Pembuatan Tepung Beras Kaya Protein (BRP) Menggunakan Enzim Amilase dalam Skala Pilot Plant

KarJa kecil ini kupersen~hahkan untuk : Bapak. Ihu. m;bc Pur, Pud,ji, hp~tng dan Ninp

PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)

R?ENG(;UNAKAN ENZThI a-AMILASE I)AI,ARI SKALA P I L O T P U N T

Sehagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANKAN

pada Jurusan TEKNOLOGI lNDUSTRI PEKlrANJAN. Fakultas Teknologi Perta~iian.

Institut Pertanian Bogor

1993

JURUSAN TEKNOIAGI INIIUSTRI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN

PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)

MENGGUNAKAN ENZIM a-AMILASE DALAM SKALA PILOT PLANT

S K R I P S I

Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN, Fakultas Teknologi Pertanian.

Institut Pertanian Bogor

Oleh

INDAH SULISTIO RlNl F 25 ₀₆₇₇

Dilahirkan pada tanggal 2 Juli 1970

di Pemalang

Tanggal lulus : 1 September 1993 Disettr-jui,

Dr. Ir .A. Aziz Darwis. MSc. ir. M. Nahil. MSc.

Dosm Pembimbing I1

Indah Sulistio Rini. F 25 0677. Pembtfatan Tepunq Beras Kaya Protein (BKP) Menqgunakan Enzim a-amilase dalam Skala

Pilot Plant. Di bawah bimbingan Abdul Aziz Darwis,

Muhammad Nabil dan Djoko Said Damardjati.

RINGKASAN

Protein beras mempunyai nilai gizi terbaik diantara

protein serelia lainnya, namun kandungannya dalam beras

cukup rendah (6.9

-

11.6%), sehinqqa belum memenuhi batas

minimal kadar pr0tei.n untuk makanan bayi menurut Protein-

calory Advisory Group (1971) sebesar 15 persen. Penqqu-

naan tepunq beras sebagai bahan makanan bayi tanpa penam-

bahan sumber protein lainnya akan menimbulkan masalah

qizi kekurangan protein. Pembuatan tepunq beras ber-

konsentrat protein yang dikenal dengan tepunq Beras Kaya

Protein (BKP) merupakan salah satu usaha untuk menq-

atasi masalah tersebut, sekaliqus sebaqai alternatif pe-

manfaatan beras jika terjadi surplus produksi.

Prinsip pembuatan tepung BKP adalah pemisahan pati

yanq terhidrolisa secara enzimatis, sehingqa protein be-

ras terkonsentrasi bersama baqian pati yang tidak terhi-

drolisa dan proporsinya meninqkat.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan kon-

disi terbaik pembuatan tepunq BKP skala laboratorium, mem-

skala pilot plant dan untuk memperoleh parameter peng-

gandaan ke skala industri.

Konsentrasi suspensi tepung 10 persen, waktu hidro-

lisa 5 menit dan jumlah enzim 6.00 x unit/ml suspensi

dipilih sebagai kondisi terbaik dalam skala laboratorium.

Namun dalam penelitian lanjutan digunakan waktu hidrolisa

15 menit. Pada kondisi tersebut dihasilkan tepung BKP

dengan kadar protein 18.96 persen, rendemen BKP 45.13

persen dan rendemen protein 79.91 persen.

Peningkatan skala percobaan 3.75 kali dari peneli-

tian pendahuluan pada penelitian lanjutan I menghasilkan

tepung BKP denqan kadar protein lebih rendah yaitu 16.31

persen, rendemen BKP lebih tinggi yaitu 52.94 persen dan

rendemen protein lebih rendah yaitu 72.10 persen.

Percobaan skala pilot plant A (peningkatan skala per-

cobaan 15.67 kali dari penelitian lanjutan I), dengan per-

samaan kondisi geometris alat hidrolisa dan tenaga per u-

nit volume yang diterima cairan menghasilkan kadar protein

15.30 persen, rendemen BKP 39.91 persen dan rendemen

protein 68.62 persen lebih rendah dari skala lanjutan I.

