, jenis kelamin dan fisiologis tertentu disebut dengan
kebutuhan gizi. Kecukupan energi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu umur,
jenis kelamin, ukuran tubuh, status fisiologis, kegiatan, efek termik, iklim dan
adaptasi. Untuk kecukupan protein dipengaruhi oleh faktor-faktor umur, jenis
kelamin, ukuran tubuh, status fisiologi, kualitas protein, tingkat konsumsi energi
dan adaptasi (Lubis 2006).
Standar gizi di Indonesia berdasarkan hasil Widyakarya Nasional Pangan
gizi (AKG), batas atas asupan (UL), dan acuan label gizi (ALG). Angka
kecukupan gizi (AKG) adalah nilai yang menunjukkan jumlah zat gizi yang
diperlukan untuk hidup sehat setiap hari bagi hampir semua penduduk menurut
kelompok umur, jenis kelamin, dan kondisi fisiologis, seperti kehamilan dan
menyusui. Kecukupan gizi untuk pelabelan produk makanan yang dikemas
disebut dengan acuan label gizi (ALG) (LIPI 2004). Menurut Widyakarya
Nasional Pangan dan Gizi VIII tahun 2004, angka kecukupan energi dan protein
rata-rata yang dianjurkan (per orang per hari) dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Angka kecukupan energi dan protein rata-rata yang dianjurkan
3 METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April sampai Desember 2012
bertempat di Laboratorium Bioteknologi 2 Hasil Perairan, Laboratorium
Preservasi dan Pengolahan Hasil Perairan, Laboratorium Biokimia Hasil Perairan,
dan Laboratorium Organoleptik Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan; Laboratorium Analisis Terpadu Teknologi Hasil
Ternak, Fakultas Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Institut Pertanian
Bogor.
3.2 Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu biomassa S. platensis,
media Walne, media Zarrouk teknis modifikasi, trace element, akuades,
aluminium foil, gelatin, sukrosa, sirup glukosa, air, flavor leci, tepung gula, tablet
Kjeltab, H2SO4, akuades, NaOH, asam borat, HCl, n-heksana, MgCl2, Mg(NO3)2,
NaCl, LiCl, Ba(Cl)2, plate count agar (PCA), alkohol, garam fisiologis, metanol
dan DPPH (2,2- Diphenyl-1- Picrylhydrazyl).
Alat-alat yang digunakan adalah stoples, akuarium, tandon, selang, aerator,
lampu tube lamp (TL), water quality meter (WQM), lux meter, timbangan
(Sartorius TE212-L), panci, sendok, kompor, mixer¸ cetakan, cawan porselin,
desikator, oven (Yamato Drying Oven DV 41), kompor, tanur
(Yamato Muffle Furnace FM 38), labu Kjeldahl, tabung soxhlet, labu lemak,
buret, cawan petri, inkubator, autoklaf, spectro vis (RS spectrofotometer
uv-2500), dan aw meter (Novasina ms1).
3.3 Metode Penelitian
Penelitian ini meliputi tiga tahapan yaitu 1) Kultivasi mikroalga Spirulina
platensis. Spirulina platensis komersial dan Spirulina platensis hasil kultivasi
dianalisis kandungan proksimat (kadar air, kadar abu, kadar protein, dan kadar
lemak mengacu AOAC 2005), dan analisis antioksidan (Molynuex 2004); 2)
Penentuan formula terpilih marshmallow dengan penambahan Spirulina
penambahan Spirulina 1%, 2%, dan 3%. Penentuan formula marshmallow
dilakukan dengan cara uji hedonik (BSN 2011); 3) Pembuatan marshmallow
kontrol dan marshmallow formula terbaik dengan penambahan Spirulina kultivasi,
serta pengujian yang terdiri atas analisis proksimat (AOAC 2005), antioksidan
(Molynuex 2004), kerusakan mikrobiologis dan informasi gizi marshmallow.
Produk disimpan pada suhu ruang selama 6 hari menggunakan aluminimum foil.
Pengamatan dilakukan tiga kali, yaitu awal, pertengahan, dan akhir masa simpan
masing-masing tiga kali ulangan. Analisis kerusakan mikrobiologis dilakukan
menggunakan uji aktivitas air (aw) dengan alat aw meter (Novasina ms1) dan
metodeTotal Plate Count (TPC) mengacu pada SNI 01-2332.3-2006 (BSN 2006).
Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL)
(Mattjik et al. 2006). Analisis data organoleptik dengan menggunakan metode
Kruskal Wallis dan uji lanjut Dunn. Diagram alir metode penelitian yang
dilakukan dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 2 Diagram alir penentuan formula marshmallow terpilih Bahan marshmallow:
gelatin, air, sukrosa, sirup glukosa, flavor
S. platensis komersial
Marshmallow dengan penambahan Spirulina komersial1%,2%, 3%
Uji sensori
Gambar 3 Diagram alir metode penelitian marshmallow-Spirulina.
3.3.1 Kultivasi Spirulina platensis
Kultivasi Spirulina dilakukan secara bertahap menggunakan toples,
akuarium, dan bak besar. Media yang digunakan untuk kultivasi merupakan media
Zarrouk yang telah dimodifikasi yang terdiri dari MgSO4, K2SO4, CaCl2,
Na2EDTA, FeCl3, urea, ZA, Na2HPO4, NaHCO3, dan vitamin B12 berdasarkan
hasil komunikasi pribadi dengan Hastuti (2013). Bibit yang digunakan berasal dari
jepara dengan media Walne yang kemudian di scale up di laboratorium
Bioteknologi 2 Departemen Teknologi Hasil perairan menggunakan media
Zarrouk modifikasi. Langkah-langkah kultivasi meliputi: sterilisasi tempat kultur
dengan menggunakan desinfektan. Apabila dalam skala kecil, maka wadah yang
akan digunakan di UV terlebih dahulu selama 30 menit. Pengecekan salinitas dan
pH air laut, klorinasi dan penambahan tiosulfat serta penyaringan air laut.
Kultivasi dimulai dengan pemasukan air laut ke dalam wadah kultivasi, kemudian
ditambahkan media. Setelah media siap kemudian ditambahkan bibit sebanyak
15% dan dipasang aerator untuk membantu sirkulasi O2. Panjang gelombang
cahaya yang digunakan adalah 3000 lux. Kultivasi dilakukan selama 22 hari.
Pemanenan dilakukan dengan cara menyaring biomassa menggunakan plankton
net. Biomassa yang telah ditampung kemudian disaring dan dibilas menggunakan
air sebanyak 2-3 kali untuk menghilangkan komponen media kultur. Diagram alir
kultivasi Spirulina platensis dapat dilihat pada Gambar 4. Analisis proksimat
Aktivitas air (aw) Analisis TPC
Antioksidan Perhitungan AKG
Marshmallow tanpa Spirulina MarshmallowSpirulina kultur
Spirulina kultur
Gambar 4 Diagram alir kultivasi Spirulina platensis
3.3.2 Formulasi marshmallow
Penelitian pada tahap ini bertujuan untuk mendapatkan formulasi
marshmallow dengan metode ” trial and error”. Setelah didapatkan formulasi
marshmallow terbaik, dilakukan penentuan formulasi marshmallow dengan
konsentrasi Spirulina 1%, 2%, dan 3%. Proses pembuatan marshmallow yaitu
gelatin yang telah dicampur dengan air dipanaskan (tim) hingga suhu mencapai
60 oC, kemudian sukrosa dan sirup glukosa dipanaskan hingga suhu 80 oC. Kedua
larutan tersebut diaduk menggunakan mixer hingga merata dan menggembang
selama ± 15 menit. Pada saat pencampuran ditambahkan juga Spirulina dan
flavor, dilanjutkan penuangan kedalam cetakan dan didiamkan semalam (12 jam).
Diagram alir proses pembuatan marshmallow dapat dilihat pada Gambar 5. Pada
tahap ini dibuat formulasi marshmallow Spirulina komersial sebanyak 3 perlakuan
konsentrasi sebagaimana disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5 Formulasi marshmallowSpirulina komersial
Bahan (g) Komposisi
1% 2% 3%
Gelatin 10 10 10
Air 63 63 63
Sukrosa 23 23 23
Sirup glukosa 40 40 40
Flavor 0,5 0,5 0,5
Spirulina platensis 1,4 2,8 4,2 Air laut 15 ppt dalam
akuarium
Penambahan media Zarrouk modifikasi dan bibit Spirulina platensis 15% (*)
Kultivasi mikroalga Spirulina pltensis
Gambar 5 Diagram alir pembuatan marshmallow-Spirulina. (* Modifikasi Winata 2008)
3.4 Parameter yang Diamati
Penelitian marshmallow-Spirulina menggunakan beberapa parameter
pengamatan antara lain analisis hedonik, analisis proksimat, antioksidan, TPC, aw,
dan penentuan informasi gizi.
