PENGARUH WAKTU SONIKASI DAN AMPLITUDO
GELOMBANG ULTRASONIK TERHADAP STABILITAS
SUSPENSI DAN MUTU SARI KACANG HIJAU
SKRIPSI
SITI ULFAH DEASY TRIANI
F34070069
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
THE EFFECT OF SONICATION TIME AND AMPLITUDO OF
ULTRASONIK WAVES TO SUSPENSION STABILITY AND
QUALITY OF GREEN BEANS JUICE
Siti Ulfah Deasy Triani and Sapta Raharja
Departement Of Agroindustrial Technology, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, West Java, Indonesia.
ABSTRACT
Green bean juice drinks that already existed has several constraints due to its low stability so it is need shakes before consumed. To get the green bean juice with a good suspension stability, it can be done by adding additional ingredients to enhance stability or to decrease the size of particles to slow the rate of precipitation. Sonication is a method of solving the material into nano-sized particles using ultrasonic waves, while the use of stabilizer CMC aims to improve the viscosity and slow down the precipitation process so as to produce a stable suspension. Preliminary research done by analysis of the proximate content, production of the green bean juice and the determination of stabilizer concentration and materials. The main research done by sonication in green bean juice with a variation of 20, 40, and 60 minutes with an ultrasonic wave amplitudo by 20%, 30%, and 40%, test of green bean juice, test the stability suspense, test the size particle and organoleptic tests. Based on the research results, which have been sonicated protein levels ranged between 0.23% -0.32%, fat content of 0.64% -1.6%, total solids 9.6% -14.91%. pH 6.56 to 6.64, viscosity 26.67-44.03 Cp, and total dissolved solids from 8.75 to 9°Brix. Based on the acceptance parameter of 20 panelists expressed juice color ranges from 4.60-5.45 of green beans as well as states like flavour ranges from 3.31-5.75 whereas 3.55-5.05 ranged to taste like. For all microbial tests showed a negative value. Based on the analysis range of the level of 1%, sonication time gave tangible effect on the value of viscosity, flavour, taste, and color of green been juice. Sonication treatment for 60 minutes with an ultrasonik wave amplitudo by 40% was found effective to improve the stability of the suspension of the green bean juice, can be seen from the diameter of the particle size of the average 657 nm by using a test particle size analyzer.
Siti Ulfah Deasy Triani. F34070069. Pengaruh Waktu Sonikasi dan Amplitudo Gelombang Ultrasonik Terhadap Stabilitas Suspensi dan Mutu Sari Kacang Hijau. Di bawah bimbingan Sapta Raharja. 2011
RINGKASAN
Salah satu komoditas agroindustri yang dimiliki Indonesia adalah kacang hijau. Untuk meningkatkan pemanfaatan kacang hijau dan menambah keanekaragaman pangan, salah satu alternatifnya adalah dengan mengolah kacang hijau menjadi sari kacang hijau. Minuman sari kacang hijau sebenarnya sudah ada dipasaran, namun memiliki kendala karena mempunyai stabilitas yang rendah sehingga diperlukan pengocokkan terlebih dahulu saat akan diminum. Sari kacang hijau merupakan larutan yang termasuk kedalam jenis suspensi. Untuk mendapatkan sari kacang hijau dengan stabilitas suspensi yang baik, dapat dilakukan dengan menambahkan bahan tambahan untuk meningkatkan viskositas atau dengan memperkecil ukuran partikel untuk memperlambat laju pengendapan.
Sonikasi merupakan metode pemecahan partikel bahan menjadi berukuran nano dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Hal tersebut diharapkan karena dengan ukuran nano maka laju pengendapan padatan akan semakin lambat sehingga meningkatkan stabilitas suspensi sari kacang hijau. Sedangkan penggunaan bahan pengental bertujuan untuk meningkatkan viskositas dan memperlambat proses pengendapan sehingga menghasilkan suspensi yang stabil. Dalam penelitian ini akan dilakukan upaya pembuatan nanopartikel sari kacang hijau menggunakan metode sonikasi, dengan tujuan mendapatkan waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik terbaik dalam meningkatkan stabilitas suspensi, serta mendapatkan karakteristik mutu sari kacang hijau yang dihasilkan. Selain itu penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penerimaan sari kacang hijau oleh panelis pada kombinasi waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik.
Penelitian ini dilakukan melalui dua tahap, yaitu tahap penelitian pendahuluan yang terdiri dari karakterisasi kacang hijau, pembuatan sari kacang hijau, penentuan bahan penstabil dan konsentrasi CMC serta tahap penelitian utama yang meliputi penggunaan gelombang ultrasonik (sonikasi), pengujian mutu sari kacang hijau, uji stabilitas suspensi, uji ukuran partikel, uji mikrobiologi dan uji organoleptik. Perlakuan yang dilakukan menggunakan variasi waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik. Waktu sonikasi yang digunakan 20, 40, dan 60 menit dan variasi amplitudo gelombang ultrasonik adalah 20%, 30%, dan 40%.
PENGARUH WAKTU SONIKASI DAN AMPLITUDO
GELOMBANG ULTRASONIK TERHADAP STABILITAS
SUSPENSI DAN MUTU SARI KACANG HIJAU
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor
Oleh
SITI ULFAH DEASY TRIANI
F34070069
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Pengaruh Waktu Sonikasi dan Amplitudo Gelombang Ultrasonik Terhadap Stabilitas Suspensi dan Mutu Sari Kacang Hijau adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Juli 2011 Yang membuat pernyataan
BIODATA PENULIS
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas nikmat, anugrah dan kasih sayang-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian dengan judul “Pengaruh Waktu Sonikasi dan Amplitudo Gelombang Ultrasonik Terhadap Stabilitas Suspensi dan Mutu Sari Kacang Hijau” dilaksanakan di Institut Pertanian Bogor sejak bulan Februari sampai Mei 2011. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan jenjang strata satu pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada pelaksanaan penyusunan skripsi ini penulis telah banyak dibantu oleh berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan banyak terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Sapta Raharja, DEA selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan, masukan serta saran kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Liesbetini Hartoto, MS dan Drs. Purwoko, M.Si selaku dosen penguji atas saran dan
masukannya.
3. Dr Akhiruddin Maddu dan Mersi Kurniati, M.Si atas ilmu dan bantuannya.
4. Mama, papa, kakak, kakang serta seluruh keluarga besar penulis atas segala doa dan motivasinya.
5. Seluruh dosen, laboran, dan staf TIN yang telah banyak membantu penulis selama menuntut ilmu di TIN.
6. Teman seperjuangan Anisa, Anita dan Desti atas bantuan yang telah diberikan selama penelitian.
7. Seluruh teman-teman TIN angkatan 44 atas segala motivasi, dukungan, bantuan, dan keceriaannya.
8. Rekan-rekan TIN angkatan 42, 43, 45 dan 46 atas dukungan dan bantuannya.
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih banyak kekurangannya. Akhirnya penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontribusi yang nyata terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang teknologi industri pertanian.
