KARAKTERISTIK FISIK MIKROKAPSUL MINYAK ATSIRI DAUN KAYU MANIS (Cinnamomum burmannii) DENGAN BAHAN PENYALUT MALTODEKSTRIN DAN WHEY PROTEIN ISOLATE.

(1)

i

KARAKTERISTIK FISIK MIKROKAPSUL MINYAK ATSIRI DAUN KAYU MANIS (Cinnamomum burmannii) DENGAN BAHAN PENYALUT

MALTODEKSTRIN DAN WHEY PROTEIN ISOLATE Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh derajat Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret

Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan

Oleh : IMAM PAMBUDI

H 0911031

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

(2)

ii

KARAKTERISTIK FISIK MIKROKAPSUL MINYAK ATSIRI DAUN KAYU MANIS (Cinnamomum burmannii) DENGAN BAHAN PENYALUT

MALTODEKSTRIN DAN WHEY PROTEIN ISOLATE Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh derajat Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret

Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan

Oleh : IMAM PAMBUDI

H 0911031

Pembimbing Utama : Lia Umi Khasanah, S.T., M.T. Pembimbing Pendamping : Ir.Kawiji, M.P.

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

(3)

iii

KARAKTERISTIK FISIK MIKROKAPSUL MINYAK ATSIRI DAUN KAYU MANIS (Cinnamomum burmannii) DENGAN BAHAN PENYALUT

MALTODEKSTRIN DAN WHEY PROTEIN ISOLATE

Yang dipersiapkan dan disusun oleh IMAM PAMBUDI

H 0911031

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal: 13 Januari 2016

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Dewan Penguji

Ketua

LLia Umi Khasanah, S.T.,M.T. NIP. 19800731 2008012012

Anggota I

Ir. Kawiji, M.P. NIP. 196112141986011001

Anggota II

Rohula Utami, S.TP., M.P. NIP. 198103062008012008

Surakarta, 10 Januari 2016 Mengetahui

Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

(4)

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa. Karena kasih-Nya yang besar, penulis dapat menyelasaikan skripsi dengan judul “Karakteristik Fisik Mikrokapsul Minyak Atsiri Daun Kayu Manis (Cinnamomum burmanii) Dengan Bahan Penyalut Maltodekstrin dan Whey Protein Isolate”.

Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh mahasiswa untuk mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S-1) pada program studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, untuk itu tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si selaku Kepala Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan.

3. Kedua orang tua penulis Ibu Sularsi, S.Pd. dan Bapak Sutardi Indro yang selalu menyelipkan nama penulis dalam do’a nya, Ibu dan Bapak terima kasih atas kasih sayang dan nasihatnya. Maaf tidak bisa lulus tepat waktu, namun ananda yakin lulus di waktu yang tepat. Alhamdulillah sangat bersyukur bisa mempunyai orang tua seperti ibu dan bapak, yang memberikan kebebasan dengan tanggung jawab. Semoga ibu dan bapak diberi umur panjang untuk menikmati kesuksesan ananda. Amiin

4. Kedua adik penulis tersayang Khoirul Nisa dan Muchammad Zaelani, terima kasih atas support, doa dan semoga kalian lebih sukses dari Mas Imam, terima kasih juga buat simbah yang telah membantu memetik daun kayu manis dan doa restu pastinya. hehe

(5)

v

teman diskusi yang baik. Maaf atas kebandelan selama ini. Sukses terus buat ibu.

6. Ir. Kawiji, M.P. selaku Pembimbing Pendamping Skripsi, yang selalu membimbing, memberi masukan dan nasihat kepada penulis sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.

7. Rohula Utami,S.TP.,M.P. selaku Dosen Penguji Skripsi dan Pembimbing Akademik, yang telah membimbing dan memberi saran untuk perbaikan penulisan skripsi. Terima kasih atas bimbingannya selama penulis menempuh pendidikan. Sukses selalu buat ibu.

8. Bapak Teguh, Ibu Nengah, Mas Marso dan tim B2POPT Tawangmangu yang telah membantu dalam proses penyulingan minyak atsiri

9. Bapak Bambang dan tim Laboratorium Fakultas Farmasi UGM yang telah membantu dalam proses spray drying. Pak Rahmat Laboran FTP UGM. Terima kasih atas bantuan bapak-bapak selama penelitian.

10.Sri Liswardani, S.P., Mbak Dinda terutama, dan Pak Slamet selaku laboran Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan UNS yang selalu membantu selama penulis melakukan penelitian, serta Pak Giyo dan Pak Joko selaku Staff Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan UNS. Terima kasih banyak atas segala bantuan bagi penulis.