3.4.1 Uji hedonik ( BSN 2011)
Uji organoleptik yang dilakukan didasarkan pada SNI 2346:2011. Pengujian
sifat sensori dilakukan melalui uji kesukaan terhadap penampakan, warna, aroma,
rasa dan tekstur menggunakan skala hedonik sebagai berikut: (1) amat sangat
tidak suka, (2) tidak suka, (3) tidak suka. (4) agak tidak suka, (5) netral, (6) agak
suka, (7) suka, (8) sangat suka, (9) amat sangat suka. Panelis yang digunakan
adalah panelis semi terlatih sebanyak 30 orang. Data yang diperoleh kemudian
diolah dengan menggunakan Statistical Package for Social Science (SPSS) dan
analisis data menggunakan Dunn Test sebagai uji lanjut untuk menentukan sampel
produk yang berbeda nyata. Gelatin dan air
Pemanasan hingga suhu 60 oC (± 7 menit) (*)
Sukrosa dan glukosa
Pemanasan hingga suhu 80 oC (± 7 menit) (*)
Pengadukan dengan mixer selama ± 15 menit hingga rata dan mengembang
Penambahan Spirulina dan flavor
Pendiaman selama 12 jam Penuangan kedalam wadah
3.4.2 Analisis kadar air (AOAC 2005)
Analisis kadar air dilakukan dengan penguapan menggunakan oven. Tahap
pertama yang dilakukan adalah mengeringkan cawan porselen pada suhu
102-105 oC selama 30 menit. Cawan tersebut diletakkan dalam desikator kurang
lebih 30 menit hingga dingin kemudian ditimbang. Sampel ditimbang sebanyak
1-2 gram lalu dihomogenkan. Sampel yang telah dihomogenkan dimasukkan ke
dalam cawan porselen. Cawan porselen beserta sampel didalammnya dimasukkan
kedalam oven dengan suhu 102-105 oC selama 6 jam. Setelah 6 jam cawan
tersebut dimasukkan ke dalam desikator hingga dingin kemudian ditimbang
bobotnya. Perhitungan kadar air:
Keterangan: A = Berat cawan porselen kosong (gram)
B = Berat cawan porselen dengan sampel (gram) sebelum dioven C = Berat cawan porselen dengan sampel (gram) setelah dioven
3.4.3 Analisis kadar abu (AOAC 2005)
Sebanyak 2-3 gram contoh ditimbang di dalam sebuah cawan porselen yang
telah diketahui beratnya dan diarangkan diatas nyala pembakar hingga tidak
berasap lagi, lalu diabukan dalam tanur listrik pada suhu 600 oC selama 6 jam
sampai pengabuan sempurna (abu berwarna putih). Setelah itu cawan porselen
didinginkan dalam desikator, lalu beratnya ditimbang sampai konstan.
Perhitungan kadar abu:
Keterangan: a = Berat contoh sebelum diabukan (gram)
b = Berat contoh ditambah cawan sesudah diabukan (gram) c = Berat cawan kosong (gram)
3.4.4 Analisis protein (AOAC 2005)
Analisis kadar protein dilakukan dengan metode kjeldahl. Prinsip dari
analisis protein yaitu untuk mengetahui kandungan protein kasar (crude protein)
pada suatu bahan. Tahap-tahap yang dilakukan terdiri dari tiga tahap, yaitu
destruksi, destilasi, dan titrasi.
(1) Tahap destruksi
Sampel sebanyak 1 gram dimasukkan ke dalam labu kjeldahl 30 mL.
Kemudian ditambahkan setengah butir tablet kjeldahl (selenium) dan 10 mL
H2SO4. Tabung yang berisi larutan tersebut dimasukkan ke dalam alat pemanas
dengan suhu 410 oC. Proses destruksi dilakukan sampai larutan menjadi hijau
jernih lalu didinginkan.
(2) Tahap destilasi
Larutan sampel yang sudah di destruksi ditambahkan akuades hingga 100
mL kemudian diambil sebanyak 10 mL dan dituangkan kedalam labu destilasi.
Lalu ditambahkan larutan NaOH 40% sebanyak 10 mL. Cairan dalam ujung
kondensor ditampung dengan erlenmeyer 125 mL berisi larutan H3BO3 dan 3 tetes
indikator (campuran methyl red dan bromcresol green) sebanyak 25 mL. Destilasi
dilakukan sampai diperoleh 200 mL destilat yang bercampur dengan H3BO3 dan
indikator dalam erlenmeyer.
(3) Tahap titrasi
Destilat dititrasi dengan menggunakan HCl 0,1 N sampai terjadi perubahan
warna menjadi merah (warna H3BO3 semula).
