ABSTRACT
THE EFFECT OF SOAKING TEMPERATURE ON
THE COEFFICIENT OF DIFFUSION AND THE PHYSICAL
PROPERTIES OF KIDNEY BEAN (
Phaseolus vulgaris
L.)
By Nanik Agustina
Water diffusion into seed on the soaking process at room temperature, in
common, may take more than one day. Mean while, longer soaking time can
cause microbial contamination and may influence product quality in term of color,
taste, and smell. Soaking in warmer liquid method is a common method used for
shortening the soaking time. The objective of this research was to determine the
effect of soaking temperature on the coefficient of diffusion and on the physical
properties of Kidney bean (Phaseolus vulgaris L.). The research was conducted at
5 different soaking temperatures: 28 oC (control), 35 oC, 40 oC, 45 oC, and 50 oC,
with 3 replications for each treatment. The parameters measured were dimensions
of specimen, weight of specimen, and temperature of water during soaking. The
diffusivity of water were than derived from water content data. The results
showed that the higher the soaking temperature, the faster the change of
dimensions, weight, and water content. The coefficient of water diffusion of
12,91 x 10-11 m2/s; 6,42 x 10-11 m2/s; 25,64 x 10-11 m2/s; 60,20 x 10-11 m2/s and
48,24 x 10-11 m2/s, respectively. It showed that the higher temperature, the faster
the water diffusion rate and it follows exponential equation D = 0,7272e0,087 T
with the coefficient of determination, R2 = 0,643.
Keywords: Kidney bean, soaking temperature, coefficient of water diffusion,
ABSTRAK
PENGARUH SUHU PERENDAMAN TERHADAP KOEFISIEN DIFUSI
DAN SIFAT FISIK KACANG MERAH
(
Phaseolus vulgaris
L.)
Oleh
Nanik Agustina
Difusi air ke dalam biji-bijian pada proses perendaman dengan suhu lingkungan
membutuhkan waktu lebih dari satu hari. Perendaman yang terlalu lama dapat menimbulkan
kontaminasi mikroba sehingga berpengaruh terhadap kualitas produk, misalnya warna, rasa,
dan bau. Metode perendaman dengan air hangat merupakan metode umum yang digunakan
untuk mempersingkat waktu perendaman. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh suhu perendaman terhadap koefisien difusi air dan sifat fisik kacang merah
(Phaseolus vulgaris L.). Penelitian ini dirancang pada 5 perlakuan suhu: 28 oC (kontrol), 35
o
C, 40 oC, 45 oC, dan 50 oC dengan 3 ulangan untuk masing-masing perlakuan. Parameter
yang diukur adalah perubahan dimensi, perubahan berat bahan selama perendaman dan
riwayat suhu perendaman. Data perubahan kadar air bahan digunakan untuk mencari
koefisien difusi air kacang merah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu
perendaman, semakin cepat peningkatan dimensi, berat, dan kadar airnya hingga akhirnya
mencapai titik maksimum. Koefisien difusi air kacang merah pada perendaman air bersuhu
28 oC, 35 oC, 40 oC, 45 oC, dan 50 oC, berturut-turut adalah 12,91 x 10-11 m2/s; 6,42 x 10-11
m2/s; 25,64 x 10-11 m2/s; 60,20 x 10-11 m2/s dan 48,24 x 10-11 m2/s. Hasil penelitian
mengikuti persamaan eksponensial � = 0,7272�0,087 � dengan koefisien determinasi, R2 = 0,643.
PENGARUH SUHU PERENDAMAN TERHADAP KOEFISIEN DIFUSI DAN SIFAT FISIK KACANG MERAH (PHASEOLUS VULGARIS L.)
Oleh
Nanik Agustina
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada
Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
PENGARUH SUHU PERENDAMAN TERHADAP KOEFISIEN DIFUSI DAN SIFAT FISIK KACANG MERAH (Phaseolus vulgaris L.)
