) DAN LAMA SENTRIFUGASI TERHADAP SIFAT FISIK KIMIA MINUMAN ASAM SARI TEBU

54

PENGARUH KONSENTRASI Na-CMC (

Natrium– Carboxymethyle

Cellulose

) DAN LAMA SENTRIFUGASI TERHADAP SIFAT FISIK

KIMIA MINUMAN ASAM SARI TEBU (

Saccharum officinarum L )

The Effect of Na-CMC (Sodium Cellulose Cabroxymethyle) Concentration and

Duration of centrifugation to the Chemistry and Physical Properties of Cane

(Saccharum officinarum L) Juice Acidic

Devi Dwi Siskawardani, Nur Komar, Moch. Bagus Hermanto

Jurusan Keteknikan Pertanian - Fakultas Teknologi Pertanian - Universitas Brawijaya Jl. Veteran, Malang 65145

*Penulis Korespondensi, Email: mochamadbagushermanto@yahoo.com ABSTRAK

Pengolahan tebu (Saccharum officinarum L) menjadi minuman ringan merupakan salah satu alternatif pengolahan tebu. Penelitian bertujuan untuk mempelajari pengaruh stabilisator tambahan Na-CMC (Sodium Carboxymethyle Cellulose) dan lama sentrifugasi terhadap sifat fisik Asam Sari Tebu (AST) Metode penelitian yang digunaka adalah dua cara desain faktorial dengan 2 faktor dan 3 ulangan. Faktor pertama menggunakan waktu sentrifugasi (15 menit dan 30 menit), sedangkan faktor kedua adalah konsentrasi Na-CMC (0,02%, 0,04% dan 0,08%). Adapun variabel yang diukur meliputi pH, viskositas, Solids terlarut total, warna, kadar air, kekeruhan, dan organoleptik. Analisis data menggunakan Analisis Varian dan Saldo Mass. Hasil penelitian menunjukkan pengaruh konsentrasi Na-CMC dan settling time dari sentrifugasi pada sifat fisik dan kimia dari AST belum ada pengaruh yang signifikan. Di sisi lain, ada perbaikan pada sifat fisik dan kimia dari AST, seperti pH, Na-CMC dan settling time dari pengaruh sentrifugasi untuk menurunkan pH. Dan lagi kekeruhan efek Na-CMC dan settling time dari sentrifugasi membuat nilai yang lebih rendah dari NTU, yang berarti minuman tebu asam memiliki penampilan penampilan yang lebih jelas dan lebih menarik. Dan kombinasi perlakuan terbaik adalah pada sampel lama sentrifugasi 15 menit dengan 0,04% Na-CMC. Kata kunci: Asam Sari Tebu, Waktu Sentrifugasi, Na-CMC.

ABSTRACT

Aplication of sugar cane juice to be soft drink (AST) is one of the alternative processing of sugar cane. Production of AST using additional stabilizers Na-CMC (Sodium Carboxymethyle Cellulose) and duration of centrifugation in cane juice acidic beverages is expected to improve the appearance of acidic cane juice to make it more attractive, Adding flavor enhancer (citric acid) to provide a sense of wry, in collaboration with the sweetness of sugar cane juice, in order to have a more atractive. The research method used in this experimental was two ways factorial design with 2 factor i.e the duration of centrifugation (15 minutes and 30 minutes) and the concentration of Na-CMC (0.02%, 0.04% and 0.08%). As for the variables measured include pH, viscosity, Total Dissolved Solids, Colour, Moisture, Turbidity, and organoleptic. Obtained the result data, analyzed using Analysis of Variant and Mass Balance. The results showed the efects of the concentration of Na-CMC and duration of centrifugation on the physical and chemistry properties of AST has been no significant effect. On the other hand, there is an improvement on physical and chemistry properties of AST, such as pH, Na-CMC and duration of centrifugation influences to lower the pH.More over turbidity the effect of Na-CMC and duration of centrifugation make the lower value of NTU, which means the acid sugar cane drinks has the appearance of a clearer and more attractive appearance. And the best combination treatment is 15 minutes of duration of centrifugation with 0.04% Na-CMC.