Kadar protein dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
3.4.5 Analisis total lemak (AOAC 2005)
Sampel seberat 5 gram (W1) dimasukkan ke dalam kertas saring dan
dimasukkan ke dalam selongsong lemak, kemudian dimasukkan ke dalam labu
lemak yang sudah ditimbang berat tetapnya (W2) dan disambungkan dengan
tabung soxhlet. Selongsong lemak dimasukkan ke dalam ruang reaktor tabung
soxhlet dan disiram dengan pelarut lemak. Tabung ekstraksi dipasang pada alat
destilasi soxhlet lalu dipanaskan pada suhu 40 oC dengan pemanas listrik selama
6 jam. Pelarut lemak yang ada dalam labu lemak didestilasi hingga semua pelarut
lemak menguap. Pada saat destilasi pelarut akan tertampung diruang ekstraktor,
lemak dikeringkan dalam oven pada suhu 105 oC, setelah itu labu didinginkan
dalam desikator sampai beratnya konstan (W3). Perhitungan kadar lemak yaitu :
Keterangan: W1 = berat sampel (g)
W2 = berat labu lemak tanpa lemak (g) W3 = berat labu lemak dengan lemak (g)
3.4.6 Analisis antioksidan (Molynuex 2004)
Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan sampel bahan baku dan
juga produk akhir. Sampel marshmallow dilarutkan dalam metanol p.a. dengan
konsentrasi 200, 400, 600 800 dan 1000 ppm. Antioksidan alami alfa tokoferol
digunakan sebagai pembanding dan kontrol positif, dibuat dengan cara dilarutkan
dalam pelarut metanol p.a. dengan konsentrasi 2, 4, 6 dan 8 ppm. Larutan DPPH
yang akan digunakan, dibuat dengan melarutkan kristal DPPH dalam pelarut
metanol dengan konsentrasi 1 mM. Proses pembuatan larutan DPPH 1 mM
dilakukan dalam kondisi suhu ruang dan terlindung dari cahaya matahari.
Larutan bahan baku, produk dan larutan antioksidan pembanding tokoferol
yang telah dibuat, masing-masing diambil 4,5 mL dan direaksikan dengan 500 µ l
larutan DPPH 1 mM dalam tabung reaksi yang berbeda dan telah diberi label
kemudian dihomogenkan dengan menggunakan vortex. Campuran tersebut
kemudian diinkubasi pada suhu 37 oC selama 30 menit dan diukur absorbansinya
dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 517 nm.
Absorbansi dari larutan blanko juga diukur untuk melakukan perhitungan persen
inhibisi. Larutan blanko dibuat dengan mereaksikan 4,5 mL pelarut metanol
dengan 500 µ l larutan DPPH 1 mM dalam tabung reaksi. Kapasitas antioksidan
dinyatakan dalam bentuk persentase penghambatan terhadap radikal DPPH
dengan perhitungan sebagai berikut:
Nilai konsentrasi contoh (bahan baku ataupun produk) dan persen
inhibisinya diplot masing-masing pada sumbu x dan y pada persamaan regresi
y = a + bx, digunakan untuk mencari nilai IC50 (inhibitor concentration 50%) dari
masing-masing contoh dengan menyatakan nilai y sebesar 50 dan nilai x yang
akan diperoleh sebagai IC50. Nilai IC50 menyatakan besarnya konsentrasi larutan
contoh yang dibutuhkan untuk mereduksi radikal bebas DPPH sebesar 50%.
3.4.7 Analisis aktivitas air (aw)
Aktivitas air (aw) diukur dengan alat aw-meter Novasina ms1. Sebelum
dioperasikan, aw-meter dikalibrasi dengan menggunakan garam LiCl, MgCl2
-6H2O, Mg(NO3)2 6H2O, NaCl, Ba(Cl)2-2H2O. Sampel ditimbang sebanyak 2
gram, lalu diletakan dalam cawan pengukur aw. Setelah cawan ditutup dan
dikunci, aw-meter dioperasikan sampai menunjukkan tanda selesai dan nilai aw
akan terbaca.
3.4.8 Total Plate Count (TPC) (BSN 2006)
Penghitungan total mikroba dilakukan dengan analisis Total Plate Count
(TPC) dengan metode agar tuang. Prinsip kerja dari analisis TPC adalah
perhitungan jumlah koloni mikroba yang ada di dalam sampel dengan
pengenceran sesuai keperluan dan dilakukan secara duplo. Seluruh pekerjaan
dilakukan secara aseptik untuk mencegah kontaminasi yang tidak diinginkan dan
pengamatan secara duplo dapat meningkatkan ketelitian. Jumlah koloni mikroba
yang dapat dihitung adalah cawan petri yang mempunyai koloni mikroba antara
30-300 koloni.
