INDAH KUSUMANINGRUM
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Pemanfaatan Karaginan Dalam Pembuatan Tepung Puding Instan dan Pendugaan Umurnya
adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun.
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 tesis ini.
Bogor, Juni 2012
Indah Kusumaningrum
INDAH KSUMANINGRUM. Utilization in The Manufacture of Flour Caraagenan Instant pudding. Supervised by RIZAL SYARIF, ROSMAWATI
PERANGINANGIN. SUTRISNO KOSWARA
The aimed of this study was to use in the manufacture of flour karaginan instant pudding and perform shelf life estimation. This study was conducted in three stages as: (1) physico-chemical analysis caraagenan (2) the formulation and optimization of instant pudding powder formula and (3) estimation of the shelf life of instant pudding powder. The results showed the comparison of kappa and iota caraagenan to be formulated in the instant pudding powder with a ratio of 1:1 (the range of concentration 0.5 - 1.2% in both type of caraagenan). The composition optimum of the instant pudding powder based on the studied of formulation: caraagenan 4.72%; mocaf 5.14%, dextrin 88.58%, and KCl 1.57%. The verification formula of the instant pudding powder have been found that a gel strength 423.75 g and persent of syneresis 0.003. The sensory result of instant pudding powder was appearance 5.29, aroma 5.57 and texture 5.21. The gel strength of the commercial pudding have been found that a gel strength 400 g and persent of sineresis 0003. Shelf life of instant pudding powder is 8.0 months when stored at room temperature 27 °C.
Tepung Puding Instan. RIZAL SYARIEF, ROSMAWATI PERANGINANGIN, SUTRISNO KOSWARA
Karaginan merupakan getah rumput laut yang bersumber dari algae merah berupa polisakarida sulfat yang memiliki sifat-sifat hidrokoloid sehingga banyak digunakan dalam produk pangan dan industri. Penggunaan karaginan pada produk pangan antara lain sebagai penstabil, pengemulsi, pembentuk gel dan pengental.
Beberapa genus rumput laut merah penghasil karaginan adalah Chondrus,
Eucheuma dan Gigartina. Di Indonesia jenis yang banyak tumbuh adalah genus
Eucheuma yaitu spesies Eucheuma cottoni dan Eucheuma spinosum.
Ada beberapa jenis karaginan, tetapi dua paling penting adalah kappa-karaginan dan iota-kappa-karaginan dimana keduanya mempunyai sifat viskositas dan kekuatan gel yang berbeda. Kappa karaginan yang dihasilkan dari spesies
Eucheuma cottoni yang mempunyai sifat kekuatan gelnya tinggi dan mudah
mengalami sineresis sedangkan iota karaginan dihasilkan dan Eucheuma
spinosum mempunyai sifat kekuatan gelnya rendah dan tidak mudah mengalami
sineresis. Karaginan dapat diaplikasikan salah satunya untuk pembuatan puding. Tujuan dari penelitian ini adalah karakterisasi tepung karaginan sebagai bahan baku dalam pembuatan tepung puding instan, formulasi dan optimasi tepung puding instan dan pendugaan umur simpan tepung puding instan .
Karakterisasi tepung karaginan sebagai bahan baku dalam pembuatan tepung puding instan Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat bahan baku karaginan hasil ekstraksi rumput laut jenis Eucheuma cottonii (penghasil kappa karaginan) dan Eucheuma spinosum (penghasil iota karaginan) terhadap sifat fisiko kimia meliputi rendemen, kadar air, kadar abu, kadar abu tidak larut asam. Tahap selanjutnya melakukan formulasi dan optimasi tepung puding instan. Pada tahap ini semua bahan yang diperlukan dalam pembuatan tepung puding dicampur. Dan Produk yang dihasilkan dianalisa sifat fisik meliputi (kekuatan gel), sineresis dan uji sensori (kenampakan, aroma, tekstur dan rasa). Pendugaan umur simpan tepung puding instan. Tepung puding yang telah diformulasi
disimpan pada suhu yang berbeda yaitu 35, 45 dan 55 oC selama empat minggu
kemudian dilakukan pengamatan setiap minggunya. Adapun pengamatannya meliputi parameter fisik (kekuatan gel) dan sensori (kenampakan, aroma dan bau).
Hasil Pengamatan menunjukkan bahwa Mutu fisiko kimia karaginan (jenis kappa dan iota karaginan) yang di ekstraksi dari rumput laut yang
dihasilkan memenuhi standar yang ditetapkan oleh FAO (Food Agriculture
Organization). Hasil penelitian kappa karaginan mempunyai viskositas
yang tinggi. Sehingga karaginan yang dipakai pada formulasi tepung puding instan adalah karaginan dengan perbandingan kappa dan iota 1:1. Karaginan dengan perbandingan kappa : iota 1 :1 mempunyai kekuatan gel yang tinggi dan sineresis yang rendah.
Pada tahap ini diperoleh formulasi tepung puding instan dengan perbandingan karaginan 4.72%, mocaf 5.14%, dekstrin 88.58% dan KCl 1.57%. Hasil verifikasi formulasi tepung puding instan menghasilkan tepung puding dengan kekuatan gel 423.75 g, persen sineresis 0.003. Dengan skor nilai sensori kenampakan 5.29, aroma 5.57 dan tekstur 5.21. Dimana nilai kekuatan gelnya mendekati tepung puding komersial yaitu dengan kekuatan gelnya 400 g dan persen sineresisnya 0.003. Umur simpan tepung puding instan adalah 8.0 bulan
@ Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor Tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulisan ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
SIMPANNYA
INDAH KUSUMANINGRUM
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
NIM : F251090101
Program studi : Ilmu Pangan
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof.Dr.Ir.Rizal Syarief,DESS Ketua
Prof.(R)Dr.Ir. Rosmawaty Peranginangin, MSi Ir. Sutrisno Kuswara,MSi
Anggota Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Ilmu Pangan
Dr.Ir.Ratih Dewanti, M.Sc
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas Rahmat dan Karunia-NYA sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Shalawat dan salam untuk Nabi Muhammad SAW, keluarga dan sahabat dan para pengikutnya. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2011 sampai Januari 2012 ini adalah Pemanfaatan Karaginan Pada Pembuatan Tepung Puding Instan Dan Pendugaan Umur Simpannya. Dengan Terselesainya tesis ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Rizal Syarief , DESS selaku ketua komisi pembimbing yang telah
meluangkan waktunya untuk membimbing, mengarahkan dan memberi perhatian kepada penulis dengan bijaksana hingga tesis ini selesai.
2. Prof. Dr. Ir. Rosmawati Peranginangin,MSi selaku Peneliti Utama Balai Besar Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan perikanan yang telah memberikan arahan, bimbingan dan bantuan biaya penelitian hingga selesainya tesis ini.
3. Ir. Sutrisno Koswara,MSi selaku anggota komisi pembimbing atas kesempatan
dan waktunya untuk memberikan arahan, bimbingan dan perhatian dalam mengevaluasi penelitian penulis hingga selesai.
4. Dr. Ir. Elvira Syamsir, MSi selaku penguji luar komisi atas segala saran dan evaluasi terhadap penelitian penulis.
5. Teman-teman di Balai Besar Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi
Kelautan dan perikanan , atas bantuan yang diberikan kepada penulis selama pelaksanaan penelitian hingga selesai.
6. Teman-teman di Program studi Ilmu Pangan terutama Dian, Feni, mbak
Wida, Ilul, kak Zita, Vanesa, Wani, Tina , Rianti, pak Cecep dan Hermawan atas bantuan dan dorongan semangat yang diberikan kepada penulis dalam melaksanakan penelitian hingga selesai.
7. Suami tercinta Meiji Utomo dan ketiga anak kami Fahrizal Akbar Utomo, Atha andara Utomo dan Fathia Hafsa Naraima serta Ibunda tercinta Hj.Chopiyah atas kasih sayang dan kesabaran mendampingi penulis selama ini.
8. Keluarga besar penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas bantuan
dan doa yang diberikan kepada penulis
Penulis berharap semoga karya ilmiah yang sederhana ini bermanfaat bagi semua Pihak.
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 22 Oktober 1974 sebagai anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Moch. Fachrudin (Alm) dan Hj. Chopiyah.
