KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA SERTA PROFIL ASAM LEMAK
TIDAK JENUH MINYAK WIJEN YANG DIKAPSULASI DENGAN
BERBAGAI BAHAN PENYALUT
RADEN NOVIANI HANIPAH
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI SUMBER INFORMASI
SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul Karakteristik Fisik dan Kimia Serta Profil Asam Lemak Tidak Jenuh Minyak Wijen yang Dikapsulasi dengan Berbagai Bahan Penyalut adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. 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.
Bogor, September 2015
Raden Noviani Hanipah
ABSTRAK
RADEN NOVIANI HANIPAH. Karakteristik Fisik dan Kimia serta Profil Asam Lemak Tidak Jenuh Minyak Wijen yang Dikapsulasi dengan Berbagai Bahan Penyalut. Dibimbing oleh SRI SUHARTI dan SURYAHADI.
Salah satu cara untuk menghindari perombakan asam lemak tidak jenuh di dalam rumen adalah dengan teknik mikroenkapsulasi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh komposisi bahan penyalut terhadap karakteristik mikroenkapsulasi minyak wijen yang dihasilkan. Komposisi bahan penyalut yang digunakan, yaitu 25% maltodekstrin dan 75% sodium caseinat, 25% maltodekstrin dan 75% gum arab, 50% maltodekstrin dan 50% sodium caseinat, 50% maltodekstrin dan 50% gum arab. Peubah yang diamati adalah karakteristik fisik dan kimia.Penambahan 50% maltodekstrin dan 50% gum arab berpengaruh nyata terhadap nilai rendemen dan dapat menurunkan nilai kadar air dan aktivitas air. Penambahan sodium caseinat dan gum arab berdampak pada tingginya kandungan oleat, linoleat dan linolenat. Mikroenkapsulasi minyak wijen menghasilkan abu 0.15%-2.44%, LK 10.53%-15.13%, PK 2.12%-41.05%, dan SK 0.66%-1.47%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi optimum untuk mikroenkapsulasi adalah 50% maltodekstrin dan 50% gum arab.
Kata kunci: gum arab, maltodekstrin, minyak wijen, mikroenkapsulasi sodium caseinat
ABSTRACT
RADEN NOVIANI HANIPAH. Characteristic of Physical and Chemical and Unsaturated Fatty Acid Profile of Sesame Oil Capsulated by Various Coating Materials. Supervised by SRI SUHARTI and SURYAHADI.
One way to avoid the overhaul of unsaturated fatty acids in the rumen was the microencapsulation technique. The purpose of this study was to evaluate the effect of various combination of coating materials on sesame oil microencapsulation products. Coating materials composition used that were 25% maltodekstrin and 75% sodium caseinate, 25% maltodekstrin and 75% gum arabic, 50% maltodekstrin and 50% sodium caseinte, 50% maltodekstrin and 50% gum arabic. The variables observed were physical and chemical characteristics. The addition of 50% maltodextrin and 50% gum arabic significant effect on yield value and could be reduce the value of the water content and water activity . The less addition of sodium caseinat and gum arabic impact on the high content of oleic, linoleic and linolenic. Sesame oil microencapsulation produces ash 0.15%-2.44%, LK 10.53%-15.13%, PK 2.12%-41.05%, and SK 0.66%-1.47%. Result of the reaseach indicated that the optimum coating materials composition was 50% maltodekstrin and 50% gum arabic.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA SERTA PROFIL ASAM LEMAK
TIDAK JENUH MINYAK WIJEN YANG DIKAPSULASI DENGAN
BERBAGAI BAHAN PENYALUT
RADEN NOVIANI HANIPAH
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Karakteristik Fisik dan Kimia serta Profil Asam Lemak Tidak Jenuh Minyak Wijen yang Dikapsulasi dengan Berbagai Bahan Penyalut”.
Penelitian ini bertujun untuk menganalisis pengaruh komposisi bahan penyalut (gum arab, maltodekstrin, dan sodium caseinat) terhadap kualitas mikroenkapsulasi minyak wijen yang dihasilkan meliputi sifat fisik dan kimia. Tugas akhir merupakan salah satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar sarjana peternakan di Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Asam lemak tidak jenuh mudah sekali mengalami degradasi didalam rumen sehingga perlu dilakukan proteksi. Salah satu cara untuk memproteksinya dengan teknik mikroenkapsulasi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh komposisi bahan penyalut (maltodektrin, gum arab, dan sodium caseinate) terhadap kualitas mikroenkapsulasi minyak wijen yang dihasilkan. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk kelulusan dan memperoleh gelar Sarjana Peternakan. Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menyadari masih terdapat kekurangan. Semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi penulis sendiri, institusi pendidikan dan pembaca secara umum.