55

PENDAHULUAN

Tebu (Saccharum officinarum L) merupakan salah satu komoditi perkebunan yang penting dalam pembangunan sub sektor perkebunan, antara lain untuk memenuhi kebutuhan domestik maupun sebagai komoditi ekspor penghasil devisa negara. Program akselerasi peningkatan produktivitas gula Nasional sejak tahun 2001, merupakan salah satu langkah yang diambil oleh Dinas Perkebunan Jawa Timur guna meningkatkan produktivitas tebu. Kegiatan yang dilaksanakan pada program ini, mengacu pada kegiatan on farm misalnya kegiatan rehabilitas tanaman tebu.

Kegiatan rehabilitasi tanaman merupakan kegiatan penggantian bibit tebu varietas lama dengan bibit tebu unggul. Pada tahun 2001, kegiatan rehabilitasi telah dapat mengganti pertanaman tebu varietas lama dengan varietas unggul milik petani seluas 28.000 Ha, dan produktivitas tebu telah mengalami kenaikan yang signifikan mulai tahun 2006 (Hui, 1992).

Produksi tebu terdiri dari produksi perkebunan rakyat, perkebunan negara, dan perkebunan swasta. Pada tahun 2010 produksi perkebunan tebu yang terdiri dari produksi perkebunan rakyat sebesar 941.785 ton, produksi perkebunan negara sebesar 166.816 ton, dan produksi perkebunan swasta sebesar 1.254 ton menunjukkan peningkatan yang signifikan dari tahun sebelumnya. Namun, peningkatan produktivitas tebu tersebut kurang diimbangi dengan peningkatan pemanfaatan dari nira tebu itu sendiri, misalnya pemanfaatan tebu terbatas hanya sebagai bahan baku gula saja (Potter, 1996). Oleh karena itu, untuk meningkatkan pemanfaatan nira tebu maka peneliti mencoba mengkaji pemanfaatan nira tebu untuk dijadikan produk minuman ringan, dengan menambahkan bahan penstabil Na-CMC (Natrium Carboxymethyle Cellulose ) dan lama sentrifugasi pada proses pembuatan (Fardiaz, 1986). Pemberian kedua perlakuan tersebut bertujuan untuk mendapatkan sifat fisik kimia minuman asam sari tebu (AST) yang optimum. Sifat fisik kimia yang lebih baik ditunjukkan dengan nilai optimum untuk pH, viskositas, TPT, Turbiditas, Kadar air, Warna dan organoleptik.

Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi terhadap nilai ekstrim sifat fisik kimia AST, mengetahui kombinasi perlakuan yang optimum antara Na-CMC dan lama sentrifugasi, dan mengetahui pengaruhi perlakuan kombinasi antara Na-CMC dan lama sentrifugasi terhadap performansi AST

METODE PENELITIAN

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan meliputi Mesin Giling 3 Roll, Pisau pengupas, Timbangan digital, Timbangan Ohaus, Gelas Ukur, Kompor, Beaker glass Saringan, Botol dan tutup, Mesin Sentrifugasi, Refraktometer, Turbidimeter, Viscometer Ostwald, Stopwatch, Colour reader, Oven, pH meter dan Thermometer glas.

Bahan yang digunakan meliputi Tebu sebagai bahan baku, asam sitrat sebagai penguat rasa, natrium benzoat sebagai pengawet, air sebagai bahan pelarut, Na-CMC sebagai penstabil dan solar sebagai bahan bakar.

Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial (Earle, 1969). Perlakuan yang diberikan meliputi lama sentrifusi yaitu 15 menit dan 30 menit, serta perlakuan penambahan Na-CMC 0.02 %, 0.04 % dan 0.08 %.

