KARAKTERISTIK FISIKOKIMIA SERBUK PEWARNA ALAMI
DARI KUBIS MERAH (
Brassica oleracea
L.) HASIL
CABINET
DRYING
DAN
FREEZE DRYING
DENGAN VARIASI
KONSENTRASI MALTODEKSTRIN DAN ISOLAT PROTEIN
KEDELAI
PHYSICOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF CABINET DRIED
AND FREEZE DRIED NATURAL FOOD COLORANT POWDER
FROM RED CABBAGE
(
Brassica oleracea
L.)
WITH VARIOUS
CONCENTRATION OF MALTODEXTRIN AND SOY PROTEIN
ISOLATE
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan
Oleh:
PRISKA ADINA CHANDRA RAHARDJO
14.I1.0007
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
KARAKTERISTIK FISIKOKIMIA SERBUK PEWARNA ALAMI
DARI KUBIS MERAH (
Brassica oleracea
L.) HASIL
CABINET
DRYING
DAN
FREEZE DRYING
DENGAN VARIASI
KONSENTRASI MALTODEKSTRIN DAN ISOLAT PROTEIN
KEDELAI
PHYSICOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF CABINET DRIED
AND FREEZE DRIED NATURAL FOOD COLORANT POWDER
FROM RED CABBAGE
(
Brassica oleracea
L.)
WITH VARIOUS
CONCENTRATION OF MALTODEXTRIN AND SOY PROTEIN
ISOLATE
Oleh :
PRISKA ADINA CHANDRA RAHARDJO
14.I1.0007
Program Studi : Teknologi Pangan
Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan
di hadapan sidang penguji pada tanggal : 18 Mei 2018
Semarang, 5 Juni 2018 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata
Pembimbing I Dekan
Novita Ika Putri, S.TP, MS. Dr. R. Probo Y. Nugrahedi, STP, MSc
Pembimbing II
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi yang berjudul “KARAKTERISTIK FISIKOKIMIA SERBUK PEWARNA ALAMI DARI KUBIS MERAH (Brassica
oleracea L.) HASIL CABINET DRYING DAN FREEZE DRYING DENGAN
VARIASI KONSENTRASI MALTODEKSTRIN DAN ISOLAT PROTEIN
KEDELAI” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila di kemudian hari ternyata terbukti bahwa skripsi ini sebagian atau seluruhnya merupakan hasil plagiasi, maka saya rela untuk dibatalkan dengan segala akibat hukumnya sesuai peraturan yang berlaku pada Universitas Katolik Soegijapranata dan/atau peraturan perundang-undangan yang berlaku.
Semarang, 5 Juni 2018
i RINGKASAN
Pewarna makanan termasuk dalam bahan tambahan pangan yang paling sering digunakan dalam industri pangan. Produk makanan yang berkembang saat ini sangat erat hubungannya dengan penggunaan bahan-bahan alami. Oleh karena itu, digunakanlah bahan alami yang berasal dari kubis merah (Brassica oleracea L.) untuk memproduksi serbuk pewarna makanan. Pewarna makanan alami yang kering juga memiliki umur simpan yang lebih lama. Kubis merah merupakan salah satu sumber antosianin yang dapat digunakan sebagai pewarna makanan. Antosianin dapat memberikan warna merah pada pH rendah hingga warna biru dan hijau pada pH tinggi. Antosianin dapat diaplikasikan pada makanan dengan pH rendah dan pH netral. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh variasi jenis dan konsentrasi enkapsulan terhadap karakteristik fisikokimia serbuk pewarna alami kubis merah. Enkapsulan atau bahan penyalut diharapkan mampu melindungi warna dan antioksidan dalam ekstrak kubis merah selama proses pengeringan. Dua jenis enkapsulan yang digunakan dalam penelitian ini adalah maltodekstrin DE-10 dan isolat protein kedelai. Jumlah maltodekstrin dan isolat protein kedelaiyang ditambahkan yaitu 5%, 10%, dan 15% (b/b). Metode pengeringan dilakukan menggunakan cabinet drying