Bogor, Juli 2011
iv
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. LATAR BELAKANG ... 1
1.2. TUJUAN... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3
2.1. KACANG HIJAU... 3
2.2. SARI KACANG HIJAU ... 7
2.3. GELOMBANG ULTRASONIK ... 7
2.4. METODE SONIKASI ... 8
2.5. SUSPENSI ... 10
2.6. CMC ... 11
2.7. NANOPARTIKEL ... 12
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 14
3.1. WAKTU DAN PELAKSANAAN ... 14
3.2. ALAT DAN BAHAN ... 14
3.3. METODE PENELITIAN ... 14
3.4. RANCANGAN PERCOBAAN ... 16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 19
4.1. PENELITIAN PENDAHULUAN ... 19
4.1.1 Karakterisasi Kacang Hijau ... 19
4.1.2 Pembuatan Sari Kacang Hijau ... 21
4.1.3 Penentuan Bahan Penstabil dan Konsentrasi CMC... 22
4.2. PENELITIAN UTAMA ... 22
4.2.1 Pengujian Sari Kacang Hijau ... 22
1. Kadar Protein... 22
2. Kadar Lemak ... 24
3. Total Padatan ... 25
4. pH ... 26
5. Viskositas ... 27
6. Total Padatan Terlarut ... 29
7. Uji Mikrobiologi ... 30
4.2.2 Stabilitas Suspensi ... 32
v
4.2.4 Uji Organoleptik ... 36
1. Respon Panelis terhadap Warna ... 37
2. Respon Panelis terhadap Rasa ... 37
3. Respon Panelis terhadap Aroma ... 38
V. KESIMPULAN ... 39
5.1. KESIMPULAN ... 39
5.2. SARAN ... 39
DAFTAR PUSTAKA ... 40
vi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Komposisi zat gizi kacang hijau ... 4
Tabel 2. Kandungan asam amino kacang hijau ... 5
Tabel 3. Kandungan gizi kacang hijau, kedelai, dan kacang tanah ... 6
Tabel 4. Data produkstivitas kacang hijau per tahun di Indonesia ... 6
Tabel 5. Hasil karakterisasi kacang hijau ... 19
Tabel 6. Hasil uji mikrobiologi ... 31
Tabel 7. Hasil pengamatan stabilitas suspensi secara visual ... 34
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Tanaman kacang hijau ... 3
Gambar 2. Kacang hijau ... 3
Gambar 3. Sari kacang hijau ... 7
Gambar 4. Ilustrasi proses kavitasi ... 9
Gambar 5. Struktur molekul CMC ... 12
Gambar 6. Diagram alir tahapan penelitian... 17
Gambar 7. Diagram alir proses pembuatan sari kacang hijau ... 18
Gambar 8. Penentuan konsentrasi CMC ... 22
Gambar 9. Histogram kadar protein ... 23
Gambar 10. Gelombang ultrasonik merusak interaksi hidrofobik ... 24
Gambar 11. Histogram kadar lemak ... 25
Gambar 12. Histogram total padatan ... 26
Gambar 13. Histogram derajat keasaman ... 27
Gambar 14. Histogram viskositas ... 28
Gambar 15. Histogram total padatan terlarut ... 29
Gambar 16. Uji stabilitas suhu ruang setelah tiga hari ... 33
Gambar 17. Histogram respon panelis terhadap warna ... 37
Gambar 18. Histogram respon panelis terhadap rasa ... 38
Gambar 19. Histogram respon panelis terhadap aroma ... 39
Gambar 20. Hasil uji ukuran partikel ... 63
Gambar 21. Hasil uji PSA pada perlakuan A3B3 ... 64
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Prosedur pengujian ... 45
Lampiran 2. Perhitungan analisis bahan baku ... 49
Lampiran 3. Perhitungan kadar protein ... 50
Lampiran 4. Perhitungan kadar lemak ... 52
Lampiran 5. Perhitungan total padatan ... 54
Lampiran 6 Perhitungan pH ... 56
Lampiran 7. Perhitungan viskositas ... 58
Lampiran 8. Perhitungan total padatan terlarut ... 60
Lampiran 9. Hasil uji ukuran partikel ... 62
Lampiran 10. Uji PSA (Particle Size Analyser) ... 64
Lampiran 11. Uji PSA (Particle Size Analyser)Con’t ... 65
Lampiran 12. Lembar penilaianuji hedonik sari kacang hijau ... 66
Lampiran 13. Rekapitulasi data uji hedonik warna sari kacang hijau ... 67
Lampiran 14. Perhitungan nilai organoleptik warna sari kacang hijau ... 68
Lampiran 15. Rekapitulasi data uji hedonik rasa sari kacang hijau ... 69
Lampiran 16. Perhitungan nilai organoleptik rasa sari kacang hijau ... 70
Lampiran 17. Rekapitulasi data uji hedonik aroma sari kacang hijau ... 71
1
I.
PENDAHULUAN
1.1.
LATAR BELAKANG
Salah satu komoditas agroindustri yang dimiliki Indonesia adalah kacang hijau. Kacang hijau merupakan sumber zat gizi yang sangat potensial. Kandungan proteinnya dapat mencapai 20-25%. Kacang hijau juga mengandung vitamin dan mineral yang penting untuk tubuh manusia. Vitamin yang paling banyak terkandung pada kacang hijau adalah thiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), dan niasin (vitamin B3). Selain itu kacang hijau juga merupakan sumber serat pangan. Dibandingkan dengan jenis kacang-kacangan yang lain, kacang hijau mempunyai pengaruh flatulensi yang sangat rendah. Flatulensi adalah suatu keadaan menumpuknya gas-gas dalam lambung yang disebabkan oleh oligosakarida yang mengandung ikatan alfa galaktosida (Payumo1978).
Saat ini, pemanfaatan bahan pangan lokal dapat ditingkatkan melalui pengembangan produk olahannya. Hal ini juga diperlukan untuk mewujudkan diversifikasi pangan. Pengembangan produk perlu diarahkan untuk menciptakan suatu produk baru yang memiliki beberapa sifat yang diminati oleh masyarakat. Untuk meningkatkan pemanfaatan kacang hijau dan menambah keanekaragaman pangan, salah satu alternatifnya adalah mengolah kacang hijau menjadi sari kacang hijau. Sari kacang hijau merupakan minuman hasil ekstraksi biji kacang hijau yang ditujukan untuk meningkatkan konsumsi protein, namun minuman sari kacang hijau yang sudah ada memiliki kendala karena mempunyai stabilitas yang rendah sehingga diperlukan pengocokan terlebih dahulu saat akan diminum.
Sari kacang hijau merupakan larutan yang termasuk kedalam jenis suspensi. Suspensi merupakan sediaan cair yang mengandung partikel padat tidak larut yang terdispersi dalam fase cair. Untuk mendapatkan sari kacang hijau dengan stabilitas suspensi yang baik, dapat dilakukan dengan menambahkan bahan tambahan untuk meningkatkan stabilitas atau dengan memperkecil ukuran partikel untuk memperlambat laju pengendapan.
Sonikasi merupakan metode pemecahan partikel bahan menjadi berukuran nano dengan menggunakan gelombang ultrasonik, karena dengan ukuran nano maka laju pengendapan padatan akan semakin lambat sehingga meningkatkan stabilitas suspensi sari kacang hijau. Gelombang ultrasonik adalah gelombang suara yang memiliki frekuensi melebihi ambang batas pendengaran manusia, dimana pada frekuensi tersebut manusia tidak dapat mendengar (>20 KHz).
Sedangkan penggunaan bahan pengental bertujuan untuk meningkatkan viskositas dan memperlambat proses pengendapan, sehingga menghasilkan suspensi yang stabil. Suspensi akan stabil apabila zat yang tersuspensi tidak cepat mengendap, harus terdispersi kembali menjadi campuran yang homogen dan tidak terlalu kental agar mudah dituang dari wadahnya (Ansel 1989). Salah satu bahan pengental yang biasa digunakan dalam pembuatan suspensi adalah CMC. Alasan pemilihan CMC sebagai bahan pengental karena memiliki kemampuan mengikat air, menghasilkan larutan yang jernih, tanpa warna dengan aroma netral (Murray 2000).
2
industri. Dalam penelitian ini akan dilakukan upaya pembuatan nanopartikel sari kacang hijau dengan menggunakan metode sonikasi, melihat pengaruh lama sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik terhadap stabilitas dan mutu sari kacang hijau.
1.2.
TUJUAN PENELITIAN
3
II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
KACANG HIJAU (
PHAESEOLUS RADIATES, LINN)
PHaeseolus radiates, Linn merupakan nama botani dari kacang hijau (Kay 1979). Kacang hijau dikenal dengan beberapa nama seperti mung bean, green bean, dan mung termasuk dalam family Leguminoceae, sub family Papilionidaceae, genus PHaseolus dan spesies radiates yang cukup penting di Indonesia. Posisinya menduduki tempat ketiga setelah kedelai dan kacang tanah. Kacang hijau memiliki beberapa nama daerah juga seperti kacang wilis (Bali), buwe (Flores), dan artak (Madura). Tanaman kacang hijau berasal dari daerah Asia Tenggara. Tanaman ini mempunyai sistem perakaran yang dalam sehingga dapat memperbaiki struktur tanah dan kandungan bahan organik bagian dalam. Selain itu tanaman ini juga mampu bertahan di daerah yang kekurangan air(Marzuki dan Suprapto 2005).
Gambar 1. Tanaman kacang hijau Gambar 2. Kacang hijau
Tanaman kacang hijau berakar tunggang. Sistem perakarannya dibagi menjadi dua yaitu
mesopHytes dan xeropHytes. MesopHytes mempunyai banyak cabang akar pada permukaan tanah dan tipe pertumbuhannya menyebar, sementara xeropHytes memiliki akar cabang lebih sedikit dan memanjang ke arah bawah (Purwono dan Hartono 2008). Tanaman ini di Indonesia biasanya ditanam pada musim pergiliran tanaman padi. Batang tanaman kacang hijau tumbuh hingga ketinggian 30-110 cm. Batang tanaman kacang hijau berbentuk bulat dan berbuku-buku. Ukuran batangnya kecil, berwarna hijau kecoklatan hingga kemerahan. Kacang hijau memiliki cabang yang menyebar ke segala arah. Buah polong kacang hijau merupakan polong bulat memanjang, dengan ukuran antara 6-15 cm. Polong muda berwarna hijau tua dan setelah tua berwarna hitam atau cokelat jerami. Terdapat sebanyak 11-47 polong pada satu tanaman kacang hijau. Pada saat proses pematangan, polong akan berubah warna menjadi hitam dan daun tanaman kacang hijau akan menguning. Proses pematangan polong berjalan selama 19-22 hari setelah berbunga (Andrianto dan Indarto 2004).
4
berfungsi sebagai lapisan pelindung bagian yang lebih dalam dari berbagai kerusakan. Endosperma merupakan bagian biji yang mengandung cadangan makanan untuk menyokong pertumbuhan lembaga. Lembaga akan tumbuh membesar selama pertumbuhan biji (Andrianto dan Indarto 2004).
Kacang hijau memiliki kandungan karbohidrat, protein dan serat yang baik. Komponen karbohidrat merupakan bagian terbesar yang terdapat pada kacang hijau yaitu sebesar 62-63%. Karbohidrat yang terdapat pada kacang hijau terdiri dari pati, gula sederhana dan serat (Khalil 2006). Kandungan pati pada kacang hijau adalah sebesar 32-43%. Kandungan pati yang terdapat pada kacang hijau terdiri dari amilum sebesar 28.8% dan amilopektin sebesar 71.2%. Gula yang terdapat di dalamnya terdiri dari sukrosa, fruktosa, glukosa, rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa (Kay 1979).
