OPTIMASI PENGHAMBATAN PENGENDAPAN SARI
KACANG KEDELAI DENGAN METODE SONIKASI
INEZ HARSARI PUTRI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Optimasi Penghambatan Pengendapan Sari Kacang Kedelai dengan Metode Sonikasi adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
INEZ HARSARI PUTRI. Optimasi Penghambatan Pengendapan Sari Kacang Kedelai dengan Metode Sonikasi. Dibimbing oleh SAPTA RAHARJA.
Pengendapan yang terjadi pada produk sari kacang kedelai dikarenakan ukuran partikelnya yang masih berukuran besar. Pengecilan ukuran partikel dilakukan dengan metode sonikasi yang menggunakan gelombang ultrasonik. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik paling optimum untuk sari kacang kedelai, mendapatkan ukuran partikel sari kacang kedelai paling efektif untuk stabilitas emulsi serta mengetahui penerimaan sari kacang kedelai hasil sonikasi oleh panelis. Terdapat dua faktor yang diteliti, yaitu waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, kondisi optimum terjadi pada waktu sonikasi 23 menit dan amplitudo sebesar 33%. Ukuran partikel pada kondisi tersebut adalah 347.29 nm, dimana stabilitas emulsi sari kacang kedelai baik karena tidak terjadi pengendapan selama penyimpanan. Berdasarkan uji organoleptik, rasa dan tekstur sari kacang kedelai dengan proses sonikasi tidak berbeda signifikan terhadap sari kacang kedelai tanpa sonikasi, sedangkan untuk parameter penampakan berbeda secara signifikan.
Kata kunci: pengendapan, ukuran partikel, waktu sonikasi, amplitudo
ABSTRACT
INEZ HARSARI PUTRI. Optimization Inhibition of Precipitation Soymilk by Sonication Method. Supervised by SAPTA RAHARJA.
Precipitation occurred in soymilk products were caused by large size particles. Particle size reduction was done by sonication method with ultrasonic waves. The aim of this research are to get condition optimum of sonication time and amplitude with ultrasonic waves to get the effectiveness of particle size soymilk for stability emulsion and to identify the acceptance of soymilk by panelists. There are two factors studied, sonication time and amplitude of the ultrasonic waves. Based on the research, optimum condition when sonication time was 23 minutes and amplitude was 33%. Particle size in that condition was 347.29 nm, where the stability of soymilk was good because precipitation does not occurs during storage. Based on organoleptic test, taste and texture of soymilk with sonication were not different significantly with soymilk without sonication, and was different significantly for appearance.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian
OPTIMASI PENGHAMBATAN PENGENDAPAN SARI
KACANG KEDELAI DENGAN METODE SONIKASI
GELOMBANG ULTRASONIK
INEZ HARSARI PUTRI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Judul Skripsi : Optimasi Penghambatan Pengendapan Sari Kacang Kedelai dengan Metode Sonikasi
Nama : Inez Harsari Putri NIM : F34090112
Disetujui oleh
Dr Ir Sapta Raharja, DEA Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penyusunan skripsi berjudul “Optimasi Penghambatan Pengendapan Sari Kacang Kedelai dengan Metode Sonikasi Gelombang” dapat diselesaikan. Tema yang diangkat dalam penelitian yang dilaksanakan dari bulan April 2013 hingga Juli 2013 ini adalah proses pengecilan ukuran.
Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Dr. Ir. Sapta Raharja, DEA selaku dosen pembimbing akademik atas arahan dan bimbingannya selama penelitian dan penyelesaian skripsi.
2. Dr. Ir. Ika Amalia Kartika, MT dan Ir. Andes Ismayana, MT selaku dosen penguji atas saran dan arahan dalam penyempurnaan skripsi.
3. Ayahanda Azis Nursyamsoe, Ibunda Nugraheni serta abang Reza Rizaldi beserta keluarga besar atas doa, semangat dan kasih sayangnya.
4. Seluruh dosen, laboran dan staf Departemen Teknologi Industri Pertanian atas ilmu dan bantuannya selama masa perkuliahan.
5. Seluruh teman-teman TIN angkatan 46 atas kebersamaan dan kekeluargaannya.
6. Seluruh pihak-pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu yang turut membantu dalam penelitian dan skripsi.
Semoga skripsi ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
METODE 3
Waktu dan Tempat 3
Bahan 3
Alat 3
Metode Penelitian 3
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Karakterisasi Kacang Kedelai 5
Pengujian Sonikasi 7
Hubungan Ukuran Partikel dengan Faktor Perlakuan 8 Hubungan Stabilitas Emulsi dengan Faktor Perlakuan 13
Pengujian Mutu Sari Kacang Kedelai 15
Pengujian Organoleptik 15
SIMPULAN DAN SARAN 17
Simpulan 17
Saran 17
DAFTAR PUSTAKA 18
LAMPIRAN 20
DAFTAR TABEL
1 Level dari faktor-faktor sonikasi 5
2 Komposisi proksimat kacang kedelai 6
3 Desain matriks percobaan 7
4 Perbandingan ukuran partikel sari kacang kedelai 8 5 Ukuran partikel sari kacang kedelai dengan mikroskop digital 9
6 Pemilihan model pada respon ukuran partikel 10
7 Pemilihan model berdasarkan Lack of Fits pada respon ukuran partikel 10
8 Stabilitas emulsi sari kacang kedelai 13
9 Pemilihan model pada respon stabilitas emulsi 14
10 Pemilihan model berdasarkan Lack of Fits pada respon stabilitas emulsi 14
11 Hasil pengujian sari kacang kedelai 15
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir proses pembuatan sari kacang kedelai 4 2 Grafik 3D permukaan respon ukuran partikel terhadap waktu sonikasi
dan amplitudo 12
3 Grafik kontur permukaan antara respon ukuran partikel terhadap waktu
dan amplitudo 12
4 Hubungan skor penerimaan rasa pada sampel perlakuan 16 5 Hubungan skor penerimaan tekstur pada sampel perlakuan 16 6 Hubungan skor penerimaan penampakan pada sampel perlakuan 17
DAFTAR LAMPIRAN
1 Prosedur pengujian proksimat
20
2 Pengujian stabilitas emulsi 22
3 Hasil pengujian ukuran partikel 23
4 Hasil pengujian stabilitas emulsi 25
5 Hasil pengujian ukuran partikel dengan mikroskop digital 27 6 Hasil pengujian PSA (Particle Size Analyzer) kontrol 30 7 Hasil pengujian PSA (Particle Size Analyzer) sampel optimum 32 8 Lembar penilaian uji skoring sari kacang kedelai 34
9 Tabel Anova uji skoring rasa 35
10 Tabel Anova uji skoring tekstur 37
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Saat ini, sari kacang kedelai atau yang biasa dikenal susu kedelai telah banyak dikenal sebagai minuman alternatif pengganti susu sapi. Hal ini dikarenakan kedelai mempunyai kandungan protein yang cukup tinggi dengan harga relatif lebih murah jika dibandingkan dengan sumber protein lainnya. Protein yang dimiliki kedelai adalah sebesar 4.40%, sedangkan protein susu sapi sebesar 2.90% (Cahyadi 2009).
