PENGARUH PROSES PENYIMPANAN AIR COOLING DAN
VACUUM COOLING
TERHADAP KANDUNGAN β
-KAROTEN
DAN PROKSIMAT (KADAR AIR, GULA, pH, DAN PROTEIN)
PADA WORTEL
Disusun Oleh:
KARTIKA SETIA RINI
M0312033
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Bidang Ilmu Kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul
“PENGARUH PROSES PENYIMPANAN AIR COOLING DAN VACUUM
COOLING TERHADAP KANDUNGAN β-KAROTEN DAN PROKSIMAT
(KADAR AIR, GULA, pH DAN PROTEIN) PADA WORTEL” adalah benar-benar hasil penelitian sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan diperguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat kerja atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 5 Januari 2017
iv
PENGARUH PROSES PENYIMPANAN AIR COOLING DAN VACUUM
COOLING TERHADAP KANDUNGAN β-KAROTEN DAN PROKSIMAT
(KADAR AIR, GULA, pH, DAN PROTEIN) PADA WORTEL
KARTIKA SETIA RINI
Program studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36A Surakarta 57126
ABSTRAK
Telah dilakukan proses penyimpanan air cooling dan vacuum cooling
terhadap kandungan β-karoten dan proksimat pada wortel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui teknik penyimpanan yang sesuai pada wortel sehingga dapat meningkatkan umur simpannya. Parameter yang diukur selama 12 minggu masa
simpan adalah kadar β-karoten yang ditentukan menggunakan spektrofotometer UV-Vis, uji pH, uji kadar air dengan metode gravimetri, uji gula dengan metode Luff Schoorl, dan uji protein dengan metode Makro Kjeldhal.
Validasi metode untuk penentuan kadar β-karoten menujukkan linieritas yang baik dengan (r2= 0,998) dalam range 1-6 ppm dan (r2=0,999) dalam range 0-0,9 ppm. Presisi ditunjukkan dengan nilai %RSD sebesar 0,84%-7,73%. Akurasi menunjukkan ketelitian sebesar 98,8%, dan uji recovery sebesar 95,2%. Sedangkan nilai LOD untuk instrumen spektrofotometer UV-Vis sebesar 0,011 ppm dan nilai LOQ sebesar 0,016 ppm. Penurunan kadar β-karoten, protein, dan pH pada penyimpanan vacuum cooling lebih besar dibandingkan dengan penyimpanan air cooling. Kadar gula pada penyimpanan air cooling mengalami peningkatan hingga minggu ke 8 lalu mengalami penurunan pada minggu ke 12 sedangkan pada penyimpanan vacuum cooling mengalami penurunan dari awal masa penyimpanan. Kadar air pada penyimpanan air cooling mengalami penurunan hingga akhir masa penyimpanan sedangkan pada penyimpanan vacuum cooling mengalami penurunan hingga minggu ke 4 lalu mengalami peningkatan hingga akhir masa simpan. Hal ini mengindikasikan bahwa penyimpanan air cooling merupakan teknik penyimpanan yang lebih sesuai untuk memperpanjang masa simpan wortel dibandingkan dengan penyimpanan vacuum cooling.
v
EFFECT OF AIR COOLING AND VACUUM COOLING STORAGE ON
THE β-CAROTENE CONTENT AND PROXIMATE ANALYSIS (WATER,
SUGAR, pH, AND PROTEIN CONTENT) IN CARROT
KARTIKA SETIA RINI
Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Jl. Ir. Sutami No.36A Surakarta, 57126
ABSTRACT
The study of air cooling and vacuum cooling storage effect on the β -carotene content and proximate analysis in carrot has been studied. The aim of the research is to determine the effective storage in carrot to improve the shelf life. Parameters measured during the 12 weeks of storage process were β-carotene content was carried out using UV-Vis spectrophotometer, pH, water content using gravimetry method, sugar test with Luff Schoorl method, and protein assay with Macro Kjeldahl methods.