Yijk = μ +αi + βj + ijk + (αβ)ij

Parameter pengamatan meliputi pH, viskositas, total padatan terlarut, kadar air, turbiditas, serta uji organoleptic.

HASIL DAN PEMBAHASAN

pH

Hasil rata - rata analisa pH yang diperoleh dari produk minuman asam sari tebu adalah 5,08 dengan rentang nilai rata - rata pH antara 4,8 sampai 5,2. Berdasarkan Gambar 10 dapat diketahui bahwa terjadi penurunan nilai pH seiring peningkatan lama sentrifugasi, sebaliknya dengan semakin naiknya nilai konsentrasi Na-CMC maka nilai rata - rata pH semakin meningkat. Namun, jika dibandingkan dengan pH kontrol sebesar 6,3, nilai rata - rata pH minuman asam sari tebu cenderung menurun.

56

Kecenderungan penurunan nilai pH, dikarenakan kinerja asam sitrat yang ditambahkan pada proses pengolahan minuman asam sari tebu sebesar 0,12% volume. Asam sitrat adalah rajanya asam untuk makanan dan minuman karena memberikan kombinasi yang unik dari sifat yang dimilikinya (Hui,1992).

Gambar 1. Rata - rata nilai pH akibat penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi.

Berdasarkan Gambar. 1 dapat diketahui bahwa rata - rata nilai pH minuman asam sari tebu sudah memenuhi standart pH baku untuk minuman sari buah yaitu 4-7 (SNI 01-3719-1995), Sedangkan untuk analisa ragam, dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan penambahan Na-CMC dengan keragaman nilai pH minuman asam sari tebu, dan tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan lama sentrifugasi dengan keragaman nilai pH minuman asam sari tebu. Sedangkan untuk perlakuan interaksi (Na-CMC dan lama sentrifugasi) juga didapatkan nilai F hitung lebih kecil dibandingkan dengan nilai F kritis, sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan interaksi terhadap keragaman nilai pH minuman asam sari tebu. Tidak terdapatnya pengaruh yang nyata terhadap nilai pH karena Na-CMC hanya berfungsi sebagai stabilisator, dan pengemulsi, sedangkan lama sentrifugasi hanya berperan pada saat proses penjernihan

.

Viskositas

Hasil rata - rata analisa viskositas kinematis yang diperoleh dari produk minuman asam sari tebu adalah 0,0135 kg m/s dengan rentang nilai viskositas berkisar antara 0,009337 kg m/s sampai 0,023462 kg m/s. Nilai rata-rata viskositas tersebut, jika dibandingkan dengan nilai viskositas nira tebu jernih yaitu 0,028559 kg/ms, cenderung mengalami penurunan sebagaimana terdapat pada Gambar 2. Penurunan nilai tersebut dikarenakan pengaruh perlakuan sentrifugasi yang mampu memisahkan padatan yang ukuranya cukup kecil dan tersebar merata dalam cairan menggunakan gaya sentrifugal.

57

Data menunjukkan bahwa semakin meningkatnya lama sentrifugasi akan membuat nilai rata - rata viskositas meningkat, dan semakin naiknya nilai konsentrasi Na-CMC maka nilai rata - rata viskositas juga semakin meningkat. Peningkatan nilai viskositas ini dikarenakan Na-CMC juga berfungsi sebagai zat pengental (Fardiaz,1986).