Sari kacang kedelai merupakan minuman yang dapat menyegarkan sekaligus menyehatkan. Namun khasiat yang dimiliki minuman ini seringkali tidak secara maksimal dikonsumsi masyarakat. Hal ini dikarenakan kandungan gizi pada sari kacang kedelai mengendap. Seringkali ditemui di pasaran, sari kacang kedelai dalam kemasan botol pada bagian dalam di dasar botolnya terjadi pengendapan. Selain itu, pada kemasan tetrapack sari kacang kedelai disarankan untuk dikocok terlebih dahulu. Hal ini menunjukkan bahwa minuman sari kacang kedelai di dalam kemasan mengendap, sehingga harus dikocok dahulu untuk mencampurkan bagian yang mengendap dengan bagian terlarutnya. Minuman yang mengendap bukan berarti minuman tersebut rusak, namun biasanya konsumen tidak menyukai minuman yang mengendap karena pada saat dikonsumsi terasa tekstur minuman yang tidak rata.
Proses koagulasi sari kacang kedelai dipengaruhi oleh interaksi kompleks antara jenis kedelai, suhu pemasakan, volume, kandungan padatan, pH, jenis dan jumlah koagulan serta waktu koagulasi (Obatulu 2008). Namun secara fisik, ukuran partikel merupakan salah satu parameter yang diperlukan untuk menjaga stabilitas sari kacang kedelai. Semakin kecil ukuran partikel, maka semakin stabil produk sari kacang kedelai tersebut. Menurut Purnamasari (2012). stabilitas emulsi tergantung pada ukuran droplet pada fase terdispersinya. Ukuran droplet yang semakin kecil menandakan produk emulsi yang semakin stabil.
Untuk mengatasi masalah pengendapan yang terjadi pada produk minuman sari kacang kedelai, dilakukan upaya pengecilan ukuran partikel untuk menjaga kestabilan emulsinya. Salah satu cara yang digunakan adalah menggunakan metode sonikasi. Sonikasi merupakan aplikasi dari penggunaan energi suara untuk mengaduk partikel dalam suatu sampel dengan tujuan bermacam-macam. Sonikasi dapat digunakan untuk mempercepat pelarutan suatu materi dengan memecah reaksi intermolekular sehingga terbentuk partikel berukuran nano (Kustiningsih 2009).
2
digunakan adalah Ultrasonic Processor (Cole Parmer 20 KHz, 130 watt) dengan faktor waktu sonikasi 20, 40 dan 60 menit serta amplitudo sebesar 20%, 30% dan 40%. Hasil yang diperoleh adalah kondisi stabilitas sari kacang hijau terbaik pada waktu 60 menit dan amplituo 40% menghasilkan ukuran partikel 657 nm.
Pada penelitian ini dilakukan upaya penghambatan pengendapan sari kacang kedelai menggunakan metode sonikasi dengan mengamati pengaruh waktu sonikasi dan ampitudo gelombang ultrasonik menggunakan Ultrasonic Processor
(Cole Parmer 20 KHz, 130 watt) terhadap ukuran partikel. Pembuatan ukuran partikel menjadi lebih kecil pada sari kacang kedelai diharapkan dapat meningkatkan mutu, stabilitas emulsi serta meningkatkan daya serap oleh tubuh.
Perumusan Masalah
Permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini adalah terjadinya pengendapan pada produk minuman sari kacang kedelai di pasaran. Penggunaan metode sonikasi dilakukan untuk pengecilan ukuran partikel sehingga menghambat terjadinya pengendapan, menjaga stabilitas emulsi, mutu dan penerimaan sari kacang kedelai.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah (1) mendapatkan waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik paling optimum untuk sari kacang kedelai, (2) mendapatkan ukuran partikel sari kacang kedelai paling efektif untuk stabilitas emulsi dan (3) mengetahui penerimaan sari kacang kedelai hasil kombinasi optimum waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik oleh panelis.
Manfaat Penelitian
Penentuan waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik akan mempermudah pengecilan ukuran partikel sari kacang kedelai. Ukuran partikel merupakan salah satu parameter dalam menjaga kestabilan emulsi. Oleh karena itu, kondisi terpilih dalam pengujian sonikasi dapat dijadikan sebagai acuan dalam menyesuaikan waktu dan amplitudo dengan ukuran partikel yang diinginkan.
Ruang Lingkup Penelitian
3
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan selama tiga bulan sejak tanggal 9 April hingga 9 Juli 2013. Penelitian dilakukan di Laboratorium Dasar Ilmu Terapan, Laboratorium Pengawasan Mutu, Laboratorium Teknologi Pengemasan, Distribusi dan Transportasi, Fakultas Teknologi Pertanian serta Laboratorium Biofisika Material Departemen Fisika, Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam dan Matematika, Institut Pertanian Bogor.
saring, reagant selenium mixture, KH(IO3)2, campuran indikator hijau bromkresol
0,1% dengan merah metal 0,1% dan NaCl.
Alat
Peralatan yang digunakan untuk pembuatan sari kacang kedelai adalah timbangan, blender, baskom, panci, kain saring, saringan, pengaduk, kompor dan botol jar. Sedangkan peralatan yang digunakan untuk analisis adalah cawan aluminium, cawan porselen, oven, desikator, kertas saring, soxhlet, gelas piala, gelas ukur, erlenmeyer, tanur, Ultrasonic Processor (Cole Parmer 20 KHz, 130 watt), mikroskop digital dan PSA (Particle Size Analyzer).
Metode Penelitian
Penelitian yang dilakukan terdiri dari penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan meliputi karakterisasi kacang kedelai dan pembuatan sari kacang kedelai. Untuk penelitian utama dilakukan pengujian sonikasi, pengujian ukuran partikel, pengujian stabilitas emulsi, pengujian mutu sari kacang kedelai dan pengujian organoleptik.
Karakterisasi kacang kedelai dilakukan untuk mengetahui kandungan proksimat pada kacang kedelai. Parameter yang diuji terdiri dari kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, kadar serat dan kadar karbohidrat (by difference) yang diuji sebanyak 2 kali ulangan.
Proses pembuatan sari kacang kedelai diawali dengan perendaman dalam larutan NaHCO3 0.5% selama 12 jam dengan perbandingan biji kedelai : air = 1:3
4
kemudian disaring dan dipanaskan hingga mendidih. Diagram alir proses pembuatan sari kacang kedelai ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1 Diagram alir proses pembuatan sari kacang kedelai (Modifikasi Dansa 2005)
Sonikasi dilakukan dengan alat Ultrasonic Processor Cole-Parmer. Faktor yang digunakan adalah waktu sonikasi pada 10, 20, 30, 40, 50 dan 60 menit dan amplitudo gelombang ultrasonik pada 20%, 25%, 30%, 35% dan 40%. Penentuan titik optimum menggunakan metode rancangan Response Surface Method (RSM). Menurut Montgomery (2001), RSM adalah himpunan metode-metode matematika dan statistika yang digunakan untuk melihat hubungan antara satu atau lebih variabel perlakuan berbentuk kuantitatif dengan sebuah variabel respon yang bertujuan untuk mengoptimalkan respon tersebut dalam percobaan.