(Skripsi)
Oleh
Nanik Agustina
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Struktur kacang merah (Phaseolus vulgaris) internal (kiri)
dan eksternal (kanan) ... 5
2. Kacang merah... 6
3. Perendaman biji kacang merah di dalam water bath ... 13
4. Diagram alir proses perlakuan perendaman kacang merah... 14
5. Orientasi pengukuran biji kacang merah... 15
6. Penampang silinder ... 18
7. Grafik perubahan panjang kacang merah selama perendaman pada suhu yang berbeda. ... 20
8. Grafik perubahan lebar kacang merah selama perendaman pada suhu yang berbeda. ... 20
9. Grafik perubahan tinggi kacang merah selama perendaman pada suhu yang berbeda. ... 21
10.Perubahan kacang merah pada awal perendaman ... 23
11.Grafik pengaruh suhu perendama terhadap perubahan berat kacang merah ... 25
12.Grafik nilai koefisien difusi air perendaman kacang merah pada suhu yang berbeda. ... 26
13.Grafik pengaruh suhu perendaman terhadap perubahan kadar air kacang merah ... 29
14.Grafik riwayat suhu perendaman ... 30
15. (a) Water bath dan (b) Kacang merah dalam water bath ... 62
17.(a) Oven listrik dan (b) Desikator ... 63
18.Foto-foto perubahan fisik kacang merah pada perendaman
suhu 28oC ... 64
19.Foto-foto perubahan fisik kacang merah pada perendaman
suhu 35oC ... 67
20.Foto-foto perubahan fisik kacang merah pada perendaman
suhu 40oC ... 70
21.Foto-foto perubahan fisik kacang merah pada perendaman
suhu 45oC ... 73
22.Foto-foto perubahan fisik kacang merah pada perendaman
suhu 50oC ... 76
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... viii
I. PENDAHULUAN ... 1
A.Latar Belakang ... 1
B.Tujuan Penelitian... 2
C.Manfaat Penelitian... 3
II.TINJAUAN PUSTAKA ... 4
A.Biji Kacang Merah ... 4
B.Difusi ... 7
C.Laju Difusi Air ... 8
D.Perendaman ... 9
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 10
A.Tempat dan Waktu ... 10
B.Alat dan Bahan ... 10
C.Metode Penelitian ... 10
a. Persiapan Alat dan Bahan ... 10
b. Prosedur Penelitian ... 11
D.Diagram Alir Penelitian ... 14
E. Parameter Pengamatan ... 15
a. Dimensi Kacang Merah ... 15
b. Berat Bahan ... 15
c. Riwayat Suhu Perendaman ... 15
F. Analisis Data ... 16
a. Kadar Air ... 16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 19
A.Pengaruh Suhu Perendaman Terhadap Perubahan Dimensi Kacang Merah ... 19
B.Pengaruh Suhu Perendaman Terhadap Perubahan Berat Kacang Merah ... 24
C.Pengaruh Suhu Perendaman Terhadap Perubahan Kadar Air dan Koefisien Difusi Kacang Merah ... 26
D.Riwayat Suhu Perendaman... 30
V.KESIMPULAN DAN SARAN ... 32
A.Kesimpulan... 32
B.Saran ... 32
DAFTAR PUSTAKA ... 34
LAMPIRAN ... 36
1. Tim Pengqji
Kefi.n
Sekretaris
IIIENGESAIII{AN
:
Sri
lllaluyo,
S.TP.,Il.Sl.,
Ph.D,:
lllarJl,
S.TP., ltl.SL{vls{
i
v
: j
Penguji
Bukan
Pembimbing
:Dr. Ir. Tamrln, lI.S.
lllan Alibas
Zakarla,
ll.$.
t98702
I
OO1RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Baru Martapura, Oku Timur pada tanggal
16 Agustus 1989, sebagai anak keempat dari lima bersaudara,
pasangan Bapak Puani dan Ibu Paryati.
Pendidikan formal dimulai dengan memasuki jenjang pendidikan Sekolah Dasar
(SD) di SD N 2 Martapura Oku Timur, yang diselesaikan pada tahun 2002. Sekolah
Menengah Pertama (SMP) di SMP N 2 Martapura Oku Timur, yang diselesaikan
pada tahun 2005, dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA N 1 Martapura Oku
Timur, yang diselesaikan pada tahun 2008.