Bogor, September 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
METODE 2
Materi 2
Lokasi dan Waktu Penelitian 2
Prosedur 2
Uji Sifat Kimia 3
Uji Sifat Fisik 4
Rancangan Percobaan dan Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Karakteristik Fisik Mikroenkapsulasi Minyak Wijen 5 Karakteristik Kimia Mikroenkapsualsi Minyak Wijen 7
SIMPULAN DAN SARAN 11
Simpulan 11
Saran 11
DAFTAR PUSTAKA 11
RIWAYAT HIDUP 16
DAFTAR TABEL
1 Karakteristik fisik mikroenkapsulasi minyak wijen 5
2 Kadar air dan aktivitas air 6
3 Kandungan nutrien mikroenkapsulasi minyak wijen 8 4 Profil asam lemak mikroenkapsulasi minyak wijen 9
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir proses mikroenkapsulasi 3
2 Nilai rendemen mikroenkapsulasi pada berbagai komposisi bahan
penyalut 5
3 Karakteristik fisik mikroenkapsulasi pada berbagai bahan penyalut 6
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil uji warna mikroenkapsulasi 13
2 Hasil uji tekstur mikroenkapsulasi 13
3 Hasil uji bau mikroenkapsulasi 13
4 Hasil analisi ragam rendemen 14
5 Hasil analisis ragam kadar air 14
PENDAHULUAN
Daging sapi mengandung asam lemak jenuh yang tinggi. Kandungan asam lemak jenuh yang tinggi ini disebabkan karena adanya proses perombakan dari asam lemak tidak jenuh menjadi asam lemak jenuh. Oleh sebab itu, perlu adanya upaya peningkatan komposisi asam lemak tak jenuh pada daging. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk meningkatkan komposisi asam lemak tak jenuh pada daging adalah dengan penambahan sumber minyak nabati yang banyak mengandung asam lemak tak jenuh. Sumber minyak nabati yang dapat digunakan antara lain minyak wijen, minyak kanola, minyak flaxseed, minyak lenseed, minyak biji bunga matahari, dan lain-lain. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Hidayah et al. (2014), profil asam lemak minyak wijen yang diproteksi mikroenkapsulasi dengan penambahan bahan penyalut sodium caseinat dan laktosa memiliki kandungan oleat yang lebih tinggi dibandingkan minyak flaxseed. Minyak wijen adalah minyak yang berasal dari biji wijen. Kandungan asam lemak tak jenuh utama pada minyak wijen adalah linoleat (C18:2) 46.26% dan oleat (C18:1) 38.84% (Nzikou et al. 2009). Kandungan asam lemak tak jenuh pada minyak wijen mudah sekali dirombak di dalam rumen. Lemak yang masuk ke dalam rumen akan mengalami proses hidrolisis yang akan menghasilkan asam lemak bebas. Asam lemak bebas di dalam rumen akan mengalami proses biohidrogenasi yang membuat asam lemak tak jenuh menjadi asam lemak jenuh (Bauman dan Lock 2006). Salah satu cara untuk menghindari perombakan asam lemak tidak jenuh di dalam rumen adalah dengan teknik mikroenkapsulasi terhadap minyak wijen.
Menurut Sri et al. (2012), mikroenkapsulasi adalah proses pembentukan partikel-partikel kecil yang dikelilingi oleh suatu lapisan penyalut. Mikroenkapsulasi merupakan teknik penyalutan bahan inti (core) dengan bahan penyalut (enkapsulan) yang memiliki hasil akhir berupa mikrokapsul dengan ukuran micron (0.2-5000 µm) (King 1995). Pada proses mikroenkapsulasi minyak wijen, tujuan mikroenkapsulasi adalah memproteksi asam lemak tidak jenuh yang terdapat pada minyak wijen menggunakan berbagai bahan penyalut. Dalam proses pembuatan mikroenkapsulasi dengan metode spray drying bahan cair akan mengalami proses pembentukan emulsi yang stabil, hasil emulsi tersebut kemudian akan diatomisasi dengan menghubungkan udara panas yang dihembuskan ke ruang pengering menggunakan nozzle. Partikel yang disemprotkan dari nozzle akan membentuk droplet. Akibat kontak dengan udara panas, droplet kemudian akan diuapkan dan mendorong pembentukan mikrokapsul (Dziezak 1988).
Pembuatan mikroenkapsulasi membutuhkan bahan penyalut yang berfungsi sebagai bahan pengikat. Pemilihan bahan penyalut menjadi penting karena akan mempengaruhi kemampuan penyalutan terhadap bahan inti. Bahan penstabil emulsi yang baik digunakan dalam mikroenkapsulasi diantaranya
2
dapat membentuk film, memiliki sifat browning yang rendah, dan memiliki daya ikat kuat (Moore et al. 2005). Sodium caseinat memiliki sifat emulsifikasi yang baik, agen pengental, agen pengeras dan water-fat binding (Ruis 2007). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh komposisi bahan penyalut (maltodektrin, gum arab, dan sodium caseinat) terhadap kualitas mikroenkapsulasi minyak wijen yang dihasilkan.