Langkah pertama dalam metode RSM adalah mencari bentuk hubungan antara respon dengan beberapa variabel melalui pendekatan yang sesuai. Jika bentuk hubungan tersebut adalah fungsi Linear, maka pendekatan fungsinya disebut dengan orde pertama yang ditunjukkan pada persamaan berikut :
Y = β0 + β1X1+ β2X2 + ... + βkXk + Ɛi
Jika bentuk hubungannya merupakan Quadratic, maka pendekatan fungsinya disebut orde kedua, yaitu persamannya adalah sebagai berikut:
5 Y = β0 + ∑=1 βiXi + ∑=1 βi2Xi2 + … + ∑ ∑i< βijXiXj + Ɛ
Persamaan pada orde dua menggunakan rancangan percobaan Central Composte Design (CCD) yang memerlukan jumlah unit percobaan lebih banyak daripada rancangan 2k faktorial (permukaan berorde satu). CCD merupakan bagian penting dalam RSM untuk memberikan titik prediksi yang baik, dimana titik-titik faktorialnya hampir sama dengan titik pusat (Wasli 2009). Berikut nilai tiap-tiap level dengan faktor waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik seperti ditunjukkan oleh Tabel 1.
Tabel 1 Level dari faktor-faktor sonikasi
Faktor Level
-√2 -1 0 1 √2 Waktu (menit) 6 10 20 30 34 Amplitudo (%) 23 25 30 35 37
Nilai tiap-tiap level tersebut akan diolah menggunakan software Design Expert 7.0.0 dan dihasilkan kombinasi faktor perlakuan pada desain percobaan. Seluruh kombinasi yang merupakan sampel sari kacang kedelai dilakukan pengukuran partikel dengan mikroskop digital, sedangkan sampel terbaik hasil optimasi akan dilakukan uji PSA, pengujian mutu, stabilitas emulsi dan pengujian organoleptik berupa uji skoring. Parameter penilaian meliputi rasa, tekstur dan penampakan secara keseluruhan. Penilaian dilakukan oleh 30 orang panelis agak terlatih.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi Kacang Kedelai
Kedelai merupakan bahan pangan sumber protein nabati utama bagi masyarakat. Kedelai menjadi salah satu komoditi pangan utama setelah padi dan jagung. Kedelai mengandung 35% protein, bahkan pada varietas unggul kadar proteinnya dapat mencapai 40-43%. Kebutuhan akan kedelai selalu meningkat dari tahun ke tahun (Muchtadi 2010).
Berdasarkan SNI (1995), syarat umum untuk kedelai adalah bebas hama dan penyakit, bebas bau busuk, asam atau bau asing lainnya, bebas dari bahan kimia (insektisida dan fungisida), serta memiliki suhu normal. Kacang kedelai yang dipakai pada penelitian ini tidak terdapat hama, bau busuk, bahan kimia dan suhu normal, sehingga termasuk ke dalam syarat SNI.
6
Tabel 2 Komposisi proksimat kacang kedelai
Parameter Uji Hasil Penelitian Literatur*
Kadar Air (%) 9.19 11-16 *Sumber : SNI (1995) dan Widya Karya Nasional Pangan & Gizi (2000)
Berdasarkan hasil pengujian, didapatkan kadar air kacang kedelai sebesar 9.19%. Nilai ini lebih rendah dari nilai yang ditetapkan SNI yaitu 11-16%. Perolehan kadar air yang rendah dikarenakan kedelai disimpan pada suhu dingin (3oC), sehingga terjadi proses pembekuan yang menurunkan ketersediaan air pada kedelai. Kadar air yang rendah dapat mempertahankan mutu dan daya simpan kedelai. Pengendalian suhu, kelembapan dan penanganan fisik yang tidak baik dapat dikategorikan sebagai kondisi distribusi pangan yang tidak normal. Kondisi distribusi dan suhu akan menentukan umur simpan produk pangan (Herawati 2008). Namun, pada kedelai yang digunakan pada penelitian ini dilakukan pengendalian suhu, sehingga dapat memperpanjang umur simpan kedelai.
Kadar abu suatu bahan menggambarkan banyaknya mineral yang tidak terbakar menjadi zat yang dapat menguap. Menurut Nabryzki (2002), semakin besar kadar abu suatu bahan pangan, maka semakin tinggi pula mineral yang terkandung di dalamnya. Berdasarkan hasil pengujian, nilai kadar abu yang diperoleh sebesar 5.29%. Nilai ini terdapat di dalam rentang data pada literatur yaitu dari nilai 3.6% hingga 5.90%.
Menurut Cahyadi (2009), kedelai memiliki kadar minyak yang tinggi sebesar 18% namun kadar lemak jenuhnya rendah dan bebas terhadap kolesterol serta rendah nilai kalorinya. Nilai kadar lemak yang diperoleh dari pengujian adalah sebesar 17.91%, nilai ini terdapat di dalam rentang data pada literatur yaitu dari nilai 14.94% hingga 22.90%.
Kedelai merupakan sumber serat makanan yang baik yang dibutuhkan oleh tubuh manusia untuk melancarkan pencernaan, menurunkan kolesterol, mencegah diabetes dan serangan jantung. Berdasarkan hasil pengujian, nilai kadar serat yang diperoleh sebesar 6.84%. Nilai ini terdapat di dalam rentang pada data pengujian di literatur yaitu dari 4.34% hingga 7.60%. Sehingga, semakin tinggi kandungan serat yang dimiliki, semakin tinggi pula manfaatnya bagi tubuh.
Nilai kadar protein yang diperoleh dari hasil pengujian sebesar 28.10% berbeda dari data yang didapat pada literatur yaitu rentang nilai dari 36.62% hingga 53.19%. Kandungan gizi yang rendah dapat disebabkan adanya zat antigizi pada kacang kedelai mentah, karena semakin rendah zat antigizi, maka semakin bagus kandungan gizinya. Menurut Muchtadi (2010), nilai gizi protein kedelai mentah sangat rendah, disebabkan adanya anti-tripsin, anti-kirmotripsin dan hemaglutinin.
7 yaitu sebesar 34.8%. Hal ini menunjukkan bahwa kandungan karbohidrat kedelai yang dipakai untuk pengujian memiliki nilai yang lebih rendah dari standar.
Pengujian Sonikasi
Sonikasi merupakan metode pemecahan partikel bahan menjadi berukuran nano dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Menurut Nakahira (2007), penggunaan gelombang ultrasonik dalam pembentukan materi berukuran nano sangatlah efektif. Aplikasi gelombang ultrasonik adalah pemanfaatannya dalam menimbulkan efek kavitasi akustik. Efek ini akan digunakan dalam pembuatan bahan berukuran nano.
