BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Rekayasa Proses Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Laboratorium Mikrobiologi Pangan dan Bioteknologi, Laboratorium Kimia Pangan dan Biokimia, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta, Laboratorium Pusat MIPA sub. Laboratorium Biologi Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penelitian ini dilaksanakan dalam jangka waktu 5 bulan dari bulan Desember 2015 sampai April 2016.
B. Bahan dan Alat 1. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : a. Oleoresin Ampas Rimpang Temulawak
Ampas rimpang temulawak hasil samping proses penggilingan dengan mesin chopper dan pengepresan dengan mesin handpress
rimpang temulawak di UKM At Tiin Surakarta. Bahan untuk proses ekstraksi ampas temulawak adalah etanol 96% yang diperoleh dari toko kimia Agung Jaya.
b. Bahan dalam pembuatan kertas aktif adalah oleoresin ampas temulawak, pulp dari kertas saring (KMA lab), chitosan (Lancar Karunia, Surakarta), asam asetat 1 %, tween 80 (Bratachem), pati tapioka dari Rose Brand dan aquades.
c. Buah stroberi varietas kalibret yang diperoleh dari Tawangmangu, Karanganyar, Jawa Tengah, mika plastik (PET punnet) dengan ukuran 10 x 7 x 3 cm
d. Bahan untuk uji pH adalah aquadest, buffer pH 4 dan 7, bahan untuk uji mikrobiologis adalah media PCA (plate count agar), garam fisiologis dan aquadest. Bahan untuk analisis kadar asam tertitrasi
adalah NaOH 0,1 N, indikator fenolftalein. Bahan untuk uji kadar vitamin C antara lain iod 0,01 N dan amilum 1%.
2. Alat
a. Pembuatan oleoresin ampas rimpang temulawak membutuhkan alat-alat yakni : mesin pengering blower, blender (Cosmos), mesin pengayak 60 mesh, labu leher tiga (Duran), hot plate, magnetic stirer, rotary evaporator vacuum IKA RV-10 Basic, gelas ukur Iwaki-Pyrex 250 mL, termometer dan neraca analitik, spatula dan botol vial.
b. Pembuatan kertas aktif memerlukan alat-alat seperti : blender (cosmos), cetakan kertas ukuran 20 cm x 30 cm, nampan plastik ukuran 30 x 40 cm, labu takar Iwaki-Pyrex 100 mL, gelas beaker Iwaki-Pyrex 100 mL, gelas ukur 250 mL, magnetic stirer, kain, dan kanebo.
c. Aplikasi Stroberi dengan kertas aktif membutuhkan alat : gunting, nampan, pembolong kertas, steples. Stroberi disimpan dalam
showcase Polytron. d. Analisis
1) Susut Bobot : neraca analitik Ohaus AdventurerTM. 2) Kekerasan Buah : Fruit Hardness Tester FR-5105
3) warna : Color Analyzer RGB-1002 merk “Lutron Electronic” 4) Total padatan terlarut : hand refractometer merk “ATAGO”, gelas
beker Iwaki-Pyrex100 ml
5) Total asam tertitrasi dan kadar vitamin C: Erlenmeyer Iwaki-Pyrex 250 ml, pipet tetes, labu takar Iwaki-Pyrex 100 ml, pipet ukur Iwaki-Pyrex10 ml, gelas ukur Iwaki-Pyrex25 ml, buret dan statif. 6) pH : pHmeter Hanna Instrument checker pH tester-H198103 7) Total Mikroba : Petridish, laminar air flow, autoclave, inkubator,
tabung reaksi, erlenmeyer, bunsen, propipet, pipet ukur Iwaki-Pyrex10 mL, Mikroppipet.
C. Tahapan Penelitian
1. Pembuatan Oleoresin Ampas Temulawak
Ampas rimpang temulawak diperoleh dari UKM At tiin Surakarta. Kemudian ampas rimpang temulawak ini dikering anginkan selama 10 hari hingga kadar airnya 10-14%. Untuk menyeragamkan ukuran bubuk ampas rimpang temulawak dilakukan penghalusan dan pengayakan dengan tingkat kehalusan 60 mesh. Berdasarkan Sembiring dkk (2006) perbedaan tingkat kehalusan berpengaruh terhadap kadar xanthorizhol. Bubuk temulawak dengan tingkat kehalusan 60 mesh mengandung xanthorizhol lebih banyak dibandingkan dengan tingkat kehalusan 40 mesh. Bubuk ampas rimpang temulawak disimpan dalam wadah yang kedap udara maupun air.