Tahun 2008, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas
Pertanian (FP) Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Tahun 2012, penulis melaksanakan Praktik
Umum di PT. Indofood Sukses Makmur Tbk. Bogasari Flour Mills DivisionTanjung
Priok, Jakarta Utara. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di berbagai
organisasi, diantaranya sebagai anggota Bidang Pengabdian Kepada Masyaraka
Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATEKTAN) FP dan Anggota Bidang
Keputrian Forum Studi Islam (FOSI) FP Universitas Lampung periode 2009/2010,
sebagai anggota Departmen Pengabdian Kepada Masyarakat Perhimpunan
Kesejahteraan Forum Studi Islam (FOSI) FP Universitas Lampung periode
SANWACANA
Segala puja dan puji syukur hanyalah milik Allah SWT, karena atas rahmat, hidayah
dan kehendak-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul :
“Pengaruh Suhu Perendaman Terhadap Koefisien Difusi dan Sifat Fisik Kacang Merah (Phaseolus vulgaris L.)”
Shalawat beriring salam selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, beserta
keluarga, sahabat, dan para pengikutnya hingga akhir zaman nanti.
Bersamaan dengan selesainya skripsi ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Sri Waluyo, S.TP., M.Si., Ph.D., selaku pembimbing utama atas
kesediaannya untuk memberikan ilmu, bimbingan, kritik dan saran dalam proses
penyelesaian skripsi ini.
2. Bapak Warji, S.TP., M.Si., selaku pembimbing kedua yang telah memberikan
bimbingan, masukan dan kritikan dalam proses penyelesaian skripsi ini.
3. Bapak Dr. Ir. Tamrin, M.S., selaku pembahas yang telah banyak memberikan
kritikan, masukan dan saran dalam proses penyelesaian skripsi ini.
4. Bapak Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik Pertanian
Universitas Lampung.
5. Bapak Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S., selaku Dekan Fakultas Pertanian
6. Bapak Prof. Dr. Ir. Sugeng P. Harianto, M.S., selaku Rektor Universitas
Lampung.
7. Seluruh staf dosen dan karyawan di Jurusan Teknik Pertanian Fakultas
Pertanian, Universitas Lampung.
8. Spesial untuk Alm. Ibunda yang paling tercinta Paryati Binti Poniman dan
Bapak Puani Bin Kusen yang telah memberikan segenap kasih sayangnya dan
perjuangan luar biasa yang tiada hentinya agar penulis tetap mengenyam
pendidikan hingga sekarang. Engkau adalah motivator dalam segala kegiatan
ku. Semoga Allah SWT membalas semua kebaikkan kalian, amin.
9. Mba Siti Aisayah, mas Marji, mas Juli, mba Yuli, mas Imam, adikku Tio serta
mas Eko Harry Saputra, S.T yang telah memberikan kasih sayang, dorongan
moril, do’a serta material yang tiada hentinya.
10. Sahabatku Uci, Resti, Anisa, Okta, Yuanita, Marinda (N-Dul), Malyan (Pu’ah).
Tak lupa pula teman-teman TEP “08: Astrid, Anis, Leny (Lenong), Sri, Ira,
Teddy, Rahmat, Gandi, Dwi, Arif, Derry, Fadil dan yang lainnya yang tidak
dapat disebutkan satu per satu, terima kasih atas kebersamaan, bantuan dan
semangat yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini.
11. Teman-temanku warga asrama aisyah : Anisa, mba Uyun, mba Tutik, Ayu, mba
Afiah, Ila, Dwi, Ghina, yuk Ve dan keluarga. Terima kasih atas pelajaran hidup
Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, akan
tetapi sedikit harapan semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna dan
bermanfaat bagi kita semua, Amin.
Bandar Lampung, 18 April 2013 Penulis,
Nanik Agustina
Segala Puji dan syukur kepada Allah SWT
Ku persembahkan karya sederhana ini, buah dari
kerja keras dan kesabaran.
Teruntuk :
Mamak (Alm) wanita terhebat sang pahlawan
hidupku dan Bapak sang penyemangatku atas
segala do’a, bimbingan, dukungan,
harapan dan
cinta kasihnya yang tak terhingga serta perjuangan
dan pengorbanan yang luar biasa untukku dan
saudara-saudaraku.
Kakak-kakakku dan adikku tersayang atas
keceriaannya.
Tidak semua kegagalan itu berarti gagal, selama proses
yang di jalankan itu adalah benar dan sungguh-sungguh.
Tidak semua keberhasilan/kesuksesan itu berarti
berhasil/sukses, selama proses yang dijalankan itu adalah
kecurangan.
