31 BAB III
METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Rekayasa Proses Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta; Laboratorium Rekayasa Proses Pengolahan Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta; dan Balai Besar Penelitian Padi, Subang, Jawa Barat. Penelitian dilaksanakan pada bulan Oktober 2015 – Maret 2016.
B. Bahan dan Alat 1. Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah kacang koro pedang yang diperoleh dari Lembaga Swadaya Masyarakat (LSM) Gita Pertiwi, Surakarta, Jawa Tengah. Bahan yang digunakan dalam proses ekstraksi pati adalah NaOH dari PT Merck Tbk dan aquades yang diperoleh dari Laboratorium Pusat Kimia UNS. Selain itu juga digunakan bahan untuk analisa fisik dan kimia. Adapun bahan-bahan tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Daftar Bahan Analisa yang digunakan dalam Penelitian
No Analisa Bahan Analisa
1 Kadar air Pati koro pedang alami, pati koro pedang termodifikasi HMT
2 Kadar amilosa
Pati koro pedang alami, pati koro pedang termodifikasi HMT, amilosa murni, etanol 95%, NaOH 1 N dari PT Merck Tbk, asam asetat 0,5 N, iodin, kalium iodida
3 Kelarutan Pati koro pedang alami, pati koro pedang termodifikasi HMT, aquades
4 Daya serap air Pati koro pedang alami, pati koro pedang termodifikasi HMT, air hangat
5 Swelling power Pati koro pedang alami, pati koro pedang termodifikasi HMT, aquades
32
termodifikasi HMT, standar warna putih
7 Amilografi Pati koro pedang alami, pati koro pedang termodifikasi HMT, aquades
2. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan pati koro pedang, antara lain toples, baskom, pisau, pengaduk kayu, sendok, loyang, selang, kain saring, blender Sanex, pH meter HANA Kit, pengepres hidrolik, dan cabinet dryer TEW tipe IL-70. Alat yang digunakan dalam pembuatan pati termodifikasi, antara lain loyang, pengaduk, semprotan air, petridish, alumunium foil, timbangan analitik AND GF-300, refrigerator, oven Memmert, cabinet dryer, blender merk Sanex, dan pengayak 80 mesh MBT Sieve Shaker tipe AG-515. Adapun alat-alat yang digunakan dalam analisis penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Daftar Alat Analisis yang digunakan dalam Penelitian
No Analisa Alat Analisa
1 Kadar air Krus, desikator, oven Memmert, neraca analitik AND GF-300, penjepit, spatula
2 Kadar amilosa
Pipet volume, pro pipet, neraca analitik Ohaus Adventurer, tabung reaksi, labu takar, waterbath, vortex Heidolph Reax Control, spektrofotometer Shimadzu tipe UV mini-1240 3 Kelarutan
Kertas saring, corong kaca, erlenmeyer, gelas ukur, pengaduk, oven Memmert, desikator, neraca analitik AND GF-300
4 Daya serap air Kertas saring, corong kaca, erlenmeyer, gelas ukur, pengaduk, neraca analitik AND GF-300
5 Swelling power
Tabung reaksi, termometer, penangas air, centrifuge K, neraca analitik Ohaus Adventurer, hot plate Cimarec Thermo Scientific
6 Derajat Putih Chromameter CR-300 (Minolta Camera, Co. Japan 82281029)
7 Amilografi RVA (Rapid Visco Analyzer) Brabender Amylograph
C. Tahapan Penelitian
1. Pembuatan Pati Koro Pedang
Diagram alir proses pembuatan pati koro pedang dapat dilihat pada Gambar 3.1. Ekstraksi pati kacang-kacangan dilakukan dengan
33