Proses ekstraksi ampas rimpang temulawak pada penelitian ini mengacu pada Atmaka dkk. (2016) 100 gram bubuk ampas rimpang temulawak dimasukkan dalam labu leher tiga 1000 mL kemudian ditambahkan pelarut etanol 96 % sebanyak 400 mL (perbandingan 1:4).
Magentic stirer dimasukkan kedalam labu leher tiga kemudian ditutup dengan alumunium foil. Proses ekstraksi dilakukan diatas hot plate
dengan suhu 30±1 oC selama 4 jam dengan pengadukan 100 rpm. Setelah itu bahan dibiarkan selama 24 jam untuk memaksimalkan hasil ekstraksi. Penentuan waktu ekstraksi mengacu pada penelitian Sembiring dkk (2006) dimana diperoleh kadar kurkumin tertinggi dihasilkan dari lama ekstraksi 4 jam.
Pemisahan ekstrak larutan dari ampas temulawak dilakukan dengan
buchner yang dilapisi dengan kertas saring dengan pompa vakum. Ekstrak kemudian dipisahkan dengan pelarut menggunakan rotary evaporator vacuum dengan suhu 50 oC. Proses evaporasi etanol dilakukan selama ±1,5 jam, sehingga dihasilkan oleoresin ampas temulawak (Atmaka dkk., 2016). Proses pembuatan oleoresin ampas rimpang temulawak dapat dilihat pada Gambar 3.1.
2. Pembuatan Kertas Aktif
Pembuatan kertas aktif mengacu pada penelitian Manuhara dkk. (2016); Atmaka dkk. (2016). Bahan-bahan yang disiapkan antara lain kertas saring yang dipotong-potong (ukuran 2 mm x 2 mm) sebanyak 15 gram direndam dalam aquades 250 ml selama 24 jam kemudian ditambahkan aquades 250 ml dan dihancurkan dengan blender selama 5 menit hingga menjadi pulp. Bubuk kitosan sebanyak 0,45 gram dilarutkan dalam 100 mL asam asetat 1 % dilakukan pengadukan selama 5 menit sehingga diperoleh larutan kitosan dalam asam asetat. Oleoresin ampas rimpang temulawak sebanyak 4 % (b/b) bahan kertas saring ditambahkan 50 mL aquades diaduk selama 2 menit dengan magnetic stirer ditambahkan tween-80 100% (b/b) oleoresin diaduk selama 5 menit hingga terbentuk emulsi.
Pulp yang telah dibuat dicampur dengan larutan kitosan dalam asam asetat menggunakan blender selama 5 menit. Kemudian ditambahkan suspensi tapioka (4,5 gram dalam 50 mL aquades) dihancurkan dengan blender selama 5 menit,selanjutnya ditambahkan emulsi oleoresin ampas rimpang temulawak, diblender selama 5 menit. Setelah semua bahan tercampur dilakukan pencetakan pada cetakan berukuran 20 cm x 30 cm kemudian dikeringkan pada suhu 30oC, selama 48 jam, dilakukan pembalikan setiap 24 jam (Manuhara dkk., 2016; Atmaka dkk., 2016). Pembuatan kertas aktif dapat dilihat pada Gambar 3.2.
3. Preparasi Buah Stroberi
Buah stroberi diperoleh dari “Andi Stroberi” salah satu petani stroberi di Tawangmangu. Stroberi ditampung pada nampan dengan alas kertas untuk menghindari kerusakan mekanis saat pengangkutan. Sebelum aplikasi kertas aktif pada buah stroberi dilakukan sortasi buah stroberi. Buah stroberi yang digunakan adalah buah stroberi kelas I yakni buah berdiameter 20-30 mm, panjang buah 30-40 mm, utuh, bebas dari patogen, seragam (bentuk, warna, dan tingkat kematanggan), warna
minimal 75% merah, (Saputri, 2011). Buah stroberi hasil sortasi dibersihkan dengan tisu kering dengan hati-hati.