Halaman
DAFTAR TABEL ... iii
DAFTAR GAMBAR ... iv
DAFTAR LAMPIRAN ... v
I PENDAHULUAN ... 1
1.1Latar Belakang ... 1
1.2Tujuan Penelitian ... 3
1.3Manfaat Penelitian ... 4
1.4Perumusan Masalah ... 4
1.5Hipotesa ... 4
II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Eucheuma cottonii ... 5
2.2 Eucheuma spinosum ... 6
2.3 Struktur dan sifat karaginan ... 8
2.4 Fungsi Karaginan ... 12
2.5 Standar Mutu karaginan ... 13
2.6 Aplikasi karaginan ... 14
2.6.1 Tepung Puding instant ... 14
2.7 Kemasan ... 19
2.8 Penentuan Umur Simpan ... 21
2.9.1 Kinetika Penurunan Mutu Produk Pangan ... 21
2.9.1.1 Reaksi Ordo Nol ... 22
2.9.1.2 Reaksi Ordo Satu ... 22
2.9.2 Metode Uji Umur Simpan Dipercepat (ASLT) ... 23
III METODE PENELITIAN ... 25
3.1 Waktu dan Tempat ... 25
3.2 Bahan dan Alat ... 25
3.4 Analisis Kimia Fisik dan Sensori ... 32
3.4.1 Rendemen ... 32
3.4.2 Kadar Air ... 33
3.4.3 Kadar Abu ... 33
3.4.4 Abu tak Larut Asam ... 33
3.4.5 Kadar Sulfat ... 33
3.4.6 Viskositas ... 34
3.4.7 Kekuatan Gel ... 34
3.4.8 Kekuatan Gel Puding ... 34
3.4.8 Sineresis ... 34
3.4.9 Uji sensori ... 35
IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 36
4.1 Karakterisasi Kappa dan Iota Karaginan ... 36
4.1.1 Perbandingan kappa dan Iota karaginan ... 38
4.1.2 Kekuatan gel karaginan Campuran ... 39
4.1.3 Sineresis karaginan Campuran ... 40
4.2 Formula Tepung Puding Instan ... 41
4.2.1 Pengaruh penambahan karaginan, mocaf-dekstrin dan KCl terhadap Kekuatan gel puding ... 41
4.2.2 Pengaruh penambahan karaginan, mocaf-dekstrin dan KCl terhadap sineresis puding ... 43
4.2.3 Analisis Respon Sensori ... 44
4.2.3.1 Kenampakan ... 44
4.2.3.2 Aroma ... 45
4.2.3.3 Tekstur ... 46
4.2.3.4 Rasa ... 47
4.3 Optimasi Tepung Puding Instan... 48
4.3.1 Rancangan Formulasi dan respon ... 48
4.3.3.2 Analisis Respon Sineresis ... 53
4.3.3.3 Analisis Respon sensori ... 57
4.3.3.3.1 Kenampakan ... 57
4.3.3.3.2 Aroma ... 59
4.3.3.3.3 Tekstur ... 61
4.3.3.3.4 Rasa ... 64
4.3.4 Optimasi Formula dengan Program DX-7 ... 66
4.3.5 Verifikasi Solusi Formulasi Optimum ... 69
4.4 Masa Kadaluarsa Tepung Puding Instant ... 70
4.4.1 Pendugaan Umur Simpan ... 71
4.4.1.1 Kekuatan Gel Puding yang Tepung Puding Instannya Telah Mengalami Penyimpanan ... 71
4.4.1.2 Uji sensori tekstur puding ... 74
4.4.1.3 Uji sensori tepung puding yang telah mengalami penyimpanan ... 75
4.4.1.3.1 Kenampakan Tepung Puding Instant ... 75
4.4.1.3.2 warna Tepung Puding Instant ... 77
4.4.1.3.3 Aroma Tepung Puding Instant ... 80
V KESIMPULAN DAN SARAN ... 83
DAFTAR PUSTAKA ... 84
Halaman 1 Komposisi kimia rumput laut kering Eucheuma cottonii ... 6
2 Komposisi kimia rumput laut kering Eucheuma spinosum ... 8
3 Sifat-sifat dari kappa, iota dan lamda karaginan ... 11
4 Penerapan karaginan dalam produk-produk dengan bahan dasar air ... 13
5 Spesifikasi mutu karaginan ... 14 6 Komposisi susu bubuk skim dan susu bubuk full krim ... 17
7 Mutu Fisikimiawi karaginan yang digunakan dalam penelitian ... 37
8 Hasil keseluruhan pengukuran dan perhitungan respon total seluruh
formula ... 43 9 Rancangan formula dari Tepung Puding Instant ... 48
10 Hasil Keseluruhan pengukuran dan perhitungan respon total seluruh
formulasi puding ... 49
11 Komponen dan respon yang dioptimasi, target, batas, dan importance
pada tahapan optimasi formula ... 68 12 Prediksi dan hasil verifikasi nilai respon solusi formula optimum
hasil optimasi dengan program Design expert 7.0® ... 70
13 Nilai K dan ln K pada Tiga suhu penyimpanan untuk parameter kekuatan
gel puding ... 72
14 Nilai K dan ln K pada Tiga Suhu penyimpanan untuk parameter sensori
tekstur puding ... 74
15 Nilai K dan ln K pada Tiga suhu penyimpanan untuk parameter sensori
kenampakan tepung puding instan ... 76
16 Nilai K dan ln K pada Tiga suhu penyimpanan untuk parameter sensori
warna tepung puding instan ... 78
17 Nilai K dan ln K pada Tiga suhu penyimpanan untuk parameter sensori
aroma tepung puding instan ... 80
18 Hasil Analisis Pendugaan Umur Simpan Tepung Puding Instant
Halaman
1 Rumput laut Eucheuma cottonii ... 5
2 Rumput laut Eucheuma spinosum ... 7
3 Struktur molekul berbagai jenis karaginan ... 10
4 Tahapan penelitian pada pembuatan tepung puding instan... 28
5 Proses ekstraksi kappa dan iota Karaginan ... 29
6 Rancangan Diagram Alir Formulasi Untuk mendapatkan Tepung Puding Instant Optimal ... 31
7 Penentuan Pendugaan Umur Simpan Tepung Puding Instan ... 32
8 Pengaruh perbandingan kappa dan iota karaginan terhadap kekuatan gel karaginan ... 40
9 Pengaruh perbandingan kappa dan iota karaginan terhadap Sineresis gel karaginan ... 41
10 Hubungan perbandingan campuran mocaf-dekstrin dan karagenan (a) Hubungan perbandingan karaginan dan KCl terhadap kekuatan gel pudding (b) ... 42
11 Hubungan perbandingan campuran mocaf-dekstrin dan karagenan (a) Hubungan perbandingan karaginan dan KCl terhadap sensori Sineresis puding (b) ... 44
12 Hubungan perbandingan campuran mocaf-dekstrin dan karagenan (a) Hubungan perbandingan karaginan dan KCl terhadap sensori kenampakan puding (b) ... 45
13 Hubungan perbandingan campuran mocaf-dekstrin dan karaginan (a) Hubungan perbandingan karaginan dan KCl terhadap sensori Aroma puding (b)... 46
14 Hubungan perbandingan campuran mocaf-dekstrin dan karaginan (a) Hubungan karaginan dan KCl terhadap sensori Tekstur puding (b) ... 46
15 Hubungan perbandingan campuran mocaf-dekstrin dan
kekuatan gel ... 52
17 Kontur dua dimensi hasil uji respon Kekuatan gel tepung puding instan 53 18 Permukaan tiga dimensi kekuatan gel tepung puding instan ... 53
19 Kenormalan Internally Studentized of Residuals sineresis ... 56
20 Kontur dua dimensi hasil uji respon sineresis tepung puding instan.. 56
21 Permukaan tiga dimensi sineresis tepung puding instan ... 57
22 Kenormalan Internally Studentized of Residuals kenampakan ... 58
23 Kontur dua dimensi hasil uji respon kenapakan tepung puding instan.. 59
24 Permukaan tiga dimensi kenampakan tepung puding instan ... 59
25 Kenormalan Internally Studentized of Residuals Aroma ... 60
26 Kontur dua dimensi hasil uji respon Aroma tepung puding instan... 61
27 Permukaan tiga dimensi Aroma tepung puding instan ... 61
28 Kenormalan Internally Studentized of Residuals Tekstur ... 63
29 Kontur dua dimensi hasil uji respon Tekstur tepung puding instan... 63
30 Permukaan tiga dimensi Tekstur tepung puding instan ... 64
31 Kenormalan Internally Studentized of Residuals rasa ... 65
32 Kontur dua dimensi hasil uji respon Rasa tepung puding instan... 66
33 Permukaan tiga dimensi Rasa tepung puding instan ... 66
34 Kontur dua dimensi nilai desirability formula optimum ... 69
35 Permukaan tiga dimensi nilai desirability formula optimum ... 69
36 Hubungan 1/T dengan Ln K untuk parameter pengukuran kekuatan gel tepung puding instan ... 72
37 Puding yang tepung Pudingnya telah mengalami penyimpanan Selama minggu dengan suhu penyimpanan 37oC, 45 oC dan 55oC ... 73
38 Hubungan 1/T dengan Ln K untuk uji sensori tekstur puding ... 74
39 Hubungan 1/T dengan Ln K untuk parameter sensori kenampakan tepung puding instan ... 76
Halaman
1 Sifat Fisiko kimia Kappa dan Iota Karaginan Dari Rumput laut Eucheuma
cottonii dan Eucheuma Spinosum ... 92
2 Perbandingan Kappa dan Iota Karaginan ... 94
3 Uji Statistik Perbandingan Kappa dan Iota karaginan ... 95
4 Lembaran isian form uji hedonik Puding ... 98
5 Analisis sidik ragam Kekuatan Gel Puding ... 99
6 Analisis sidik ragam Kekuatan Sineressis Puding ... 100
7 Analisis sidik ragam Kekuatan Tekstur Puding ... 101
8 Analisis sidik ragam Kekuatan Kenampakan Puding ... 102