Tahap awal pengujian sonikasi adalah menentukan waktu dan amplitudo terbaik. Pada tahap ini amplitudo yang digunakan merupakan batas bawah amplitudo pada Ultrasonic Processor, yaitu sebesar 20%. Amplitudo ini dipakai dengan variasi waktu sonikasi 10, 20, 30, 40, 50 dan 60 menit. Hasil yang diperoleh adalah waktu sonikasi terbaik pada 20 menit. Selanjutnya, dilakukan pengujian untuk mencari amplitudo terbaik, pada waktu sonikasi 20 menit dengan variasi amplitudo 20%, 25%, 30%, 35% dan 40%. Hasil yang diperoleh adalah kondisi optimum hasil kombinasi pada waktu sonikasi 20 menit dan amplitudo 30%. Kedua nilai tersebut dijadikan titik pusat (level 0) pada rancangan RSM.
Kombinasi waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik pada orde kedua diolah menggunakan software Design Expert 7.0.0, sehingga didapatkan desain matriks percobaan seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3 Desain matriks percobaan No. Waktu Sonikasi
8
untuk pengujian mutu dan organoleptik tidak dilakukan Berikut perbandingan ukuran partikel ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 4 Perbandingan ukuran partikel sari kacang kedelai
Nama Ukuran Partikel
Mikroskop Digital (µ m) PSA (nm)
Merk A 3.6 332.243
Merk B 3.6 447.117
Sari Kacang Kedelai Murni (Kontrol) 9 779.75 Pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa ukuran partikel merk A dengan mikroskop digital sebesar 3.6 µm, sedangkan dengan PSA sebesar 332.243 nm. Pergerakan partikel merk A stabil, karena ukuran partikelnya yang sudah kecil dan seragam. Untuk ukuran partikel merk B dengan mikroskop digital sebesar 3.6 µm, sedangkan dengan PSA sebesar 447.117 nm. Pergerakan partikel merk B kurang stabil. Karena ukuran partikelnya yang tidak seragam. Untuk ukuran partikel sari kacang kedelai murni (kontrol) dengan mikroskop digital sebesar 9 µm, sedangkan dengan PSA sebesar 779.75 nm. Pergerakan partikel kontrol dalam sari kacang kedelai tidak stabil, karena aliran partikelnya cepat, sehingga akan mempercepat proses pengendapan.
Hubungan Ukuran Partikel dengan Faktor Perlakuan
Penelitian selanjutnya adalah melakukan pengujian ukuran partikel untuk mengetahui ukuran partikel sari kacang kedelai yang telah melalui proses sonikasi. Proses pengecilan ukuran partikel menjadi nano adalah saat gelombang ultrasonik ditembakkan dalam medium cair, maka akan menimbulkan kavitasi akustik. Selama proses kavitasi, akan terjadi ketidakstabilan gelembung, yaitu pecahnya gelembung kecil akibat suara. Besar kecilnya gelembung kavitasi yang terbentuk dipengaruhi oleh lamanya waktu sonikasi, keadaan material yang akan dikenai gelombang tersebut dan besarnya amplitudo yang digunakan. Namun secara umum, dengan tingginya frekuensi gelombang sonikasi yang digunakan dapat menghasilkan ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan metode konvensional (Ariyandi et al 2007).
Pengujian ini menggunakan mikroskop digital dan uji PSA (Particle Size Analyzer). Mikroskop digital digunakan untuk melihat ukuran dan pergerakan partikel yang terjadi pada seluruh sampel sari kacang kedelai yang diujikan. Sedangkan PSA merupakan alat yang digunakan untuk menentukan distribusi partikel dengan kisaran dari 1.25 nm hingga 10000 nm menggunakan prinsip dynamic ligh scattering dan gerak Brown. Menurut Nikolay et al. (2009), dynamic ligh scattering digunakan untuk mengukur penyebaran cahaya yang terjadi pada suatu objek, sedangkan gerak Brown merupakan gerakan acak atau tidak beraturan pada partikel di zat cair atau gas karena tumbukan. Kecepatan gerak Brown dipengaruhi oleh ukuran, viskositas dan suhu.
9 partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar sudut hamburan cahaya (Triani 2011).
Pengujian PSA menghasilkan keluaran berupa distribusi ukuran partikel dalam intensitas, jumlah dan volum sampel sari kacang kedelai. Ukuran partikel seluruh sampel sari kacang kedelai dengan rancangan RSM dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Ukuran partikel sari kacang kedelai dengan mikroskop digital
Nama Sampel Ukuran Partikel (µ m)
Kontrol 9 kacang kedelai dengan sonikasi menunjukkan hasil yang hampir seragam, yaitu partikel mulai terpecah menjadi bagian yang lebih kecil dan homogen. Namun, terdapat beberapa nilai yang melebihi ukuran kontrol yaitu pada sampel A, C, E dan G. Hal ini menunjukkan bahwa pada kondisi pada sampel A dengan waktu sonikasi 10 menit dan amplitudo 25%, sampel C dengan waktu sonikasi 30 menit dan amplitudo 25%, sampel E dengan waktu sonikasi 6 menit dan amplitudo 30%, serta sampel G dengan waktu sonikasi 20 menit dan amplitudo 23%, merupakan waktu dan amplitudo yang tidak tepat untuk mendapatkan ukuran partikel yang kecil dan homogen.
10
Tabel 6 Pemilihan model pada respon ukuran partikel Sequential Model Sum of Squares [Type I]
Sum of Mean F p-value
Model dikatakan tidak cocok ketika model tidak cukup mewakili rata-rata respon sebagai fungsi dari taraf, sehingga dapat dilakukan pengujian Lack Of Fit. Uji ini dilakukan untuk menentukan kapan model orde pertama tidak lagi memadai, sehingga model orde kedua akan memberikan pendekatan yang memadai ke permukaan respon. Pada Tabel 7 dapat dilihat bahwa nilai Mean Square pada model Linear merupakan nilai paling besar dibandingkan nilai pada model 2Fl, Quadratic dan Cubic, sehingga model ini tidak cukup mewakili rata-rata respon. Sedangkan nilai Mean Square model Quadratic merupakan nilai paling kecil dibandingkan model lainnya. Selain itu, nilai p-value berada di bawah 5% (0.05), sehingga model ini digunakan sebagai orde kedua untuk mencari daerah dan titik optimum respon.