Komponen terbesar kedua yang terdapat pada kacang hijau adalah protein. Kacang hijau merupakan sumber protein dan memiliki kualitas protein yang baikseperti jenis kacang-kacangan pada umumnya, meskipun kandungan lemaknya rendah. Komposisi kimia kacang hijau bervariasi tergantung macam tanaman, keadaan cuaca dan cara bercocok tanam. Secara umum, komposisi zat gizi kacang hijau mentah dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 1. Komposisi zat gizi kacang hijau per 100 g bahan
Zat Gizi
Satuan
Jumlah
Energi Protein Lemak Karbohidrat Kalsium Fosfor Besi Vitamin A Vitamin B1 Vitamin C Kkal g g g mg mg mg SI mg mg 345 22.20 1.20 62.90 125 320 6.70 157 0.64 6
Sumber : Direktorat Gizi, Depkes RI (1992)
5
Lisin merupakan asam amino esensial yang memiliki banyak fungsi bagi tubuh. Lisin merupakan prekursor untuk biosintesiskarnitin yang merangsang proses β-oksidasi asam lemak rantai panjang yang terjadi di mitokondria. Adanya lisin dapat mengakibatkan kadar lemak dan kolesterol pada tubuh menjadi rendah.Metionin adalah asam amino yang memiliki komponen belerang. Asam amino ini penting dalam sintesis protein (dalam proses transkripsi, yang menterjemahkan urutan basa nitrogen di DNA untuk membentuk RNA) karena kode metionin sama dengan kode awal untuk satu rangkaian RNA. Treonin merupakan asam amino esensial yang terdapat pada hati, sistem syaraf pusat dan otot tubuh. Treonin berperan pada proses pembentukan kolagen dan elastin, membantu fungsi hati dan menjaga keseimbangan protein pada tubuh. Sedangkan asam amino esensial yang diperlukan tubuh untuk pembuatan cairan seminal dan memperkuat sistem imun (Sundari et al. 2004).
Tabel 2. Kandungan asam amino kacang hijau (per 100% protein)
Komponen
Jumlah (%)
Alanin 4.15
Arginin 4.44
Asam aspartat 11.10
Asam glutamat 15.00
Glisin 4.03
Histidin 4.05
Isoleusin* 6.75
Leusin* 11.90
Lisin* 7.92
Metionin* 0.84
Fenilalanin* 5.07
Prolin 4.52
Serin 4.33
Treonin* 4.50
Triptofan* 1.35
Tirosin 2.82
Valin* 7.23
Sumber : Marzuki dan Suprapto (2005) Ket: *= asam amino esensial
6
Tabel 3. Kandungan gizi kacang hijau, kedelai, dan kacang tanah dalam 100 g
URAIAN
Kandungan Gizi
Kacang Hijau Kedelai Kacang Tanah
Kalori (kal) 345.00 286.00 452.00
Protein (g) 22.00 30.20 25.30
Lemak (g) 1.20 15.60 42.80
Karbohidrat (g) 62.90 30.10 21.10 Kalsium (mg) 125.00 196.00 58.00 Fosfor (mg) 320.00 506.00 335.00
Zat Besi (mg) 6.70 6.90 1.30
Vitamin A (SI) 157.00 95.00 -
Vitamin B1 (mg) 0.64 0.93 0.30
Vitamin C (mg) 6.00 - 3.00
Air (g) 10.00 20.00 4.00
Sumber : Purwono dan Hartono(2008)
Pemanfaatan kacang hijau sebagai bahan pangan telah banyak dilakukan. Pengolahan yang paling banyak dilakukan adalah dengan cara perebusan dengan penambahan gula dan bumbu-bumbu, sehingga terbentuk bubur. Cara lain adalah dengan dikecambahkan, kemudian digunakan sebagai sayuran yang disebut tauge, atau diambil patinya untuk dijadikan tepung hunkue. Kacang hijau juga dapat digunakan sebagai bahan pengisi kue, keripik dan sebagainya. Jika dilihat dari data produktivitas kacang hijau mengalami peningkatan dari tahun 2005 sampai 2010.
Tabel 4. Data produktivitas kacang hijau per tahun di Indonesia Tahun Luas Panen Produksi Produktivitas
(Ha) (Ton) (Ku/Ha)
2005 318.34 320.96 10.08 2006 309.10 316.13 10.23 2007 306.21 322.49 10.53 2008 278.14 298.06 10.72 2009 288.13 314.40 10.91 2010 296.36 335.12 11.31 Sumber : BPS (2010)
7
2.2.
SARI KACANG HIJAU
Sari kacang hijau merupakan ekstrak fraksi terlarut dari kacang hijau, ekstrak tersebut diperoleh dengan cara penggilingan biji kacang hijau dengan air, selanjutnya dilakukan proses penyaringan dan pemasakan kemudian akan diperoleh sari kacang hijau. Sejumlah terobosan dalam teknologi pembuatan sari kacang hijau telah ditemukan pada awal tahun 2000-an hingga diproduksi secara komersial. Sari kacang hijau berpotensi untuk dikembangkan karena memiliki gizi tinggi, biaya rendah dengan teknologi sederhana, bebas laktosa dan tidak menyebabkan alergi, bebas kolesterol dan sedikit lemak, dapat divariasikan, baik bagi vegetarian dan orang diet, serta termasuk sebagai salah satu alternatif pangan (Hidayat 2008).
Gambar 3. Sari kacang hijau
Kandungan ekstrak protein dalam sari kacang hijau dipengaruhi oleh varietas kacang hijau, jangka waktu dan kondisi penyimpanan, kehalusan gilingan, perlakuan panas serta penambahan air karena semakin banyak jumlah air yang digunakan untuk menyaring akan semakin sedikit kadar protein yang diperoleh (Hidayat 2008).
Selain kandungan gizi atau vitamin, sari kacang hijau ternyata bisa menyembuhkan penyakit beri-beri, radang ginjal, melancarkan pencernaan, tekanan darah tinggi, mengatasi keracunan alkohol, pestisida, timah hitam, mengatasi gatal karena biang keringat, muntaber, menguatkan fungsi limpa dan lambung, impotensi, TBC paru-paru, jerawat, mengatasi flek hitam di wajah, dan lain-lain (Anonim 2010).
2.3.
GELOMBANG ULTRASONIK
8
partikel yang bergetar maka perlu diketahui frekuensinya. Frekuensi adalah berapa kali partikel-partikel tersebut bergetar setiap detik.Sedangkan amplitudo adalah simpangan maksimum dari suatu gelombang yang akan mempengaruhi kuat lemahnya bunyi(Giancoli 1998).
Berdasarkan besarnya frekuensi, gelombangelastik dapat dibagi tiga yaitu gelombang sonik (suara) merupakan gelombang mekanik longitudinaldengan frekuensi pada ambang pendengaran manusia yaitu 20 Hz-20 KHz. Untukfrekuensi dibawah ambang pendengaran atau kurang dari 20 Hz disebutgelombang infrasonik dan begitu juga sebaliknya frekuensi diatas ambangpendengaran disebut gelombang ultrasonik. Gelombang inidapat merambat dalam medium padat, cair atau gas, hal ini disebabkan karenagelombang ultrasonik merupakan rambatan energi dan momentum sehinggamerambat sebagai interaksi dengan molekul dan sifat inersia medium yangdilaluinya. Gelombang mekanik jika melewati suatu medium akan mengalamiperistiwa atenuasi (peredaman) intensitas gelombang yang disebabkan olehdispersi (penghamburan) dan absorpsi atau penyerapan(Goberman 1968).
Karakteristik gelombang ultrasonik yang melalui medium mengakibatkan getaran partikel dengan medium amplitudo sejajar dengan arah rambat secara longitudinal sehingga menyebabkan partikel medium membentuk rapatan (strain) dan regangan (stress). Proses kontinu yang menyebabkan terjadinya rapatan dan regangan di dalam medium disebabkan oleh getaran partikel secara periodik selama gelombang ultrasonik melaluinya. Kecepatan dan penyerapan ultrasonik berbeda dalam medium perambatanyang berbeda. Ini karena interaksi gelombang ultrasonik dengan bahan bergantungkepada ciri-ciri fisik medium perambatan dan mekanisme interaksi gelombangultrasonik dengan bahan. Kecepatan perambatan gelombang longitudinalbergantung kepada modulus elastik yang setara dengan modulus pukal dan densitimedium. Penyerapan gelombang ultrasonik dalam cairan pula disebabkan olehpenyebaran dan kehilangan energi ultrasonik kepada energi panas melaluibeberapa mekanisme seperti kekentalan cairan, konduksi termal dan fenomenarelaksasi(Mason dan Lorimer 2002).