4. Pengaplikasian Kertas Aktif Pada Buah Stroberi
Kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak diaplikasikan dengan variasi peletakkan kertas aktif pada mika plastik PET punnet dengan empat perlakuan yakni : dilapisi dengan kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak dibagian alas,dilapisi dengan kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak dibagian alas dan dinding mika, dilapisi dengan kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak diseluruh permukaan mika, dan potongan kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak diletakkan pada sela-sela stroberi. Sebelum ditambahkan kertas aktif mika plastik PET punnet dilubangi terlebih dahulu menggunakan perforator kertas dengan diameter lubang 0,6 cm sebanyak 4 buah dengan jarak antar lubang 1,5 cm. Lubang berada ditengah-tengah tutup mika. Lubang pada mika berfungsi untuk mencegah kondensasi didalam mika (Echegoyen dan Nerin, 2015)
Luasan kertas aktif yang digunakan adalah 213±1 cm2. Pada perlakuan peletakkan kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak pada alas kertas aktif dipotong dengan ukuran 7 cm x 10,2 cm sebanyak 3 buah untuk satu mika. Pada perlakuan peletakkan kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak pada alas dan dinding kertas aktif dipotong dengan ukuran 9,5 cm x 6,5 cm sebanyak 2 buah untuk alas dan untuk dinding kertas aktif dipotong dengan ukuran 9,5 cm x 2,8 cm sebanyak 2 buah dan ukuran 6,5 cm x 2,8 cm. Untuk perlakuan selubung, kertas aktif dipotong dengan ukuran 9,5 cm x 6,5 cm untuk alas, ukuran 9,5 cm x 6,5 cm penutup bagian atas. dan untuk dinding kertas aktif dipotong dengan ukuran 9,5 cm x 2,8 cm sebanyak 2 buah dan ukuran 6,5 cm x 2,8 cm. Pada perlakuan pemotongan kertas dan diletakkan pada sela-sela, kertas dipotong dengan ukuran luasan 213 cm2 kemudian dipotong kecil dengan ukuran 2 mm x 20 mm. Stroberi
sebanyak 7 buah dimasukkan dalam kemasan yang telah disiapkan kemudian ditutup menggunakan stapler dan disimpan selama 12 hari pada suhu 10±2 oC. Pengaplikasian kertas aktif pada buah stroberi dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Oleoresin Ampas Temulawak (Atmaka dkk., 2015)
Penguapan dengan rotary evaporator vacuum
T = 50oC 9T = 50oC) Esktrak Temulawak
Etanol Oleoresin ampas rimpang temulawak
Ampas Rimpang Temulawak
Pengeringan secara kering angin selama ±10 hari (kadar air 10-14 %)
Penghalusan Pengayakan 60 mesh Serbuk ampas Rimpang
Temulawak 100 gram Ekstraksi maserasi (4 jam, 100 rpm, T = 30 ± 1 OC) Etanol 96% 400
mL
Pendiaman selama 24 jam
Gambar 3.2 Diagram alir Pembuatan Pengemas Kertas Aktif (Manuhara dkk., 2016; Atmaka dkk., 2016). Kertas Saring (2mm x 2mm; 15 g) Perendaman dalam 250 ml aquades (24 jam) Penambahan 250 ml aquades Penghancuran 5 menit Pulp Pencampuran 5 menit Bubuk kitosan 0,45 g Pelarutan dalam 100 ml asam asetat 1 % Pencetakan (20 cm x 30 cm) Pengadukan 5 menit Larutan kitosan dalam asam asetat
Pencampuran 5 menit Suspensi tapioka (4,5 gram/50 ml aquades) Pencampuran 5 menit Pengeringan
(30oC;48 jam; pembalikan setiap 24 jam)
Kertas Aktif Oleoresin ampas rimpang temulawak 4 % (b/b) kertas saring Penambahan 50 mL aquades Pengadukan (2 menit) Penambahan tween-80 100% b/b oleoresin (3 tetes) Emulsi oleoresin ampas rimpang temulawak
Gambar 3.3 Aplikasi Pengemasan Kertas Aktif pada Buah Stroberi
D. Perancangan Penelitian dan Analisis Data
Faktor yang diteliti dalam penelitian “Pengaruh Penggunaan Kertas Aktif Berbasis Oleoresin Ampas Rimpang Temulawak (Curcuma xanthorrhiza
Roxb.) Dengan Variasi Metode Penggunaan terhadap Karakteristik Buah Stroberi (Fragaria x ananassa) Selama Penyimpanan” adalah perbedaan metode penggunaan pengemas kertas aktif yakni kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak diletakkan pada bagian bawah kemasan,
Perlakuan (Treatment) :
B : pelapisan pada bagian bawah mika plastik
C : pelapisan pada bagian bawah dan samping mika plastik
D : pelapisan seluruh bagian kemasan mika plastik E :pemotongan kertas aktif dan diletakkan pada
sela-sela mika plastik
Pengujian pada hari ke 0, 3, 6, 9, 12 terhadap :
a. Susut bobot b. Kekerasan buah c. Warna
d. pH
e. Total Padatan terlarut f. Total asam tertitrasi g. Kadar Vitamin C h. Total mikroba
Buah stroberi dimasukkan dalam mika plastik dengan kertas aktif dan mika plastik tanpa kertas (Kontrol)
(A)
Penyimpanan pada suhu 10 ±2 oC selama 12 hari Kertas Aktif
kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak diletakkan pada bagian bawah dan dinding kemasan, kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak diletakkan di seluruh bagian kemasan, kertas aktif berbasis oleoresin ampas rimpang temulawak dipotong-potong acak diletakkan pada sela-sela dan kemasan tanpa kertas aktif sebagai kontrol. Stroberi disimpan selama 12 hari pada 10 ±2 oC.