Sesungguhnya ilmu itu diperoleh dengan belajar,
kesantunan itu diperoleh dengan kerendahan hati, sedangkan
kesabaran itu diperoleh dengan keteguhan hati,”
(HR. Ibnu
Fajar)
... niscahya Allah akan meninggikan orang-orang
yang beriman diantaramu dan orang-orang yang
diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kacang–kacangan termasuk famili Leguminosa atau polongan. Jenis kacang–
kacangan yang banyak dikenal oleh masyarakat antara lain kacang merah, kacang
kedelai, dan lain-lainnya. Kacang-kacangan merupakan sumber protein yang
tinggi (Soedjono, 1995) dan mempunyai daya guna yang luas.
Kacang merah kering merupakan sumber protein nabati, karbohidrat kompleks,
serat, vitamin B, tiamin, kalsium, fosfor, dan zat besi. Kacang merah memiliki
kandungan lemak dan natrium yang sangat rendah, mengandung sedikit lemak
jenuh, serta bebas kolesterol. Khasiat kacang merah tersebut dapat diperoleh
secara sempurna dengan cara pengolahan terlebih dahulu, yaitu dengan perebusan
dan perendaman. Perebusan dan perendaman tersebut perlu dilakukan untuk
menghilangkan kemampuan kacang merah memproduksi gas dalam usus yang
dapat menyebabkan perut kembung (http://aldihilal.student.umm.ac.id
/2010/10/07/kandungan-gizi-kacang-merah/).
Semua komoditas pertanian pada dasarnya mempunyai sifat higroskopis, yaitu
kemampuan bahan menyerap air yang berada di udara sekitarnya dan melepaskan
dengan cara perebusan atau perendaman dapat mengakibatkan kacang merah
terhidrasi sehingga menjadi lunak atau sering disebut masak.
Difusi air ke dalam biji-bijian pada proses perendaman membutuhkan waktu yang
cukup lama (Engels dkk., 1986 dalam Kashaninejad dkk., 2009). Perendaman
biji-bijian pada suhu ruang dengan waktu yang lama dapat menimbulkan mikroba
kontaminasi dan dapat berpengaruh terhadap kualitas produk, misalnya warna,
rasa, dan bau (Bello dkk., 2004). Metode yang biasa digunakan untuk
mempersingkat waktu perendaman yaitu metode perendaman dengan air hangat.
Perendaman kacang merah dengan suhu yang lebih tinggi dapat meningkatkan
difusivitas kelembaban kacang merah.
Berdasarkan latar belakang tersebut, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui
pengaruh suhu perendaman terhadap koefisien difusi air dan sifat fisik kacang
merah. Pengaruh suhu perendaman terhadap koefisien difusi air dan sifat fisik
kacang merah tersebut dapat digunakan untuk mengetahui suhu dan lama waktu
perendaman yang optimum pada suatu proses pengolahan, serta diketahui pula
seberapa cepat adsorpsi air dapat dicapai.
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu perendaman terhadap
C. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai informasi ilmiah yang
bermanfaat bagi pengembangan ilmu dan teknologi pengolahan pangan,
khususnya tentang pengaruh suhu perendaman terhadap koefisien penyerapan
I. TINJAUAN PUSTAKA
A. Biji Kacang Merah
Biji-bijian pada umumnya mempunyai bagian-bagian utama, yaitu :
1. Kulit biji (spermodermis). Kulit biji berasal dari selaput bakal biji
(integumen), oleh sebab itu biasanya kulit biji tumbuhan biji tertutup
(Angiospermae) terdiri atas dua lapisan, yaitu:
Lapisan kulit luar (testa). Lapisan ini mempunyai sifat yang
bermacam-macam, ada yang tipis, ada yang kaku seperti kulit, dan ada yang keras
seperti kayu atau batu. Bagian ini merupakan pelindung utama bagi bagian
biji yang ada di dalam. Lapisan luar ini juga dapat memperlihatkan warna
dan gambaran yang berbeda-beda : merah, biru, perang, kehijau-hijauan, ada
yang licin rata dan ada pula yang keriput. Bagian lain yang ada pada kulit
luar biji adalah pusar biji (hilus), yaitu bagian kulit luar biji yang merupakan
bekas perlekatan dengan tali pusar, biasanya kelihatan kasar dan
mempunyai warna yang berlainan dengan bagian lain kulit biji. Pusar biji
jelas kelihatan pada biji tumbuhan berbiji polong, seperti : kacang merah
(Phaseolus vulgaria L.), kacang panjang (Vigna sinensis), dll.