11.Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Sebelas Maret Surakarta atas segala ilmu yang sudah diberikan selama masa studi dan segala bantuan yang diberikan kepada penulis.

12.Lolly nya Kanda, Irena Fitrianingsih, terima kasih atas support, bantuan, doa, dan semua-semuanya. Semoga ga bosen yak ngoyak-ngoyak untuk menyelesaikan skripsi ini dan semoga bisa menjadi motivasi selama-lamanya. Akhirnya bisa jawab kapan wisuda hehe. Insha Allah

(6)

vi

14.Partner skripsi tim minyak atsiri Ratih, Daniel, Raka, Wildan, Noreka, Zesa, Mbak Tri, Ratri, Dwi, Sofi, Riani dan Firli. Terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya. Sukses buat kalian semua.

15.Keluarga besar ITP 2011 yang setiap anggotanya telah meninggalkan kesan berarti bagi penulis. Terima kasih atas segalanya, tiada kata-kata yang cukup menggambarkan betapa bersyukurnya penulis mengenal kalian satu per satu. Terima kasih atas segala perhatian yang telah penulis rasakan. Semoga selalu didekatkan, saling mendoakan, and see you on top!

16.Sahabat abstrak penulis yang sering berkelakuan minus, Teman Kencan! Terima kasih untuk kenangan selama 4 tahun menjadi mahasiswa. Salam kecup peluk teruntuk Tabita, Intan Fasola, Bertha, Desy, Keke, Daniel, Abel dan Raka. Yuk ngedate!

17.Geng KKN, Kecamatan Tulakan Eka, Widya, Usman, Ricky, Fathur, Ikhwan, Ridwan, Ciko, Anis, Cici, Mawar, Grace, Maya, Dina, dan semua yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Terima kasih atas kerjasama dan perhatian nya dalam masa pengabdian

18.Teman-teman Ayam Geprek Pokwe (Nyenyeh, Jarul, Rizki, Hafid) terima kasih atas supportnya dan bantuannya. Sukses buat kalian semua

19.Teman-teman EO baik yang di Jakarta, Jogja, Solo (ARJUNA INDONESIA Production , RONA Production, Kalapa, ARS Production). Mas Yudhi, Mba Nisa, Ridwan “Blandong”, Mas Steve, Bag Bagusa, Ci Sekar, Ci Linda, Bang Boret, Bang Tulus, Mba Nana dan lain-lain. Terima kasih atas pengalaman yang diberikan, sehingga penulis dapat menimba ilmu dan pengalaman yang tidak penulis dapatkan di bangku kuliah. Sukses buat kita semua.

(7)

vii

21.Partner dalam pengabdian BSO HIMAGHITA, Fitria, Adit, Gery, Yasmin, Andre, Wandan, Dyah, Danita, dan Endy. Tetap mengabdi demi kemajuan negeri ini. Sukses buat kalian semua. Mangesti Luhur Ambangun Desa !!!

22.Terima kasih kepada kakak-kakak tingkat (Mba Aul, Mba Rahma, Mas Restio, Mas Adika, Mas Sandy, Mas Maradong, Mas Yoga, Mas Lukman, Mba Desintya, Mba Rahma) dan adik-adik tingkat (Jelly, Ridho, dan lain lain) atas segala bantuan dan dukungannya selama perkuliahan hingga penelitian ini dapat terselesaikan dengan baik.

23.Tak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada peneliti-peneliti minyak atsiri yang sudah mendokumentasikan penelitiannya dalam buku dan jurnal sehingga penulis bisa menimba banyak ilmu.

24.Semua pihak yang telah membantu kelancaran penyusunan skripsi ini dan memberi dukungan, doa serta semangat bagi penulis untuk terus berjuang.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.