9 Analisis sidik ragam Sensori Aroma Puding ... 103
10 Analisis sidik ragam Sensori Kenampakan Puding ... 104
11 ANOVA dan persamaan polinomial respon kekuatan gel ... 105
12 ANOVA dan persamaan polinomial respon Sineresis ... 106
13 ANOVA dan persamaan polinomial respon sensori kenampakan ... 106
14 ANOVA dan persamaan polinomial respon sensori Aroma ... 107
15 ANOVA dan persamaan polinomial respon sensori Tekstur... 108
16 ANOVA dan persamaan polinomial respon sensori Rasa ... 109
17 Score Sheet Pendugaan Umur Simpan Puding ... 110
18 Score Sheet Pendugaan Umur Simpan Tepung Puding ... 111
19 Rata-rata Nilai Organoleptik Kenampakan Tepung Puding ... 112
20 Rata-rata Nilai Organoleptik Warna Tepung Puding... 112
21 Rata-rata Nilai Organoleptik Aroma Tepung Puding ... 112
22 Rata-rata Nilai Organoleptik Aroma Puding ... 113
23 Perhitungan Umur Simpan Tepung puding ... 114
24 Perhitungan Umur Simpan Puding ... 115
1.1 Latar Belakang
Indonesia sebagai negara kepulauan dengan panjang garis 81.000 km merupakan kawasan pesisir dan lautan yang memiliki berbagai sumber daya hayati yang sangat besar dan beragam. Salah satunya adalah rumput laut (alga) yang merupakan komoditi ekspor yang sangat potensial untuk dikembangkan. Salah satu jenis rumput laut yang bernilai ekonomis tinggi dan dibudidayakan di
Indonesia antara lain adalah jenis Rhodophyceae (alga merah) dan Phaeophyceae
(alga coklat). Alga merah merupakan rumput laut penghasil agar-agar dan karaginan, sedangkan alga coklat merupakan rumput laut penghasil alginat. Beberapa jenis rumput laut penghasil agar-agar diantaranya adalah Gracilaria sp,
Gelidium sp, Gellidiella sp; dan jenis rumput laut penghasil karaginan adalah
Eucheuma sp, Eucheuma cottoni sedangkan jenis rumput laut penghasil alginat
adalah Sargassum dan Turbinaria. Selain dapat digunakan sebagai bahan
makanan, minumam dan obat-obatan, beberapa hasil olahan rumput laut seperti agar-agar, alginat dan karaginan merupakan senyawa yang cukup penting dalam bahan baku industri (Istini 1998).
Rumput laut banyak digunakan sebagai bahan baku industri. Alga cokelat yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan es krim, pengolahan tekstil, pabrik farmasi, semir sepatu, dan pabrik cat. Sedangkan alga merah banyak digunakan sebagai bahan baku industri makanan, farmasi, penyamakan kulit, dan pembuatan bir. Selain itu, rumput laut dapat juga digunakan sebagai bahan untuk pupuk tanaman, campuran makanan ternak, dan juga bahan baku kosmetika.
Rumput laut diketahui mengandung berbagai enzim, asam nukleat, asam amino, mineral, trace elements, dan vitamin A, B, C, D, E dan K. Persentase kandungan zat-zat tersebut bervariasi tergantung dari jenisnya (Departemen Kelautan
kolesterol dan tekanan darah dibanding sumber serat lainnya. Penelitian yang dilakukan Miyake et al. (2006) terhadap 2002 orang wanita hamil di Jepang, menyimpulkan bahwa terjadi penurunan alergi rhinitis pada wanita hamil berhubungan dengan asupan diet yang tinggi (high dietary intake) rumput laut, kalsium, magnesium dan phosphor. Karena manfaatnya yang besar dibidang kesehatan rumput laut dapat berpotensi sebagai pangan fungsional.
Karaginan merupakan kelompok polisakarida galaktosa yang diekstraksi dari rumput laut dari spesies tertentu kelas alga merah (rhodophyceae) jenis
Chondrus, Eucheuma, Irdaea, dan Phyllophora. Pada industri makanan,
karaginan digunakan sebagai penstabil, pengental dan pembentuk gel dalam proses pengolahan coklat, susu, puding, susu instan, dan makanan kaleng. Pada industri farmasi, karaginan digunakan sebagai bahan pengental, emulsi dan
stabilizer dalam proses pembuatan pasta gigi, obat-obatan, minyak mineral, dan
lain-lain.
Puding merupakan salah satu jenis hidangan penutup yang pada umumnya disajikan pada akhir suatu jamuan makan. Sebagai makanan penutup, puding banyak diminati karena rasanya yang manis dan teksturnya yang lembut. Puding merupakan jenis makanan terbuat dari pati, yang diolah dengan cara merebus dan mengkukus sehingga menghasilkan gel dengan tekstur yang lembut. Bahan baku yang banyak digunakan dalam pembuatan puding adalah jenis gelatin, pati termodifikasi dan agar-agar. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Oakenfull et.al 1999; Chantrapornchai & McClements 2002; Dierckx & Huyghebaert 2002; Luck et al. 2002;. Dickinson, 2003, produk puding biasanya merupakan protein susu yang berbasis pasta pati dimana sifat reologi puding berada di antara gel dan cairan.
rendah dibanding dengan puding yang dibuat dengan campuran susu kedelai pada formulanya. Hal ini menunjukkan bahwa gelasi puding lebih tinggi dari hidratasi pati. Salah satu solusi yang mungkin untuk mengatur gel dalam puding adalah dengan menambahkan karaginan pada campuran puding. Karaginan ditambahkan ke dalam susu untuk untuk membentuk agregat dengan protein atau partikel lemak (Tijssen et.al 2007). Menurut Winarno (1996), karaginan mempunyai ruang lingkup penggunaan yang cukup luas dalam industri pangan dan mempunyai karakterisasi yang baik sebagai penstabil, pengental dan pembentuk gel danzat tambahan (additive) serta berpotensi sebagai Fungsional food (sumber seratnya).
Karaginan banyak digunakan dalam produk-produk berbasis susu karena dapat membentuk kompleks dengan kalsium dan protein susu. Karaginan dapat berfungsi sebagai pengental dan penstabil sehingga penggunaannya cukup luas dalam industri makanan (Chaplin 2007). Ada beberapa jenis karaginan, tetapi dua paling penting adalah kappa-dan iota-karaginan dimana keduanya mempunyai sifat viskositas dan kekuatan gel yang berbeda. Menurut Subaryono et al. (2003), untuk aplikasi produk yang disimpan pada suhu rendah seperti es krim atau puding diperlukan sifat kekuatan gel tinggi dan sineresis rendah. Maka pada penelitian akan memanfaatkan karaginan jenis kappa dan iota dalam pembuatan formulasi tepung puding instan .
1.2. Tujuan Penelitian 1. Tujuan Umum
Untuk mengetahui pengaruh penambahan karaginan (perbandingan kappa dan iota-karaginan) terhadap sifat fisik dan sensori tepung puding instan yang dihasilkan.
2. Tujuan Khusus
1) Melakukan karakterisasi sifat fisiko kimia karaginan (jenis kappa dan iota
karaginan) yang dihasilkan.
2) Mendapatkan formula optimum dengan melakukan formulasi dan optimasi
tepung puding instan.
3) Menduga umur simpan tepung puding instan yang dikemas dengan
1.3 Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan diperoleh informasi yang berguna dalam
pemanfaatan karaginan dari rumput laut jenis Eucheuma cottonii dan Eucheuma
spinosum sebagai bahan pembentuk gel pada pembuatan tepung puding instan.
1.4 Perumusan Masalah
Selama ini pembuatan puding banyak menggunakan jenis pati termodifikasi dan guar gum sebagai pengental, penstabil dan pembentuk gel. Berdasarkan hasil karakterisasi karaginan, ternyata karaginan mempunyai sifat kekuatan gel dan viskositas yang baik maka pada penelitian ini akan melihat pengaruh penambahan karaginan campuran (jenis kappa dan iota karaginan) dalam formulasi tepung puding instan.
1.5 Hipotesis
Hipotesis dari penelitian ini adalah :
1. Konsentrasi karaginan (perbandingan kappa dan iota karaginan) berpengaruh terhadap kekuatan gel dan sineresis puding instan karaginan.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Eucheuma cottonii
Menurut Doty (1985), Eucheuma cottonii merupakan salah satu jenis
rumput laut merah (Rhodophyceae) dan berubah nama menjadi Kappaphycus
alvarezii karena karaginan yang dihasilkan termasuk fraksi kappa-karaginan.