Lapisan kulit dalam (tegmen), biasanya tipis seperti selaput, sering juga
2. Tali pusar (funiculus), merupakan bagian yang menghubungkan biji dengan
tembuni. Biji akan terlepas dari tali pusarnya ketika biji tersebut masak, dan
pada biji hanya tampak bekasnya saja yang dikenal sebagai pusar biji.
3. Inti biji atau isi biji (nucleus seminis), yaitu semua bagian biji yang terdapat
di dalam kulitnya. Inti biji ini terdiri atas :
Lembaga (embriyo), merupakan calon individu baru.
Putih lembaga (albumen), jaringan berisi cadangan makanan untuk masa
permulaan kehidupan tumbuhan baru (kecambah) sebelum dapat mencari
makanan sendiri (Tjitrosoepomo, 1990).
Gambar 1. Struktur kacang merah (Phaseolus vulgaris) internal (kiri) dan eksternal (kanan)
(Http://www.ibguides.com/biology/notes/reproduction-angiosperms-)
Kacang merah atau kacang jogo (kacang buncis tipe tegak) termasuk famili
Leguminosa genus Phaseolus, dan spesies Vulgaris (Rachmawan, 2001). Kacang
merah merupakan tanaman semak yang tegak dan ada yang merambat. Tinggi
tanaman kacang merah sekitar 3,5 – 4,5 meter, warna biji bertotol-totol merah tua
dan buahnya berbentuk polong memanjang, sedikit lebih panjang dibandingkan
buncis. Jumlah biji kacang merah sekitar 2-3 biji dalam satu polongnya (Zebua,
Gambar 2. Kacang merah
Kacang merah kaya akan asam folat, kalsium, serat, dan karbohidrat kompleks
yang tergolong tinggi. Kandungan lemak dan natrium yang dimiliki oleh kacang
merah sangat rendah, nyaris bebas lemak jenuh serta bebas kolesterol. Kacang
merah juga merupakan sumber serat yang baik. Kacang merah kering sebanyak
100 g dapat menghasilkan 4 g serat yang terdiri dari serat yang larut air dan serat
yang tidak larut air (Krisna, 2011). Komposisi kacang merah dapat dilihat pada
Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Komposisi kimia kacang merah
Komposisi (per 100 gram bahan) Kacang merah
kering
Kacang merah segar
Kacang merah rebus
Kalori (Kal) 314,00 171,00 144,00
Protein (g) 22,10 11,00 10,00
Lemak (g) 1,10 2,20 1,00
Karbohidrat (g) 56,20 28,00 24,70
Kalsium (mg) 502,00 29,30 144,00
Phospor (mg) 429,00 134,00 150,00
Besi (mg) 0,30 3,70 2,80
Vitami A (RE) 0,00 0,00 0,00
Vitamin C (mg) 0,00 0,00 0,00
Vitamin B1 0,40 0,15 0,10
Sumber: Departemen Kesehatan (1995) dalam Ekawati (1999)
Selain mengandung nilai gizi yang cukup baik, kacang merah juga mengandung
bersifat mengikat mineral terutama Fe, Zn, Mg, dan Ca. Senyawa ini sulit untuk
dicerna, sehingga fosfor dalam asam fitat tidak dapat digunakan oleh tubuh.
Senyawa anti gizi yang paling banyak terdapat pada kacang merah adalah
hemaglutinin yang bersifat racun (Muchtadi, 1989a dalam Ekawati, 1999)
B. Difusi
Difusi/transfer massa merupakan proses fisika yang mempunyai peran sangat
penting pada fisiologi tumbuhan. Difusi adalah gerakan molekul dari tempat yang
berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah (Agustriana dan
Tripeni, 2006). Suyitno (2008) menambahkan bahwa difusi merupakan salah satu
prinsip yang menggerakkan partikel zat seperti CO2,O2 dan H2O masuk ke dalam
jaringan. Air bergerak dari daerah yang airnya lebih banyak ke daerah yang
airnya lebih sedikit. Suyitno (2008) menyatakan, bahwa gerak partikel zat
dipengaruhi oleh beberapa faktor penting, meliputi :
Beda suhu. Setiap zat cenderung dalam keadaan bergerak. Tenaga gerak
semakin besar pada suhu yang semakin tinggi, sehingga gerak zat akan
semakin cepat.