Sebanyak 10 gram sampel yang dihaluskan lalu dilarutkan ke dalam tabung
Erlenmeyer yang berisi 90 mL larutan NaCl 0,85% (garam fisiologis) sehingga
didapatkan pengenceran 10-1. Sebanyak 1 mL dari larutan tersebut dipipet,
kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah berisi 9 mL larutan
garam fisiologis untuk memperoleh pengenceran 10-2. Pengenceran dilakukan
sampai memperoleh pengenceran 10-6. Setiap tabung reaksi pengenceran tersebut
diambil 1 mL menggunakan pipet steril selanjutnya dimasukkan ke dalam cawan
petri steril secara duplo. Media Plate count agar (PCA) ditambahkan ke dalam
cawan petri dengan metode tuang sebanyak 20 ml dan digoyangkan sampai
merata. Cawan petri dengan media agar yang sudah membeku diinkubasi dengan
posisi terbalik dalam inkubator bersuhu 30C selama 48 jam. Perhitungan koloni
layak dihitung (30-300 koloni). Perhitungan jumlah mikroba total per gram dapat
dihitung dengan memperhitungkan jumlah pada tingkat pengenceran dan pada
cawan petri dengan menggunakan colony counter atau hand counter. Nilai TPC
dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
Data yang dilaporkan sebagai Standar Plate Count (SPC) harus mengikuti
syarat-syarat sebagai berikut :
1) Hasil yang dilaporkan hanya terdiri dari dua angka, yaitu angka pertama dan
kedua. Jika angka ketiga sama dengan atau lebih besar dari lima, harus
dibulatkan satu angka lebih tinggi dari angka kedua.
2) Jika semua pengenceran yang dibuat untuk pemupukan menghasilkan kurang
dari 30 koloni, hanya koloni pada pengenceran terendah yang dihitung,
hasilnya dilaporkan sebagai kurang dari 30 dikalikan dengan faktor
pengenceran, tetapi jumlah yang sebenarnya harus dicantumkan.
3) Jika semua pengenceran yang dibuat untuk pemupukan menghasilkan lebih
dari 300 koloni, hanya jumlah koloni pada pengenceran tertinggi yang
dihitung. Hasilnya dilaporkan sebagai lebih dari 300 dikalikan dengan faktor
pengenceran.
4) Jika cawan dari dua tingkat pengenceran menghasilkan koloni dengan jumlah
antara 30-300, dimana perbandingan antara jumlah koloni tertinggi dan
terendah dari kedua pengenceran tersebut lebih dari satu atau sama dengan
dua, maka tentukan rata-rata dari kedua nilai tersebut dengan
memperhitungkan pengencerannya. Jika perbandingan antara nilai tertinggi
dan nilai terendah lebih besar dari dua, maka yang dilaporkan hanya hasil
nilai terkecil.
5) Jika digunakan dua cawan petri (duplo) pengenceran, data yang diambil harus
dari kedua cawan tersebut.
3.4.9 Penentuan informasi gizi (BPOM 2007)
Angka kecukupan gizi (AKG) rata-rata yang dianjurkan adalah suatu
golongan umur, jenis, kelamin, ukuran tubuh, dan aktivitas untuk mencapai
derajat kesehatan yang optimal (Khomsan 2002). Nilai energi makanan melalui
perhitungan diperoleh dengan menggunakan faktor Atwater menurut komposisi
karbohidrat, lemak, protein, serta nilai energi faal makanan tersebut. Faktor
Atwater merupakan angka konversi karbohidrat, lemak, dan protein tiap gramnya
dalam menghasilkan energi. Faktor Atwater untuk karbohidrat sebesar 4 kkal/g,
lemak sebesar 9 kkal/g dan protein sebesar 4 kkal/g.
Keterangan: Ing = Ingredient Bb = Bobot bahan
tbm = Total bahan mentah
Nilai energi = faktor Atwater x kadar gizi bahan pangan
Nilai energi = (4 kkal x kadar karbohidrat) + (9 kkal x kadar lemak) + (4 kkal x kadar protein)
3.5 Rancangan Percobaan
Penelitian ini dilakukan dengan model Rancangan Acak Lengkap (RAL)
faktor tunggal yaitu penambahan Spirulina platensis dengan tiga kali ulangan.