Maka jenis ini secara taksonomi disebut Kappaphycus alvarezii (Doty 1986). Nama daerah ‘cottonii’ umumnya lebih dikenal dan biasa dipakai dalam dunia
perdagangan Nasional maupun Internasional. Klasifikasi Eucheuma cottonii
menurut Doty (1985) adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Rhodophyta
Kelas : Rhodophyceae
Ordo : Gigartinales
Famili : Solieracea
Genus : Eucheuma
Species : Eucheuma alvarezii Doty
Gambar 1 Rumput laut Eucheuma cottonii
berdekatan ke daerah basal (pangkal). Cabang-cabang pertama dan kedua tumbuh dengan membentuk rumpun yang rimbun dengan ciri khusus mengarah ke arah datangnya sinar matahari (Atmadja et al, 1995).
Umumnya Eucheuma cottonii tumbuh dengan baik di daerah pantai terumbu
(reef). Habitat khasnya adalah daerah yang memperoleh aliran air laut yang tetap dengan variasi suhu harian yang kecil dan substrat batu karang mati (Aslan 1998).
Beberapa jenis Eucheuma mempunyai peranan penting dalam dunia perdagangan
Internasional yaitu sebagai penghasil ekstrak karaginan. Kadar karaginan dalam
setiap spesies Eucheuma berkisar antara 54-73% tergantung pada jenis dan lokasi
tempat tumbuhnya. Jenis ini asal mulanya didapat dari perairan Sabah (Malaysia) dan Kepulauan Sulu (Filipina). Selanjutnya dikembangkan ke berbagai negara sebagai tanaman budidaya. Lokasi budidaya rumput laut jenis ini di Indonesia antara lain terdapat di daerah Lombok, Sumba, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tengah, Lampung, Kepulauan Seribu, dan Perairan Pelabuhan
Ratu (Atmadja 1996). Kandungan proksimat dari Eucheuma cottonii dapat dilihat
pada table 1.
Tabel 1 Komposisi kimia rumput laut kering Eucheuma cottonii
Komponen Jumlah
Protein (%) 0.7
Lemak (%) 0.2
Abu (%) 3.4
Serat pangan tidak larut (g/100g) 58.6
Serat pangan larut (g/100g) 10.7
Mineral Zn (mg/g) 0.01
Rumput laut Eucheuma spinosum pertama kali dipublikasikan pada tahun
1768 oleh Burman dengan nama Fucus denticulatus Burma, kemudian pada tahun
1822 C. Agardh memperkenalkannya dengan nama Sphaerococus isiformis
nama Eucheuma J. Agardh. Dalam beberapa pustaka ditemukan bahwa Eucheuma
spinosum dan Eucheuma muricatum adalah nama untuk satu spesies gangang.
Dalam dunia perdagangan Eucheuma spinosum lebih dikenal dari pada Eucheuma
muricatum (Istiani et al. 1991). Klasifikasi Eucheuma spinosum menurut Atmaja
et.al (1996) adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Rhodophyta
Kelas : Rhodophyceae
Ordo : Gigartinales
Famili : Solieracea
Genus : Eucheuma
Species : Eucheuma spinosum (Atmaja et al. 1996).
Gambar 2. Eucheuma spinosum
Eucheuma spinosum memiliki bentuk thalus bulat teguh dengan ukuran
panjang 5-30 cm, transparan berwarna coklat kekuningan sampai merah keunguan. Permukaan thalusnya tertutup oleh tonjolan berbentuk seperti duri-duri runcing tidak beraturan. Duri tersebut ada yang menonjol seolah-olah seperti percabangan, dimana percabangan thalus tersebut tumbuh pada bagian yang muda
ataupun tua. Eucheuma spinosum tumbuh pada tempat-tempat yang sesuai
fotosintesis (Aslan 1998). Rumput laut jenis Eucheuma spinosum penghasil iota karaginan. Iota keraginan merupakan polisakarida tersulfatkan dengan kandungan ester sulfatnya adalah 28-35%. Komposisi kimia yang dimiliki rumput laut
Eucheuma spinosum dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi kimia rumput laut kering Eucheuma spinosum
komponen Kimia Komposisi
Karaginan merupakan nama yang diberikan untuk keluarga polisakarida linier bersulfat yang diperoleh dari alga merah (Rhodophyceae)(Winarno 1990). Jenis alga merah yang banyak diekstrak karaginannya biasanya berasal dari jenis
Chondrus, Eucheuma, Gigartina, Hypnea, Iradea dan Phyllophora. Perbedaan
antara karaginan dan agar–agar terletak pada banyaknya kandungan sulfat pada gugusnya. Karaginan mengandung 18% sulfat sedangkan agar-agar hanya
mengandung sulfat 3-4 %, (Food Chemical Codex 1974 dalam Anonim 2007).
untuk dapat diklasifikasikan sebagai karaginan. Berat molekul karaginan yaitu berkisar antara 100-800 ribu kDa (deMan 1989).
Karaginan bukan merupakan biopolimer tunggal, tetapi merupakan campuran dari galaktan-galaktan linier yang mengandung sulfat dan larut dalam air. Galaktan-galaktan tersebut terhubung oleh 3- -D-galaktopiranosa (G-Unit) dan 4- -D- galaktopiranosa (D-Unit) atau 4-3,6-anhidrogalaktosa (DA-Units), membentuk unit pengulangan disakarida dari karaginan. Galaktan yang mengandung sulfat diklasifikasikan berdasarkan adanya 3,6-anhidrogalaktosa serta posisi dan jumlah golongan sulfat pada strukturnya. Kappa-karaginan tersusun dari alfa (1,3)-D galaktosa-4-sulfat dan beta (1,4)-galaktosa. Karaginan juga mengandung D-galaktosa-6-sulfat dan 3,6-anhidro-D-galaktosa-2-sulfat ester. Adanya gugus 6-sulfat, dapat menurunkan daya gelasi dari karaginan, tetapi dengan pemberian alkali mampu menyebabkan terjadinya transeliminasi gugus 6-sulfat, yang menghasilkan 3,6-anhidro-D-galaktosa, sehingga derajat keseragaman molekul meningkat dan daya gelasinya juga bertambah (Winarno 1996).
Dalam bidang industri, karaginan berfungsi sebagai stabilisator (pengatur keseimbangan), thickener (bahan pengental), pembentuk gel dan lain-lain. Karaginan komersil memiliki kandungan sulfat 22-38% (w/w). Karaginan dijual dalam bentuk bubuk, warnanya bervariasi dari putih sampai kecoklatan bergantung pada bahan mentah dan proses yang digunakan. Dipasaran terdapat 2 tipe karaginan, yaitu refined karaginan dan semirefined karaginan. Karaginan dapat diperoleh melalui proses pengendapan rumput laut yang dihancurkan dengan alcohol, pengeringan dengan alat (drum dryer) dan dilanjutkan dengan proses pembekuan. Jenis alkohol yang dapat digunakan untuk pemurnian karaginan hanya terbatas pada methanol, etanol dan isopropanol (Winarno 1990).
Berdasarkan strukturnya, karaginan dibagi menjadi tiga fraksi, yaitu kappa, iota dan lambda-karaginan (Winarno 1990). Sumber karaginan untuk daerah tropis terdiri dari spesies Eucheuma cottonii dan Eucheuma spinosum. Dimana spesies Eucheuma cottonii menghasilkan kappa-karaginan dan spesies
Eucheuma spinosum yang menghasilkan iota-karaginan (Winarno 1990).
Gambar 3 Struktur molekul berbagai jenis karaginan (Chaplin 2007)
Karaginan memiliki kemampuan yang unik untuk membentuk variasi gel yang hampir tidak terbatas pada suhu ruang. Proses pembentukan gel tidak memerlukan pendinginan dan gel dapat dibuat stabil melalui siklus freezing-thawing yang berulang. Larutan karaginan dapat mengental, mengikat dan menstabilkan partikel-partikel sebaik dipespersi koloid dan emulsi air atau minyak (Anonim 2006).
Karaginan dapat diberi nama berdasarkan persentase kandungan ester sulfatnya. Kandungan ester sulfat pada kappa-karaginan : 25-30%, iota-karaginan : 28-35% dan lambda-karaginan : 32-38%. Kappa dan iota karaginan larut dalam air panas (70 oC), sedangkan lambda bisa larut dalam air dingin. Karaginan bisa larut dalam susu dan larutan gula sehingga sering digunakan sebagai pengental/penstabil pada berbagai minuman dan makanan. Selain itu karaginan dapat membentuk gel dengan baik, sehingga banyak digunakan sebagai
gelling-agent dan pengental (Suptijah 2002). Sifat-sifat dari kappa, iota dan lamda
karaginan dapat dilihat pada Table 3.