METODE
Materi
Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah miyak wijen yang diperoleh dari CV. MH Farm Bogor, maltodekstrin dari PT. Setia Guna Bogor, sodium kaseinat dari Sigma Aldrich, dan gum arab dari PT. Brataco Bogor, air, BaCl2, kertas saring whatman, kertas A4, NaOH 0.1 N, H2SO4, plastik,
akuades, NaOH dalam metanol 0.2 N, dan Na2SO4.
Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah spray drayer (Mini Spray drier Buchi-190), gelas piala, desikator, erlenmeyer, kromatografi gas, gunting, gelas ukur plastik, gelas ukur (100 ml dan 500 ml), sudip, cawan, alitea XV, soxhlet, vacum pump, tanur, labu khjedal, timbangan analitik, hot plate, water activity meter, alat pengepres, beaker glass cawan, homogenizer (armfield L4R),
oven 105°C, oven suhu 60°C, kuas, labu ukur, neraca digital, labu destilasi, corong buchner dan desikator.
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Industri Pakan, Laboratorium Terpadu Kimia, Laboratorium Penelitian Antar Universitas (PAU), Laboratorium Ilmu dan Teknologi Pakan Fakultas Peternakan IPB dan Laboratorium Pilot Plant SEAFAST Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan selama 3 bulan pada bulan April sampai Juni 2015.
Prosedur Pembuatan Mikroenkapsulasi
3 tipe mini spray dryer Buchi 190. Bahan penyalut maltodekstrin dan sodium caseinat dengan imbangan 25%:75%, maltodekstrin dan gum arab dengan imbangan 25%:75%, maltodekstrin dan sodium caseinat dengan imbangan 50%:50%, maltodekstrin dan gum arab dengan imbangan 50%:50%. Bahan inti dan bahan penyalut dihomogenisasi selama 10 menit dengan kecepatan 1000 rpm.
Gambar 1 Diagram alir proses pembuatan mikroenkapsulasi
Uji Sifat Kimia
Analisis Proksimat. Pengujian nutrien bahan mikroenkapsulasi menggunakan analisis proksimat yang terdiri dari nilai abu, protein kasar (PK), lemak kasar (LK), serat kasar (SK) dan bahan ekstrak tanpa nitrogen (BETN) (AOAC 2005). Nilai total digestible nutrient (TDN) diperoleh dari persamaan (Owens et al.
2010):
TDN = (0.9918 x 18) + (1.272 x LK) + (0.0318 x SK) + (0.8904 x BETN)
Analisis Kadar Air (AOAC 2005). Sampel sebanyak 3 g ditimbang dan dimasukkan dalam cawan yang telah diketahui bobotnya. Selanjutnya sampel dan cawan dimasukkan dalam oven bersuhu 105°C selama 24 jam. Sampel dan cawan didinginkan dan ditimbang. Kadar air sampel dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Kadar air =
x 100%
Penimbangan Bahan Penyalut Penimbangan Bahan Inti
Diaduk dalam pelarut air
Mikroenkapsulasi dengan metode spray dryer (suhu inlet 180±5 °C dan outlet
80±5 °C)
Homogenisasi selama 10 menit dengan kecepatan 10.000 rpm
4
Analisis Aktivitas Air (Aw). Aktivitas air produk mikroenkapsulasi diukur dengan menggunakan water activity meter. Sebelum pengukuran, alat dikalibrasi menggunakan barium klorida (BaCl2) selama 24 jam sampai menunjukkan angka
kalibrasi 0.9. Selanjutnya sampel ditimbang sebanyak 5 g. Sampel dimasukkan ke dalam tempat sampel, lalu diletakkan ke dalam alat pengukur. Setelah 3 jam, nilai aktivitas air akan terlihat pada layar alat pengukur. Aktivitas air ditentukan dengan rumus:
Aktivitas air (Aw) = skala + [(suhu-20˚C) x 0.002]
Analisis Profil Asam Lemak. Asam lemak dianalisis menggunakan alat kromatografi gas dengan kolom yang berisi teknokroma TR-CN 100 dengan metode AOAC (2005):969.33. Sampel sendiri berasal dari proses mikroenkapsulasi berupa bubuk. Lemak sampel didapatkan dengan cara sampel diekstraksi dengan cara menambahkan kloroform : methanol (2:1) sebanyak 5 ml pada 5-10 g sampel, selama satu malam distirrer dengan putaran 300 rpm. Setelah didistirrer, sampel disaring menggunakan kertas saring wathman yang ditambahkan cairan Na2SO4 sebanyak 1 sendok. Setelah itu dievaporator dengan
suhu ± 70˚C. Selanjutnya, lemak sampel yang didapat dimestilisasi dengan menambahkan NaOH dalam methanol 0.2 N sebanyak 10 ml. Selanjutnya lemak sampel dipanaskan hingga mendidih untuk proses hidrolisis. Hasil yang didapat tersebut dikocok hingga tercipta pisahan heptan dan NaCl secara jelas. Heptan kemudian ditransfer sebanyak 1.5-2 ml ke dalam tabung gelas untuk analisis profil asam lemak menggunakan kromatografi gas.