Tabel 7 Pemilihan model berdasarkan Lack of Fits pada respon ukuran partikel Lack of Fit Tests
Hasil input data ukuran partikel hasil sonikasi selanjutnya dianalisa oleh software Design Expert 7.0.0 yang dinamakan sebagai tahap analisis respon. Respon pada penelitian ini adalah ukuran partikel. Proses optimasi yang dilakukan menghasilkan persamaan model Quadratic sebagai berikut :
11 Berdasarkan persamaan model di atas, diketahui bahwa respon yaitu ukuran partikel dipengaruhi oleh faktor perlakuan yang diamati yaitu waktu sonikasi dan amplitudo. Setiap faktor mempengaruhi respon sesuai dengan nilai koefisiennya. Untuk hasil analisis statistik berupa faktor perlakuan dan respon ditunjukkan oleh Lampiran 2a. Perhitungan hasil analisis statistik tersebut disesuaikan dengan hipotesis yang digunakan, yaitu :
H0 : Faktor perlakuan tidak berpengaruh terhadap respon
H1 : Faktor perlakuan berpengaruh terhadap respon
Tingkat signifikan yang digunakan pada software Design Expert 7.0.0 sebesar 5% (0.05), dimana H0diterima jika nilai P lebih besar dari 5%, dan H0
ditolak jika nilai P lebih kecil dari nilai 5%. Berdasarkan perhitungan di atas, diketahui bahwa nilai P dari A, B, A2 dan B2 lebih kecil dari nilai α yaitu 0.05, sehingga tolak H0. Jika H0 ditolak, maka faktor perlakuan A (waktu sonikasi)dan
B(amplitudo) berpengaruh terhadap respon (ukuran partikel). Sedangkan untuk nilai AB lebih besar dari nilai α. Artinya faktor perlakuan waktu sonikasi dan amplitudo tidak bisa dilakukan secara bersamaan, karena tidak akan memberikan pengaruh yang signifikan terhadap ukuran partikel.
Nilai lain yang diketahui adalah Adjusted R-squared, yaitu persentase seberapa besar pengaruh faktor perlakuan terhadap respon. Berdasarkan perhitungan diperoleh bahwa nilai Adjusted R-square sebesar 92.77%, dimana nilai ini menunjukkan adanya pengaruh dari faktor perlakuan waktu sonikasi dan amplitudo terhadap respon ukuran partikel, sedangkan nilai sisanya sebesar 7.23% dipengaruhi oleh faktor-faktor lain di luar respon yang digunakan dalam penelitian ini.
Tahap selanjutnya adalah melakukan kesesuaian model menggunakan uji Lack of Fit. Hipotesis yang digunakan yaitu :
H0 : Tidak terdapat Lack of Fit
H1 : Terdapat Lack of Fit
Tingkat signifikan yang digunakan pada software Design Expert 7.0.0 sebesar 5% (0.05), dimana H0 diterima jika nilai P lebih besar dari 5%, dan H0
ditolak jika nilai P lebih kecil dari nilai 5%. Berdasarkan tabel pada Lampiran 2, diketahui bahwa nilai P Lack of Fit yaitu sebesar 0.0009 lebih kecil dari 5%, sehingga tolak H0. Jika H0 ditolak, maka terdapat kesesuaian dalam model.
Perhitungan Anova dapat dilihat pada Lampiran 3.
Hasil analisis respon oleh software Design Expert 7.0.0 ditampilkan dengan grafik 3Dpermukaan seperti ditunjukkan oleh Gambar 2. Dimana terdapat perbandingan antara ukuran partikel dengan waktu sonikasi dan amplitudo. Semakin besar amplitudo gelombang ultrasonik yang digunakan, semakin besar ukuran partikel yang dihasilkan. Artinya, penambahan amplitudo yang semakin besar akan menghasilkan ketidakstabilan emulsi sari kacang kedelai. Sedangkan untuk waktu sonikasi, pada grafik terjadi sedikit kenaikan pada waktu sonikasi 10 menit. Semakin lama waktu sonikasi tidak berarti ukuran partikel yang dihasilkan semakin kecil. Hal ini dikarenakan, pada waktu 23 menit, grafik mengalami penurunan, kemudian setelah waktu 23 menit grafik mulai mengalami kenaikan kembali. Artinya, waktu sonikasi sebaiknya dilakukan pada titik yang tepat sehingga didapatkan ukuran partikel minimum yang diinginkan.
12
akhirnya mencapai nilai maksimal. Arah grafik menunjukkan bahwa hasil yang diharapkan mencapai titik minimum.
Gambar 2 Grafik 3D permukaan respon ukuran partikel terhadap waktu sonikasi dan amplitudo
Pada software Design Expert 7.0.0 juga menampilkan hasil analisis respon dengan kontur permukaan seperti ditunjukkan pada Gambar 3. Pada gambar terlihat garis-garis kontur melingkar, semakin mengecil lingkaran yang dibentuk, maka wilayah tersebut adalah wilayah optimum. Titik-titik berwarna merah merupakan titik-titik percobaan yang telah dilakukan.
Gambar 3 Grafik kontur permukaan antara respon ukuran partikel terhadap waktu dan amplitudo
13 jauh lebih kecil. Namun bila dibandingkan dengan merk A dan merk B, ukuran partikel hasil sonikasi dengan mikroskop digital masih berukuran lebih besar, sedangkan dengan PSA ukuran partikel hasil sonikasi lebih kecil dari merk B, namun lebih besar dari merk A. Sebaran dan distribusi partikel uji PSA dapat dilihat pada Lampiran 6 dan 7.
Pengecilan ukuran partikel dibutuhkan untuk meningkatkan kelarutan, homogenitas, memudahkan dalam pencampuran serta kenyamanan dalam penggunaan. Sebuah penelitian dilakukan Kim (1999), yaitu gelatin diberikan perlakuan ultrasonik untuk mendapatkan nanopartikel. Kondisi optimum yang dihasilkan pada intensitas sonikasi 28 W, waktu sonikasi 3 menit dalam suhu ruang adalah distribusi ukuran partikel sebesar 100-1000 nm. Gelatin dalam ukuran nano ini bertujuan meningkatkan kelarutan saat dikonsumsi penderita kanker, sehingga gelatin dapat bekerja langsung pada bagian tubuh yang terkena kanker.
Pengecilan ukuran partikel hingga nanopartikel pada sari kacang kedelai selain dengan metode sonikasi dapat dilakukan dengan penekanan melalui nozzle, gaya sentrifugal diantara dua piringan, kopresipitasi, sol-gel dan mikroemulsi.
Hubungan Stabilitas Emulsi dengan Faktor Perlakuan
Pembentukan emulsi yang stabil dipengaruhi oleh konfigurasi partikel fasa terdispersi dalam medium pendispersi. Semakin kecil ukuran partikel fasa terdispersi, maka konfigurasi partikel fasa terdispersi dalam medium pendispersi akan semakin teratur (Suryani et al. 2000). Selain ukuran partikel, kestabilan suatu emulsi juga ditentukan oleh jenis emulsifier yang digunakan, rasio antara fase terdispersi dan fase pendispersi serta perbedaan tegangan antara dua fasa.
Pengujian stabilitas emulsi dilakukan untuk melihat ada atau tidaknya pengendapan yang terjadi pada sari kacang kedelai hasil sonikasi. Berikut hasil perolehan stabilitas emulsi seperti ditunjukkan pada Tabel 8.