Sifat-sifat kandungan kimia dari karaginan ditentukan oleh kelarutan, viscositas, kekuatan gel dan stabilitasnya. Karaginan biasanya mengandung unsur berupa sodium dan potassium yang berfungsi untuk menentukan sifat-sifat karaginan (Fahmitasari 2004). Karaginan tidak larut dalam pelarut organic seperti alcohol, eter dan minyak. Kelarutannya dalam air tergantung pada struktur karaginan, media dan suhu. Kappa dan iota merupakan jenis karaginan yang
Iota karaginan Kappa karaginan
dapat membentuk gel. Pembentukan gel terjadi jika rantai dari satu karaginan bertemu dengan rantai lain yang sama untuk membentuk double helix, kemudian double helix ini akan saling bergabung membentuk jaringan tiga dimensi; sedangkan untuk lamda karaginan tidak membentuk gel (Bubnis 2000 dalam anonim 2008).
3,6-anhidro-galaktosa 28-35% 30%
kelarutan
Air panas larut pada > 70 oC larut pada > 70 oC larut Air dingin Larut Na + Larut Na + Larut dalam semua
garam
susu panas Larut larut larut
susu dingin + tersodium phospat kental kental lebih kental larutan gula larut (panas) susah larut larut (panas) larutan garam tidak larut tidak larut larut (panas) pelarut organik tidak larut tidak larut tidak larut
Gel
Pengaruh kation membentuk gel kuat dengan K+
membentuk gel
kuat dengan Ca+ tidak membentuk gel
Tipe gel Rapuh Elastis
Tidak membentuk gel
Stabilitas
pH netral dan basa stabil stabil stabil Asam (pH 3,5) Terhidrolisis terhambat dengan
panas Terhidrolisis sinergitas dengan locust bean gum Tinggi Tinggi Tinggi Stabilitas thawing Tidak stabil stabil Tidak stabil Sumber : Glicksman (1983)
Iota-karaginan ditandai dengan adanya 4-sulfat ester pada setiap residu D-glukosa dan gugus 2-sulfat ester pada setiap gugus 3,6 anhydro D-galactosa. Gugus 2-sulfat ester tidak dapat dihilangkan oleh proses pemberian alkali seperti halnya kappa-karaginan. Iota-karaginan sering mengandung beberapa gugusan 6-sulfat ester yang menyebabkan berkurangnya keseragaman molekul yang dapat dihilangkan dengan pemberian alkali (Winarno 1990)
Lamba-karaginan berbeda dengan kappa dan iota-karaginan, karena memiliki sebuah residu desulfated (1,4) D-galaktosa tidak seperti halnya kappa dan iota-karaginan yang selalu memiliki gugus 4-fosfat ester (Winarno 1990).
2.4 Fungsi Karaginan
Karaginan sebagai hidrokoloid sangat penting peranannya sebagai
stabilisator (pengatur keseimbangan), pembentuk gel, pengemulsi dan lain-lain
(Anonim 2004). Sifat ini banyak dimanfaatkan dalam industri makanan, obat-obatan, kosmetik, tekstil, cat, stabilisator yang sangat baik. Selain pasta gigi dan industri lainnya.
Penambahan karaginan (0,01-0.05%) pada es krim berfungsi sebagai stabilisator yang sangat baik. Selain itu, penambahan karaginan (0.02-0.03%) pada susu coklat dapat mencegah pengendapan coklat dan pemisahan krim. Dibidang industri kue dan roti, kombinasi karaginan dengan garam natrium, lamda karaginan dengan lesitin dapat meningkatkan mutu adonan, sehingga akan dihasilkan kue atau roti yang bermutu tinggi. Bila dikombinasikan dengan garam kalsium, maka karaginan sangat efektif sebagai pengikat atau gel pelapis produk daging. Karaginan juga digunakan pada produk makanan lainnya, seperti makroni, selai, sari buah, bir dan lain-lain (Winarno 1990)
pH, proses pemanasan dan penyimpanan produk (Augustin & Aitken 1993 didalam Arifin 1994).
Penggunaan karaginan dalam bahan pengolahan pangan dapat dibagi dalam dua kelompok, yaitu untuk produk-produk yang menggunakan bahan dasar air dan produk-produk yang menggunakan bahan dasar susu.
Tabel 4 Penerapan karaginan dalam produk-produk dengan bahan dasar air
Produk Fungsi Jenis
Taraf penggunaan
(%)
Gel desert Pembentukan gel Kappa-Iota 0..5 – 1.0
Jeli, berkalori rendah, Pembentukan gei Kappa-Iota 0..5 – 1.0
selai, buah awet 0.5 – 1..0
Gel ikan Pembentukan gel Kappa 0..3 – 0.5
Sirop Pemantap suspensi Kappa-Lambda 0.5 – 1.0
Analog buah-buahan Pembentukan gel, tekstur Kappa 0.4 – 0.6
Salad dressing Pemantap emulsi Iota 0.03 – 0.06
Pemutih susu imitasi Pemantap lemak Iota-Lambda 0.5 – 1.0
Kopi imitasi Pemantap emulsi Lambda 0.1 – 0.2
Sumber: FMC corp 1977.
2.5 Standar Mutu Karaginan
Indonesia belum mempunyai standar mutu karaginan, tetapi secara internasional telah dikeluarkan spesifikasi mutu karaginan yang telah digunakan sebagai persyaratan minimum yang diperlukan bagi suatu industri pengolahan karaginan baik dari segi teknologi maupun ekonomis yang meliputi kualitas dan kuantitas ekstraksi rumput laut (Kadi & Atmadja, 1988).
Spesifikasi mutu karaginan menurut FAO (Food Agriculture Organization),
FCC (Food Chemical Codex) di Amerika,dan EEC (European Economic Community)
Tabel 5 Spesifikasi mutu karaginan
Spesifikasi FAO FCC EEC
Sulfat (%) 15 – 40 18 – 40 15 – 40
Viskositas (cps) Min 5 cps Min 5 cps Min 5 cps
Kadar abu (%) 15 – 40 Maks 35 15 – 40
Kadar abu tak larut asam (%) Maks 2 Maks 1 Maks 2
Pb (ppm) Maks 10 Maks 10 Maks 10
As (ppm) Maks 3 Maks 3 Maks 3
Sumber : A/S Kobenhvns Pektifabrik (1978) dalam Angka dan Suhartono (2000).
2.6 Aplikasi Karaginan 2.6.1 Tepung Puding Instan
Istilah puding digunakan di Eropa pada abad pertengahan untuk hidangan dari daging yang dibungkus. Tidak semua puding rasanya manis, swet pudding (puding lemak) adalah jenis puding yang berisi daging sapi yang dibungkus adonan pai dari tepung terigu bercampur lemak domba atau lemak sapi. Di Britania Raya, istilah puding sering digunakan untuk hidangan penutup yang dibuat dari telur dan tepung, serta dimasak dengan cara dikukus, direbus, atau dipanggang (Kurmann et al . 1992).
Puding adalah makanan yang terbuat dari hidrokoloid yang diolah dengan cara pemasakan dengan penambahan air sehingga menghasilkan tekstur yang lembut. Puding selain dapat disajikan sebagai makanan pencuci mulut, juga disajikan sebagai makanan sajian utama (Webster 1966). Berdasarkan bahan dan cara memasaknya, puding terdiri dari dua jenis:
1. Puding dengan bahan pengental seperti agar-agar, gelatin atau tepung maizena
yang dibuat dengan merebus bahan-bahan hingga mendidih
2. Puding berbahan baku telur dan tepung terigu atau tepung beras yang dimasak
dengan cara memanggang, mengukus, atau merebus.
disesuaikan, misalnya untuk rasa jeruk digunakan warna oranye, untuk rasa cokelat dengan warna coklat, dan seterusnya.
Penggunaan pati termodifikasi sebagai bahan pencampur pada pembuatan tepung puding instan karena pati termodifikasi memiliki sifat diantaranya memiliki tingkat kecerahannya lebih tinggi (pati lebih putih), tingkat kekentalan lebih tinggi, gel yang terbentuk lebih jernih, tekstur gel yang dibentuk lebih lembek, kekuatan regang rendah, granula pati lebih mudah pecah, waktu dan suhu gelatinisasi yang lebih rendah, serta waktu dan suhu granula pati untuk pecah lebih rendah (Ebookpangan. Com 2006). Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Hustiany (2006), jenis pati yang banyak dipakai pada pembuatan puding instan adalah pati pregelatinisasi karena mempunyai sifat larut dalam air dingin dan dapat berperan sebagai bahan pengisi. Selain sebagai bahan pengisi pati yang digunakan pada campuran puding juga dapat berfungsi meningkatkan kekutan gel, menghasilkan tekstur yang lembut (halus) dan menstabilkan suatu emulsi. Banyaknya pati pregelatinisasi yang dicampurkan pada pembuatan puding instan berkisar antara 5-25% (tetapi yang paling disukai antara 10-20%) dari berat campuran puding. Pati pregelatinisasi yang banyak digunakan dimodifikasi dari berbagai sumber seperti jagung, tapioka, gandum, kentang, dan lain-lain.