Surakarta, 11 Desember 2015

(8)

viii DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL x DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR LAMPIRAN xii

RINGKASAN xiii

SUMMARY xiv BAB I. PENDAHULUAN ... 1

A.Latar Belakang ... 1

B.Rumusan Masalah ... 4

C.Tujuan Penelitian ... 4

D.Manfaat Penelitian ... 4

BAB II. LANDASAN TEORI ... 5

A.Tinjauan Pustaka ... 5

1. Daun Kayu Manis ... 5

2. Minyak Atsiri... ... 6

3. Mikroenkapsulasi ... 7

4. Spray Drying ... 8

5.Bahan Penyalut... 9

a. Maltodekstrin ... 11

b. Whey Protein Isolate ... 12

B.Kerangka Berpikir ... 14

C.Hipotesis ... 15

BAB III. METODE PENELITIAN ... 16

A.Tempat dan Waktu Penelitian ... 16

(9)

ix

1. Bahan ... 14

2. Alat ... 14

C.Tahapan Penelitian ... 17

1. Persiapan Bahan ... 17

2. Destilasi ... 17

3. Pencampuran dan Homogenisasi ... 18

4. Karakterisasi Emulsi ... 18

5. Spray Drying... 18

6. Analisis ... 18

D. Penelitian ... 19

E. Rancangan Percobaan ... 21

F. Pengamatan Parameter ... 21

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 20

A.Karakteristik Emulsi 20

1. Stabilitas Emulsi 20

2. Ukuran Droplet Emulsi 21

B.Karakteristik Fisik 22

1. Rendemen 23

2. Kadar Air 24

3. Kelarutan 26

4. Bulk Density 27

5. Surface Oil 29 6. Efisiensi Mikroenkapsulasi 31

7. SEM (Scanning Electron Microscopy) 33 C.Mikrokapsul Minyak Atsiri Daun Kayu Manis Terbaik 36

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 39

A.Kesimpulan 39

B.Saran 39

DAFTAR PUSTAKA 40

(10)

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Karakteristik 3 Jenis Kayu Manis 6

Tabel 3.1 Formulasi Pembuatan Mikrokapsul Minyak Atsiri Daun Kayu Manis 18

Tabel 3.2 Metode Analisis 21

Tabel 4.1 Stabilitas Emulsi 22

Tabel 4.2 Karakteristik Fisik Mikrokapsul Minyak Atsiri Daun Kayu

Manis 24

Tabel 4.3 Matriks Penentuan Mikrokapsul Minyak Atsiri Daun Kayu Manis

(11)

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kerangka Berpikir Penelitian ... 13 Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Minyak Atisiri Daun Kayu Manis ... 17 Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Mikrokapasul Minyak Atsiri Daun Kayu

Manis ... 17 Gambar 3.3 Diagram Alir Analisis Mikrokapasul Minyak Atsiri Daun Kayu

Manis ... 18 Gambar 4.1 Emulsi minyak atsiri daun kayu manis ... 23 Gambar 4.2 Grafik Rendemen Mikrokapsul Minyak Atsiri

Daun Kayu Manis ... 25 Gambar 4.3 Grafik Kadar Air Mikrokapsul Minyak Atsiri

Daun Kayu Manis 27

Gambar 4.4 Grafik Kelarutan Mikrokapsul Minyak Atsiri

Daun Kayu Manis ... 28 Gambar 4.5 Grafik Bulk Density Mikrokapsul Minyak Atsiri

Daun Kayu Manis ... 30 Gambar 4.6 Grafik Surface Oil Mikrokapsul Minyak Atsiri

Daun Kayu Manis ... 32 Gambar 4.7 Grafik Efisiensi Mikroenkapsulasi Mikrokapsul Minyak Atsiri

Daun Kayu Manis ... 34 Gambar 4.8 Hasil Scanning Electron Microscopy Mikrokapsul Minyak Atsiri

(12)

xii

DAFTAR LAMPIRAN

A. Metode Analisis Emulsi ... 47

1. Stabilitas Emulsi ... 47

2. Ukuran Droplet Emulsi ... 47

B. Metode Analisis Mikrokapsul ... 47

1. Kadar Air ... 47

2. Kelarutan Dalam Air ... 48

3. Surface Oil dan Efisiensi Mikroenkapsulasi ... 48

4. Bulk Density ... 49

5. Pengamatan Mikrostruktur ... 49

C. Hasil Analisis Rendemen ... 50

1. Data Analisis Rendemen ... 50

2. Hasil Analisis SPSS ... 51

D. Hasil Analisis Kadar Air ... 52

1. Data Analisis Kadar Air ... 52

E. Hasil Analisis Kelarutan Dalam Air ... 53

1. Data Analisis Kelarutan Dalam Air ... 53

F. Hasil Analisis Surface Oil ... 55

1. Data Analisis Surface Oil ... 55

G. Hasil Analisis Efisiensi Mikroenkapsulasi ... 57

1. Data Analisis Efisiensi Mikroenkapsulasi ... 57

H. Hasil Analisis Bulk Density ... 59

1. Data Analisis Bulk Density ... 59

(13)