Tabel 8 Stabilitas emulsi sari kacang kedelai Nama Sampel Stabilitas Emulsi (%)
Kontrol 97
14
sampel sari kacang kedelai pada Tabel 8 diinputkan pada software Design Expert 7.0.0. Langkah pertama yang dilakukan adalah mencari bentuk hubungan antara respon dengan faktor perlakuannya melalui pendekatan yang sesuai. Pada Tabel 9, hanya model Mean yang dapat dipakai, hal ini dikarenakan nilai pada model Linear, 2Fl, Quadratic dan Cubic memiliki nilai yang lebih besar dari 5%.
Tabel 9 Pemilihan model pada respon stabilitas emulsi Sequential Model Sum of Squares [Type I]
Sum of Mean F p-value
Source Squares df Square Value Prob > F
Mean vs Total 1.290E+005 1 1.290E+005 Suggested
Linear vs Mean 1.00 2 0.50 0.50 0.6231 tinggi pada seluruh model, sehingga tidak ada model yang dapat digunakan.
Tabel 10 Pemilihan model berdasarkan Lack of Fits pada respon stabilitas emulsi Lack of Fit Tests
Berdasarkan tabel di atas, terlihat bahwa waktu sonikasi dan amplitudo tidak memberikan pengaruh dan perbedaan yang signifikan terhadap seluruh sampel sari kacang kedelai yang dilakukan pengujian stabilitas emulsi. Sehingga, tidak terdapat titik optimum yang disarankan oleh softwareDesign Expert 7.0.0.
15
Pengujian mutu yang dilakukan berupa pengujian proksimat, untuk melihat apakah proses sonikasi mempengaruhi kandungan gizi pada sari kacang kedelai. Pengujian proksimat yang terdapat pada SNI terdiri dari uji kadar lemak dan kadar protein, sehingga dilakukan kedua pengujian tersebut untuk membandingkan dengan nilai yang telah ditetapkan oleh SNI. Hasil pengujian ditunjukkan oleh Tabel 11.
Tabel 11 Hasil pengujian sari kacang kedelai
Parameter Uji Hasil Penelitian Literatur* Kontrol Sampel Optimum
Kadar Lemak (%) 1.36 1.33 1 Kadar Protein (%) 2.04 2.3 2 *Sumber : SNI (1995)
Menurut Muchtadi (2010), kedelai terkenal karena kandungan asam lemak tidak jenuhnya, yaitu asam oleat, asam linoleat dan asam linolenat. Berdasarkan pengujian yang dilakukan, kadar lemak kontrol sebesar 1.36%, sedangkan sampel optimum sebesar 1.33%. Penurunan nilai yang diperoleh dapat disebabkan sari kacang kedelai mengalami kontak dengan udara sehingga mempercepat proses oksidasi. Menurut Ketaren (2008), dalam bahan pangan berlemak, konsituten yang mudah mengalami oksidasi spontan adalah asam lemak tidak jenuh dan sejumlah kecil persenyawaan yang merupakan konstituen cukup penting.
Nilai kadar protein sari kacang kedelai kontrol sebesar 2.04% mengalami peningkatan setelah melalui proses sonikasi, yaitu menjadi 2.3%. Semakin lama proses sonikasi, maka energi panas yang dikeluarkan oleh gelombang ultrasonik juga akan semakin besar. Proses pemanasan ini meningkatkan kadar protein dalam sari kacang kedelai. Menurut Muchtadi (2010), peningkatan nilai gizi protein kedelai dapat dilakukan dengan proses pemanasan. Selain itu, menurut Palupi et al. (2007), proses pemanasan bahan pangan dapat meningkatkan ketersediaan zat gizi yang terkandung di dalamnya, misalnya pemanasan kacang-kacangan (kedelai) mentah dapat meningkatkan daya cerna dan ketersediaan protein yang terkandung di dalamnya.
Pengujian Organoleptik
16
Rasa memegang peranan sangat penting dalam citarasa pangan, kenikmatan suatu produk pangan dan penerimaan konsumen terhadap produk tersebut. Berdasarkan uji skoring yang dilakukan terhadap parameter rasa, didapatkan hasil bahwa sari kacang kedelai dengan sonikasi memiliki skor penerimaan 5.37 yang tidak jauh berbeda dengan sari kacang kedelai tanpa sonikasi memiliki skor penerimaan 5.47. Hal ini menunjukkan bahwa tidak ada pengaruh yang signifikan antara kedua sari kacang kedelai tersebut pada tingkat kepercayaan 5% seperti ditunjukkan oleh Gambar 6. Tabel Anova dapat dilihat pada Lampiran 9.
Gambar 6 Hubungan skor penerimaan rasa pada sampel perlakuan
Pengujian organoleptik selanjutnya adalah tekstur. Menurut Smith (2004), tekstur menjadi kunci faktor penerimaan konsumen atas produk pangan. Hasil yang didapatkan adalah bahwa sari kacang kedelai dengan sonikasi memiliki skor penerimaan 4.43 yang tidak jauh berbeda dengan sari kacang kedelai tanpa sonikasi memiliki skor penerimaan 4.73. Hal ini menunjukkan bahwa tidak ada pengaruh yang signifikan antara kedua sari kacang kedelai tersebut pada tingkat kepercayaan 5% seperti ditunjukkan oleh Gambar 7. Tabel Anova dapat dilihat pada Lampiran 10.
,
17 berbeda nyata pada sari kacang kedelai. Grafik untuk penerimaan terhadap parameter penampakan dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8 Hubungan skor penerimaan penampakan pada sampel perlakuan Seluruh sampel yang diujikan berasal dari bahan yang sama, namun hasil organoleptik yang dilakukan, menunjukkan bahwa sari kacang kedelai tanpa sonikasi lebih disukai panelis, sehingga metode sonikasi tidak memberikan pengaruh yang signifikan pada rasa, tekstur dan penerimaan sari kacang kedelai.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kondisi paling optimum untuk pengujian sonikasi adalah pada waktu 23 menit dan amplitudo 33%. Pada kondisi ini, ukuran partikel yang diperoleh sebesar 5.53 µm dengan mikroskop digital dan 347.29 nm dengan pengujian PSA. Ukuran ini dianggap cukup efektif karena dapat menjaga stabilitas emulsi hingga 100%. Namun, metode sonikasi tidak memberikan pengaruh yang signifikan pada pengujian organoleptik yang meliputi parameter rasa, tekstur dan penampakan secara keseluruhan. Oleh karena itu, metode sonikasi dapat dilakukan untuk pengecilan ukuran partikel sari kacang kedelai menjadi ukuran nano, sehingga dapat meningkatkan kestabilan emulsinya, namun dalam segi rasa, tekstur dan penerimaan sari kacang kedelai hasil sonikasi kurang diminati.
Saran
18
DAFTAR PUSTAKA
[AOAC] Association of Official Analytical Chemistry. 1995. Official Method of Analysis of The Association of Official Analyticak Chemistry. Washington D.C.: AOAC Intl.
Ariyandi N, Sudaryanto, Kurniati M, Mujamilah, H Ari. 2007. Pembuatan nanosfer berbasis biodegradabel polilaktat dengan metode sonifikasi. Jurnal Sains Materi Indonesia 8(2):182-186.