Model matematis rancangan tersebut adalah sebagai berikut :
Dimana :
Ŷij = nilai pengamatan perlakuan ke-i, ulangan ke-j i = perbedaan konsenterasi Spirulina (1%, 2%, 3%) j = ulangan dari setiap perlakuan (tiga kali)
µ = efek nilai tengah/nilai rata-rata sebenarnya αi = pengaruh perlakuan α pada taraf ke-i
εij = galat (error) dari perlakuan pada taraf ke-i dan ulangan ke-j
3.6 Analisis Data
Analisis data hedonik dengan menggunakan uji Kruskal-Wallis dan uji lanjut
Dunn. Uji Kruskal-Wallis adalah teknik statistika nonparametrik yang digunakan
untuk menguji hipotesis awal bahwa beberapa contoh berasal dari populasi yang
H0 : Perlakuan konsentrasi penambahan Spirulina memberikan pengaruh yang
sama terhadap parameter marshmallow.
H1 : Minimal ada satu perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda terhadap
parameter marshmallow.
Statistik uji Kruskal-Wallis ditentukan melalui prosedur berikut :
1)Pengabungan seluruh data contoh, sehingga akan ada sebanyak n1 + n2 + ··· +
nk = N pengamatan.
2)Setiap pengamatan diperingkatkan dari yang terkecil hingga terbesar. Jika
terdapat yang sama, beri peringkat tengah.
3)Jumlah peringkat dihitung untuk setiap contoh, masing-masing dinyatakan
sebagai Ri.
4)Statistik uji Kruskal-Wallis dapat diperoleh melalui rumus :
Keterangan = Ri : jumlah peringkat untuk contoh ke-i ni : jumlah pengamatan pada contoh ke-i N : total pengamatan
t : banyaknya nilai yang sama
5)Kaidah keputusan yaitu tolah H0 jika H atau Hc > Hα
Apabila uji Kruskal-Wallis memberikan penolakan terhadap H0, maka
diperlukan uji lanjut dengan prosedur uji Dunn. Hipotesis yang diuji adalah :
H0 : Semua perlakuan memberikan pengaruh yang sama.
H1 : Terdapat perlakuan yang memberikan pengaruh berbeda.
Tolak H0 apabila :
Keterangan = dan adalah rata-rata peringkat untuk perlakuan ke-i dan ke-j
kadalah jumlah perlakuan
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakteristik Spirulina platensis
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan marshmallow yaitu biomassa
kering S. platensis yang berasal dari Jepara dan S. platensis yang di kultivasi di
laboratorium. Spirulina platensis sebelum digunakan dianalisis kandungan
proksimat dan aktivitas antioksidan.
4.1.1 Kandungan proksimat
Komposisi kimia S. platensis yang digunakan pada pembuatan
marshmallow yaitu S. platensis kultivasi dan komersial disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6 Komposisi kimia S. platensis kultivasi dan komersial
Parameter S. platensis kultivasi S. platensis komersial Basis kering Basis kering
Kadar abu (%) 13,87 6,26
Kadar protein (%) 56,20 63,79
Kadar lemak (%) 24,09 0,15
Karbohidrat by difference (%) 5,84 29,81
Pengujian komposisi kimia ini bertujuan untuk mengetahui berapa besar
komposisi gizi yang dapat ditambahkan kedalam suatu bahan pangan. Kadar abu
dan kadar lemak pada Spirulina hasil kultivasi lebih tinggi, yaitu 13,87% (bk) dan
24,09% (bk), namun memiliki kadar protein dan karbohidrat lebih rendah, yaitu
56,20% (bk) dan 5,84% (bk). Spirulina komersial memiliki kadar abu dan lemak
lebih rendah yaitu 6,26% (bk) dan 0,15% (bk) dengan kadar protein dan
karbohidrat lebih tinggi, yaitu 63,79% (bk) dan 29,81% (bk). Kandungan gizi
bahan baku berbeda-beda bergantung pada lingkungan, fase pertumbuhan, serta
umur panen bahan baku tersebut. Colla et al. (2007) menyebutkan bahwa suhu
dan media kultivasi berpengaruh terhadap biomassa, protein, lemak, dan
komponen fenol S. platensis. Suhu kultivasi sebesar 35 oC memberikan pengaruh
negatif pada produksi biomassa dan memberikan pengaruh positif pada protein,
lemak, dan komponen fenol S. platensis. Kadar abu berhubungan dengan
kandungan mineral suatu bahan. Tingginya kadar abu pada Spirulina dipengaruhi
Kadar protein dan karbohidrat pada Spirulina kultur lebih rendah, diduga
karena perbedaan media dan umur panen. Media yang digunakan pada Spirulina
kultur adalah Zarrouk modifikasi teknis dengan sumber nitrogen yang digunakan
yaitu urea (CH4N2O) sebanyak 0,13 g/L, sedangkan media yang digunakan pada
Spirulina komersial adalah media Walne dengan sumber nitrogen yang digunakan
yaitu NaNO3 sebanyak 100 gr/L. Hal ini sesuai dengan laporan hasil penelitian
Suminto (2009), bahwa pada media yang kandungan nitrogennya tercukupi akan
mendukung produksi protein dan lemak, tetapi akan menurunkan sintesis
karbohidrat. Spirulina komersial memiliki kandungan protein lebih tinggi hal ini
diduga karena konsentrasi nitrogen yang terkandung dalam media cukup tinggi
apabila dibandingkan Spirulina kultur dengan media Zarrouk. Menurut
Colla et al. (2007), nitrogen diperlukan pada proses sintesis asam amino sebagai
penyusun protein di dalam sel. Kemudian dikatakan bahwa semakin rendah
konsentrasi N maka akan semakin rendah pula kandungan proteinnya.