Beda konsentrasi. Perbedaan konsentrasi zat membangkitkan tenaga gerak
suatu zat.
Beda tekanan, Pergerakan zat juga terjadi karena adanya beda tekanan antara
dua daerah.
C. Laju Difusi Air
Hukum Ficks II menyatakan bahwa laju difusi tidak hanya bergantung dengan
gradien konsentrasi saja, tetapi juga dengan waktu. Partikel-partikel suatu zat
akan tersebar merata dalam ruang yang ada pada jangka waktu tertentu jika
partikel tersebut dapat bergerak bebas tanpa terhambat oleh gaya tarik. Setelah
distribusi merata, akan terdapat lebih banyak partikel yang bergerak dari daerah
yang partikelnya lebih pekat ke daerah yang partikelnya kurang pekat dan
sebaliknya. Difusi merupakan gerakan partikel secara menyeluruh pada arah
tertentu. Perbedaan konsentrasi yang semakin besar pada suatu daerah, maka
makin besar kecepatan difusinya. Partikel tetap terus bergerak bebas meskipun
keseimbangan telah tercapai, tetapi tidak akan terjadi difusi lagi. Keseimbangan
dinamis tersebut terjadi dikarenakan zat yang memasuki daerah tertentu dan zat
yang dikeluarkannya mempunyai jumlah yang sama (Loveless, 1991).
Kulit biji yang keras dapat menghalangi penyerapan air ke dalam biji. Beberapa
spesies lain, air dan oksigen tidak dapat menembus biji tertentu karena jalan
masuk dihalangi oleh sumpal-gabus (sumpal stofiolar) pada lubang kecil (lekah
strofiolar) di kulit biji, untuk melepaskan sumpal tersebut dibutuhkan energi
goncangan pada biji sehingga biji tersebut mampu menyerap air (Salisbury dan
Ross, 1995a).
Difusi akan terjadi dari daerah yang lebih hangat ke daerah yang lebih dingin
(Loveless, 1991). Naiknya suhu dapat meningkatkan kecepatan rerata semua
partikel berukuran molekul dan dapat mematahkan ikatan hidrogen pada air,
digunakan untuk memperluas dan melunakkan biji-bijian (Kashaninejad, 2009),
sehingga penyerapan air menjadi lebih tinggi. Dengan demikian, penerapan suhu
yang lebih tinggi memiliki potensi untuk mempersingkat waktu perendaman yang
diperlukan untuk mencapai kadar air tertentu (Kashaninejad, 2009).
D. Perendaman
Perendaman sangat penting dalam pengolahan biji-bijian menjadi berbagai macam
makanan. Pengolahan kacang merah dengan cara perebusan atau perendaman
dapat mengakibatkan kacang merah terhidrasi sehingga menjadi lunak atau sering
disebut masak dan mengalami pertambahan dimensi serta pertambahan bobot
kacang. Selain itu, perendaman juga berfungsi untuk menghancurkan anti gizi
dan anti nutrisi yang bersifat racun dari biji-bijian tersebut.
Hasil penelitian Muchtadi (1989b) dalam Ekawati (1999) menyatakan bahwa
racun hemaglutinin dapat dihancurkan dengan pemanasan 100 o C, dimana untuk
kacang-kacangan waktu pemanasan dapat dipersingkat apabila kacang-kacangan
tersebut sebelumnya telah direndam dengan air semalaman (12 jam).
Menurut Muchtadi (1989b) dalam Ekawati (1999) pemanasan dalam autoklaf
pada tekanan 15 psi selama 15-20 menit dapat menghancurkan hampir seluruh
antitripsin terutama bila biji tersebut direndam terlebih dahulu selama beberapa
waktu. Perendaman biji juga perlu dilakukan untuk menghilangkan kemampuan
kacang merah untukmemproduksi gas dalam usus yang akan membuat perut
terasa kembung
I. METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2012 sampai dengan November
2012 di Laboratorium Rekayasa Bioproses dan Pascapanen, Jurusan Teknik
Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
B. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah water bath, timbangan analitik
OHAUS (Triple beam balance 2610 g 5 lb 2oz), timbangan digital OHAUS
(Adventurer cap 2010 g), stopwatch, oven listrik (Venticell), thermometer, cawan,
digital caliper, gelas ukur, dan kertas tisu. Bahan yang digunakan dalam
pengujian adalah kacang merah varietas lokal yang dibeli dari pasar tradisional di
Bandar Lampung.