Pada alat ultrasonic processor Cole-Parmer, spesifikasi yang dapat diperoleh yaitu frekuensi yang tidak bisa diubah-ubah sebesar 20 KHz dan daya sebesar 130 watt. Pada alat tersebut juga terdapat waktu sonikasi, amplitudo, dan pulsa gelombang yang dapat diatur sesuai kebutuhan. Batas atas rentang ultrasonik mencapai 5MHz untuk gas dan mencapai 500 MHz untuk cairan dan padatan. Penggunaan ultrasonik berdasarkan rentangnya yang luas ini dibagi menjadi dua bagian. Bagian pertama adalah suara beramplitudo rendah (frekuensi lebih tinggi). Gelombang beramplitudo rendah ini secara umum digunakan untuk analisis pengukuran kecepatan dan koefisien penyerapan gelombang pada rentang 2 hingga 10 MHz. Bagian kedua adalah gelombang berenergi tinggi dan terletak pada frekuensi 20 hingga 100 KHz. Gelombang ini dapat digunakan untuk pembersihan, pembentukan plastik, dan modifikasi bahan-bahan organik maupun anorganik (Mason dan Lorimer 2002).
2.4.
METODE SONIKASI
9
cara menggunakan gelombang ultrasonik dengan rentang frekuensi 20 KHz-10 MHz yang ditembakkan ke dalam medium cair untuk menghasilkan gelembung kavitasi yang dapat membuat partikel memiliki diameter dalam skala nano (Suslick dan Price 1999).
Gelombang ultrasonik bila berada di dalam medium cair akan dapat menimbulkan kavitasi akustik. Selama proses kavitasi akan terjadi bubble collapse (ketidakstabilan gelembung), yaitu pecahnya gelembung kecil akibat suara. Akibatnya akan terjadi peristiwa hotspot yang melibatkan energi yang sangat tinggi. Hotspot adalah pemanasan lokal yang sangat intens yaitu sekitar 5000 K dengan tekanan sekitar 1000 atm, laju pemanasan dan pendinginannya bisa sangat cepat yaitu 1010 K/s (Suslick dan Price 1999).
Pemberian gelombang ultrasonik pada suatu larutan menyebabkan molekul-molekul yang terkandung di dalam larutan berosilasi terhadap posisi rata-ratanya. Larutan akan mengalami regangan dan rapatan. Ketika energi yang diberikan oleh gelombang ultrasonik ini cukup besar, regangan gelombang bisa memecah ikatan antar molekul larutan, dan molekul larutan yang terpecah ikatannya ini akan memerangkap gas-gas yang terlarut didalam larutan ketika timbul rapatan kembali. Akibatnya timbul bola-bola berongga atau gelembung-gelembung yang berisi gas yang terperangkap, yang dikenal dengan efek kavitasi. Gelembung-gelembung ini bisa memiliki diameter yang membesar hingga ukuran maksimumnya, kemudian berkonstraksi, mengecil sehingga berkurang volumenya, bahkan beberapa hingga menghilang seluruhnya.
Gambar 4. Ilustrasi temperatur, tekanan, dan gaya geser yang timbul ketika gelembung mengecil (Collapse)(Mason & Lorimer, 2002)
Pada beberapa kasus, ukuran gelembung bisa membesar dan mengecil (berosilasi) mengikuti regangan dan rapatan gelombang ultrasonik yang diberikan. Ketika gelembung mengecil (collapse), terjadi tekanan yang sangat besar di dalam gelembung. Demikian pula suhu di dalam gelembung, menjadi sangat besar. Daerah persambungan (interface) antara gelembung dan larutan memiliki temperatur dan tekanan yang menengah. Sementara itu daerah di sekitar gelembung akan menerima gaya geser (shear force) yang sangat tinggi akibat pengecilan ukuran gelembung. Reaksi kimia bisa berlangsung di dalam gelembung akibat tekanan dan temperatur yang sangat tinggi di dalam gelembung ini. Untuk itu, senyawa kimia yang diharapkan bereaksi harus memasuki gelembung, dan karenanya harus bersifat volatile (mudah menguap). Selain itu, akibat pengecilan tiba-tiba dari gelembung, cairan di sekeliling gelembung mengalami gaya geser yang cukup besar. Gaya ini juga bisa membantu terjadinya reaksi kimia.
Penggunaan gelombang ultrasonik sangat efektif dalam pembentukan materi berukuran nano. Gelombang ultrasonik banyak diterapkan pada berbagai bidang seperti bidang instrumentasi, kesehatan dan sebagainya. Salah satu yang terpenting dari aplikasi gelombang
Gaya geser (shear force) yang tinggi di sekeliling gelembung yang mengecil
Temperatur dan tekanan menengah (intermediate) pada persambungan gelembung dan cairan
10
ultrasonik adalah pemanfaatannya dalam pembuatan bahan berukuran nano dengan metode emulsifikasi (Suslick dan Price 1999)
Efek ultrasonik pada polimer adalah pemutusan dan pembentukan ikatan, sehingga memungkinkan terjadi perubahan struktur. Dalam proses kavitasi terbentuk gelembung yang berasal dari salah satu fasa yang didispersikan dalam fasa yang lain. Pada proses sonikasi terjadi siklus perendaman gelombang dimana terjadi penurunan energi mekanik terhadap waktu dan resonansi. Hal inilah yang menyebabkan nanopartikel yang terkungkung di dalamnya dapat juga terpisah satu sama lain sehingga didapatkan nanosfer dengan ukuran kecil (Nakahira et al. 2007).
2.5.
SUSPENSI
Suspensi merupakan salah satu contoh dari bentuk sediaan cair, yang secara umum dapat diartikan sebagai suatu sistem dispersi kasar yang terdiri atas bahan padat tidak larut tetapi terdispersi merata ke dalam cairan pembawa dan merupakan sistem heterogen yang terdiri dari dua fase. Fase kontinu atau fase luarumumnya merupakan cairan atau semipadat, dan fase terdispersi atau fase dalamterbuat dari partikel-partikel kecil yang pada dasarnya tidak larut, tetapi terdispersiseluruhnya dalam fase kontinu. Salah satu problem yang dihadapi dalam proses pembuatan suspensi adalah cara memperlambat penimbunan partikel serta menjaga homogenitas dari partikel. Cara tersebut merupakan salah satu tindakan untuk menjaga stabilitas suspensi. Suspensi yang baik dibuat dengan menggabungkan sistem flokulasi dandeflokulasi parsial, dan mencegah terjadinya cake, kemudian dapat ditambahkanzat pensuspensi untuk menjaga agar flok-flok itu tetap tersuspensi. Bertambahnyaviskositas karena zat pensuspensi juga akan memperlambat pertumbuhan kristalkarena lambatnya kecepatan difusi. Sebagian besar zat pensuspensi berupa koloidhidrofilik yang mempunyai muatan negatif yang diendapkan oleh zatpemflokulasi. Zat pemflokulasi dapat berupa elektrolit anorganik, surfaktan ionik,dan polimer hidrofilik(Ansel 1989).Untuk mendapatkan suspensi yang baik, perlu diperhatikan hal-hal sebagaiberikut :
a. Fase dispersi mengendap secara lambat, dan jika mengendap tidak bolehmembentuk
cake yang keras, dan dapat segera terdispersi kembali menjadicampuran yang homogen jika dikocok.
b. Ukuran partikel tersuspensi tetap konstan selama waktu penyimpanan.
c. Suspensi tidak boleh terlalu kental agar dapat dituang dengan mudah melaluibotol atau dapat mengalir (Ansel et al. 2005).
11
2.6.
CMC (
Carboxymethylcellulose
)
Bahan penstabil adalah zat yang dapat menstabilkan, mengentalkan atau memekatkan makanan yang dicampur dengan air untuk membentuk kekentalan tertentu. Zat-zat yang termasuk penstabil adalah gum arab, gelatin, agar-agar, natrium alginat, pektin, dan
carboxymethyl cellulose (CMC) (Ganz 1977).
CMC merupakan salah satu bahan pengental turunan selulosa yang berfungsi sebagai stabilizer, thickening agent dan emulsifier pada makanan. CMC dapat larut di dalam air dingin dan air panas serta menghasilkan larutan yang jernih, tanpa warna dengan aroma netral. CMC adalah bahan pengental yang larut dalam air, anionik dan polimer linier. CMC merupakan salah satu turunan selulosa yang disebut dengan eter selulosa(Murray 2000). CMC teknis mempunyai kemurnian antara 94-99%, sedangkan yang digunakan untuk makanan dan minuman mempunyai kemurnian 99.5% (Nussinovitch 1997).
Secara komersial, jenis CMC dibedakan berdasarkan viskositas, ukuran partikel dan derajat substitusi untuk beberapa larutan tertentu. Semakin tinggi derajat substitusi, semakin tinggi kelarutan polimer CMC. Selain larut di dalam air, CMC juga larut di dalam pelarut organik seperti campuran air-etanol. Jenis CMC yang mempunyai viskositas rendah lebih toleran terhadap konsentrasi etanol tinggi sampai dengan 50% etanol atau 40% aseton. Sifat di atas sangat penting untuk aplikasi pada minuman beralkohol yang campurannya menginginkan kekentalan tinggi dan kejernihan (Keller 1984).
Stabilitas minuman diperoleh bila partikel-partikel tidak larut terdispersi merata di dalam cairan untuk waktu yang cukup lama. Kekeruhan terjadi karena adanya padatan tidak larut yang berupa partikel-partikel kecil. Koloid seperti ini disebut sol, dimana fase terdispersinya terbentuk cairan dan kestabilan minuman dapat dipertahankan dengan penambahan CMC. CMC merupakan suatu polimer yang mempunyai berat molekul 210000 sampai 500000. CMC digunakan dalam berbagai industri pangan untuk membentuk, konsistensi dan tekstur, dimana CMC berperan sebagai pengikat air, pengental dan stabilizer emulsi. CMC atau sodium carboxy methyl cellulose adalah suatu persenyawaan polimer yang berbentuk tepung berwarna putih (Potter 1973).