menggunakan metode Adebowale et al. (2005) dengan beberapa modifikasi. Proses ekstraksi pati koro pedang dimulai dengan perendaman biji kacang koro pedang pada 4 liter aquades (1:4). Kemudian ditambahkan dengan NaOH 1 M hingga pH netral dan dibiarkan selama 1 hari (24 jam) pada suhu 4oC. Setelah itu, dilakukan beberapa kali pencucian dengan air bersih dan dilanjutkan dengan pengupasan kulit kacang secara manual dengan menggunakan tangan. Langkah berikutnya adalah penghancuran biji kacang dengan menggunakan blender (Sanex) selama 10 menit, dimana sebelumnya biji kacang diiris terlebih dahulu menjadi ukuran yang lebih kecil untuk mempermudah proses penghancuran hingga menjadi bubur kacang. Bubur kacang yang diperoleh kemudian diencerkan dalam 5 liter aquades dan ditambahkan dengan NaOH 0,5 M hingga pH netral. Untuk tetap menjaga pH bubur kacang agar tetap konstan pada pH netral (7-7,5) maka dilakukan pengadukan selama beberapa menit. Proses selanjutnya adalah penyaringan pati dengan menggunakan kain saring dan mesin pengepres hidrolik. Filtrat yang diperoleh diendapkan selama 1 hari (24 jam) pada suhu 4o
C. Setelah 1 hari, air residu dibuang dengan menggunakan selang dan pati yang mengendap dikeringkan dalam cabinet dryer pada suhu 50
o
C selama 24 jam. Pati kering yang diperoleh kemudian dihaluskan dengan menggunakan blender. Cara tersebut diatas sedikit berbeda dengan cara yang dilakukan oleh Adebowale et al. (2005). Pada proses diatas dilakukan pengecilan ukuran dengan blender (Sanex) selama 10 menit, sedangkan Adebowale et al. (2005) melakukan pengecilan ukuran selama 30 menit dengan menggunakan blender (Braun Multimix de luxe MX40, tipe 2291); proses pengendapan yang dilakukan selama 1 hari untuk memisahkan pati dengan air residu, sedangkan Adebowale et al. (2005) menggunakan metode sentrifugasi selama 30 menit pada 10.000g dengan alat tipe GLC-1 Ivan Sovall, Inc, USA; serta proses pengeringan pati yang dilakukan selama 24 jam pada suhu 50oC, sedangkan oleh Adebowale et al. (2005) dilakukan selama 48 jam pada suhu 30oC.
34
Biji Kacang Koro Pedang
Penambahan aquades (1:4)
Penambahan hingga pH netral
Penyimpanan selama 1 hari (24 jam) pada suhu 4oC
Pencucian dan pengupasan kulit
Pengecilan ukuran dengan pengirisan
Pengecilan ukuran dengan blender selama 10 menit (penambahan aquades 1:1)
Penambahan aquades (1:5)
Penambahan hingga pH netral
Penyaringan dengan kain saring dan pengepres hidrolik Bubur Koro
Ampas Filtrat
Pengendapan selama 1 hari (24 jam) pada suhu 4oC
Endapan pati Supernatan NaOH 1 M
NaOH 0,5 M
35
Gambar 3.1 Diagram Alir Ekstraksi Pati Koro Pedang dengan Metode Adebowale et al. (2005) yang dimodifikasi
2. Pembuatan Pati Koro Pedang Modifikasi dengan Heat Moisture Treatment (HMT)
Setelah didapatkan pati koro pedang kemudian dilakukan proses modifikasi Heat Moisture Treatment (HMT) dengan suhu pemanasan yang sesuai dengan perlakuan yaitu 90 oC, 100oC, 110oC. Penentuan suhu ini disesuaikan dengan suhu gelatinisasi bahan, pati koro pedang, yaitu 70-80oC (Hoover et al., 1990). Proses modifikasi HMT dilakukan diatas suhu gelatinisasi. Sebelum dilakukan tahap modifikasi, kadar air pati koro pedang dianalisis terlebih dahulu sebagai dasar untuk menentukan jumlah air yang harus ditambahkan untuk mencapai kadar air pati yang diinginkan yaitu 27% dan 30%. Pemilihan kadar air berdasarkan penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Lawal dan Adebowale (2005) tentang modifikasi HMT pada pati legum dengan kadar air 27% memiliki suhu gelatinisasi yang tinggi. Berdasarkan hal tersebut, kemudian dilakukan uji coba pada kadar air yang lebih tinggi lagi yaitu pada kadar air 30%. Penambahan air pada pati koro pedang dilakukan dengan cara menyemprotkan atau menambahkan aquades yang disertai pengadukan pada pati koro pedang.