Selain pati pregel tapioka, dekstrin dan tepung mocaf merupakan bahan yang juga banyak dipakai dalam campuran puding instan. Dekstrin merupakan hasil hidrolisis pati yang tidak sempurna. Proses ini juga melibatkan alkali dan oksidator. Pengurangan panjang rantai tersebut akan menyebabkan perubahan sifat dimana pati yang tidak mudah larut dalam air diubah menjadi dekstrin yang mudah larut. Dekstrin bersifat sangat larut dalam air panas atau dingin, dengan viskositas yang relatif rendah. Sifat tersebut mempermudah penggunaan dekstrin apabila digunakan dalam konsentrasi yang cukup tinggi (Lineback & Inlett 1982) dalam ebookpangan. Com
Tepung Kasava Bimo adalah produk tepung dari ubi kayu (Manihod
esculenta crantz) yang diproses menggunakan prinsip memodifikasi sel ubi kayu
organik, terutama asam laktat yang akan terimbibisi dalam bahan, dan ketika bahan tersebut di olah akan dapat menghasilkan aroma dan citra rasa khas yang dapat menutupi aroma dan citra rasa ubi kayu yang cenderung tidak menyenangkan konsumen. Dalam campuran produk pangan tepung mocaf mempunyai sifat sebagai pengikat, pengental, dan pengisi. Aplikasinya dapat digunakan dalam berbagai industri sup, puding, makanan bayi, sosis, dan lain sebagainya.
Tepung puding instan dapat digolongkan sebagai mixed food, yaitu produk makanan yang telah diformulasikan, mengandung sebagian atau sepenuhnya bahan dasar kering, yang kemudian setelah direhidrasikan dan disiapkan sesuai dengan petunjuk akan mendapatkan produk jadi yang sama seperti yang dibuat dirumah.
Beberapa kondisi yang harus diperhatikan dalam proses pembuatan puding adalah suhu dan lamanya pemasakan untuk mencapai gelatinisasi, intensitas pengadukan, pH dari campuran dan bahan-bahan tambahan seperti air, gula, lemak dan protein dari susu dan telur serta besar dan kecilnya ukuran partikel dari campuran (Bennion & Hudges 1975). Pemasakan dalam waktu yang lebih singkat akan menghasilkan pasta yang lebih kental. Pengadukan akan mempercepat terjadinya gelatinisasi dan mempertinggi konsistensi tetapi pengadukan yang berlebihan akan menyebabkan kerusakan pati dan menurunkan viskositas (Bennion & Hudges 1975).
Bahan Utama yang banyak digunakan dalam pembuatan tepung puding instan meliputi pati pregelatinization tapioka, dekstrin , mocaf, susu bubuk , garam, gula, karaginan, flavor dan pewarna makanan. Gula merupakan komponen tunggal yang paling sering digunakan dalam persiapan mixed food. Fungsi gula atau sukrosa dalam produk makanan adalah sebagai pengawet, penguat rasa, aroma dan bulking agent. Jenis gula yang paling populer yang dapat digunakan dalam pembuatan puding adah jenis sukrosa, glukosa, dan fruktosa.
Susu merupakan emulsi dari bagian-bagian lemak yang sangat kecil dalam larutan protein cair, gula dan bahan-bahan lainnya. Keuntungan menambahkan susu dalam pembuatan puding adalah dapat meningkatkan nilai gizi produk,
1981). Jumlah susu yang ditambahkan dalam pembuatan tepung puding instan tergantung selera. Bahkan pada kasus tertentu seperti pada kasus laktosa intoleran maka melakukan subsitusi susu dengan susu kedelai seperti penelitian yang dilakukan oleh Allison Calahan & Anna Faris (2008). Berdasarkan penelitian Carpenter et al. (2001), komposisi susu yang ditambahkan antara 0 sampai 20 % .
Susu krim adalah susu bubuk yang masih banyak mengandung komponen lemak susu, sedangkan susu skim adalah produk susu yang diperoleh dari pemisahan krim dengan cara sentrifugasi. Komposisi susu bubuk skim dan full krim dapat dilihat pada Tabel 6.
Fungsi susu pada pembuatan puding adalah sebagai sumber kalsium di mana kalsium ini dapat memperkuat terbentuknya gel sehingga akan meningkatkan viscositas dari produk pangan itu sendiri. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Allison et.al (2008), bahwa subsitusi susu kedelai pada puding instan telah terbukti mengurangi jumlah gelasi dan viskositas produk yang dihasilkan (Schafer & Holdt 1992).
Tabel 6 komposisi susu bubuk skim dan krim
Komponen Skim Krim
Air 4.00 4.00
Protein 37.40 27.20
Lemak 1.00 26.00
Laktosa 49.20 36.80
Abu 8.4 6.00
Total padatan lemak 96.00 96.00
molekul tinggi yang merupakan gabungan molekul-molekul dan lilitan-lilitan dari polimer molekul yang akan memberikan sifat kental dan gel yang diinginkan. Molekul-molekul polimernya berikatan melalui ikatan silang membentuk struktur jaringan tiga dimensi dengan molekul pelarut terperangkap dalam jaringan ini (Clegg 1995).
Karaginan yang disubsitusikan pada tepung puding instan berguna untuk menimbulkan gel dan untuk membentuk kompleks dengan protein atau partikel lemak (Tijssen et al. 2007). Iota-karaginan membentuk interaksi double-heliks sangat kuat dengan kalsium sehingga membentuk zona persimpangan yang kuat (Janaswany & Chandrasekaran 2002). Namun, ketika iota karaginan berinteraksi dengan protein seperti terjadi seperti pada susu dengan protein whey maka daya
gelasinya akan mengalami penurunan (Tijssen et al. 2007). Penambahan kalsium
dalam campuran tepung puding instan kering akan meningkatkan jumlah kalsium yang tersedia untuk membentuk zona persimpangan karaginan yang kuat yang diperlukan untuk gelasi. Kappa-karaginan menghasilkan gel yang lebih kuat dan memiliki sifat sinergis dengan kacang locust (Hui 2007). Hal ini dapat menjadi solusi yang lebih ekonomis dibandingkan dengan menambahkan iota-karaginan karena perlu ditambahkan dalam jumlah yang lebih besar (Hui 2007). Sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut sifat kappa dan iota karaginan untuk diaplikasikan dalam formulasi puding instan.
Menurut Ellya et.al (2006), iota karaginan memiliki sifat kekuatan gel yang sangat rendah, viskositasnya sangat tinggi dan sineresisnya rendah. Hal ini terjadi karena secara fungsional iota karaginan dalam air tidak membentuk gel atau sangat lemah kecuali ditambahkan garam seperti kalsium atau magnesium (FCC 1997). Sedangkan kappa karaginan kekuatan gelnya sangat tinggi sekali, viskositasnya sangat rendah dan mudah mengalami sineresis. Untuk membuat puding, jelly dan minuman sifat elastisitas sangat dibutuhkan. Menurut Sinurat
et.al (2006), Kappa karaginan kurang elastis dibandingkan dengan iota karaginan.
oleh FMC Corp (1977), untuk membuat gel dessert biasanya menggunakan perbandingan kappa-iota karaginan sebanyak 0.5-1.0 % dalam formulasinya.
2.7 Kemasan
Pengertian umum dari kemasan adalah suatu benda yang digunakan untuk wadah atau tempat yang dapat memberikan perlindungan sesuai dengan
tujuannya (Syarief et al. 1989). Adanya kemasan dapat membantu mencegah atau
mengurangi kerusakan, melindungi bahan yang ada di dalamnya dari pencemaran serta gangguan fisik seperti gesekan, benturan dan getaran. Dari segi promosi kemasan berfungsi sebagai perangsang atau daya tarik pembeli . Bahan kemasan yang umum digunakan untuk pengemasan produk hasil pertanian untuk tujuan pengangkutan atau distribusi adalah kayu, serat goni, plastik, kertas dan gelombang karton (Syarief et al. 1989).
Menurut Winarno & Jenie (1983) tujuan makanan dikemas adalah untuk mengawetkan makanan, yaitu mempertahankan mutu kesegaran, warnanya yang tetap, untuk menarik konsumen, memberikan kemudahan penyimpanan dan distribusi, serta yang lebih penting lagi dapat menekan peluang terjadinya kontaminasi dari udara, air, dan tanah baik oleh mikroorganisme pembusuk, mikroorganisme yang dapat membahayakan kesehatan manusia, maupun bahan kimia yang bersifat merusak atau racun.
Menurut Syarief & Irawati (1988), kemasan berfungsi sebagai: (1) wadah untuk menempatkan produk dan memberi bentuk sehingga
memudahkan dalam penyimpanan, pengangkutan dan distribusi, (2) memberi perlindungan terhadap mutu produk dari kontaminasi luar dan kerusakan, dan (3) menambah daya tarik produk.
Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam pengemasan bahan pangan antara lain sifat bahan pangan, keadaan lingkungan dan sifat bahan kemasan. Gangguan yang paling umum terjadi pada bahan pangan adalah kehilangan atau perubahan kadar air, pengaruh gas, dan cahaya. Sebagai akibat perubahan kadar air pada produk, akan timbul jamur dan bakteri, pengerasan pada bubuk, dan pelunakan pada produk kering (Syarief et al. 1989).
harus dilindungi dari penyerapan air dan oksigen dengan cara menggunakan bahan pengemas yang mempunyai daya tembus rendah terhadap gas tersebut (Purnomo & Adiono 1987).