Pada skala pilot plant

B,

dimana kondisi geometris

alat hidrolisa dan tenaga per unit volume yang diterima

cairan tidak sama dengan penelitian lanjutan I, penerapan

kondisi terbaik skala laboratorium menghasilkan tepung

BKP dengan kadar protein yang lebih tinggi 20.22 per-

persen lebih rendah dari skala laboratorium maupun dari

skala pilot plant A.

Penggunaan konsentrasi suspensi tepung lebih besar

dari 1 0 persen pada skala pilot plant B diikuti oleh pe-

ningkatan kadar protein, rendemen BKP dan rendemen pro-

tein. Pada konsentrasi 15 persen diperoleh tepung BKP

dengan kadar protein 21.44 persen, rendemen BKP 30.33

persen, dan rendemen protein 66.42 persen. Penurunan

waktu hirolisa sampai 10 menit, dan penurunan jumlah enzim

sampai dengan 1.92

x

unit/ml suspensi menghasilkan

tepung BKP dengan rendemen BKP yang cukup tinggi 36.58

persen, namun kadar proteinnya lebih rendah 18.85 persen.

Pada skala pilot plant B kondisi ini dipilih sebagai

kondisi terbaik.

Daya serap air tepung BKP lebih besar dari daya serap

air tepung beras biasa, namun lebih rendah dari tepung

bubur bayi komersial Cerelac. Pembentukan gel tepung BKP

terjadi pada konsentrasi yang lebih rendah dibandingkan

dengan konsentrasi pembentukan gel untuk tepung bubur ba-

yi komersial Cerelac, namun lebih tinggi dibandingkan

dengan konsentrasi pembentukan gel untuk tepung beras

.

Tepung BKP memiliki densitas kamba yang lebih rendah di-

bandingkan dengan tepung beras biasa, namun lebih tinggi

dibandingkan dengan tepung bubur bayi komersial cerelac.

Kehilangan selama proses produksi yang terjadi pada

laboratorium. Kehilangan terbesar pada skala pil-ot plant

terjadi pada tahap pengeringan diikuti oleh tahap pemisah-

an.

Secara teknologi pembuatan tepung BKP dalam skala

besar dapat dilaksanakan dan mutu tepung BKP yang dipero-

leh tidak jauh berbeda dengan mutu tepung BKP skala labo-

ratorium. Peralatan pembuatan tepung BKP skala pilot

plant yang terdapat pada Balai Penelitian Tanaman Pangan

Sukamandi masih harus dirancang dengan tepat untuk mem-

perkecil kehilangan produksi sehingga dapat digunakan se-

MATA

PEIVGANTAR

Bismillahirrohmanirrohim

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberi-

kan kekuatan pada penulis untuk menyelesaikan penelitian

di Balai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi dan menyusun

skripsi ini secepatnya.

Penyusunan skripsi berdasarkan data-data yang di-

peroleh selama penelitian dan studi pustaka. Skripsi se-

bagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi Industri Perta-

nian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bo-

gor

.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih

kepada Dr. Achmad Mudzakkir Fagi (kepala Balai Penelitian

Tanaman Pangan Sukamandi) dan Ir. Rob. Mud j isihono, MS.

(kepala laboratorium kimia Balai Penelitian Tanaman Pangan

~ukamandi) yang telah mengijinkan penulis untuk melakukan

penelitian di Ralai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi.

Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada

Dr. Ir. Abdul Aziz Darwis, MSc., Ir. Muhammad Nabil, MSc.

dan Dr. Ir. Djoko Said Damardjati, MS. atas bimbinqan yanq

telah diberikan, baik pada saat penyusunan proporsal pe-

nelitian, pelaksanaan penelitian maupun penyusunan skrip-

si. Kepada Ir. Liesbetini Hartoto, MS. terima kasih atas

penelitian, serta atas kesediaanya menguji penulis. Se-

lanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada

Ir. E.Y. Purwani dan Ir. Kunda D.M. atas bimbingan dan

bantuan yang telah diberikan selama penelitian.

Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada

Bapak dan Ibu di Pemalang atas biaya, dorongan semangat

dan doa yang telah diberikan. Penulis juga mengucapkan

terima kasih kepada bapak Endang sekeluarga atas bantuan

dan nasihat yang telah diberikan. Kepada 'BKP Group',

rekan-rekan seperjuangan dan semua pihak yang tidak dapat

penulis sebutlcan satu persatu terima kasih atas bantuan

dan kerjasamanya. Allah juga yang akan membalas amal

setiap hambaNya.

Kesempurnaan hanya milikNya, oleh karena itu kritik

dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk

perbaikan skripsi ini. Akhir kata semoga karya kecil ini

dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca

umumnya

.

H a l a m a n

. . .

KATA PENGANTAR i i i

D A F T A R I S I

. . .

V

. . .

DAFTAR T A B E L v i i

. . .

DAFTAR GAMBAR v i i i

DAFTAR L A M P I R A N

. . .

i x

. I . PENDAHULUAN

. . .

1

A

.

LATAR BELAKANG

. . .

1

I1

.

T I N J A U A N PUSTAKA

. . .

A

.

P R O D U K S I B E R A S

.

.

.

.

B

.

K O M P O S I S I DAN S I F A T F I S I K O K I M I A B E R A S

. . .

C

.

E N Z I M a

.

_{A M I L A S E}

D

.

PEMBUATAN T E P U N G B E R A S KAYA P R O T E I N ( B K P )

E

.

S I F A T - S I F A T F I S I K O - K I M I A DAN N I L A I G I Z I T E P U N G B E R A S KAYA P R O T E I N ( B K P )

. . .

. . .

F

.

PENGGANDAAN SKALA

1

.

P e n d e k a t a n P e n g g a n d a a n S k a l a

. . . .

1 6

2

.

N e r a c a B a h a n

.

.

.

.

.

.

1 9

3

.

O p e r a s i K r i t i s

.

.

.

.

.

.

.

.

19

I11

.

BAHAN D A N M E T O D E

. . .

2 0

A

.

BAHAN DAN ALAT

.

.

.

.

.

.

.

2 0

B

.

METODE P E N E L I T I A N

. . .

2 1

1

.

P e n e l i t i a n P e n d a h u l u a n

. . .

2 1

KarJa kecil ini kupersen~hahkan untuk : Bapak. Ihu. m;bc Pur, Pud,ji, hp~tng dan Ninp

PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)

R?ENG(;UNAKAN ENZThI a-AMILASE I)AI,ARI SKALA P I L O T P U N T

Sehagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANKAN

pada Jurusan TEKNOLOGI lNDUSTRI PEKlrANJAN. Fakultas Teknologi Perta~iian.

Institut Pertanian Bogor

1993

JURUSAN TEKNOIAGI INIIUSTRI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN

PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)

MENGGUNAKAN ENZIM a-AMILASE DALAM SKALA PILOT PLANT

S K R I P S I

Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN, Fakultas Teknologi Pertanian.

Institut Pertanian Bogor

Oleh

INDAH SULISTIO RlNl F 25 ₀₆₇₇

Dilahirkan pada tanggal 2 Juli 1970

di Pemalang

Tanggal lulus : 1 September 1993 Disettr-jui,

Dr. Ir .A. Aziz Darwis. MSc. ir. M. Nahil. MSc.

Dosm Pembimbing I1

Indah Sulistio Rini. F 25 0677. Pembtfatan Tepunq Beras Kaya Protein (BKP) Menqgunakan Enzim a-amilase dalam Skala

Pilot Plant. Di bawah bimbingan Abdul Aziz Darwis,

Muhammad Nabil dan Djoko Said Damardjati.

RINGKASAN

Protein beras mempunyai nilai gizi terbaik diantara

protein serelia lainnya, namun kandungannya dalam beras

cukup rendah (6.9

-

11.6%), sehinqqa belum memenuhi batas

minimal kadar pr0tei.n untuk makanan bayi menurut Protein-

calory Advisory Group (1971) sebesar 15 persen. Penqqu-

naan tepunq beras sebagai bahan makanan bayi tanpa penam-

bahan sumber protein lainnya akan menimbulkan masalah

qizi kekurangan protein. Pembuatan tepunq beras ber-

konsentrat protein yang dikenal dengan tepunq Beras Kaya

Protein (BKP) merupakan salah satu usaha untuk menq-

atasi masalah tersebut, sekaliqus sebaqai alternatif pe-

manfaatan beras jika terjadi surplus produksi.