Chrismadha et al. (2006) menyatakan bahwa konsentrasi nitrogen dan fosfor yang
rendah dapat menghambat sintesis protein dan karbohidrat pada Spirulina. Pada
konsentrasi nitrogen rendah kandungan protein turun hingga 30% dari biomassa,
bahkan pada kultur yang konsentrasi fosfornya rendah kandungan protein turun
hingga 24% dari biomassanya. Demikian juga kandungan karbohidrat Spirulina
pada konsentrasi nitrogen dan fosfor rendah kandungan karbohidrat turun menjadi
8-19% dari biomassanya.
Kandungan lemak pada Spirulina kultur lebih tinggi bila dibandingkan
dengan Spirulina komersial. Widianingsih et al. (2008) menjelaskan jika
pembatasan unsur N pada media pemeliharaan dalam kondisi terkontrol dapat
meningkatkan kandungan lemak dan sebaliknya besarnya kandungan unsur N
pada media pemeliharaan mengakibatkan rendahnya kandungan lemak.
4.1.2 Aktivitas antioksidan
Aktivitas antioksidan yang terukur pada nilai IC50 adalah 1625 ppm untuk
S. platensis hasil kultivasi dan 931 ppm untuk S. platensis komersial. Nilai IC50
merupakan besarnya konsentrasi yang dapat menghambat akitivitas radikal bebas
sebanyak 50%. Semakin rendah nilai IC50 yang terukur maka semakin tinggi
IC50 kurang dari 50 ppm dan dikatakan lemah bila nilai IC50 lebih dari 200 ppm
(Molyneux 2004). S. platensis kultur maupun S. platensis komersial dapat
dikatakan mempunyai aktivitas antioksidan namun sangat lemah. Tingginya nilai
IC50 pada S. platensis kultur dan S. platensis komersial dikarenakan sampel yang
digunakan tidak dilakukan ekstraksi telebih dahulu. Ekstraksi disini dimaksudkan
untuk mendapatkan senyawa aktif antioksidan dari keseluruhan sel suatu bahan
menggunakan pelarut tertentu. Herrero et al. (2005) menyatakan aktivitas
antioksidan Spirulina yang diekstrak dengan berbagai pelarut cukup tinggi. Nilai
IC50 pada ekstrak Spirulina yang diekstraksi menggunakan empat pelarut yaitu
heksan, petroleum eter, etanol, dan air pada suhu 115 oC selama 9 menit
berturut-turut 72 ppm, 67,9 ppm, 83,2 ppm, dan 348,1 ppm.
Senyawa aktif pada Spirulina yang dapat digunakan sebagai sumber
antioksidan diantaranya adalah fikosianin, betakaroten, tokoferol, γ-linoleic acid
dan komponen fenol. Selenium yang terkandung dalam fikosianian memiliki
aktivitas yang kuat dalam menghambat radikal superoksidase dan hidrogen
peroksida (Merdekawati dan Susanto 2009).
4.2 Penentuan Formulasi Terpilih MarshmallowSpirulina Komersial
Marshmallow yang dibuat dengan penambahan Spirulina komersial
(1%, 2%, dan 3%) dianalisis sifat sensori (uji hedonik) untuk mendapatkan
formulasi terpilih. Uji hedonik dilakukan untuk mengetahui pengaruh perbedaan
konsentrasi Spirulina komersial terhadap karakteristik sensori marshmallow dan
menentukan konsentrasi Spirulina komersial yang menghasilkan karakteristik
marshmallow terbaik. Parameter yang diamati meliputi kenampakan, warna,
aroma, rasa dan tekstur marshmallow dengan rentang skor dari satu (amat sangat
tidak suka) hingga sembilan (amat sangat suka).