CMC dalam perdagangan dikenal dengan garam natrium dari Carboxymethyl cellulose. Menurut Ganz (1977) Carboxymethyl diperoleh dari perlakuan selulosa dengan natrium mono khloroasetat. Hasilnya dicuci dengan menghilangkan garam-garam dengan rekasi sebagai berikut :
Rcell(OH)3+NaOH+CLCH2COONa Rcell(OH)2(OCH2COONa)+NaCL+H2O
12
Gambar 5. Struktur molekul CMC (Sumber : Nussinovitch 1997)
2.7.
NANOPARTIKEL
Nanoteknologi merupakan teknologi dalam pembentukan bahan fungsional, sumber, dan sistem melalui pengaturan berdasarkan skala atau ukuran dan didapatkan dengan pemanfaatan fenomena umum, secara fisika, kimia, serta biologi dalam skala yang lebih besar (Park 2007).Nanoteknologi adalah ilmu dan rekayasa dalam menciptakan material, strukturfungsional, maupun piranti alam skala nanometer. Material berukuran nanometer memilikisejumlah sifat kimia dan fisika yang lebih unggul dari material berukuran besar (bulk).Disamping itu material dengan ukuran nanometer memiliki sifat yang kaya karenamenghasilkan sifat yang tidak dimiliki oleh material ukuran besar. Sejumlah sifat tersebutdapat diubah-ubah dengan melalui pengontrolan ukuran material, pengaturan komposisikimiawi, modifikasi permukaan, dan pengontrolan interaksi antar partikel (Lead 2007).
Nanopartikel adalah partikel yang memiliki satu dimensi yaitu kurang dari 100 nanometer. Bahan konvensional yang terbuat nanopartikel bisa di ubah ke banyak bentuk. Hal ini disebabkan karena nanopartikel memiliki luas permukaan per satuan berat lebih besar dari pada lebar partikel nya, hal ini menyebabkan mereka lebih reaktif terhadap beberapa molekul lain.Material nanopartikel adalah material-material buatan manusia yang berskala nano,yaitu lebih kecil dari 100 nm, termasuk di dalamnya adalah nanodot atau quantum dot,nanowire dan
carbon nanotube(Park 2007).
13
Nanopartikel digunakandi berbagai bidang. Daftar di bawah ini memberi informasi mengenai aplikasi nanopartikel:
a. Nanopartikel emas, memungkinkan panas dari laser inframerah dapat ditargetkan ke tumor kanker.
b. Nanopartikel silikat yang digunakan sebagai penghalang gas (misalnya gas oksigen), sehingga menjaga kelembaban substasi yang dikemas dalam film plastik yang sering digunakan untuk kemasan. Hal ini dapat mengurangi kemungkinan makanan spoiling atau mengering.
c. Nanopartikel zinc oksida digunakan oleh berbagai industri untuk melindungi kayu, plastik, dan tekstil dari sinar UV secara langsung.
d. Nanopartikel kristal silikon dioksida, mengisi kesenjangan antara serat karbon untuk memperkuat raket tenis.
e. Nanopartikel perak, dapat membunuh bakteri dalam kain yang membuat pakaian tahan bau. f. Krim nanopartikel yang melepaskan gas nitrat oksida untuk melawan infeksi StapH.
g. Nanopartikel yang digunakan sebagai pengantar obat kemoterapi langsung ke sel-sel kanker. h. Nanopartikel besi yang digunakan untuk membersihkan polusi karbon tetraklorida dalam air
tanah.
i. Pelapisan anoda baterai lithium ion dengan nanopartikel silikon untuk meningkatkan daya baterai dan mengurangi waktu mengisi ulang.
j. Sebuah lapisan di antara ruang nanopartikel paladium dapat mendeteksi hidrogen. Ketika hidrogen diserap, nanopartikel paladium membengkak, menyebabkan resistansi lapisan dalam antara nanopartikel menurun.
k. Quantum Dots (kristal nanopartikel) dapat mengidentifikasi lokasi sel-sel kanker dalam tubuh.
l. Nanopartikel besi oksida dapat digunakan untuk menigkatkan kualitas gambar MRI kanker tumor. Nanopartikel ini dilapisi dengan peptida yang diikatkan ke kanker tumor. Setelah nanopartikel dilekatkan ke tumor, properti magnetik oksida besi akan meningkatkan kualitas gambar dari hasil scan Resonance Pencitraan Magnetic.
14
III.
METODOLOGI PENELITIAN
3.1.
WAKTU DAN PELAKSANAAN
Penelitian ini dilaksanaan pada bulan Februarisampai Mei 2011 di Laboratorium Teknik Kimia, dan Laboratorium Pengawasan Mutu Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, serta Laboratorium Biofisika Departemen Fisika, Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam dan Matematika,Institut Pertanian Bogor.
3.2.
ALAT DAN BAHAN
3.2.1.
Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian antara lain ultrasonic processor(Cole Parmer 20 KHz, 130 watt), pH meter, inkubator, timbangan, blender, baskom, panci, kain saring, kompor, pengaduk, corong plastik, cawan porselen, cawan alumunium, buret, desikator, pipet, dan alat gelas lainnya.
3.2.2.
Bahan
Bahan baku utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah kacang hijau yang dibeli dari pasar Ciampea, Bogor. Bahan penelitian lain yang dipakai yaitu CMC, H2SO4, NaOH,
aquades, HCl dan bahan kimia lainnya.
3.3.
METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang dilakukan dibagi menjadi dua, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan yang dilakukan meliputi proses karakterisasi biji kacang hijau, pembuatan sari kacang hijau dan penentuan bahan penstabil serta konsentrasi CMC yang digunakan. Untuk penelitian utama dilakukan proses sonikasi, pengujian mutu sari kacang hijau, uji stabilitas suspensi, uji ukuran partikel dan uji organoleptik. Diagram alir tahapan penelitian disajikan pada Gambar6.
3.3.1.
Penelitian Pendahuluan
a.
Karakterisasi Kacang Hijau
15
b.
Pembuatan Sari Kacang Hijau
Proses pembuatan sari kacang hijau terdiri dari sortasi, perendaman, pelepasan kulit ari, penggilingan, penyaringan, dan pasteurisasi pada suhu 60°C selama 30 menit. Kacang hijau disortasi untuk memisahkan kotoran dan kacang hijau rusak. Kacang hijau hasil sortasi kemudian direndam dalam air bersih selama 12 jam dengan perbandingan kacang hijau dengan air adalah satu bagian bobot kacang hijau berbanding dengan tiga bagian volume air (1:3). Setelah perendaman dilakukan penirisan, dan pemisahan terhadap kulit ari kacang hijau.Kacang hijau yang telah bersih kemudian diekstraksi panas dalam blender dengan menggunakan air pada suhu 80°C selama 5 menit. Kemudian bubur kacang hijau di saring dan selanjutnya di pasteurisasi. Diagram alir proses pembuatan sari kacang hijau disajikan pada Gambar7.
c.
Penentuan Bahan Penstabil Dan Konsentrasi CMC
Pada penelitian pendahuluan ini dicari bahan penstabil yang akan digunakan sebagai penstabil minuman sari kacang hijau, pilihan bahan penstabil yang digunakan antara lain maltodekstrin dan CMC dengan jumlah konsentrasi yang sama. Selain itu, pada penelitian pendahuluan ini dicari konsentrasi CMC yang ditambahkan dalam minuman sari kacang hijau yaitu sebanyak 0.05%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, atau 0.4%. penentuan bahan penstabil dan konsentrasi terbaik berdasarkan pada stabilitas hasil dari pengamatan visual.
3.3.2.
Penelitian Utama
a.
Penggunaan Gelombang Ultrasonik
Berdasarkan penelitian pendahuluan, maka diperoleh bahan penstabil CMC dan konsentrasi 0.1% yang digunakan untuk penelitian utama. Penelitian ini melanjutkan hasil yang didapat pada penelitian pendahuluan yaitu sari kacang hijau yang telah ditambah CMC dikecilkan ukuran partikelnya dengan alat ulrasonic processor. Prosesnya dengan cara menggunakan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 20 KHz yang ditembakkan ke dalam medium cair untuk menghasilkan gelembung kavitasi yang dapat membuat partikel memiliki diameter dalam skala nano. Dalam penelitian ini digunakan variasi waktu proses sonikasi yaitu 20, 40 dan 60 menit, sedangkan amplitudo gelombang ultrasonik yang digunakan adalah 20 %, 30 %, dan 40%.
b.
Pengujian Sari Kacang Hijau
Sari kacang hijau yang telah dilakukan sonikasi, lalu dilakukan pengujian mutu yang terdiri dari kadar protein, kadar lemak, pH, total padatan terlarut, total padatan, viskositas, dan uji mikrobiologi. Prosedur pengujian disajikan pada Lampiran 1.
c.
Uji Stabilitas Suspensi
16
d.