Cahyadi W. 2009. Kedelai: Khasiat dan Teknologi. Jakarta (ID) : Bumi Aksara. Dansa E. 2005. Pembuatan soygurt sinbiotik dengan menggunakan kultur
campuran Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei galur shirotaa dan Bifidobacterium longum [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Herawati H. 2008. Penentuan Umur Simpan pada Produk Pangan. Jawa Tengah(ID): Balai Pengkajian Teknologi Pertanian.
Ketaren S. 2008. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta (ID): UI Press.
Kim KJ, Byun Y. 1999. Preparation and characterizations of self-assambled PEGylated gelatin nanoparticles. 4:210-214.
Kustiningsih. 2009. Sintesis dan Karakterisasi Fotokatalis TiO3 Nanotubes dengan Metode Kombinasi Hydrothermal dan Sonikasi. Di dalam: Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia. 2009 Oktober 19-20; Bandung, Indonesia. Montgomery DC. 2001. Introduction to Statistical Quality Control. 5th ed.
Canada: John Wiley & Sons, Inc.
Muchtadi TR, Sugiono, Ayustaningwarno F. 2010. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Bandung (ID): Alfabeta.
Muchtadi D. 2010. Kedelai: Komponen Untuk Kesehatan. Bandung (ID): Alfabeta.
Nabryzki M. 2002. Mineral Components. Di dalam: Sikorski ZE. Chemical and Functional Properties of Food Components 2nd Ed. Boca Raton: CRC Press. Nakahira A, Nakamura S, Horimoto M. 2007. Synthesis of Modified
Hdroxyapatite (HAP) Subtituted with Fe Ion for DDS Application. Osaka: IEEE Transactions on Magnetic. 43(6):2465-2467.
Nikolay, Golub, Markossian KA, Mikhail, Sholukh, Muranov KO, Kurganov BI. 2009. Study of kinetics of thermal aggregation of mitochondrial aspartate aminotransferase by dynamic light scattering: protective effect of α -crystallin. Journal European Biophysical. 38:547-556. doi: 10.1007/s00249-009-0403-7.
19 Palupi NS, Zakaria FR, Prandimurti E. 2007. Pengaruh pengolahan terhadap nilai
gizi pangan. Bogor (ID) : Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan IPB. Purnamasari R. 2012. Pengaruh konsentrasi emulsifier Tween 80 dengan metode
difusi spontan terhadap stabilitas larutan nanoemulsi pewarna alam tegeran [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
[SNI] Standar Nasional Indonesia 01-3830-1995. 1995. Spesifikasi Persyaratan Mutu Susu Kedelai. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional.
[SNI] Standar Nasional Indonesia 01-3922-1995. 1995. Kedelai. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional.
Smith AC. 2004. Texture and mastication. Di dalam: Kilcast D. Texture in Food Volume 2: Solid Foods. England: Woodhead Publishing Limited.
Suryani A, Illah S, Hambali E. 2000. Teknologi Emulsi. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Tiwari BK, O’Donnel CP, Patras A, Brunton N, Cullen PJ. 2009. Stability of anthocyanins and ascorbic acid in sonicated strawberry juice during storage. Journal European Food Technology. 228:717-724. doi: 10.1007/s00217-008-0982-z.
Triani SUD. 2011. Pengaruh waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik terhadap stabilitas suspensi dan mutuu sari kacang hijau [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Wasli AS, Salleh MM, Aziz SA, Hassan O, Mahadi NM. 2009. Medium Optimization for Chitinase Production from trichoderma virens using central composite design. Journal Biotechnology and Bioprocess Engineering. 14:781-787.doi:10.1007/s12257-008-0127-z.
20
Lampiran 1 Prosedur pengujian proksimat 1. Kadar Air (AOAC 1995)
Sebanyak 2-10 gram bahan ditimbang di dalam cawan yang telah dikeringkan dan telah diketahui bobotnya, lalu dikeringkan dalam oven dengan suhu 105oC selama 2 jam, kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai beratnya konstan (kehilangan berat selama pengeringan 30 menit tidak lebih dari 0,001%). Kadar air dihitung dengan rumus :
Kadar air = B1−B2
B1 x 100%
Dimana :
B1 = Berat contoh awal (gram) B2 = Berat contoh akhir (gram) 2. Kadar Abu (AOAC 1995)
Sebanyak 2-10 gram bahan ditempatkan dalam cawan porselen yang telah diketahui bobotnya. Kemudian dibakar sampai tidak berasap dan diabukan dalam tanur pada suhu 600oC selama 2 jam, selanjutnya ditimbang. Kadar abu dihitung dengan rumus :
Kadar abu = Bobot abu setelah pengabuan
Bobot bahan awal x 100%
3. Kadar Lemak (AOAC 1995)
Sebanyak 2 gram contoh bebas air diekstraksi dengan pelarut organik heksana dalam alat soxhlet selama 6 jam. Contoh hasil ekstraksi diuapkan dengan cara diangin-anginkan dalam oven bersuhu 105oC. Contoh didinginkan dalam desikator dan ditimbang hingga diperoleh bobot tetap. Kadar lemak dihitung dengan rumus :
Kadar lemak = Bobot lemak
Bobot contoh x 100%
4. Kadar Protein (Metode Kjeldahl)
Sampel dihomogenkan, kemudian sampel seberat 0,1 gram dimasukkan ke dalam labu kjeldahl 100 ml lalu ditambahkan katalis (CuSO4 dan Na2SO4)
dengan perbandingan 1:1,2, serta 2,5 ml H2SO4 pekat. Selanjutnya sampel
didestruksi selama 2-3 jam sampai berwarna hijau jernih. Setelah didinginkan, sampel dicuci dengan air suling secukupnya, kemudian didestilasi dan dilakukan penambahan NaOH 50% sebanyak 15 ml. Hasil destilasi ditampung dalam Erlenmeyer yang berisi 25 ml asam borat 6 N. Hasil destilasi tersebut kemudian dititrasi dengan H2SO4 0.02 N dan indikator mengsel yang
21
Kadar N (%) = ml titrasi blanko−contoh x N H2SO4 x 14
Bobot contoh x 1000 x 100%
Kadar protein % = % N x faktor konversi (5.75)
5. Kadar Serat (AOAC 1995)
Sebanyak 1 gram bahan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 500 ml dan ditambahkan 100 ml H2SO4 0,325 N. Kemudian dihidrolisis di dalam autoklaf
bersuhu 105oC selama 15 menit. Bahan didinginkan, kemudian ditambahkan 50 ml NaOH 1,25 N. Bahan dihidrolisis kembali di dalam autoklaf bersuhu 105oC selama 15 menit. Bahan disaring menggunakan kertas saring yang telah diketahui bobotnya. Setelah itu, kertas saring dicuci berturut-turut dengan air panas ditambah 25 ml H2SO4 0,325 N dan air panas ditambah 25 ml
aseton/alkohol. Angkat dan keringkan kertas saring dan bahan dalam oven 110oC selama 1-2 jam.