Uji Sifat Fisik
Rendemen. Analisis rendemen bertujuan untuk mengetahui efesiensi proses pembuatan bubuk kapsul dari setiap formulasi bahan. Analisis perhitungan rendemen menggunakan rumus:
Rendemen (%) =
x 100%
5 Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak lengkap (RAL) dengan 4 perlakuan dan 3 ulangan. Model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut :
Yij = µ + τi + ε ij Keterangan :
Yij : Respon percobaan dari perlakuan ke-I dan ulangan ke-j µ : Rataan umum
τi : Efek perlakuan ke-i
ε ij : Error perlakuan ke-I dan ulangan ke-j Perlakuan
Perlakuan yang diberikan adalah :
A1 : 25% maltodekstrin + 75% sodium caseinat
A2 : 25% maltodekstrin + 75% gum arab A3 : 50% maltodekstrin + 50% sodium caseinat
A4 : 50% maltodekstrin + 50% gum arab Analisis Data
Data warna, bau, tekstur, abu, protein kasar (PK), lemak kasar (LK), serat kasar (SK), BETN, dan profil asam lemak dianalisis secara deskriptif. Sedangkan data rendemen, kadar air, dan aktivitas air dianalisis secara statistik menggunakan analisis ragam (ANOVA). Perbedaan nyata diantara perlakuan diuji menggunakan uji DUNCAN (Steel dan Torrie 1993).
Peubah yang Diamati
Peubah yang diamati meliputi warna, bau, tekstur, rendemen, kadar air, aktivitas air, proksimat, dan profil asam lemak.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Fisik Mikroenkapsulasi Minyak Wijen Warna, Bau, Tekstur dan Rendemen Mikroenkapsulasi Minyak Wijen
6
(2006) menyatakan bahwa gum arab memiliki warna putih sedikit gelap sedangkan maltodekstrin memiliki warna putih kekuningan. Menurut Hidayah et al. (2014), mikroenkapsulasi minyak wijen dengan penambahan sodium caseinat
dan laktosa memiliki bentuk serbuk kristal, berukuran sangat kecil, dan halus. Hasil pengamatan sifat fisik mikroenkapsulasi minyak wijen disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Analisis warna,bau, dan tekstur mikroenkapsulasi minyak wijen
Perlakuan Peubah yang diamati
Warna Bau Tekstur
Mikroenkapsulasi A1 Putih Minyak Wijen Halus
Mikroenkapsulasi A2 Putih Tulang Minyak Wijen Halus Mikroenkapsulasi A3 Putih Tulang Minyak Wijen Halus Mikroenkapsulasi A4 Putih Tulang Minyak Wijen Halus
A1 : 25% maltodekstrin + 75% sodium caseinate, A2 : 25% maltodekstrin + 75% gum arab, A3 : 50% maltodekstrin + 50% sodium caseinate, A4 :50% maltodekstrin + 50% gum arab
Mikroenkapsulasi Mikroenkapsulasi Mikroenkapsulasi Mikroenkapsulasi
A1 A2 A3 A4
Gambar 2 Karakteristik produk mikroenkapsulasi minyak wijen dengan berbagai bahan penyalut
Penambahan 50% maltodekstrin + 50% gum arab pada mikroenkapsulasi minyak wijen terhadap rendemen berbeda nyata (P<0.05). Mikroenkapsulasi minyak wijen perlakuan A4 (50% maltodekstrin + 50% gum arab) memiliki nilai rendemen tertinggi. Nilai rendemen A4 lebih tinggi disebabkan karena bobot akhir yang dihasilkan lebih banyak dibandingkan perlakuan lainnya.