C. Metode Penelitian
a. Persiapan Alat dan Bahan
1. Mengkondisikan alat-alat yang akan digunakan, seperti water bath dan oven
dengan suhu yang telah ditentukan, serta mengkalibrasi timbangan analitik dan
2. Mempersiapkan cawan, digital caliper, stopwatch, thermometer, gelas ukur,
dan kertas tisu.
3. Kacang merah yang akan digunakan disortir terlebih dahulu. Tujuan
penyortiran kacang merah ini adalah untuk memisahkan kacang dari kotoran
yang bercampur di dalamnya dan memisahkan kacang yang rusak serta
memisahkan kacang merah yang ukurannya terlalu kecil atau terlalu besar agar
diperoleh ukuran kacang yang seragam.
b. Prosedur Penelitian
Kacang merah yang telah disortir kemudian ditentukan kadar airnya dengan cara
pengambilan sampel secara acak sebanyak 10 biji kacang merah dan kemudian
ditimbang dengan menggunakan timbangan digital OHAUS. Sampel kemudian
dimasukkan ke dalam oven pada suhu 105 oC selama 24 jam. Setelah kering total,
sampel kacang merah ditimbang kembali. Selanjutnya, kadar air awal bahan
dihitung dengan persamaan:
KA(%bb ) =
W0−W1
W0 x 100 %
... (1)
dan
KA(%bk ) =
W0−W1
W1 x 100 %
... (2)
dengan : KA (%bk) : kadar air basis kering (%)
KA (%bb) : kadar air basis basah (%)
W0 : berat awal kacang merah (g)
Semua perlakuan di atas dilakukan tiga kali ulangan. Setelah diketahui kadar air
awalnya, kacang merah ditimbang sebanyak 500 g, kemudian direndam ke dalam
tangki water bath yang berisi air 11 liter dengan perlakuan suhu dan waktu seperti
[image:31.595.107.461.237.336.2]pada Tabel 2.
Tabel 2. Variasi suhu dan waktu perendaman
Perlakuan Suhu (°C) Waktu (menit) Interval waktu pengamatan (menit)
PI (kontrol) 28 600 30
25 20 15 10
P2 35 500
P3 40 400
P4 45 300
P5 50 200
Interval waktu pengamatan pada Tabel 2 di atas ditentukan sesuai dengan suhu
yang digunakan. Semakin tinggi suhu yang digunakan maka semakin kecil
interval waktu pengamatannya. Suhu rendah membutuhkan waktu yang lebih
lama bagi bahan untuk menyerap air dibandingkan dengan suhu yang tinggi, oleh
sebab itu interval waktu pengamatan berbeda untuk suhu yang berbeda. Lama
waktu perendaman ditentukan sesuai dengan kebutuhan pengambilan 20 titik
pengamatan, sehingga semakin lama interval waktu pengamatan maka semakin
lama waktu perendamannya.
Biji kacang merah diambil secara acak setelah tiba waktu pengamatannya, lalu
diatuskan dan dilap menggunakan kertas tisu untuk menghilangkan air permukaan
biji dan kemudian diukur dimensi dan beratnya. Semua perlakuan tersebut
dilakukan tiga kali ulangan setiap interval waktu yang ditentukan. Jumlah sampel
yang digunakan untuk setiap ulangan adalah sebanyak 10 biji kacang merah.
Gambar 3. Perendaman biji kacang merah di dalam water bath Panel pengatur suhu
Tangki air
Heater dengan thermostat
D. Diagram Alir Penelitian
Proses perendaman kacang merah pada penelitian ini dimulai dengan penyortiran
kacang merah, kemudian dilanjutkan dengan penimbangan, pengamatan sebelum
perendaman, pengamatan selama perendaman. Data-data yang diperoleh
[image:33.595.115.553.265.712.2]kemudian dilakukan analisis data. Diagram alir penelitian dapat dilihat pada
Gambar 4.