Produk kering terutama yang bersifat hidrofilik harus dilindungi terhadap masuknya uap air. Umumnya produk-produk ini memiliki ERH yang rendah, oleh sebab itu harus dikemas dengan kemasan yang memiliki permeabilitas air yang rendah untuk mencegah produk yang berkadar gula tinggi merekat atau produk-produk tepung menjadi basah sehingga tidak lagi bersifat mawur (free
flowing) (Syarief et al. 1989).
Plastik merupakan bahan pengemas yang penting dalam industri pangan. Sebagai bahan pembungkus, plastik dapat digunakan dalam bentuk tunggal, komposit, atau berupa lapisan-lapisan (multi lapis) dengan bahan lain seperti kertas dan alumunium foil. Menurut Robertson (1993), kombinasi antara berbagai kemasan plastik yang berbeda atau plastik dengan kemasan non plastik dimana ketebalan setiap lapisan utamanya lebih dari 6 mikron yang diproses baik dengan cara laminasi ekstrusi atau laminasi adhesif disebut sebagai kemasan laminasi. Dalam kemasan laminasi minimal ada dua jenis kemasan, dimana salah satunya harus bersifat thermoplastic.
Kemasan laminasi yang sering digunakan industri pangan saat ini tidak hanya kombinasi antara berbagai macam campuran plastik saja melainkan kombinasi plastik dengan aluminium. Kemasan seperti ini disebut metallized
plastic. Kemasan seperti ini cocok digunakan sebagai pengemas kopi, makanan
kering, keju, dan roti panggang. Metallized plastic bersifat tidak meneruskan cahaya, menghambat masuknya oksigen, menahan bau, memberikan efek
mengkilap, dan mampu menahan gas (Brown 1992). Selain itu, metallized plastic
mudah disobek sehingga memudahkan konsumen membuka kemasan. Metallizing
merupakan proses pelapisan salah satu sisi film plastik transparan dengan logam pada kondisi yang sangat vakum. Logam yang biasa digunakan adalah aluminium. Proses metalisasi dilakukan dengan menguapkan dan melelehkan aluminium pada suhu 1500 oC. Uap aluminium akan melapisi film plastik yang
berputar pada sebuah rol pendingin bersuhu ± 15 oC (Febriyanti 2002).
rendah, dapat dibentuk menjadi berbagai macam bentuk, dan dapat mengurangi biaya transportasi. Selain itu, plastik sebagai bahan pengemas memilki sifat ringan, transparan, kuat, termoplastis dan selektif dalam permeabilitasnya terhadap uap air, O2, dan CO2. Sifat permeabilitas plastik terhadap uap air dan
udara menyebabkan plastik mampu berperan memodifikasi ruang kemas selama penyimpanan. Plastik juga merupakan jenis kemasan yang dapat menarik selera konsumen.
Aluminium foil merupakan jenis kemasan yang juga sering dipakai. Foil merupakan bahan kemas dari logam, berupa lembaran dan tipis dengan ketebalan kurang dari 0.15 mm. Foil mempunyai sifat hermetis, fleksibel, dan tidak tembus cahaya. Pada umumnya digunakan sebagai bahan pelapis (laminan) yang dapat ditempatkan pada bagian dalam (lapisan dalam) atau bagian tengah sebagai penguat yang dapat melindungi bungkusan (Syarief et al. 1989). Ketebalan dari aluminium foil menentukan sifat protektifnya. Aluminium foil dengan ketebalan rendah masih dapat dilalui gas dan uap air. Aluminium foil dengan ketebalan 0.0375 mm atau lebih mempunyai permeabilitas uap air nol. Sifat-sifatnya yang lebih tipis dapat diperbaiki dengan memberi lapisan plastik atau kertas sehingga menjadi foil-plastik, foilkertas, atau kertas-foil-plastik (Syarief et al. 1989).
2.8 Penentuan Umur Simpan
2.8.1 Kinetika Penurunan Mutu Produk Pangan
Secara umum pengertian umur simpan adalah lamanya masa penyimpanan (pada kondisi penyimpanan yang normal/sesuai) dimana produk masih memiliki/atau memberikan daya guna seperti yang diharapkan/dijanjikan (it can
reasonably be expected to retain its specific properties). Penentuan umur simpan
dapat dilakukan dengan cara penanganan suatu produk dalam suatu kondisi yang dikehendaki dan dipantau setiap waktu (Speigel 1992).
Penurunan mutu produk dapat diamati melalui perameter yang diukur secara kuantitatif dan parameter tersebut harus mencerminkan keadaan mutu produk yang diperiksa. Selama proses penyimpanan produk makanan, idealnya suhunya tetap dari waktu ke waktu tetapi seringkali keadaannya berubah. Dan jika suhu selama penyimpanan tetap maka laju penurunan mutu dapat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Arrhenius (Syarief & Halid 1993).
Menurut Labuza (1982), reaksi penurunan mutu pada makanan banyak dijelaskan oleh ordo reaksi nol dan satu, hanya sedikit yang dijelaskan dengan ordo reaksi yang lain.
2.8.1.1 Reaksi Ordo Nol
Tipe kerusakan yang mengikuti kinetic reaksi ordo nol adalah kerusakan enzimatis, pencoklatan enzimatis dan oksidasi. Penurunan mutu ordo reaksi nol artinya penurunan mutu yang konstan. Kecepatan penurunan mutu tersebut berlangsung tetap pada suhu yang konstan dan dapat digambarkan dengan persamaan sebagai berikut :
dT dA −
= k
Untuk menentukan jumlah kehilangan mutu, maka dilakukan integrasi terhadap persamaan diatas :
At t
dA = - kdt
A0 0
Sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut : At – A0 = -kt
Dimana : At = jumlah a pada waktu t; A0 = junlah awal A
2.8.1.2 Reaksi Ordo Satu
dt dA −
= k A
Untuk menentukan jumlah kehilangan mutunya maka dilakukan integrasi terhadap persamaan diatas :
At t
dA/A = - kdt
A0 0
Sehingga akan diperoleh persamaan linier sebagai berikut : ln AT – ln Ao = -kt
2.8.2 Metode Uji Umur Simpan Yang Dipercepat (Accelerated Shelf Life Test)
Pada metode ini menggunakan Model Arrhenius dimana untuk
mempercepat penentuan umur simpan maka dilakukan dengan mengkondisikan bahan pangan yang disimpan pada suhu, kemudian umur simpan produk ditentukan berdasarkan ekstrapolasi ke suhu penyimpanan. Oleh karena itu, umur simpan yangdiperoleh merupakan nilai perkiraan yang validitasnya sangat ditentukan oleh model matematika yang diperoleh dari hasil percobaan. Contoh produk yang dapat ditentukan umur simpannya dengan model Arrhenius adalah makanan kaleng steril komersial, susu UHT, susu bubuk, produk snack, meat
product, produk pasta, jus buah, mie instan, tepung-tepungan, kacang-kacangan,
dan produk lain yang mengandung lemak tinggi atau mengandung gula pereduksi dan protein yang memungkinkan terjadinya oksidasi lemak atau reaksi pencoklatan (Kusnandar 2006).
K = Ko e -Ea/RT
Dimana : K = konstanta penurunan mutu
Ko = konstanta (tidak tergantung pada suhu) Ea = Energi aktivasi
T = suhu mutlak ( oC+273) R = konstanta gas (1,986 kal/mol)
Dengan mengubah persamaan diatas menjadi :
Ln K = ln ko - R Ea
.
T
1
Maka akan diperoleh grafik berupa garis linier pada plot ln k terhadap 1/T dengan slope –Ea/R.
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Mei 2011 – Januari 2012 bertempat di Balai Besar Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan, Jakarta dan laboratorium Pilot Plant SEAFAST Center IPB Bogor.
Tahap Ekstraksi dan karakterisasi karaginan, formulasi dan optimasi tepung puding instan dan pendugaan umur simpan tepung puding instan dilakukan di Balai Besar Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan, SLIPI Jakarta. Sedangkan pencampuran formula dan pengemasan tepung puding instan dilakukan di laboratorium Pilot Plant SEAFAST Center IPB Bogor.
3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 Bahan
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah ATC (Alkali
TreatedCottonii) Eucheuma cottonii dan Rumput laut jenis Eucheuma spinosum
yang diperoleh dari perairan makasar, NaOH, KCl, Selite , susu bubuk full krim,
dekstrin yang dibeli dari toko kimia Setia Guna dan Tepung kasava Bimo yang
diperoleh di Balai Teknologi Pasca Panen Cimanggu, puding komersial, gula halus, Perisa, garam dan pewarna makanan .