7
Gambar 3 Nilai rendemen mikroenkapsulasi pada berbagai komposisi bahan penyalut. Keterangan huruf yang sama pada diagram batang menunjukkan tidak berbeda nyata, A1= 25% maltodekstrin + 75% sodium caseinat, A2= 25% maltodekstrin + 75% gum arab, A3= 50% maltodekstrin + 50% sodium caseinat, A4= 50% maltodekstrin + 50% gum arab
Karakteristik Kimia Mikroenkapsulasi Minyak Wijen Aktivitas Air dan Kadar Air Mikroenkapsulasi Minyak Wijen
Perlakuan mikroenkapsulasi tidak berbeda nyata baik terhadap kadar air maupun aktivitas air. kadar air dan aktivitas air adalah untuk melihat nilai kadar air dan aktivitas air dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Analisis kadar air dan aktivitas air mikroenkapsulasi minyak wijen
Perlakuan Peubah yang diamati
Kadar Air (%) Aktivitas Air (Aw)
Mikroenkapsulasi A1 2.93±0.476 0.783±0.027
Mikroenkapsulasi A2 2.79±1.186 0.746±0.029
Mikroenkapsulasi A3 2.84±0.119 0.779±0.067
Mikroenkapsulasi A4 2.07±0.450 0.732±0.067
A1 : 25% maltodekstrin + 75% sodium kaseinat, A2 : 25% maltodekstrin + 75% gum arab, A3 : 50% maltodekstrin + 50% sodium kaseinat, A4 : 50% maltodekstrin + 50% gum arab
Kadar air adalah salah satu komponen yang penting dalam suatu produk, karena jika kadar air suatu produk tinggi maka akan mengakibatkan produk mudah ditumbuhi khamir dan kapang (Krasaekoopt et al. 2003). Tujuan analisis kadar air adalah untuk mengetahui kualitas produk selama penyimpanan. Suhu pengeringan yang tinggi berpengaruh terhadap kadar air produk mikroenkapsulasi. Menurut Rachmawan (2001), kadar air akan semakin cepat menurun dengan suhu ruang pengeringan yang semakin tinggi. Menurut Reineccius (2004), produk mikroenkapsulasi dengan metode spray drying dapat menghasilkan nilai kadar air sebesar 2%-6%. Produk bahan mikroenkapsulasi yang disimpan diatas nilai kadar
8
air 6% atau lebih akan mengalami proses penggumpalan besar, perubahan kenampakan fisik, dan produk menjadi keras. Berdasarkan hasil pengujian kadar air mikroenkapsulasi dengan berbagai jenis bahan penyalut diperoleh hasil nilai kadar air pada setiap perlakuan berkisar 2.07%-2.93%. Mikroenkapsulasi oleoresin jahe dengan bahan penyalut maltodekstrin dan sodium caseinat (30:70) dapat menghasilkan kadar air sebesar 4.72% (Harimutri et al. 2011).
Aktivitas air adalah salah satu faktor yang berpengaruh terhadap kualitas produk mikroenkapsulasi. Aktivitas air adalah jumlah air bebas yang ada pada suatu bahan. Nilai aktivitas air berkisar 0.732-0.783. Nilai aktivitas air pada setiap perlakuan yang paling baik adalah perlakuan A4 sebesar 0.732. Namun nilai aktivitas pada setiap perlakuan ini masih tinggi. Hal ini disebabkan karena adanya pengaruh lama penyimpanan bahan. Selain itu, suhu juga berpengaruh terhadap peningkatan aktivitas air. Menurut Yusawisana (2002) peningkatan suhu berpengaruh terhadap peningkatan aktivitas air pada kadar air yang sama, juga meningkatkan laju reaksi kerusakan yang terjadi. Aktivitas air yang tinggi berdampak pada semakin meningkatnya jumlah mikroorganisme yang tumbuh pada bahan selama penyimpanan. Aktivitas air diatas 0.8 maka laju kerusakan mikrobiologis kimiawi dan enzimatik berjalan dengan cepat (Alamsyah 2004). Menurut Labuza (1982), selang aktivitas air 0.7 sampai 0.75 dan diatas selang tersebut maka akan mengakibatkan tumbuhnya mikroorganisme. Diperkirakan aktivitas air yang baik untuk mikroenkapsulasi pada kisaran 0.2 sampai 0.4 (Ruckold et al. 2001).
Analisa Proksimat Mikroenkapsulasi Minyak Wijen
Hasil analisis proksimat memperlihatkan bahwa komposisi mikroenkapsulasi minyak wijen bervariasi pada masing-masing perlakuan. Perbedaan kandungan nutrien disebabkan karena adanya perbedaan bahan penyalut yang digunakan dan juga adanya perbedaan komposisi bahan penyalut. Kandungan nutrien abu, lemak kasar, dan serat kasar pada setiap perlakuan tidak jauh berbeda. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Kandungan nutrien mikroenkapsulasi minyak wijen (%BK)
Perlakuan Nutrien A3 : 50% maltodekstrin + 50% sodium caseinat, A4 : 50% maltodekstrin + 50% gum arab 2) Perhitungan TDN dengan rumus (Owens et al. 2010)
Rumus TDN = (0.9918 x 18) + (1.272 x LK) + (0.0318 x SK) + (0.8904 x BETN)
9 kandungan mineral yang berbagai jenis, diantaranya sodium, kalsium, besi, potassium, dan magnesium. Sodium caseinat mengandung kalsium dan magnesium.