Jumlah aquades ditentukan berdasarkan perhitungan kesetimbangan massa (Ramadhan, 2009). Perhitungan kesetimbangan massa adalah sebagai berikut,
Pengeringan dalam cabinet dryer suhu 50 oC selama 24 jam
Penghalusan dengan blender
36
(100% - KA1) BP1 = (100% - KA2) BP2
(100% - X) 100 g = (100% - 27%) BP2
(100% - KA1) BP1 = (100% - KA2) BP2
(100% - X) 100 g = (100% - 30%) BP2
KA1 = Kadar air pati kondisi awal BP1 = Bobot pati kondisi awal
KA2= Kadar air pati yang diinginkan BP2 = Bobot pati setelah perlakuan
Pati yang telah mencapai kadar air 27% dan 30% selanjutnya ditempatkan dalam wadah tertutup. Wadah berisi pati disimpan dalam refrigerator atau lemari es bersuhu 4-5oC (Herawati, 2009) selama satu malam. Kemudian setelah satu malam, tepung dalam wadah dipindahkan atau dimasukkan dalam petridish bertutup dan selanjutnya dipanaskan dalam oven yang dibedakan menjadi tiga perlakuan suhu, masing-masing suhu 90 oC, 100 oC, dan 110 oC selama 3 jam (Fitriani, 2010). Sampel kemudian dikeluarkan dari oven. Kemudian pati koro pedang dikeringkan selama 5 jam dengan suhu 50 oC (Siwi, 2012). Pati koro pedang yang telah mengalami modifikasi kemudian dihaluskan kembali dengan blender dan diayak dengan menggunakan ayakan 80 mesh. Diagram alir proses modifikasi pati koro pedang dengan Heat Moisture Treatment (HMT) dapat dilihat pada Gambar 3.2.
37
Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Pati Koro Pedang Termodifikasi dengan Metode Pangesti dkk (2014)
Pati Koro Pedang 100 gr
Analisis Kadar Air, Amilosa, Derajat Putih, Swelling Power, Kelarutan, Daya Serap Air, dan Amilografi
Penambahan aquades hingga kadar airnya 27% dan 30%
Penempatan dalam petridish dan dibungkus menggunakan aluminium foil
Penempatan dalam refrigerator pada suhu 4-5 oC selama satu malam
Pemanasan dalam oven bersuhu 90 oC, 100oC, 110oC selama 3 jam
Pendinginan di suhu ruang
Pengeringan pada suhu 50 oC selama 5 jam
Penghalusan
Pengayakan dengan ukuran 80 mesh Pati Koro Pedang basah
Pati Koro Pedang modifikasi HMT
38 K
D. Metode Analisis
Metode analisis yang digunakan pada penelitian ini terdapat pada Tabel 3.3 sebagai berikut :
Tabel 3.3 Macam Analisa dan Metode
No. Analisa Metode
1. Analisis Kimia
Kadar Air Thermogravimetri (AOAC, 1995) Kadar Amilosa Dubois dkk (1956)
2. Analisis Fisik
Derajat Putih Hunter (Dedi, Fardiaz dkk, 1992) Swelling Power Leach (Artiani dan Yohanita, 2010) Kelarutan Pengujian Sederhana (Fardiaz dkk, 1992) Daya Serap Air Pengujian Sederhana (Fardiaz dkk, 1992) Amilografi Rapid Visco Analyzer (Brookfield, 2005)
E. Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap-Faktorial (RALF). Faktor tersebut yaitu variasi kadar air (27% dan 30%) dan suhu pemanasan (90 oC, 100oC, dan 110oC) dengan 6 kombinasi perlakuan. Masing-masing perlakuan dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan analisis sampel dan dua kali pengulangan analisis uji. Adapun faktor perlakuan sebagai berikut:
Tabel 3.4 Rancangan Percobaan
S K1 K2 S1 K1S1 K2S1 S2 K1S2 K2S2 S3 K1S3 K2S3 Keterangan: K1 : Kadar air 27% K2 : Kadar air 30% S1 : Suhu pemanasan 90 oC S2 : Suhu pemanasan 100 oC S3 : Suhu pemanasan 110 oC
Data analisis yang diperoleh dianalisis secara statistik dengan metode two way ANOVA. Jika menunjukkan hasil yang signifikan maka dilanjutkan dengan uji beda nyata menggunakan analisis Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf signifikansi α = 0,05.