Validation analysis for β-carotene method showed a good linearity (r2= 0.998) in a range of 1-6 ppm and (r2=0.999) in a range of 0-0.9 ppm. The precision
was exemplified by %RSD of 0.84%-7.73%. Accuracy studied was 98.8%. Mean recovery was 95.2%. UV-Vis analysis revealed the LOD values were 0.011 ppm and LOQ values were 0.016 ppm. The decreased content of β-carotene, protein, and pH from carrot during vacuum cooling storage were higher than in the air cooling storage. The sugar content for air cooling storage increased up to 8 weeks and decreased at the end of storage while at the vacuum cooling storage decreased from the beginning of the storage period. The water content for air cooling storage decreased to the end of the storage while at the vacuum cooling storage decreased up to 4 weeks and increased to the end of storage. All the data indicates that the air cooling storage was more effective storage techniques for extending the shelf life of carrot compared to the vacuum cooling storage.
vi
MOTTO
“Everything will be okay in the end. If it’s not okay, it’s not the end” (John
Legend)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang
lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap”
vii
PERSEMBAHAN
Teriring syukurku kepada Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya
hingga terselesaikannya skripsi ini.
Karya kecilku ini kupersembahkan untuk:
Ibu, Bapak, Kakak dan Kedua Adikku
Terima kasih atas setiap doa yang kalian hanturkan
setiap sujud kalian, terimakasih atas kasih sayang
dan motivasi membangun hingga ku sejauh ini.
Semoga apa yang kalian harapkan menjadi
kenyataan.
Teman-teman kimia 2012 yang telah
membantu mengukir kehidupan di
kimia. Kalian penyemangat terbaik.
See you on top!
Pembaca yang telah meluangkan waktunya untuk
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
segala nikmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini
untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains dari
Program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam penyusunan skripsi ini, penulis tidak
lepas dari bimbingan, pengarahan dan bantuan dari berbagai pihak, maka pada
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Kedua Orang tua Bapak dan Ibu, Kakakku Utik, Kedua adikku Oma dan Putri
serta keluarga tercinta yang senantiasa memberi kasih sayang, cinta, doa,
dukungan, serta semangat.
2.
Prof. Ari Handono Ramelan, M.Sc., Ph.D selaku Dekan Fakultas Matematikadan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret.
3. Ibu Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si selaku Dosen Pembimbing I skripsi,
Kepala Prodi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret serta Dosen Pembimbing Akademik.
4. Ibu Dra. Tri Martini, M.Si selaku Dosen Pembimbing II skripsi.
5. Ibu Dr. Khoirina Dwi Nugrahaningtyas, M.Si selaku Kepala Laboratorium
Kimia FMIPA UNS.
6. Seluruh staf Laboratorium Kimia dan Laboratorium MIPA TERPADU FMIPA
UNS.
7. Bapak Darsono selaku laboran Program Studi Biologi Tanah Fakultas
Pertanian.
8. Lestari Okstafiyanti selaku best partner skripsi.
9. Arum Putri, Ilma Dwi, Ima Puspita, Lestari Okstafiyanti, Lovita Phrigiani,
Nanda Pratiwi, Wulan Cahya, Yetti Suryandari, Zahranun Nur yang tidak kenal
lelah memberi semangat dan keceriaan selama masa perkuliahan dan hidup
ditanah rantau.
ix
Fathikin, Joni Hartono, Prapti Rahayu, Natasya Andalucki, Anggit Pradifta, Ozi
Adi, Syaiful Ahmad, Dheo Adha, dan Andi Muslim) yang berjuang bersama di
laboratorium, mengajarkan ilmunya dan membagi pengalamannya hingga
penelitian saya selesai.
11.Fuad Saroha yang selalu bisa diandalkan dan tak kenal lelah menyemangati
untuk membuatku menjadi lebih baik.
12.Seluruh teman-teman kimia 2012 yang telah memberikan doa dan dukungan,
terimakasih atas kebersamaan yang luar biasa ini.
13.Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Skripsi ini.
Penulis berharap Allah SWT berkenan membalas seluruh kebaikan semua
pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Skripsi ini.