Mekanisme kerja Na-CMC sebagai stabilisator emulsi berhubungan erat dengan kemampuannya yang sangat tinggi dalam mengikat air, sehingga meningkatkan viskositas larutan, dimana butir – butir Na-CMC bersifat hidrofilik sehingga akan menyerap air dan akhirnya membengkak. Air yang sebelumnya di luar granula dan bebas akan bergerak lagi, sehingga keadaan larutan menjadi lebih mantap dan terjadi peningkatan viskositas (Pomeranz,1985). Untuk mengetahui peningkatan nilai viskositas yang disebabkan oleh perlakuan penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi, dapat dilihat pada Gambar 1. Sedangkan, hasil dari analisa ragam, menunjukkan bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan penambahan Na-CMC dengan nilai viskositas minuman asam sari tebu, dan tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan lama sentrifugasi dengan keragaman data nilai viskositas minuman asam sari tebu. Sedangkan untuk perlakuan interaksi (Na-CMC dan lama sentrifugasi) juga didapatkan nilai F hitung lebih kecil dibandingkan dengan nilai F kritis, sehingga dapat diketahui pula bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata terhadap keragaman nilai viskositas.

Total Padatan Terlarut

Hasil rata - rata analisa total padatan terlarut yang diperoleh dari produk minuman asam sari tebu adalah 9,833 brix, dengan rentang nilai TPT berkisar antara 9 sampai 10,5 brix. Jika dibandingkan dengan nilai Total Padatan Terlarut nira tebu murni, dapat disimpulkan bahwa nilai TPT cenderung mengalami penurunan. Penurunan nilai Total Padatan Terlarut dikarenakan perlakuan sentrifugasi mampu memisahkan padatan yang ukuranya cukup kecil dan tersebar merata dalam cairan dengan gaya sentrifugal. Dari sebaran data dapat diketahui bahwa semakin meningkatnya lama sentrifugasi akan membuat nilai rata - rata total padatan terlarut menurun. Penurunan nilai rata - rata total padatan terlarut akibat perlakuan lama sentrifugasi, dikarenakan perlakuan sentrifugasi mempunyai peran yang cukup penting dalam proses penjernihan suatu larutan, dengan perlakuan tersebut maka partikel – partikel yang memiliki kerapatan yang rendah dapat dikumpulkan dengan gaya sentrifugal (Earle, 1969). Sebaliknya dengan semakin naiknya nilai konsentrasi Na-CMC maka nilai rata - rata total padatan terlarut juga semakin meningkat. Nilai total padatan terlarut menunjukkan nilai total gula secara keseluruhan dengan satuan brix (Tarwiyati, 2007). Nilai rata - rata total padatan terlarut minuman asam sari tebu akibat perlakuan Na-CMC dan lama sentrifugasi ditunjukkan pada gambar 3

Gambar 3. Rata - rata nilai Total Padatan Terlarut akibat penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi. Tabel 1 menunjukkan adanya pengaruh yang sangat nyata antara perlakuan Na-CMC dengan nilai total padatan terlarut minuman asam sari tebu, dan tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan lama sentrifugasi dengan nilai total padatan terlarut minuman asam sari tebu. Untuk perlakuan kombinasi (Na-CMC dan lama sentrifugasi) juga didapatkan nilai F hitung lebih besar dibandingkan dengan nilai F kritis (α = 1%), sehingga dapat diketahui pula bahwa terdapat pengaruh yang sangat nyata terhadap nilai total padatan terlarut.

58

Tabel 1. Uji BNT nilai total padatan terlarut akibat perlakuan Na-CMC

Konsentrasi Na-CMC (%) Rata-rata TPT BNT 5 % 0.2 0.4 0.8 9.833 a 9.333 b 10.333 c 0.4193

Tabel 1 menunjukkan uji BNT untuk nilai total padatan terlarut akibat perlakuan Na-CMC, berdasarkan tabel dapat diketahui bahwa terdapat perbedaan rataan nilai TPT pada setiap perlakuan yang signifikan, dengan ditunjukkan pemberian label huruf yang berbeda pada setiap rata - rata perlakuan. Perbedaan rata - rata tersebut dikarenakan Na-CMC berfungsi sebagai stabilisator dengan membentuk sistem dispersi koloid dan meningkatkan viskositas produk, sehingga partikel – partikel yang tersuspensi akan terperangkap dalam sistem dan tidak mengendap ataupun memisah karena pengaruh gaya gravitasi (Potter,1986).