Kadar serat = Bobot kertas saring akhir−bobot kertas saring awal
Bobot contoh x 100%
6. Kadar Karbohidrat
Pada analisis bahan baku, kadar karbohidrat dihitung dengan cara by different, yaitu pengurangan jumlah komponen bahan total dengan berat basah jumlah kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein dan kadar serat. Kadar karbohidrat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
22
Lampiran 2 Pengujian stabilitas emulsi (Suryani et al. 2000)
Sampel dimasukan ke tabung reaksi hingga mencapai ketinggian kurang lebih 10 cm. Lakukan pengamatan terhadap waktu yang diperlukan bagi sampel untuk membentuk dua fasa atau dua lapisan yang terpisah, tinggi total sampel dalam tabung reaksi dan tinggi lapisan atas yang terpisah. Selanjutnya dilakukan perhitungan dengan rumus :
Stabilitas (%) = S−A
S x 100
Dimana :
23 Lampiran 3 Hasil pengujian ukuran partikel
1. Data Penelitian
2. Perhitungan ANOVA menggunakan software Design Expert 7.0.0 Response 1 Ukuran Partikel
ANOVA for Response Surface Quadratic Model
24
25 Lampiran 4 Hasil pengujian stabilitas emulsi
1. Data Penelitian
2. Perhitungan ANOVA menggunakan software Design Expert 7.0.0 Response 1 Stabilitas Emulsi
ANOVA for Response Surface Quadratic Model
26
2. Perhitungan ANOVA menggunakan software Design Expert 7.0.0 Response 1 Ukuran Partikel
ANOVA for Response Surface Quadratic Model
Sum of df Mean F p-value
Source Squares Square Value Prob > F
Model 433.68 5 86.74 31.80 0.0001 significant
A-Waktu Sonikasi 19.49 1 19.49 7.15 0.0318 B-Amplitudo 283.77 1 283.77 104.05 < 0.0001 AB 0.77 1 0.77 0.28 0.6126 A2 34.61 1 34.61 12.69 0.0092 B2 108.85 1 108.85 39.91 0.0004
Residual 19.09 7 2.73
Lack of Fit 18.68 3 6.23 60.30 0.0009 significant
Pure Error 0.41 4 0.10
27 Lampiran 5 Hasil pengujian ukuran partikel dengan mikroskop digital
Kontrol Sampel Optimum
Sampel A Sampel B
28
Sampel E Sampel F
Sampel G
Sampel H29
Sampel K Sampel L
Sampel M
Keterangan :
Kontrol : Tidak dilakukan sonikasi
30
31
Size (nm) Intensity Number Volume
67.63 0.00 0.03 0.00
74.15 0.01 0.03 0.00
123.06 0.04 0.01 0.00
147.96 0.07 0.01 0.00
177.88 0.10 0.01 0.00
195.04 0.12 0.01 0.00
234.49 0.17 0.01 0.00
257.11 0.20 0.01 0.00
269.22 0.21 0.02 0.00
295.20 0.24 0.02 0.00
338.93 0.27 0.02 0.00
371.63 0.30 0.01 0.00
446.80 0.34 0.01 0.00
513.00 0.37 0.01 0.01
676.83 0.40 0.01 0.01
708.13 0.40 0.01 0.01
741.51 0.40 0.01 0.01
776.45 0.40 0.01 0.01
813.05 0.40 0.01 0.01
851.36 0.40 0.01 0.01
891.49 0.40 0.01 0.01
933.50 0.40 0.00 0.01
1,175.21 0.37 0.00 0.01
1,349.32 0.35 0.00 0.02
1,778.75 0.30 0.00 0.02
2,042.28 0.28 0.00 0.02
2,138.53 0.27 0.00 0.02
32
33
Size (nm) Intensity Number Volume
26.92 0.00 0.07 0.00
37.16 0.01 0.05 0.00
61.68 0.04 0.02 0.00
74.15 0.07 0.01 0.00
85.14 0.10 0.01 0.00
89.15 0.12 0.01 0.00
107.18 0.18 0.01 0.00
117.52 0.21 0.00 0.00
123.06 0.23 0.00 0.00
147.95 0.30 0.00 0.00
162.22 0.34 0.00 0.00
195.04 0.41 0.00 0.00
223.93 0.46 0.00 0.00
257.11 0.49 0.00 0.01
269.22 0.50 0.00 0.01
323.68 0.53 0.00 0.01
338.93 0.53 0.00 0.01
354.91 0.53 0.00 0.01
371.63 0.53 0.00 0.01
426.69 0.51 0.00 0.01
467.87 0.50 0.00 0.02
562.49 0.45 0.00 0.02
676.26 0.39 0.00 0.02
776.45 0.35 0.00 0.02
851.36 0.31 0.00 0.02
891.49 0.30 0.00 0.02
933.50 0.28 0.00 0.02
34
Lampiran 8 Lembar penilaian uji skoring sari kacang kedelai Nama Panelis : ………
Tanggal : ...
Berilah tanda √ pada nilai yang dipilih sesuai kode contoh.
35 Lampiran 9 Tabel Anova uji skoring rasa
36
Faktor Koreksi 1793.07 SS Total 48.9333 SS Perlakuan 0.6 SS Panelis 36.9333
SS Error 11.4
Sumber Keragaman df SS MS F Hit F Tabel 1% F Tabel 5%
Perlakuan 1 0 0 1.526316 7.6 4.18
Panelis 29 0 0
Error 29 0 0
Total 59 0
H0 : Perlakuan sonikasi tidak berpengaruh secara signifikan terhadap rasa H1 : Perlakuan sonikasi berpengaruh secara signifikan terhadap rasa F Hitung < F Tabel 1% = Terima H0
37 Lampiran 10 Tabel Anova uji skoring tekstur
38
Faktor Koreksi 1260
SS Total 66.58
SS Perlakuan 1.35 SS Panelis 54.08
SS Error 11.15
Sumber Keragaman df SS MS F Hit F Tabel 1% F Tabel 5%
Perlakuan 1 1.35 1.35 3.51121 7.6 4.18
Panelis 29 54.0833 1.86494
Error 29 11.15 0.38448
Total 59 66.5833
H0 : Perlakuan sonikasi tidak berpengaruh secara signifikan terhadap tekstur H1 : Perlakuan sonikasi berpengaruh secara signifikan terhadap tekstur F Hitung < F Tabel 1% = Terima H0
39 Lampiran 11 Tabel Anova uji skoring penampakan
40
Faktor Koreksi 1837.067 SS Total 38.93333
SS Perlakuan 2.4
SS Panelis 24.93333
SS Error 11.6
Sumber Keragaman df SS MS F Hit F Tabel 1% F. Tabel 5%
Perlakuan 1 2.4 2.4 6 7.6 4.18
Panelis 29 24.9333 0.85977
Error 29 11.6 0.4
Total 59 38.9333
H0 : Perlakuan sonikasi tidak berpengaruh secara signifikan terhadap tekstur H1 : Perlakuan sonikasi berpengaruh secara signifikan terhadap tekstur F Hitung < F Tabel 1% = Terima H0
41