dan freeze drying (kontrol). Ekstraksi antosianin dilakukan menggunakan campuran aquades dan asam sitrat 1%. Pengamatan dilakukan terhadap kadar air, total antosianin, aktivitas antioksidan, kelarutan bubuk pewarna dalam air, intensitas warna, uji rendemen, serta stabilitas pewarna alami pada 3 tingkat suhu (30oC, 60oC, dan 100oC). Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi maltodekstrin akan menyebabkan penurunan kadar air, total antosianin, dan aktivitas antioksidan (%
ii
SUMMARY
iii KATA PENGANTAR
Puji syukur Penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat, karunia, dan penyertaan-Nya, Penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Karakteristik Fisikokimia Serbuk Pewarna Alami dari Kubis Merah (Brassica oleracea
L.) Hasil Cabinet Drying dan Freeze Drying dengan Variasi Konsentrasi Maltodekstrin dan Isolat Protein Kedelai”. Penyelesaian skripsi ini merupakan salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan di Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
Dalam usaha penulisan laporan skripsi ini, tentunya Penulis tidak terlepas dari berbagai hambatan dan kesulitan. Namun, berkat dukungan dari berbagai pihak, maka Penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini. Maka dari itu, pada kesempatan ini, Penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada :
1. Tuhan Yang Maha Pengasih, yang telah memberkati, melindungi, menjaga, dan membimbing penulis selama pelaksanaan sampai pembuatan laporan skripsi sehingga bisa terselesaikan dengan baik.
2. Bapak Dr. R. Probo Y. Nugrahedi, STP, MSc., selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melaksanakan skripsi ini.
3. Ibu Novita Ika Putri, S.TP, MS., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk dapat melaksanakan skripsi ini dan telah membimbing penulis dengan penuh kesabaran sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik.
4. Ibu Dr.V. Kristina Ananingsih, ST, MSc., selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktu untuk memberikan saran dan membimbing Penulis dalam penyusunan laporan skripsi ini.
iv
6. Papi, Mami, Engku Aries, Emak, Shania, Erlica, Natanael, yang telah memberikan doa, dukungan, dan semangat sehingga penulis dapat menjalani skripsi ini dengan baik.
7. Audrey Ardian P., Elizabeth Gracia E., dan Melvern Jan Chance selaku teman seperjuangan selama penelitian ini, yang selalu memberikan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
8. Audrey Ardian Pranoto yang selalu memberikan dukungan dan semangat dalam penyelesaian skripsi ini.
9. Nita, Rena, Lisa, Yovita, Ruth, serta seluruh teman dan sahabat yang telah banyak memberi bantuan, doa, dan semangat selama perkuliahan dari awal hingga skripsi ini.
10.Semua pihak yang telah membantu dan memberikan saran serta kritik dalam pelaksanaan skripsi hingga penulisan laporan skripsi yang tidak dapat Penulis sebutkan satu persatu.
Dalam penulisan dan penyusunan laporan skripsi ini, Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kata sempurna serta masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, Penulis mengharapkan adanya berbagai kritik dan saran yang bersifat membangun dari para pembaca dan semua pihak. Akhir kata, Penulis berharap agar laporan ini dapat bermanfaat dan memberikan pengetahuan bagi para pembaca dan semua pihak yang membutuhkan.