Surakarta, 5 Januari 2017
x
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
C. Tujuan Penelitian... 5
D. Manfaat Penelitian... 6
BAB II LANDASAN TEORI ... 7
A. Tinjauan Pustaka ... 7
1. Wortel (Daucus carota) ... 7
2. Teknik penyimpanan Air Cooling dan Vacuum Cooling .... 9
3. β-Karoten ... 10
4. Analisis Proksimat ... 15
5. Respirasi ... 16
xi
7. Validasi Metode ... 19
B. Kerangka Pemikiran ... 24
C. Hipotesis ... 25
BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 27
A. Metode Penelitian ... 27
1. Pengambilan Sampel Wortel Lokal Tawamangu ... 29
2. Penyimpanan ... 29
3. Pengujian Sampel ... 29
E. Teknik Pengumpulan Data ... 34
F. Teknik Analisa Data ... 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37
A. Perubahan Fisik selama Penyimpanan ... 37
B. Kadar β-Karoten ... 39
1. Identifikasi ... 40
2. Linieritas ... 42
3. Akurasi ... 43
4. Presisi ... 44
5. Batas Deteksi (LOD) dan Batas Kuantisasi (LOQ) ... 45
6. Uji Perolehan Kembali (Recovery) ... 45
xii
B. Saran ... 58
DAFTAR PUSTAKA ... 59
xiii
Gambar 4. Reaksi pembentukkan vitamin A melalui pemecahan
oksidatif β-karoten ... 14
Gambar 5. Perubahan energi transisi elektronik ... 18
Gambar 6. Perubahan Fisik Wortel Selama 0 Minggu (Kiri) dan 1
Minggu (Kanan) Penyimpanan Suhu Ruang ... 38
Gambar 7. Panjang gelombang maksimum standar β-karoten 1-6 ppm 40
Gambar 8. Gugus kromofor senyawa β-karoten ... 41
Gambar 9. Perbandingan panjang gelombang maksimum senyawa β
-karoten dari standar dan ekstrak sampel wortel ... 41
Gambar 10. Hasil pengujian intraday senyawa β-karoten ... 45
Gambar 11. Perubahan spektrum serapan senyawa β-karoten pada uji
recovery ... 46
Gambar 12. Kadar senyawa β-karoten selama penyimpanan ... 47
Gambar 13. Mekanisme reaksi oksidasi β-karoten pada wortel ... 55
Gambar 14. Grafik penurunan kadar air pada wortel selama masa
penyimpanan air cooling dan vacuum cooling ... 50
Gambar 15. Perubahan ikatan hidrogen selama pelepasan air dari dua
permukan selulosa yang berdekatan... 51
Gambar 16. Kadar gula pereduksi wortel selama penyimpanan ... 52
Gambar 17. Laju penurunan nilai pH pada wortel selama penyimpanan 54
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Komposisi Wortel tiap 100 gram... 8
Tabel 2. Koefisien Permeabilitas berbagai Polimer Plastik... 10
Tabel 3. Data Penyerapan UV-Vis untuk Karotenoid pada Makanan. ... 13
Tabel 4. Transisi Elektronik Gugus Kromofor ... 19
Tabel 5. Perubahan Fisik Wortel Selama Penyimpanan ... 37
Tabel 6. Data Hasil Pengujian Akurasi Standar β-Karoten 4 ppm ... 43
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Data kadar air selama penyimpanan ... 66
Lampiran 2. Data penurunan nilai pH selama penyimpanan ... 66
Lampiran 3. Data penurunan kadar protein selama penyimpanan ... 66
Lampiran 4. Data kadar gula pereduksi selama penyimpanan ... 66
Lampiran 5. Data penurunan kadar β-karoten selama penyimpanan ... 67
Lampiran 6. Perhitungan penentuan kadar air selama penyimpanan ... 67
Lampiran 7. Perhitungan penentuan nilai pH selama penyimpanan ... 70
Lampiran 8. Perhitungan penentuan kadar protein selama penyimpanan. 70 Lampiran 9. Perhitungan penentuan kadar gula pereduksi selama penyimpanan... 72
Lampiran 10. Perhitungan validasi metode ... 75
Lampiran 11. Perhitungan penentuan kadar β-karoten selama peyimpanan 86 Lampiran 12. Perhitungan Fine Structure ... 90
xvi
DAFTAR SINGKATAN
PVC Polivynil Chlorida
WHO World Health Organization
BPS Badan Pusat Statistik
AOAC Assosiation of Analytical Communities
SNI Standar Nasional Indonesia
USDA United Stated Departement of Agriculture
UV-Vis Ultraviolet Visible
HPLC High Performance Liquid Chromatography
LC-MS Liquid Chromatography Mass Spectrum
CFU Colony Forming Unit
LOD Limit of Detection
LOQ Limit of Quantification
SD Standart Deviation
RSD Relative Standart Deviation
PPM Part per Million
PPB Part per Billion
IU International Unit