Tabel 3.1 Rancangan Percobaan Karakterisasi Stroberi Selama Penyimpanan Dengan Kertas Aktif Berbasis Oleoresin Ampas Rimpang Temulawak
Ulangan waktu
penyimpanan
Cara Penggunaan Kertas Aktif
A B C D E Sampel 1 t0 A1t0 B1t0 C1t0 D1t0 E1t0 t3 A1t3 B1t3 C1t3 D1t3 E1t3 t6 A1t6 B1t6 C1t6 D1t6 E1t6 t9 A1t9 B1t9 C1t9 D1t9 E1t9 t12 A1t12 B1t12 C1t12 D1t12 E1t12 Sampel 2 t0 A2t0 B2t0 C2t0 D2t0 E2t0 t3 A2t3 B2t3 C2t3 D2t3 E2t3 t6 A2t6 B2t6 C2t6 D2t6 E2t6 t9 A2t9 B2t9 C2t9 D2t9 E2t9 t12 A2t12 B2t12 C2t12 D2t12 E2t12 Keterangan :
t0 = Waktu Penyimpanan stroberi hari ke-0
t3 = Waktu Penyimpanan stroberi hari ke-3
t6 = Waktu Penyimpanan stroberi hari ke-6
t9 = Waktu Penyimpanan stroberi hari ke-9
t12 = Waktu Penyimpanan stroberi hari ke-12
A = Stroberi dikemas dengan mika plastik tanpa kertas aktif
B = Stroberi dikemas dengan mika plastik dengan kertas aktif berbasis oleoresin
ampas rimpang temulawak dibagian alas
C = Stroberi dikemas dengan mika plastik dengan kertas aktif berbasis oleoresin
ampas rimpang temulawak dibagian alas dan dinding kemasan
D = Stroberi dikemas dengan mika plastik dengan kertas aktif berbasis oleoresin
ampas rimpang temulawak diseluruh permukaan kemasan
E = Stroberi dikemas dengan mika plastik dengan kertas aktif berbasis oleoresin
ampas rimpang temulawak dipotong diletakkan disela-sela buah
Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) satu faktor, yakni perbedaan cara penggunaan pengemas kertas aktif dengan dua kali ulangan sampel dan dua kali ulangan analisis. Rancangan percobaan dapat dilihat pada Tabel 3.1. Data yang diperoleh dianalisis
menggunakan Analysis of Variance (ANOVA) one way dengan menggunakan
software SPSS versi 17,00. Apabila hasil menunjukkan perbedaan antar variabel maka dilanjutkan dengan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada tingkat signifikansi = 0,05.
E. Pengamatan Parameter
Pengamatan buah Stroberi selama penyimpanan dilakukan beberapa macam uji yaitu : susut bobot, kekerasan buah, warna, pH, total padatan terlarut, kadar vitamin C, total asam tertitrasi, dan total plate count (TPC). Pengamatan dilakukan pada hari ke-0, 3, 6, 9, 12. Penyimpanan buah stroberi dilakukan pada suhu 10 ±2 oC.
Tabel 3.2 Metode Penelitian N
o
Macam Uji Sumber
1 Susut Bobot Nasution dkk., 2012
2 Kekerasan Buah AOAC, 1984; Syafutri 2006
3 Warna Agustiningrum dkk., 2014
4 pH Apriyantono dkk., 1989;Dwihandita 2009
5 Total Padatan Terlarut Hidayah, 2009
6 Kadar Vitamin C Sudarmadji dkk, 2007
7 Total Asam Tertitrasi Sudarmadji dkk.,1997; Syafutri 2006 8 Total Plate Count (TPC) Fardiaz, 1993