Tabel 2 menunjukkan uji BNT nilai Total Padatan Terlarut akibat perlakuan interaksi, berdasarkan tabel dapat diketahui bahwa semakin lama waktu sentrifugasi maka nilai TPT semakin meningkat, sama halnya dengan semakin tinggi nilai konsentrasi Na-CMC maka nilai TPT juga semakin tinggi. Kecenderungan peningkatan nilai TPT tersebut dikarenakan perlakuan sentrifugasi membantu kinerja Na-CMC dalam menjernihkan dan menstabilkan minuman asam sari tebu.

Tabel 2. Uji BNT nilai total padatan terlarut akibat perlakuan interaksi

Sampel Rata-rata TPT Nilai BNT 5 %

A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 10.333a 9.167b 10.167a 9.333bc 9.500d 10.500ae 0.2965 4. Kadar Air

Hasil rata - rata analisa kadar air yang diperoleh dari produk minuman asam sari tebu adalah 84.09 dengan rentang nilai 81.19% sampai 87.08 %. Dari data dapat diketahui bahwa semakin meningkatnya lama sentrifugasi akan membuat nilai rata - rata kadar air semakin meningkat, sebaliknya dengan semakin naiknya nilai konsentrasi Na-CMC maka nilai rata - rata kadar air juga semakin menurun. Jika dibandingkan dengan nilai kadar air nira tebu jernih sebesar 91.12% maka dapat diketahui bahwa nilai kadar air cenderung turun (Gambar 4.)

Gambar 4.

Rata - rata kadar air akibat penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi.

Berdasarkan analisa ragam, dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan penambahan Na-CMC dengan nilai kadar air minuman asam sari tebu, dan tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan lama sentrifugasi dengan nilai kadar air minuman asam sari tebu. Untuk perlakuan interaksi (Na-CMC dan Lama Sentrifugasi) juga didapatkan nilai F hitung lebih kecil dibandingkan dengan nilai F kritis, sehingga dapat diketahui pula bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata terhadap nilai kadar air minuman asam sari tebu. Tidak adanya pengaruh yang dikarenakan selang konsentrasi Na-CMC yang diberikan sangat kecil perbedaannya, sehingga perubahannya kurang bisa signifikan.

59

Turbiditas

Hasil rata - rata analisa turbiditas yang diperoleh dari produk minuman asam sari tebu adalah 167 dengan rentang nilai turbiditas antara 50 sampai 397.5 NTU . Dari data dapat diketahui bahwa semakin meningkatnya lama sentrifugasi akan membuat nilai rata - rata turbiditas meningkat, sama halnya dengan semakin tinggi konsentrasi Na-CMC maka nilai rata – rata turbiditas juga semakin meningkat. Namun jika dibandingkan dengan kontrol nilai NTU menunjukkan penurunan yang sangat signifikan, dikarenakan nilai turbiditas nira tebu murni adalah sebesar 655 NTU menunjukkan bahwa semakin jernihnya minuman asam sari tebu.

Gambar 5. Rata - rata turbiditas akibat penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi.

Berdasarkan analisa ragam, dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan penambahan Na-CMC dengan nilai turbiditas minuman asam sari tebu, dan tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan lama sentrifugasi dengan nilai turbiditas minuman asam sari tebu. Untuk perlakuan interaksi (Na-CMC dan lama sentrifugasi) juga didapatkan nilai F hitung lebih kecil dibandingkan dengan nilai F kritis, sehingga dapat diketahui pula bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata terhadap nilai turbiditas minuman asam sari tebu. Tidak adanya pengaruh yang nyata dikarenakan selang konsentrasi Na-CMC yang ditambahkan sangat kecil dan lama sentrifugasi yang diberikan kurang lama, sehingga perubahannya kurang bisa diamati secara signifikan.

Sifat Organoleptik Minuman Asam Sari Tebu

Parameter organoleptik yang diujikan meliputi uji kesukaan panelis terhadap warna, rasa, dan aroma dari minuman asam sari tebu.