Uji Ukuran Partikel
Uji ukuran partikel dilakukan menggunakan mikroskop digital serta pengujian PSA (Partilce Size Analyzer) di Nanotech LIPI Serpong. Sampel diambil dengan menggunakan ujung pengaduk, dilarutkan dalam 300 mL air demineral kemudian diaduk sampai homogen. Larutan sampel kemudian dimasukan ke dalam disposeable plastic cuvet dengan tinggi larutan maksimum 15 mm. Lalu sampel diukur menggunakan ZetaSizer Nano Particle Analyzer dengan diatur run 5 kali pengukuran per sampel pada attenuator lebar celah yang optimum yaitu sekitar 6-8. Untuk sampel yang terlalu keruh maka attenuator akan berada di bawah 6, maka sampel perlu diencerkan, sedangkan untuk sampel yang terlalu transparan maka attenuator akan berada di atas 8, maka sampel perlu ditambah.
e.
Uji Organoleptik
Uji organoleptik yang dilakukan adalah uji hedonik, panelis diharapkan dapat menanggapi persepsi kesukaanya pada sampel yang meliputi nilai hedonik warna, rasa, dan aroma. Skala hedonik yang digunakan adalah: (1) sangat tidak suka, (2) tidak suka, (3) agak tidak suka, (4) netral, (5) agak suka, (6) suka, (7) sangat suka. Penilaian dilakukan oleh 20 orang panelis agak terlatih.
3.4.
RANCANGAN PERCOBAAN
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan dua faktor. Faktor-faktor yang divariasikan adalah waktu sonikasi (A) dan amplitudo gelombang ultrasonik (B). Untuk faktor waktu sonikasi terdiri dari tiga taraf yaitu 20, 40 dan 60 menit. Untuk faktor amplitudo gelombang ultrasonik terdiri dari tiga taraf yaitu 20, 30 dan 40 %. Model matematika yang digunakan berdasarkan (Mattjik dan Sumertajaya 2006) adalah :
Y
ijk= µ + A
i+ B
j+ AB
ij+ εijk
dengan :
Yik = Nilai pengamatan µ = Rata-rata
Ai = Pengaruh faktor waktu sonikasi pada taraf ke-i
Bj = Pengaruh faktor amplitudo ultrasonik pada taraf ke-j
ABij = Pengaruh interaksi faktor waktu sonikasi pada taraf ke-i dengan faktor amplitudo
ultrasonikpada taraf ke-j
έijk = Galat percobaan
17
Gambar 6. Diagram alir tahapan penelitian Kacang hijau
Penentuan bahan penstabil dan konsentrasi CMC
Analisis akhir Pengujian karakteristik
kacang hijau
Pembuatan sari kacang hijau
Sari kacang hijau berukuran nano
Sonikasi
Pengujian stabilitas dan mutu sari kacang hijau Amplitudogelombang 20
%, 30% dan 40 %
Waktu sonikasi 20, 40 dan 60 menit
18
Gambar 7. Diagram alir proses pembuatan sari kacang hijau
Air sisa perendaman
Kulit ari
Sari kacang hijau Penyaringan Bubur kacang hijau
Pasteurisasi (60°C, 30 menit)
Ampas Penirisan
Pemisahan kulit ari
Penggilingan (5 Menit) Air 80°C
8:1 (v/b)
Kacang hijau
Sortasi
Perendaman (12 jam)
kotoran dan biji rusak
Air 3:1 (v/b)
Gula 10% dan CMC
19
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
PENELITIAN PENDAHULUAN
4.1.1.
Karakterisasi Kacang Hijau
[image:32.595.188.465.273.410.2]Bahan baku yang digunakan dalam suatu proses produksi sangat berpengaruh terhadap karakteristik produk yang dihasilkan. Oleh karena itu, pada proses pembuatan sari kacang hijau ini perlu dilakukan penelitian pendahuluan mengenai karakterisasi kacang hijau yang digunakan. Adapun hasil karakterisasi kacang hijau disajikan dalam Tabel 5.
Tabel 5. Hasil karakterisasikacang hijau Parameter Uji Hasil Penelitian
(%b.b)
Penelitian sebelumnya * (%) Kadar air 10.72 7.49–8.45 Kadar abu 4.14 3.64–4.24 Kadar lemak 4.70 0.57–1.86 Kadar protein 22.29 24.26–28.50 Kadar serat 4.52 7.49–8.45 Kadar karbohidrat (by
difference) 53.63 54.25–58.69 Ket: *= sience direct
Hasil karakterisasi kacang hijau menunjukkan bahwa komponen terbesar penyusun kacang hijau adalah karbohidrat, yaitu sebesar 53.63%, padahal menurut literatur kadar karbohidrat kacang hijau berkisar 54.25–58.69%. Hal ini disebabkan karena kandungan lemak kacang hijau pada bahan penelitian cukup besar sehingga nilai karbohidrat berkurang. Nilai karbohidrat dihitung dengan cara by difference, yaitu pengurangan jumlah komponen bahan total dengan jumlah kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar serat dan kadar protein.Karbohidrat merupakan sumber kalori utama dan mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, dan tekstur (Winarno 1995). Karbohidrat dalam bahan makanan terdiri dari dua jenis yaitu karbohidrat yang dapat dicerna (pati) dan yang tidak dapat dicerna (serat) oleh tubuh dalam sistem metabolisme.
Komponen terbesar kedua dari kacang hijau yaitu protein. Kadar protein kacang hijau yang didapat dari hasil penelitian yaitu 22.29% sedikit lebih rendah dibanding literatur. Sedangkan menurut Astawan (2009) protein yang terkandung dalam biji kacang hijau cukup tinggi yaitu sekitar 22.2 g/100 g. Protein ini merupakan salah satu zat penting yang sangat dibutuhkan tubuh untuk pertumbuhan dan memperbaiki jaringan tubuh yang rusak.Protein dibutuhkan untuk pembentukan enzim, antibodi, dan beberapa hormon.
20
desikator untuk mencegah bahan menyerap uap air dari udara sekeliling hingga mencapai bobot yang konstan.
Bobot sampel yang dihitung setelah dikeluarkan dari oven harus didapat berat konstannya, yaitu berat bahan yang tidak akan berkurang atau tetap setelah dimasukkan dalam oven. Berat sampel setelah konstan dapat diartikan bahwa air yang terdapat dalam sampel telah menguap dan yang tersisa hanya padatan dan air yang benar-benar terikat kuat dalam sampel, setelah itu dapat dilakukan perhitungan untuk mengetahui persen kadar air dalam bahan.
Berdasarkan data analisis diatas, dapat dilihat bahwa kadar air kacang hijau sebesar 10.72%. Sedikit berbeda dengan data yang didapat diliteratur yaitu sekitar 7.49-8.45%. Hal ini karena kacang hijau dibeli dari pasar, sehingga penyimpanan dan pengemasan yang kurang baik akan menyebabkan nilai kadar air meningkat sehingga terjadi proses penyerapan air dan berakibat pada penurunan mutu produk. Kacang hijau tersebut biasanya ditempatkan di dalam karung atau wadah terbuka. Semakin tinggi nilai kadar air, maka semakin mudah mikroorganisme tumbuh dan umur simpan semakin pendek sesuai dengan literatur yang meyebutkan bahwasemakin banyak kadar air dalam suatu bahan, maka semakin cepat pembusukannya oleh mikroorganisme. Dengan demikian bahan yang dikeringkan dapat mempunyai waktu simpan yang lebih lama dan kandungan nutrisinya masih ada(Ilham 2010).
Protein, karbohidrat, dan air merupakan kandungan utama dalam bahan pangan. Protein dibutuhkan terutama untuk pertumbuhan dan memperbaiki jaringan tubuh yang rusak. Karbohidrat dan lemak merupakan sumber energi dalam aktivitas tubuh manusia, sedangkan garam-garam mineral dan vitamin juga merupakan faktor penting dalam kelangsungan hidup. Lemak yang dioksidasi secara sempurna dalam tubuh menghasilkan 9.3 kalori/g lemak, sedangkan protein dan karbohidrat masing-masing menghasilkan 4.1 dan 4.2 kalori/g (Winarno 1997).
Menurut Winarno (1997) sekitar 96% bahan makanan terdiri dari bahan organik dan air, sisanya terdiri dari unsur-unsur mineral yang dikenal sebagai zat anorganik atau kadar abu. Kadar abu secara kasar menggambarkan kandungan mineral dari suatu bahan pangan. Meskipun sedikit, tubuh membutuhkan unsur mineral sebagai zat pembangun dan pengatur. Abu merupakan residu yang tertinggal setelah suatu bahan dibakar sampai bebas karbon. Kadar abu suatu bahan menggambarkan banyaknya mineral yang tidak terbakar menjadi zat yang dapat menguap. Semakin besar kadar abu suatu bahan makanan menunjukkan semakin tinggi mineral yang dikandung oleh bahan tersebut. Hasil penelitian menunjukkan nilai kadar abu dari biji kacang hijau yaitu sebesar 4.14% sesuai dengan rentang nilai yang didapat di literatur yaitu berkisar dari 3.64–4.24%.