Hasil uji menggunakan Kruskal Wallis menunjukkan bahwa penambahan
Spirulina dengan berbagai konsentrasi memberikan pengaruh yang berbeda nyata
(P<0,05) terhadap kenampakan marshmallow, namun tidak memberikan pengaruh
yang berbeda nyata terhadap warna, rasa, aroma, dan tekstur marshmallow.
Penambahan Spirulina 2% lebih disukai oleh panelis karena memiliki
1) Kenampakan
Kenampakan merupakan parameter utama yang dilihat oleh konsumen
sebelum membeli suatu produk makanan. Produk dengan bentuk rapi, bagus, utuh,
pasti lebih disukai oleh konsumen (Soekarto 1985). Kenampakan dinilai dengan
penglihatan antara lain bentuk, ukuran, warna, dan sifat-sifat permukaan (halus,
kasar, suram, mengkilap, homogen, heterogen, dan datar bergelombang)
(Kaya 2008). Nilai penerimaan panelis terhadap kenampakan marshmallow
Spirulina komersial berkisar antara 5,63 (netral) sampai 6,53 (agak suka).
Pengaruh penambahan Spirulina komersial terhadap kenampakan marshmallow
dapat dilihat pada Gambar 6. Penambahan Spirulina memberikan pengaruh yang
berbeda nyata terhadap kenampakan marshmallow (P<0,05) yang dihasilkan.
Keterangan : Angka-angka pada histogram yang diikuti dengan huruf superscript
yang berbeda (a,b) menunjukkan berbeda nyata (P<0,05)
Gambar 6 Hasil uji hedonik kenampakan marshmallow.
Uji lanjut Dunn menunjukkan bahwa penambahan Spirulina 1% tidak
berbeda nyata dengan kenampakan marshmallow yang ditambahkan Spirulina
3%, tetapi penambahan Spirulina 2% memberikan pengaruh yang berbeda nyata
dengan kenampakan marshmallow yang ditambahkan Spirulina 1% dan 3%.
Semakin banyak biomassa yang ditambahkan semakin gelap kenampakan
marshmallow dibandingkan marshmallow tanpa penambahan Spirulina.
2) Warna
Warna memegang peranan penting dalam makanan bersama dengan aroma,
rasa, dan tekstur. Warna memberi petunjuk mengenai perubahan kimiaseperti
menyimpang dapat mengurangi tingkat penerimaan terhadap produk tersebut
(Winarno 2008). Nilai penerimaan panelis terhadap warna marshmallow Spirulina
komersial berkisar antara 5,53 (netral) sampai 6,27 (agak suka). Pengaruh
penambahan Spirulina terhadap warna marshmallow dapat dilihat pada Gambar 7.
Perbedaan konsentrasi Spirulina tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata
(P>0,05) terhadap karakteristik warna pada marshmallow.
Keterangan : Angka-angka pada histogram yang diikuti dengan huruf superscript
menunjukkan tidak berbeda nyata (P<0,05)
Gambar 7 Hasil uji hedonik warna marshmallow.
Warna hijau dari marshmallow Spirulina berasal dari pigmen alami
Spirulina. Spirulina dalam koloni yang besar berwarna hijau tua. Warna hijau tua
ini berasal dari klorofil dalam jumlah tinggi (Tietze 2004). Spirulina juga
memiliki pigmen fikosianin dan karotenoid. Pigmen ini telah diproduksi secara
komersial untuk pewarna makanan, minuman, obat, dan kosmetik
(Silveira et al. 2007). Marshmallow Spirulina 1% memiliki warna hijau muda,
marshmallow Spirulina 2% memiliki warna hijau agak tua, dan marshmallow
Spirulina 3% memiliki warna hijau tua, akan tetapi penilaian panelis terhadap
warna marshmallow cenderung sama dan tidak berbeda nyata antar marshmallow
meskipun dengan penambahan berbagai konsentrasi Spirulina.
3) Aroma
Aroma dari suatu makanan dapat menentukan kelezatan dari makanan itu
sendiri, aroma menjadi daya tarik tersendiri dalam menentukan rasa enak dari
produk makanan. Aroma lebih banyak dipengaruhi oleh panca indera penciuman.