Semarang, 5 Juni 2018
v
1.2. Tinjauan Pustaka ... 3
1.2.1. Pewarna Makanan ... 3
1.2.2. Kubis Merah ... 3
1.2.3. Antioksidan ... 5
1.2.4. Antosianin ... 6
1.2.5. Ekstraksi Antosianin ... 7
1.2.6. Enkapsulan ... 8
1.2.7. Pengeringan ... 10
1.3. Tujuan Penelitian ... 13
2. MATERI DAN METODE ... 14
2.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 14
2.2. Materi ... 14
2.2.1. Alat ... 14
2.2.2. Bahan ... 14
2.3. Metode ... 14
2.3.1. Pembuatan Serbuk Pewarna Alami dari Kubis Merah (Brassica oleracea L.) dengan Metode Cabinet Drying dan Freeze Drying ... 14
2.3.2. Proses Pembuatan Pewarna Alami Kubis Merah ... 17
2.3.3. Rancangan Penelitian ... 18
2.3.4. Analisa Data ... 22
3. HASIL PENELITIAN ... 23
3.1. Rendemen Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 23
3.2. Kadar Air Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 24
3.3. Karakteristik Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 25
3.3.1. Karakteristik Fisik Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 25
3.3.2. Karakteristik Kimia Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 32
4. PEMBAHASAN ... 37
4.1. Pembuatan Serbuk Pewarna Alami dari Kubis Merah ... 37
4.2. Karakteristik Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 39
4.3. Karakteristik Fisik Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 41
4.3.1. Intensitas Warna ... 41
4.3.2. Kelarutan ... 44
vi
4.4. Karakteristik Kimia Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 49
4.4.1. Total Antosianin ... 49
4.4.2. Aktivitas Antioksidan ... 52
5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 56
5.1. Kesimpulan ... 56
5.2. Saran ... 56
6. DAFTAR PUSTAKA ... 57
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Kandungan Gizi Kubis Merah ... 4 Tabel 2. Formulasi Pembuatan Ekstrak Kubis Merah ... 15 Tabel 3. Formulasi Enkapsulan ... 16 Tabel 4. Rendemen Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah dengan Berbagai Jenis
Metode Pengeringan, Jenis Enkapsulan, dan Konsentrasi Enkapsulan ... 23 Tabel 5. Kadar Air Dry Basis Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah dengan Berbagai
Jenis Metode Pengeringan, Jenis Enkapsulan, dan Konsentrasi Enkapsulan ... 25 Tabel 6. Intensitas Warna Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah dengan Berbagai
Jenis Metode Pengeringan, Jenis Enkapsulan, dan Konsentrasi Enkapsulan 26 Tabel 7. Kelarutan Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah dengan Berbagai Jenis
Metode Pengeringan, Jenis Enkapsulan, dan Konsentrasi Enkapsulan ... 27 Tabel 8. Total Antosianin Dry Basis dan Antosianin Terenkapsulasi dalam Serbuk
Pewarna Alami Kubis Merah dengan Berbagai Jenis Metode Pengeringan, Jenis Enkapsulan, dan Konsentrasi Enkapsulan ... 33 Tabel 9. Aktivitas Antioksidan (% Discoloration) Serbuk Pewarna Alami Kubis
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Kubis Merah (Brassica oleracea L.) ... 4
Gambar 2. Siandin 3-Soforosida-5-Glukosida ... 6
Gambar 3. Maltodekstrin DE-10 ... 8
Gambar 4. Matriks Maltodekstrin dengan Partikel Bahan ... 9
Gambar 5. Isolat Protein Kedelai ... 10
Gambar 6. Pengikatan Partikel Bahan oleh Lapisan Protein ... 10
Gambar 7. Thin Layer Cabinet Dryer ... 11
Gambar 8. Mekanisme Pengeringan Beku ... 12
Gambar 9. Proses Pembuatan Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 17
Gambar 10. Desain Utama Penelitian... 18
Gambar 11. Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah dengan berbagai Konsentrasi Maltodekstrin ... 23
Gambar 12. Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah dengan berbagai Konsentrasi Isolat Protein Kedelai ... 24
Gambar 13. Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah yang Dibuat dengan Metode Freeze Drying ... 24
Gambar 14. Kelarutan Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 27
Gambar 15. Stabilitas Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah dengan Maltodekstrin 5% (Cabinet Drying) pada 3 Tingkat Suhu ... 28
Gambar 16. Stabilitas Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah dengan Isolat Protein Kedelai 5% (Cabinet Drying) pada 3 Tingkat Suhu ... 29
Gambar 17. Stabilitas Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah dengan Maltodekstrin 15% (Freeze Drying) pada 3 Tingkat Suhu ... 30
Gambar 18. Stabilitas Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah dengan Isolat Protein Kedelai 15% (Freeze Drying) pada 3 Tingkat Suhu ... 31
Gambar 19. Total Antosianin Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 34
Gambar 20. Antosianin Terenkapsulasi dalam Serbuk Pewarna Alami Kubis Merah ... 34
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Uji Normalitas Data (Kolmogorov-Smirnov) ... 64
Lampiran 2. Uji One Way Anova (Duncan) ... 67
Lampiran 3. Intensitas Warna ... 75
Lampiran 4. Stabilitas Suhu ... 77
Lampiran 5. Foto Larutan Pewarna Alami Kubis Merah ... 78