Kacang hijau memiliki kandungan lemak yang rendah, namun memiliki kandungan protein yang tinggi. Lemak dalam tubuh berguna sebagai cadangan energi untuk aktivitas tubuh. Kacang-kacangan merupakan sumber lemak nabati. Lemak nabati umumnya kaya akan
21
Serat termasuk kedalam karbohidrat yang tidak dapat dicerna oleh usus manusia, namun keberadaan serat ini sangat penting. Hasil analisis, kadar serat kacang hijau hanya sebesar4.52% jauh lebih kecil dibandingkan dengan data yang diperoleh dari literatur yang berkisar 7.49– 8.45%. Ini menunjukkan biji kacang hijau yang digunakan untuk bahan penelitian mempunyai kadar serat yang lebih rendah dari biasanya padahal serat merupakan salah satu komponen penting bagi tubuh. Menurut Santoso dan Bambang(2005), faktor-faktor seperti spesies, tingkat kematangan, bagian tanaman yang dikonsumsi, dan perlakuan terhadap bahan pangan tersebut, sangat berpengaruh terhadap komposisi kimia dan fisik dari serat makanan serta berpengaruh juga terhadap peran fisiologis dalam tubuh.
4.1.2.
Pembuatan Sari Kacang Hijau
Dalam pembuatan sari kacang hijau, pertama kali dilakukan proses sortasi terhadap biji kacang hijau yang digunakan. Sortasi dimaksudkan untuk membuang kotoran dan menghilangkan biji yang rusak. Sortasi yang dilakukan secara manual dengan mengambil kotoran yang ada dan membuang biji yang mengambang dalam air. Sortasi ini perlu dilakukan karena karekteristik biji kacang hijau yang kurang seragam. Somaatmadja (1974) menyatakan bahwa sifat tanaman kacang hijau yang tidak menguntungkan antara lain berbunga terus-menerus, sehingga pada satu pohon terdapat buah masak, buah muda dan bunga. Pada waktu panen, kemungkinan buah muda dan bunga ikut terambil yang menyebabkan biji yang dihasilkan kurang seragam.
Sebelum kacang hijau dimasak, dilakukan perendaman dalam air. Selama kacang hijau direndam, kacang hijau akan menyerap air sehingga biji akan mengembang. Perendaman biji kacang hijau bertujuan untuk memudahkan pemasakan pada tahap selanjutnya. Perendaman air yang terlalu lama akan menyebabkan biji kacang hijau berkecambah. Biji yang berkecambah akan mempengaruhi baik pada nilai gizinya maupun sifat fungsionalnya. Perendaman kacang hijau juga dimaksudkan untuk melunakkan struktur selular kacang hijau dan mempermudah pengupasan kulit kacang hijau akan tetapi perendaman yang terlalu lama dapat mengurangi total padatan (Sundarsih 2009). Dalam penelitian ini dilakukan perendaman selama 12 jam.
Setelah direndam dan ditiriskan, kacang hijau siap untuk dimasak. Pemasakan ini bertujuan untuk menghilangkan bau langu kacang hijau. Seperti halnya pada kebanyakan tanaman leguminosa lainnya, kacang hijau mempunyai aroma langu pada waktu mentah. Bau langu ini disebabkan oleh enzim lipoksigenase. Pemanasan akan menginaktifkan enzim ini. Disamping itu pemanasan akan menginaktifkan tripsin inhibitor sehingga diharapkan daya cerna sari kacang hijau yang dihasilkan akan meningkat (Ulum 1997).
22
4.1.3.
Penentuan Bahan Penstabil Dan Konsentrasi CMC.
Sebelum penelitian utama, telah dilakukan penentuan bahan penstabil dan konsentrasi yang digunakan pada penelitian pendahuluan. Bahan penstabil yang digunakan antara lain maltodekstrin dan CMC dengan jumlah konsentrasi yang sama. Berdasarkan hasil pengujian ini CMC merupakan bahan penstabil yang dapat mengikat sari kacang hijau dalam air dengan waktu yang cukup lama dibandingkan dengan bahan penstabil maltodekstrin, untuk itu CMC dipergunakan untuk proses pembuatan minuman sari kacang hijau pada penelitian selanjutnya.
Selain itu pada penelitian pendahuluan ini dicari konsentrasi CMC yang akan ditambahkan dalam minuman sari kacang hijau.Berdasarkan hasil uji stabilitas suspensi sari kacang hijau di dapat jumlah CMC dengan konsentrasi 0.1% merupakan hasil terbaik, sehingga untuk penelitian selanjutan konsentrasi CMC yang dipergunakan adalah 0.1%. Hal ini disebabkan karena CMC sebagai bahan penstabil lebih efektif daripada maltodekstrin dalam mempertahankan mutu sari kacang hijau dilihat dari penampakan secara visual.
Gambar 8. Penentuan konsentrasi CMC
Karboksimetil selulosa merupakan eter polimer selulosa linear dan berupa senyawa anion, yang bersifat biodegradable, tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun, butiran atau bubuk yang larut dalam air namun tidak larut dalam larutan organik, memiliki rentang pH sebesar 6.5 sampai 8.0, stabil pada rentang pH 2-10, bereaksi dengan garam logam berat membentuk film yang tidak larut dalam air, transparan, serta tidak bereaksi dengan senyawa organik (Nussinovitch 1997).
Konsentrasi CMC yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan pengendapan. Pemakaian CMC dengan konsentrasi 0.1-0.5% sudah biasa digunakan untuk mempertahankan stabilitas suspensi sari buah, namun stabilitas suspensi dan mutu terbaik belum direkomendasikan dengan tepat secara khusus bagi sari kacang hijau. Penelitian pendahuluan ini dilakukan untuk mengetahui konsentrasi CMC yang tepat untuk menghasilkan sari kacang hijau yang stabil dan tetap berkualitas baik.
4.2.
PENELITIAN UTAMA
4.2.1. Pengujian Sari Kacang Hijau
1) Kadar Protein
Kadar protein merupakan parameter yang digunakan untuk mengetahui banyaknya jumlah nitrogen yang terkandung di dalam produk yang dianalisis. Semakin banyak jumlah nitrogen yang terkandung di dalam produk maka nilai kadar protein produk tersebut semakin besar.Berdasarkan analisis sidik ragam (Lampiran 3) dapat dilihat bahwa waktu sonikasi dan
endapan
23
amplitudo gelombang ultrasonik tidak memberikan pengaruh yang nyata (p>0.01) terhadap nilai kadar protein. Tidak berpengaruhnya faktor waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik terhadap nilai kadar protein perlakuan adalah karena kurang lebarnya selang waktu maupun amplitudo yang digunakan serta disebabkan oleh nitrogen yang hilang akibat proses sonikasi relatif kecil. Begitu pula dengan interaksi antara waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik tidak memberikan pengaruh yang nyata (p>0.01), hal ini diduga karena faktor waktu dan amplitudo tidak mempengaruhi nilai kadar protein, sehingga interaksinya juga tidak berpengaruh nyata maka tidak dilakukan uji lanjut Duncan.
Gambar9. Histogram hubungan antara waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik terhadap kadar protein sari kacang hijau
Histogram kadar protein yang disajikan pada Gambar 9menunjukkan bahwa nilai kadar protein yang telah disonikasi tidak jauh berbeda hasilnya dengan kontrol yaitu berkisar antara 0.23-0.33 (%bb). Kadar protein tertinggi terdapat pada sampel kontrol yaitu sebesar 0.33% dan yang terendah pada perlakuan A3B2 (60menit:30%) sebesar 0.23%, ketidakseragaman nilai kadar protein yang dihasilkan karena saat penelitian pengupasan kulit ari kacang hijau tidak seragam sehingga menyebabkan nilai kadar protein pun berbeda.
Pengupasan kulit ari kacang hijau akan menurunkan kadar tannin. Barrog et al. (1985) menyatakan bahwa kandungan tannin pada kacang hijau terpusat pada kulitnya yaitu 3.95 mg/100 mg bobot kering dan berbagai perlakuan seperti perendaman, perkecambahan, pembakaran dan perebusan dapat mengurangi kadar tannin. Tannin adalah senyawa fenolik yang mempunyai BM 500-3000 dan dapat bereaksi dengan protein membentuk komplek yang tidak larut. Perebusan kacang hijau selama 30 menit dapat menurunkan kadar tannin sampai 73%.
Berdasarkan hasil analisis tersebut diketahui bahwa produk sari kacang hijau yang dihasilkan mempunyai kadar protein yang rendah. Rendahnya protein bisa disebabkan oleh perlakuan perendaman dan pemanasan yang menyebabkan protein dalam kacang hijau terdenaturasi sehingga tidak larut air. Selain itu, pada saat ekstraksi protein yang terekstrak dalam air sedikit dan sisanya tertinggal pada residu. Pemanfaatan residu tersebut bisa digunakan
0.33
0.25 0.26
0.30 0.29
0.26 0.27 0.25
0.23 0.25 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
Kontrol A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 A3B1 A3B2 A3B3
Kad ar P ro tein (%) Sampel Perlakuan Keterangan :
Kontrol : tidak dilakukan sonikasi
24
sebagai campuran pakan ternak. Residu dikeringkan sampai terbentuk tepung dan dicampurkan dengan bahan lain seperti tepung ikan dan diolah berbentuk pellet (Ulum 1997).