Gambar 4. Diagram alir proses perlakuan perendaman kacang merah Mulai
Penyortiran kacang merah
Penimbangan kacang merah sebanyak 500 g
Pegukuran dimensi awal Pengukuran berat awal Perendaman kacang merah dengan suhu 28 oC selama 600 menit
Perendaman kacang merah dengan suhu 35 oC selama 500 menit
Perendaman kacang merah dengan suhu 40 oC selama 400 menit
Perendaman kacang merah dengan suhu 45 oC selama 300 menit
Perendaman kacang merah dengan suhu 50 oC selama 200 menit
Δt = 30 menit Δt = 25 menit Δt = 20 menit Δt = 15 menit
Pengukuran dimensi, berat kacang merah dan pengamatan suhu
Selesai
Δt = 10 menit
E. Parameter Pengamatan
a. Dimensi Kacang Merah
Biji kacang merah diambil secara acak sebanyak 10 butir sebagai sampel untuk
pengukuran dimensi kacang merah. Orientasi dimensi kacang merah yang diukur
adalah panjang, lebar, dan tinggi (Gambar 5). Pengukuran dimensi panjang
tersebut menggunakan digital caliper. Pengukuran dimensi panjang ini dilakukan
sebelum proses perendaman dan selama waktu perendaman dengan sampel yang
[image:34.595.164.451.353.427.2]berbeda (tidak kontinyu).
Gambar 5. Orientasi pengukuran biji kacang merah
b. Berat Bahan
Pengamatan ini dilakukan dengan cara menimbang biji kacang merah sebelum
perendaman dan selama perendaman dengan masing-masing interval waktu
pengamatan sebagaimana Tabel 2 dengan menggunakan timbangan digital
OHAUS.
c. Riwayat Suhu Perendaman
Riwayat suhu selama perendaman dimaksudkan untuk mengetahui peningkatan
atau penurunan yang terjadi pada air perendaman selama proses perendaman
kacang merah. Riwayat suhu diamati dengan menggunakan thermometer untuk
mengamati perubahan suhu air di tempat bahan diletakkan.
F. Analisis Data
Data-data hasil pengamatan dan perhitungan yang diperoleh akan dianalisis serta
disajikan dalam bentuk tabel ataupun grafik.
a. Kadar Air
Pengukuran kadar air bertujuan untuk mengetahui jumlah air yang terkandung
pada bahan. Pengukuran kadar air dilakukan sebelum perendaman dan di setiap
waktu pengamatan dengan menggunakan metode gravimetri, yaitu sebagai
berikut :
1. Menimbang cawan kosong
2. Mengambil sampel secara acak sebanyak 10 biji kacang merah atau 4 g dan
kemudian memasukkannya ke dalam cawan yang telah ditimbang.
3. Memasukkan sampel ke dalam oven selama 24 jam dengan suhu 105 oC.
4. Mengeluarkan sampel yang telah dikeringkan dan menimbangnya kembali.
Perhitungan kadar air yang terkandung dalam bahan dapat dihitung dengan rumus
pengukuran kadar air pada persamaan (1) dan (2).
b. Koefisien difusi
Nilai koefisien difusi air dicari dengan cara :
1. Mencari koefisien laju pembasahan/penyerapan air (k) dengan Persamaan 6
dM
dt =−k . M−Ms ...(6) Persamaan 6 dapat diselesaikan dengan metode integrasi analitik, sehingga
diperoleh Persamaan 7 (Istadi dkk., 2002).
Mt−Ms
M0−Ms
= e
−kt ...(7)
Keterangan :
Mt : kadar air kacang merah pada waktu t saat perendaman (%)
M0 : kadar air awal kacang merah sebelum direndam (%)
Ms : kadar air kesetimbangan (%)
k : konstanta pembasahan (1/menit)
t : waktu (menit)
2. Menghitung nilai koefisien difusi dengan menggunakan persamaan Nishiyama,
1947 dalam Abdullah (1998):
k = A
V D... (8) dimana A adalah luas permukaan biji (ml), V adalah volume biji (ml), k adalah
konstanta perendaman, dan D adalah difusivitas massa (cm2/s). Biji yang
digunakan dalam penelitian ini adalah biji kacang merah yang bentuknya
diasumsikan mendekati bentuk silinder panjang, sehingga rumus yang digunakan
adalah :
k = 2πr L
πr2L �... (9) Persamaan (9) dapat disederhanakan menjadi :
D = k2r2
dimana r adalah jari-jari biji dan L adalah tinggi biji kacang merah.
Gambar 6. Penampang silinder L