Prinsip pembuatan tepung BKP adalah pemisahan pati

yanq terhidrolisa secara enzimatis, sehingqa protein be-

ras terkonsentrasi bersama baqian pati yang tidak terhi-

drolisa dan proporsinya meninqkat.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan kon-

disi terbaik pembuatan tepunq BKP skala laboratorium, mem-

skala pilot plant dan untuk memperoleh parameter peng-

gandaan ke skala industri.

Konsentrasi suspensi tepung 10 persen, waktu hidro-

lisa 5 menit dan jumlah enzim 6.00 x unit/ml suspensi

dipilih sebagai kondisi terbaik dalam skala laboratorium.

Namun dalam penelitian lanjutan digunakan waktu hidrolisa

15 menit. Pada kondisi tersebut dihasilkan tepung BKP

dengan kadar protein 18.96 persen, rendemen BKP 45.13

persen dan rendemen protein 79.91 persen.

Peningkatan skala percobaan 3.75 kali dari peneli-

tian pendahuluan pada penelitian lanjutan I menghasilkan

tepung BKP denqan kadar protein lebih rendah yaitu 16.31

persen, rendemen BKP lebih tinggi yaitu 52.94 persen dan

rendemen protein lebih rendah yaitu 72.10 persen.

Percobaan skala pilot plant A (peningkatan skala per-

cobaan 15.67 kali dari penelitian lanjutan I), dengan per-

samaan kondisi geometris alat hidrolisa dan tenaga per u-

nit volume yang diterima cairan menghasilkan kadar protein

15.30 persen, rendemen BKP 39.91 persen dan rendemen

protein 68.62 persen lebih rendah dari skala lanjutan I.

Pada skala pilot plant

B,

dimana kondisi geometris

alat hidrolisa dan tenaga per unit volume yang diterima

cairan tidak sama dengan penelitian lanjutan I, penerapan

kondisi terbaik skala laboratorium menghasilkan tepung

BKP dengan kadar protein yang lebih tinggi 20.22 per-

persen lebih rendah dari skala laboratorium maupun dari

skala pilot plant A.

Penggunaan konsentrasi suspensi tepung lebih besar

dari 1 0 persen pada skala pilot plant B diikuti oleh pe-

ningkatan kadar protein, rendemen BKP dan rendemen pro-

tein. Pada konsentrasi 15 persen diperoleh tepung BKP

dengan kadar protein 21.44 persen, rendemen BKP 30.33

persen, dan rendemen protein 66.42 persen. Penurunan

waktu hirolisa sampai 10 menit, dan penurunan jumlah enzim

sampai dengan 1.92

x

unit/ml suspensi menghasilkan

tepung BKP dengan rendemen BKP yang cukup tinggi 36.58

persen, namun kadar proteinnya lebih rendah 18.85 persen.

Pada skala pilot plant B kondisi ini dipilih sebagai

kondisi terbaik.

Daya serap air tepung BKP lebih besar dari daya serap

air tepung beras biasa, namun lebih rendah dari tepung

bubur bayi komersial Cerelac. Pembentukan gel tepung BKP

terjadi pada konsentrasi yang lebih rendah dibandingkan

dengan konsentrasi pembentukan gel untuk tepung bubur ba-

yi komersial Cerelac, namun lebih tinggi dibandingkan

dengan konsentrasi pembentukan gel untuk tepung beras

.

Tepung BKP memiliki densitas kamba yang lebih rendah di-

bandingkan dengan tepung beras biasa, namun lebih tinggi

dibandingkan dengan tepung bubur bayi komersial cerelac.

Kehilangan selama proses produksi yang terjadi pada

laboratorium. Kehilangan terbesar pada skala pil-ot plant

terjadi pada tahap pengeringan diikuti oleh tahap pemisah-

an.