3.2.2 Alat
Peralatan yang digunakan adalah kompor, panci, timbangan, oven, desikator, refrigerator, neraca analitik, hot plate, varimixer yang dilengkapi dengan agitator/pengaduk, planetary mixer, Viscometer Brookfield, filter press, alat pengepres, plastik, pH meter, tekstur analyzer, alat pengering, erlenmeyer,
grinder, pengaduk pencapit logam, peralatan gelas, kertas saring, magnetic
Stirrer, pipa paralon, cawan alumunium, alumunium foil, serta peralatan
3.3 Metode Penelitian
Penelitian ini dibagi menjadi 3 tahap yaitu 1) Karakterisasi sifat fisiko kimia kappa dan iota karaginan, 2) Formulasi tepung puding instan, optimal tepung puding instan dengan program Design Expert 7.0® dan 3) Pendugaan umur simpan tepung puding instan. Tahap 1 terdiri : dari a) Penentuan Sifat fisikokimia karaginan; b) Perbandingan kappa dan iota karaginan. Diagram alir dari seluruh tahapan penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 4 .
Tahap 1. Karakterisasi Sifat Fisiko Kimia Kappa dan Iota Karaginan a) Penentuan Sifat Fisikokimia Karaginan
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat bahan baku karaginan hasil ekstraksi ATC (Alkali Treated Cottonii) dari rumput laut jenis Eucheuma cottonii dan rumput laut jenis Eucheuma spinosum terhadap sifat gelnya. Dari karaginan yang diperoleh kemudian dilakukan pengamatan yang meliputi rendemen, kadar air, kadar abu, kadar abu tidak larut asam, kadar sulfat, viskositas dan kekuatan gelnya. Diagram alir penentuan sifat fisikokimia karaginan dapat dilihat pada Gambar 5.
b) Perbandingan Kappa dan Iota Karaginan
Penelitian selanjutnya mengkombinasikan kappa dan iota karaginan dengan berbagai perbandingan ( 1:1, 1:2, 1:3, 2:1, 3:1 ) . Campuran (kappa:iota) karaginan ditimbang dengan timbangan analitik dengan berat sesuai dengan perbandingan tersebut. Selanjutnya campuran (kappa : iota) karaginan dihomogenkan kemudian dianalisis kekuatan gel dan sineresisnya. Tujuannya untuk mendapatkan perbandingan karaginan yang tepat untuk diaplikasikan pada pembuatan tepung puding instan.
Rancangan percobaan yang digunakan untuk melihat pengaruh campuran (kappa dan iota) karaginan penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) (Steel and Torrie 1980). Data yang diperoleh dari penelitian dianalisis dengan menggunakan software microsoft exel 2003 dengan metode Rancangan Acak
Lengkap atau Anova Single Factor dengan 3 kali ulangan. Model rancangan yang
digunakan adalah sebagai berikut :
Keterangan:
Yij = Nilai pengamatan dari perlakuan ke-i (kekuatan gel, elastisitas dan sineresis) dan ulangan ke-j
µ = Nilai rataan umum populasi
i = Pengaruh perlakuan ke-i (perbandingan kappa dan iota-karaginan)
Gambar 5 PProses ekstraksi kappa dan iota Karaginan purnama 2003)
Tahap 2. Formulasi Tepung Puding Instan Optimal
Setelah diperoleh perbandingan campuran (kappa:iota) karaginan yang tepat pada tahap 1. kemudian dilakukan pengukuran nilai kekuatan gel dan sineresis tepung puding komersial. Proses formulasi pembuatan tepung puding instan dilakukan dengan mencampurkan semua bahan yang diperlukan dalam pembuatan tepung puding instan seperti susu, tepung kasava bimo, dekstrin, karaginan, KCl, gula dan flavor. Didapatkan sebanyak 18 formulasi tepung puding instan dan dilakukan pengukuran respon meliputi kekuatan gel, sineresis dan uji sensori dilakukan terhadap 18 formulasi tersebut. Rancangan percobaan yang digunakan untuk melihat pengaruh perbandingan karaginan, mocaf-dekstrin dan KCl pada formulasi tepung puding instan adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RALF) (Steel and Torrie 1980). Data yang diperoleh dari penelitian dianalisis dengan menggunakan software microsoft exel 2003 dengan metode Rancangan Acak Lengkap Faktorial. Model rancangan yang digunakan adalah sebagai berikut:
Y(ijk)l = µ +Ai + Bj + Ck + ABij + BC jk + AC ik + ABC ijk + (ijk)l
Keterangan:
Y(ijk)l = Respon percobaan karena pengaruh bersama taraf ke-i faktor A, taraf
ke-j faktor B, taraf ke-k faktor C dan pada ulangan ke-l
µ = Nilai rataan umum populasi
Ai = pengaruh taraf ke-i faktor A (i = 1,2,3)
Bj = pengaruh taraf ke-j faktor B (j = 1,2,3)
Ck = pengaruh taraf ke-k faktor C (k = 1,2)
AB ij = pengaruh interaksi taraf ke-i faktor A dengan taraf ke-j faktor B
BCjk = pengaruh interaksi taraf ke-j faktor B dengan taraf ke-k faktor C
ACik = pengaruh interaksi taraf ke-i faktor A dengan taraf ke-k faktor C
ABCijk = pengaruh interaksi taraf ke-i faktor A , taraf ke-j faktor B dan taraf ke-k faktor C
Untuk mendapatkan data formula tepung puding yang optimum terhadap
nilai respon yang ditargetkan maka digunakan metode Response Surface
Metodology (RSM) dengan menggunakan menggunakan peranti lunak Design
Expert 7.0. Dari hasil analisa RSM akan dihasilkan persamaan regresi, persamaan
Visualisasi hasil analisa RSM diperoleh dalam dimensi atau kontur dua dimensi. Gamba
nya nilai tekstur, sineresis dan nilai respon la oleh formulasi puding optimal. Rancangan diagr uding instan dapat dilihat pada Gambar 6 .
ngan Diagram Alir Formulasi Untuk menda ng instan Optimal
gaan Umur Simpan Tepung puding instan
puding yang direferensikan oleh peranti lunak De
dasi dalam metode Response Surface Metodol
an umur simpanya. Tepung puding instan y a bimo, dekstrin, karaginan , KCl, gula dan n. Kemudian tepung puding instan tersebut di n disimpan pada berbagai suhu penyimpanan (37
55 oC). Kemudian setiap m kadar abu, kadar abu tidak l
3.4.1 Rendemen (AOAC, 198
bobot contoh daan I2 adalah bobot
p minggu dilakukan pengamatan Adapun param a adalah uji sensori dari kemampuan membent kstur dan rasa) dan pengujian objektif (kekuatan
an Pendugaan Umur Simpan Tepung Puding Instan
sik dan Sensori
g dilakukan dalam penelitian ini meliputi pe kimia karaginan dan pengamatan terhadap tepu
puding. Analisa karaginan maliputi rendemen, k larut asam, kadar sulfat, viskositas dan kekua
, 1984)
ian dapat dihitung berdasarkan perbanding t bahan dasar rumput laut kering mula-mul
lah bobot contoh setelah dikeringkan, maka :
3.4.3 Kadar Abu (AOAC, 1995)
Karaginan sebanyak ± 2 gram dimasukkan kedalam cawan porselen (B) yang telah diketahui bobot keringnya, kemudian diabukan dalam tanur pada suhu 550 oC sampai bebas dari arang. Setelah itu sampel didinginkan dalam desikator dan ditimbang sebagai bobot akhir (A).
% Kadar abu = x 100%
3.4.4 Kadar abu tak larut asam (AOAC, 1995)
Karaginan yang telah diabukan didihkan dengan 25 ml HCl 10% selama 5 menit. Bahan-bahan yang tidak terlarut disaring dengan menggunakan kertas saring tidak berabu. Kertas saring lalu diabukan dalam tanur pada suhu 550 oC, lalu didinginkan dalam desikator untuk selanjutnya ditimbang.
% Kadar abu tidak larut asam = X 100 %
3.4.5 Kadar Sulfat (FMC corp, 1977)
Prinsip yang dipergunakan adalah gugus sulfat yang telah ditimbang dan diendapkan sebagai BaSO4. Contoh ditimbang sebanyak 1 gr dan dimasukkan kedalam labu Erlemeyer yang ditambahkan 50 ml HCL 0.2 N kemudian direfluks sampaii mendidih selama 1 jam. Larutan kemudian ditambahkan 50 ml HCL 0.2 N kemudian direfluk sampai mendidih selama 1 jam. Larutan kemudian ditambahkan 25 mk H2O2 10% lalu di refluks kembali selama 5 jam. Selanjutnya ditambahkan 10 ml larutan BaCl2 10% dan kembali dipanaskan selama 2 jam.
Endapan yang terbentuk disaring dengan kertas saring tak berabu dan dicuci dengan aquades mendidih hingga bebas klorida. Kertas saring dikeringkan ke
dalam oven pengering, kemudian diabukan pada suhu 1000 oC sampai diperoleh
abu berwarna putih. Abu didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang. Perhitungan kadar sulfat adalah sebagai berikut :
Kadar sulfat (%) = ! " #.% & X 100%