Kandungan lemak kasar pada setiap perlakuan berkisar 10.53% sampai 15.13%. Kandungan serat kasar pada setiap perlakuan berkisar 0.66% sampai 1.47%. Kandungan protein kasar pada setiap perlakuan berkisar antara 2.12% sampai 41.05%. Kandungan protein kasar yang paling tinggi adalah perlakuan 25% maltodekstrin dan 75% sodium caseinat, hal ini disebabkan karena adanya penambahan bahan penyalut sodium caseinat pada perlakuan yang memiliki kandungan protein yang tinggi. Sodium caseinat adalah bahan kimia yang berbentuk bubuk putih dengan kandungan protein 65% (Santoso dan Estiasih 2014). Kandungan serat kasar pada setiap perlakuan 0.66%-1.47%. Kandungan BETN setiap perlakuan berkisar 43.05% sampai 80.98%. Kandungan BETN ini tergolong tinggi. Perlakuan mikroenkapsulasi dengan penambahan 50% maltodekstrin dan 50% gum arab memiliki kandungan BETN paling tinggi. Hal ini diduga karena gum arab dan maltodekstrin adalah bagian dari polisakarida. Gum arab terdiri atas campuran polisakarida (komponen utama), oligosakarida dan glikoprotein (Balbiker et al. 2012). Maltodekstrin adalah hasil hidrolisis pati (Anwar et al. 2007).
Profil Asam Lemak Mikroenkapsulasi Minyak Wijen
Berdasarkan hasil pengukuran (Tabel 4), asam lemak tertinggi pada mikroenkapsulasi minyak wijen dicapai oleh asam oleat kemudian diikuti oleh asam palmitat dan asam linoleat. Hasil analisis mikroenkapsulasi minyak wijen pada setiap perlakuan memiliki asam lemak jenuh atau SAFA (saturated fatty acid), asam lemak tidak jenuh tunggal atau MUFA (mono usaturated fatty acid), dan asam lemak tak jenuh majemuk atau PUFA (poly unsaturated fatty acid). Asam lemak jenuh terdiri atas kaprilat (C8:0), kaprat (C10:0), laurat (C12:0), miristat (C14:0), palmitat (C16:0), dan stearat (C18:0), sedangkan asam lemak tak jenuh tunggal yaitu : oleat (C18:1) dan asam lemak tidak jenuh majemuk yaitu : linoleat (C18:2) dan linolenat (C18:3).
10
Minyak wijen memiliki kandungan asam lemak tidak jenuh oleat (C18:1) 34.57%, linoleat (18:2) 10.76%, dan linolenat (18:3) 1.09%. Setelah minyak wijen diproteksi dengan teknik mikroenkapsulasi, asam lemak tidak jenuh oleat (C18:1), linolenat (C18:2) dan linolenat (C18:3) mengalami penurunan (Tabel 4). Penurunan asam lemak tidak jenuh oleat pada A1 sebesar 17.59%, A2 sebesar 3.82%, A3 sebesar 0.43%, dan A4 sebesar 2.08%. Begitu juga asam lemak tak jenuh linoleat terjadi penurunan, A1 sebesar 54.8%, A2 sebesar 11.98%, A3 sebesar 11.53%, dan A4 sebesar 12.56%. Penurunan juga terjadi pada asam lemak tidak jenuh linolenat (C18:3), penurunan A1 sebesar 77.98%, A2 sebesar 35.78%, A3 sebesar 21.10%, dan A4 sebesar 22.02%.
Tabel 4 Profil asam lemak mikroenkapsulasi minyak wijen Peubah Minyak
1) A1: 25% maltodekstrin + 75% sodium caseinate, A2: 25% maltodekstrin + 75% gum arab, A3: 50% maltodekstrin + 50% sodium caseinate, A4:50% maltodekstrin + 50% gum arab
2) C8:0 (kaprilat), C10:0 (kaprat), C12:0 (laurat), C14:0 (miristat), C16:0 (palmitat), C18:0 (stearat), C18:1 (oleat), C18:2 (linoleat), C18:3 (linolenat)
3) Analisis profil asam lemak Laboratorium Terpadu Kimia IPB, Baranangsiang
Penurunan asam lemak tak jenuh yang paling tinggi adalah kandungan linolenat. Hal ini karena asam lemak tidak jenuh majemuk yang memiliki ikatan rangkap lebih dari 2 akan lebih mudah mengalami oksidasi dibandingkan dengan asam lemak tidak jenuh tunggal. Penurunan asam lemak tidak jenuh ini terjadi karena adanya proses pemanasan yang terjadi selama proses pembuatan mikroenkapsulasi menggunakan spray drying dan juga selama proses ekstraksi. Asam lemak tak jenuh yang terdapat pada minyak dapat mengalami penurunan atau terdegradasi selama proses ekstraksi menggunakan pemanasan (Sukma et al.
11
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Mikroenkapsulasi dengan komposisi penyalut menggunakan 50% maltodekstrin dan 50% gum arab dapat meningkatkan nilai rendemen, menurunkan kadar air dan aktivitas air, serta memiliki kandungan profil asam lemak optimal.
Saran
Penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan komposisi maltodektrin dan gum arab denagn imbangan 50:50 dapat meningkatkan rendemen dengan nilai kadar air dan aktivitas air yang rendah. Penelitian selanjutnya sebaiknya juga dilakukan pengamatan mengenai penyimpanan dan perlakuan secara in vivo.