xiii

KARAKTERISTIK FISIK MIKROKAPSUL MINYAK ATSIRI DAUN KAYU MANIS (Cinnamomum burmannii) DENGAN BAHAN PENYALUT

MALTODEKSTRIN DAN WHEY PROTEIN ISOLATE IMAM PAMBUDI

H0911031 RINGKASAN

Kayumanis (Cinamommum burmanii) merupakan salah satu komoditas ekspor penting Indonesia. Jenis kayumanis ini merupakan tanaman asli Indonesia, yang dalam perdagangan internasional disebut cassiavera. Dalam perdagangan internasional perdagangan kayu manis dipasarkan dalam bentuk kulit batangnya. Selain itu ada juga perdagangan kulit batang, ranting, dan daun dalam bentuk minyak atsiri. Minyak atsiri dari kayu manis diambil dengan cara penyulingan atau destilasi diantaranya destilasi uap.

Minyak atsiri rentan terhadap suhu tinggi, oksidasi, sinar UV, dan kelembaban sehingga diperlukan solusi untuk mengatasi masalah tersebut. Mikroenkapsulasi merupakan teknik untuk melindungi bahan inti yang semula berbentuk cair menjadi bentuk padatan sehingga mudah dalam penanganannya serta dapat melindungi bahan inti dari kehilangan flavor. Dalam proses mikroenkapsulasi, hal yang perlu diperhatikan adalah jenis bahan penyalut yang digunakan.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi rasio bahan penyalut yaitu, maltodekstrin dan whey protein isolate (4:0); (3:1); (2:2); (1:3) terhadap karakteristik fisik yang meliputi kadar air, kelarutan dalam air, bulk

density, surface oil, efisiensi mikroenkapsulasi dan mikrostruktur. Rancangan

percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu faktor dengan dua kali perulangan sampel dan dua kali perulangan analisis.

Berdasarkan hasil analisis menunjukkan bahwa variasi rasio tidak berpengaruh nyata terhadap rendemen, kadar air, dan kelarutan serta berpengaruh terhadap bulk density, surface oil, dan efisiensi mikroenkapsulasi. Mikrokapsul dengan variasi rasio bahan penyalut maltodekstrin : whey protein isolate (3:1) dianggap sebagai mikrokapsul terbaik. Mikrokapsul tersebut mempunyai rendemen 29,955%; kadar air 4,650%; kelarutan 99,962%; bulk density 0,468

g/cm3; surface oil 2,505%; efisiensi mikroenkapsulasi 63,906% dan bentuk

mikrostruktur bulat agak keriput.

(14)

xiv

Physical Characteristics of Microcapsule of Cinnamon Leaf Essential Oil (Cinnamomum burmanii) Using Maltodextrin and Whey Protein Isolate as

Wall Material IMAM PAMBUDI

H 0911031 SUMMARY

Cinnamon (Cinnamomum burmanii) is one of the important Indonesian export commodities. This type of cinnamon is native to Indonesia, which is called cassiavera in international trade. In internatonal trade cinnamon marketed in the bark as flavor. Then bark, twigs, branches, and leaf also marketed as essential oil. Cinnamomum essential oil producted by destilation, and steam destilation is one of methode.

Essential oil are susceptible to high temperatures, oxidation, UV light, and humidity. Microencapsulation is a technique for protecting the core material wich was originally a liquid into solid form so it is easy to handle and can protect the core material from loosing flavor. In the microencapsulation process, the thing to note is the type of wall material used.

This research aims to determine the effect of variatons ratio of wall materiall maltodextrin and whey protein isolate (4:0); (3:1); (2:2); (1:3) to physical characteristics which include moisture content, solubility in water, bulk density, surface oil, microencapsulation efficiency and microstructure. The experimental design used in this research is Completely Randomized Design (CRD) with a factor namely ratio variation of wall materials and twice treatment repetition.

Based on the results of the analysis showed that the variation ratio did not significantly affect the yield, moisture content, and solubility as well as affect the

bulk density, surface oil, and the efficiency of microencapsulation. Result of the

analysis showed the variation of the wall material maltodextrin : whey protein isolate (3:1) is considered as the best microcapsules. The microcapsules have a yield 29,955%; 4,650% moisture content;solubility 99,962%, bulk density 0,468

g/cm3; surface oil 2,505%; microencapsulation efficiency 63,906% and

microstructure were rather good.