Protein yang dipengaruhi oleh pemanasan, sinar ultraviolet, gelombang ultrasonik, pengocokan yang kuat atau bahan-bahan kimia tertentu dapat mengalami proses denaturasi. Denaturasi protein itu sendiri dapat diartikan sebagai suatu proses perubahan konfigurasi tiga dimensi molekul protein tanpa menyebabkan kerusakan ikatan peptida.Radiasi sinar ultraviolet dan panas memberikan energi kinetik pada protein dan menyebabkan atom-atom tervibrasi cukup cepat sehingga merusak ikatan hidrogen. Radiasi sinar ultraviolet juga dapat merusak ikatan peptida didekat lingkar aromatik dalam molekul protein. Sedangkan Gelombang ultrasonik dapat merusak lingkar aromatik yang ada dalam molekul protein, yang berakibat hilangnya interaksi hidrofobik yang terjadi karena dua lingkar aromatik yang berdekatan (Sumardjo 2009).
Gambar 10. Gelombang ultrasonik merusak interaksi hidrofobik Sumber :Sumardjo (2009)
Menurut Sundarsih (2009), menurunnya kadar protein dengan semakin lamanya perendaman disebabkan lepasnya ikatan struktur protein sehingga komponen protein terlarut dalam air. Perendaman yang semakin lama juga mengakibatkan lunaknya struktur biji kacang hijau sehingga air lebih mudah masuk kedalam struktur selnya.
2) Kadar Lemak
Kadar lemak merupakan salah satu parameter yang penting untuk menentukan mutu suatu produk. Produk bermutu yang terkait dengan kadar lemak tergantung dari harapan atau keinginan konsumen, apakah produk tersebut diharapkan berkadar lemak tinggi atau rendah. Berdasarkan analisis sidik ragam (Lampiran 4) dapat dilihat bahwa waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik tidak memberikan pengaruh yang nyata (p>0.01) terhadap kadar lemak. Begitu pula dengan pengaruh interaksi antara waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik tidak memberikan pengaruh yang nyata (p>0.01) terhadap kadar lemak, sehingga tidak dilakukan uji lanjut Duncan.
Nilai kadar lemak sari kacang hijau hasil penelitian berkisar antara 0.64-1.62 (%bb). Kadar lemak yang cukup rendah tersebut menguntungkan karena dengan kondisi itu maka produk semakin tahan lama atau tidak mudah tengik serta aman dikonsumsi bagi mereka yang memiliki berat badan berlebih. Kadar lemak tertinggi terdapat pada sampel kontrol yaitu sebesar 1.62% dan yang terendah pada perlakuan A1B2 (20menit:30%) sebesar 0.64%. Hal ini bisa disebabkan karena ketidakseragaman pengupasan kulit kacang hijau akan membuat lemak dalam bahan baku lebih mudah terdekomposisi oleh panas saat pemasakan. Menurut Gaman dan Sherrington (1981), dekomposisi trigliserida menghasilkan sejumlah kecil gliserol dan asam lemak.
25
jenuh dan 27% asam lemak jenuh. Umumnya kacang-kacangan memang mengandung lemak tak jenuh tinggi. Asupan lemak tak jenuh tinggi penting untuk menjaga kesehatan.
Gambar 11. Histogram hubungan antara waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik terhadap kadar lemak sari kacang hijau
Gambar 11 memperlihatkan bahwa kadar lemak kontrol lebih besar dibandingkan dengan kadar lemak perlakuan. Hal ini disebabkan karena proses sonikasi dapat menguraikan lemak menjadi gliserol dan asam lemak, sehingga nilai kadar lemak perlakuan lebih rendah. Ketika gelombang ultrasonik melewati medium cair atau setengah cair (jaringan lemak) akan membentuk gelembung udara yang akan membentur membran sel lemak atau lemak dengan kecepatan sangat tinggi (microjetting/microstreaming) menyebabkan sel lemakrusak. Lemak akan terurai menjadi gliserol dan asam lemak.
3) Total Padatan
Berdasarkan analisis sidik ragam (Lampiran 5) dapat dilihat bahwa waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik tidak memberikan pengaruh yang nyata (p>0.01) terhadap nilai total padatan pada tingkat kepercayan 99% tetapi waktu sonikasi berpengaruh nyata terhadap total padatan pada tingkat kepercayaan 95%. Begitu pula dengan pengaruh interaksi antara waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik tidak memberikan pengaruh yang nyata (p>0.01) terhadap nilai total padatan, sehingga tidak dilakukan uji lanjut Duncan.
Total padatan sari kacang hijau yang dihasilkan berkisar antara 9.61-14.94 persen. Total padatan tertinggi terdapat pada sampel kontrol yaitu sebesar 14.94% karena kontrol tidak dilakukan proses sonikasi, sehingga tidak adanya pemecahan partikel oleh gelombang ultrasonik dan yang terendah pada perlakuan A3B3 (60 menit:40%) sebesar 9.6%. Hal ini disebabkan semakin lama waktu sonikasi dan semakin tinggi amplitudo gelombang ultrasonik maka partikel yang dipecahkan semakin banyak, ukuran partikelnya semakin kecil serta larutan makin
1.62
0.86
0.64 0.73 0.65
0.89 0.82 1.31 1.35 0.97 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
Kontrol A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 A3B1 A3B2 A3B3
Kad ar L em ak ( %) Sampel Perlakuan Keterangan :
Kontrol : tidak dilakukan sonikasi
[image:38.595.118.517.122.435.2]26
homogen.Prinsip dari pengujian ini yaitu sampel diuapkan dalam cawan, ditimbang dan dikeringkan sampai bobot konstan dalam oven pada 103-105°C. Penurunan bobot bahan selama pengeringan cawan merupakan padatan total.
Sonikasi menghasilkan gelembung tekanan rendah dan tekanan tinggi yang bergantian dalam cairan, mengarah ke pembentukan dan pecahnya gelembung vakum. Fenomena ini diistilahkan dengan cavitation dan menyebabkan adanya rongga yang terjadi akibat transfer gelombang yang diberikan. Efek ini digunakan untuk memecah gumpalan dan menggiling partikel menjadi ukuran mikro atau nanometer. Dalam aspek ini, sonikasi merupakan alternatif unuk penghancuran berkecepatan tinggi dan pengaduk pembakar butiran sari kacang hijau.
Gambar 12. Histogram hubungan antara waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik terhadap total padatan sari kacang hijau
4) pH (Derajat keasaman)
Nilai pH adalah salah satu faktor penting untuk menentukan kualitas suatu produk pangan, perubahan nilai pH yang signifikan dapat merubah rasa dari suatu produk pangan. Derajat keasaman (pH) merupakan salah satu penyebab produk olahan menjadi cepat rusak. pH sering menentukan jenis mikroba yang tumbuh dalam makanan dan produk yang dihasilkan. Menurut Jay et.al. (2005) sebagian besar mikroorganisme dapat tumbuh pada pH 6.0-8.0. Sebagian besar kapang berkembang pada pH 4.0-8.0. Nilai pH di luar 2.0-10 umumnya bersifat merusak. Beberapa jenis jasad renik dalam bahan pangan seperti khamir dan bakteri asam laktat tumbuh baik pada kisaran nilai pH 3.0-6.0.Selain itu nilai pH menunjukkan konsentrasi ion hidrogen yang menggambarkan tingkat keasaman. Semakin tinggi nilai pH berarti tingkat keasaman produksemakin rendah dan sebaliknya, semakin rendah nilai pH berarti tingkat keasaman produk semakin tinggi.
14.94
12.07 12.21 12.44
11.27 10.72 10.85
9.88 9.77 9.61
0 4 8 12 16
Kontrol A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 A3B1 A3B2 A3B3
T o tal P ad atan ( %) Sampel Perlakuan Keterangan :
Kontrol : tidak dilakukan sonikasi
27
Berdasarkan analisis sidik ragam (Lampiran 6) dapat dilihat bahwa waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik tidak memberikan pengaruh yang nyata (p>0.01) terhadap nilai pH. Begitu pula dengan pengaruh interaksi antara waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik tidak memberikan pengaruh yang nyata (p>0.01) terhadap nilai pH. Hal ini disebabkan karena proses sonikasi yang telah dilakukan tidak menguramgi atau menambah nilai pH perlakuan, sehingga tidak dilakukan uji lanjut Duncan. Nilai pH sari kacang hijau hasil penelitian berkisar antara 6.56-6.67 termasuk kedalam jenis minuman netral. Nilai pH tertinggi terdapat pada perlakuan A3B1(60 menit : 20%) yaitu sebesar 6.67 dan yang terendah pada perlakuan A1B1 (20 menit : 20%) sebesar 6.56. Berdasakan Gambar 13 dapat diketahui bahwa kisaran pH tersebut merupakan kondisi yang cukup menguntungkan bagi pertumbuhan bakteri neutrofil (suka suasana netral).
Gambar 13. Histogram hubungan antara waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik terhadap pH sari kacang hijau
5) Viskositas
Viskositas atau kekentalan dapat dikatakan sebagai gesekan dalam fluida. Viskositas atau kekentalan juga dapat diartikan sebagai sifat cairan yang memiliki gesekan atau hambatan ketika cairan tersebut sedang bergerak. Dalam cairan, viskositas disebabkan oleh adanya gaya kohesi antar molekul. Sedangkan dalam gas, viskositas terjadi karena adanya tumbukan antara molekul (partikel) di dalam gas tersebut (Giancoli 2001).
Berdasarkan analisis sidik ragam (Lampiran 7) dapat dilihat bahwa waktu sonikasi memberikan pengaruh yang nyata (p<0.01) terhadap nilai viskositas. Dilihat dari hasil uji Duncan perlakuan A0(kontrol)