Secara teknologi pembuatan tepung BKP dalam skala

besar dapat dilaksanakan dan mutu tepung BKP yang dipero-

leh tidak jauh berbeda dengan mutu tepung BKP skala labo-

ratorium. Peralatan pembuatan tepung BKP skala pilot

plant yang terdapat pada Balai Penelitian Tanaman Pangan

Sukamandi masih harus dirancang dengan tepat untuk mem-

perkecil kehilangan produksi sehingga dapat digunakan se-

MATA

PEIVGANTAR

Bismillahirrohmanirrohim

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberi-

kan kekuatan pada penulis untuk menyelesaikan penelitian

di Balai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi dan menyusun

skripsi ini secepatnya.

Penyusunan skripsi berdasarkan data-data yang di-

peroleh selama penelitian dan studi pustaka. Skripsi se-

bagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi Industri Perta-

nian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bo-

gor

.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih

kepada Dr. Achmad Mudzakkir Fagi (kepala Balai Penelitian

Tanaman Pangan Sukamandi) dan Ir. Rob. Mud j isihono, MS.

(kepala laboratorium kimia Balai Penelitian Tanaman Pangan

~ukamandi) yang telah mengijinkan penulis untuk melakukan

penelitian di Ralai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi.

Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada

Dr. Ir. Abdul Aziz Darwis, MSc., Ir. Muhammad Nabil, MSc.

dan Dr. Ir. Djoko Said Damardjati, MS. atas bimbinqan yanq

telah diberikan, baik pada saat penyusunan proporsal pe-

nelitian, pelaksanaan penelitian maupun penyusunan skrip-

si. Kepada Ir. Liesbetini Hartoto, MS. terima kasih atas

penelitian, serta atas kesediaanya menguji penulis. Se-

lanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada

Ir. E.Y. Purwani dan Ir. Kunda D.M. atas bimbingan dan

bantuan yang telah diberikan selama penelitian.

Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada

Bapak dan Ibu di Pemalang atas biaya, dorongan semangat

dan doa yang telah diberikan. Penulis juga mengucapkan

terima kasih kepada bapak Endang sekeluarga atas bantuan

dan nasihat yang telah diberikan. Kepada 'BKP Group',

rekan-rekan seperjuangan dan semua pihak yang tidak dapat

penulis sebutlcan satu persatu terima kasih atas bantuan

dan kerjasamanya. Allah juga yang akan membalas amal

setiap hambaNya.

Kesempurnaan hanya milikNya, oleh karena itu kritik

dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk

perbaikan skripsi ini. Akhir kata semoga karya kecil ini

dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca

umumnya

.

H a l a m a n

. . .

KATA PENGANTAR i i i

D A F T A R I S I

. . .

V

. . .

DAFTAR T A B E L v i i

. . .

DAFTAR GAMBAR v i i i

DAFTAR L A M P I R A N

. . .

i x

. I . PENDAHULUAN

. . .

1

A

.

LATAR BELAKANG

. . .

1

I1

.

T I N J A U A N PUSTAKA

. . .

A

.

P R O D U K S I B E R A S

.

.

.

.

B

.

K O M P O S I S I DAN S I F A T F I S I K O K I M I A B E R A S

. . .

C

.

E N Z I M a

.

_{A M I L A S E}

D

.

PEMBUATAN T E P U N G B E R A S KAYA P R O T E I N ( B K P )

E

.

S I F A T - S I F A T F I S I K O - K I M I A DAN N I L A I G I Z I T E P U N G B E R A S KAYA P R O T E I N ( B K P )

. . .

. . .

F

.

PENGGANDAAN SKALA

1

.

P e n d e k a t a n P e n g g a n d a a n S k a l a

. . . .

1 6

2

.

N e r a c a B a h a n

.

.

.

.

.

.

1 9

3

.

O p e r a s i K r i t i s

.

.

.

.

.

.

.

.

19

I11

.

BAHAN D A N M E T O D E

. . .

2 0

A

.

BAHAN DAN ALAT

.

.

.

.

.

.

.

2 0

B

.

METODE P E N E L I T I A N

. . .

2 1

1

.

P e n e l i t i a n P e n d a h u l u a n

. . .

2 1