Warna

Warna merupakan parameter utama yang dapat mempengaruhi penerimaan konsumen terhadap suatu komoditi. rata - rata kesukaan panelis terhadap tingkat warna produk minuman asam sari tebu berkisar antara 2.45 sampai 3.55. Hal ini menunjukkan tingkat kesukaan panelis terhadap warna antara agak tidak menyukai sampai menyukai. pengaruh perlakuan terhadap tingkat kesukaan panelis terhadap warna, ditunjukkan pada Gambar 6.

60

Berdasarkan Gambar 6. dapat diketahui bahwa semakin lama perlakuan sentrifugasi dan semakin tinggi tingkat penambahan Na-CMC, maka tingkat kesukaan panelis terhadap warna cenderung meningkat. Peningkatan tingkat kesukaan warna, diduga karena kemampuan Na-CMC sebagai zat pengemulsi yang hidrofilik mampu mengikat air, sehingga tidak terjadi endapan setelah selesai diberi perlakuan, dan didukung pula oleh perlakuan sentrifugasi yang membantu kinerja Na-CMC dalam penjernihan minuman asam sari tebu.

Rasa

Rasa merupakan parameter mutu yang dapat memepengaruhi penerimaan konsumen terhadap suatu komoditi. Rata - rata kesukaan panelis terhadap tingkat rasa pada produk minuman asam sari tebu adalah berkisar antara 2.35 sampai 3. Tingkat kesukaan ini menunjukkan tingkat kesukaan mulai agak menyukai sampai biasa. Penilaian biasa dikarenakan menurut panelis, rasa minuman asam sari tebu masih sangat terasa betul tebunya. Gambar7, merupakan Gambar yang menunjukkan pola data tingkat kesukaan panelis terhadap rasa minuman asam sari tebu.

Gambar 7. Tingkat kesukaan panelis terhadap rasa minuman asam sari tebu

Berdasarkan Gambar 7 dapat diketahui bahwa tingkat kesukaan panelis terhadap rasa paling tinggi adalah pada sampel ke 4 (A2B1). Sampel ke empat menunjukkan bahwa perlakuan lama sentrifugasi 30 menit dan Na-CMC 0.06 % sangat diminati oleh panelis.

Aroma

Aroma merupakan parameter yang menunjukkan tingkat kelezatan makanan. Rata - rata tingkat penerimaan aroma minuman asam sari tebu oleh panelis adalah berkisar antara 2.65 sampai 3.5. Hasil penelitian pada pengamatan aroma ditunjukkan pada gambar 8.

Gambar 8. Tingkat kesukaan panelis terhadap aroma minuman asam sari tebu

Tingkat kesukaan aroma tertinggi yaitu pada sampel 6. Sampel 6 (A2B3) menunjukkan perlakuan lama sentrifugasi 30 menit dan na-cmc sebesar 0.08 %. Gambar 20, menunjukkan pola data tingkat kesukaan panelis terhadap aroma minuman asam sari tebu.

61

DAFTAR PUSTAKA

Earle, R.L.1969. Unit Operation. Diterjemahkan oleh Zein Nasution. 1982. Sastra Budaya. Yogyakarta

Fardiaz, D. 1986. Bahan Tambahan Kimiawi. IPB. Bogor.

Hui, Y.H.1992. Encyclopedia of Food and Technology Volume 2. John Willey and Sons. New York.

Pomeranz,Y. 1985. Functional Properties Of Food Component. Academic Press. NewYork. Potter, E.M.1986.Food Science. The AVI Pub.Co.NewYork. Prayitno.

Tarwiyati.2007.Desain dan Uji Kinerja Pasteurisasi non Thermal Menggunakan Sinar Ultraviolet (Kajian pada Nira Kelapa dengan Pengujian Dosis Sinar Ultraviolet). Universitas Brawijaya. Malang.