DAFTAR PUSTAKA
Alamsyah AT. 2004. Perubahan bilangan peroksida tepung tulang kaki ayam broiler selama penyimpanan dalam bahan pengemas yang berbeda. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Anwar E, Wery F, Joshita, Aswin AJ. 2007. Maltodekstrin DE 1-5 dari pati singkong sebagai bahan pengikat tablet isap ekstrak daun sirih (Piper betle
L.). J Bahan Alam Indo. 6(3): 99-102
[AOAC]. The Association of Official Analytical Chemistry. 2005. Official Methods of Analysis of The Association of Official Analytical Chemistry. 18st Ed. Gaithersburg (US): AOAC International.
Balbiker R, Merghani TH, Elmusharaf K, Badi RM, Lang F, Saeed AM. 2012. Effects of gum Arabic ingestion on body mass index and body fat percentage in health adult females: two-arm randomized, placebo controlled, double-blid trial. Nutri J. 11(1):111-123.doi:10.1186/1475-2891-11-111
Bauman DE, Lock AL. 2006. Concepts in lipid digestion and metabolism in dairy cows. Di dalam: Eastridge ML, editor. Proceeding of Tri-State Dairy Nutrition Conference: Indiana, Amerika Serikat, 25-26 April 2006. Port Wayne (US): The Oiho State University.hlm 1-14.
Blanchard PH, Katz FR. 2006. Starch hydrolysates. Di dalam: Stephen AM, Phillips GO, Williams PA, editor. Food Polysaccharides and Their Applications, Ed ke-2. Taylor dan Francis, Boca Raton, FL.119–145
12
Charve J, Reineccius GA. 2009. Encapsulation performance of proteins and traditional materials for spray dried flavors. J Agric Food Chem. 57(6): 2486–2492.
Dziezak JD. 1988. Microencapsulation and encapsulated ingredients. Food Technol. 42 (4):136–151.
Harimutri N, Nhestricia N, Subardjo SY, Yuliani S. 2011. Effect of oleoresin concentration and composition of encapsulating materials on properties of the microencapsulated ginger oleoresin using spray drying method.
Indonesian J Agricult. 4(1):33-39.
Hidayah N, Suharti S, Wiryawan KG. 2014. In vitro rumen fermentation of ration supplemented with protected vegetable oils. Med Pet. 37(2): 129-135. King AH. 1995. Evaluation of the mechanisms associated with the release of
encapsulated flavor materials from maltodextrin matrices. In: Risch SJ, Reineccius GA, editor. Encapsulation and Controlled Release of Food Ingredients. Washington (AS): Amer Chem Soc. hlm 143-160.
Krasaekoopt WB, Bhandari H, Deeth H. 2003. Evaluation of encapsulation techniques of probiotics for yoghurt. Int J Dairy. 13(1): 3-13.
Labuza TP. 1980. The effect of water activity on reaction kinetics of food deterioration. JFood Technol. 34(4):36-59.
Moore GRP, Canto, Amante LR, Soldi EA. 2005. cassava and corn starch in maltodextrin production. Quinica Nova. 28(4):596-600.
Nasrullah F. 2010. Pengaruh komposisi bahan pengkapsul terhadap kualitas mikrokapsul oleoresin lada hitam (Piper nigrum L).[skipsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Nurhasanah S, Komari, Hariyadi P, Budijanto S. 2011. Mikroenkapsulasi lemak kaya DHA untuk fortifikasi pada makanan. JIIHF. 13(2):140-149.
Nurjanah, Jacoeb AM, Ulma RN, Puspitasari S, Hidayat T. 2014. Komposisi kupang merah (Musculista senhausia) segar dan rebus. DEPIK. 3(3):241-249. ISSN 2089-7790.
Nzikou JM, Matos L, Bouanga G, Ndangui CB, Pambou NPG, Kimbonguila A, Silou, Linder, Desobry S. 2009. Chemical composition on the seeds and oil of sesame (Sesamum indicum L.) grown in Congo-Brazzaville. Congo (tZA): J Food Sci Technol. 1(1):6-11.
Owens FN, Sapienza DA, Hassen AT. 2010. Effect of nutrient composition of feeds on digestibility of organic matter by cattle. J Anim Sci. 88:E151-E169.
Rabah AA, Abdalla EA. 2012. Decolorization of acacia seyal gum arabic.Annual Conference of Postgraduate Studies and Scientific Research (Basic and Engineering Studies Board); 2012 Feb 17-20; Khartoum, Sudan. Khartoum (SD): University of Khartoum. hlm 1-7.
Rachmawan O. 2001. Pengeringan, Pendinginan dan Pengemasan Komoditas Pertanian. Jakarta (ID): Departemen Pendidikan Nasional.
13 Reineccius GA. 2004. The spray drying of food flavors. J Dry Technol.
22(6):1289-1239.
Ruckold S, Grobecker KH, Isengard HD. 2001. Determination of the contents of water and moisture in milk powder. Fresentius J Analytic Chem. 368:522-527.
Ruis HGM. 2007. Structure rheology relations in sodium caseinate in containing systems. [tesis]. Netherland (CH): Wengeningen University.
Santoso WEA, Estiasih T.2014. Kopigmentasi ubi jalar ungun (lpomoea Batatas var. Ayamurasaki) dengan kopigmen NA-Kaseinat dan protein whey serta stabilitasnya terhadap pemanasan. J Pangan Agroin. 2(4):121-127.
Sri JS, Seethadevi A, Prabha KS, Muthuprasanna P, Pavitra P. 2012. Microencapsulation: A review. Intern J Pharma Bio Sci. 2(1):509-531 Sukma LN, Zackiyah, Gumilar GG. 2010. Pengkayaan asam lemak tak jenuh pada
bekatul dengan cara fermentasi padat menggunakan Aspergillus terreus. J. Sains Tekno. 1(1):66-72.
Steel RGD, Torrie JH. 1995. Prinsip dan Prosedur Statistik Suatu Pendekatan Biometrik. Jakarta (ID): Gramedia Pustaka Utama.
14
Lampiran 1 Hasil uji warna mikroenkapsulasi
Penguji Mikro
1: putih, 2: putih tulang, 3: putih kekuningan Lampiran 2 Hasil uji tekstur mikroenkapsulasi
Penguji Mikro
1: sangat halus, 2: halus, 3: kasar
Lampiran 3 Hasil uji bau mikroenkapsulasi
Penguji Mikro
15 Lampiran 4 Hasil analisis ragam rendemen
JK Db KT F Sig
Perlakuan 7.058 3 2.353 5.272 .027
Galat 3.570 8 .446
Total 10.628 11
SK: sumber keragaman, JK: jumlah kuadrat, db: derajat bebas, KT: kuadrat tengah, F: nilai F, Sig: signifikansi.
Uji lanjut Duncan interaksi perlakuan terhadap rendemen (P<0.05)
Perlakuan N Superskrip
a B
4.00 3 2.0733
3.00 3 2.8367 2.8367
1.00 3 3.6033
2.00 3 4.0933
Sig. .199 .058
Lampiran 5 Hasil analisa ragam kadar air
JK Db KT F Sig
Perlakuan 1.135 3 .378 .719 .568
Galat 4.210 8 .526
Total 5.345 11
SK: sumber keragaman, JK: jumlah kuadrat, db: derajat bebas, KT: kuadrat tengah, F: nilai F, Sig: signifikansi.
Lampiran 6 Hasil analisis ragam aktivitas air
JK Db KT F Sig
Perlakuan 1.393 3 .464 1.004 .440
Galat 3.700 8 .463
Total 5.093 11
16
RIWAYAT HIDUP
Penulis di lahirkan di Bogor, pada tanggal 10 November 1992 dari pasangan R. H. Hamzah S.Pt, M.Si dan R. Hj. Entin Kartini, yang merupakan putri pertama dari tiga bersaudara. Penulis menempuh pendidikan sekolah dasar di SD Negeri Sindang Sari pada tahun 1999-2004. Pendidikan dilanjutkan di SMP Negeri 3 Bogor pada tahun 2004-2007 kemudian melanjutkan pendidikan di SMAN 7 Bogor pada tahun 2007-2011. Penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2011 melalui jalur SNMPTN di Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai staf Departemen Ilmu dan Teknologi HIMASITER pada tahun 2012-2013, staf Departemen Pengabdian Masyarakat HIMASITER pada tahun 2013-2014 dan staf Departemen Eksternal K-SPR pada tahun 2013-2014. Penulis juga aktif dalam berbagai kegiatan kepanitian di HIMASITER. Penulis melakukan Kuliah Kerja Profesi (KKP) di Kabupaten Purwakarta pada bulan Juli-Agustus 2014.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih penulis ucapan kepada Dr. Sri Suharti S.Pt, M.Si selaku pembimbing skripsi dan Dr. Ir. Suryahadi, DEA selaku pembimbing akademik serta pembimbing skripsi atas segala bimbingan, semangat, dukungan, pelajaran serta motivasi yang telah diberikan. Penulis ucapkan terima kasih kepada Dr. Tuti Suryati S.Pt, M.Si dan Dr. Ir. Muhammad Ridla M.Agr selaku penguji sidang pada tanggal 18 Agustus 2015. Terima kasih kepada Dr. Ir. Dwierra Evvyernie Amirroenas, MS, M.Sc selaku penguji seminar pada tanggal 28 Juli 2015 dan terima kasih juga kepada penelitian unggulan perguruan tinggi dengan dana BOPTN 2014 yang telah mendanai penelitian ini.
