OPTIMASI SUHU PENGERINGAN DAN PENGGUNAAN DRYING AGENT PADA PENGOLAHAN SERBUK BIT MERAH (Beta vulgaris L) DENGAN METODE OVEN DRYING OPTIMIZATION OF DRYING TEMPERATURE AND APPLICATION OF DRYING AGENT ON THE PROCESSING OF RED BEET (Beta vulgaris L) POWDER BY

(1)

OPTIMASI SUHU PENGERINGAN DAN PENGGUNAAN

DRYING

AGENT

PADA PENGOLAHAN SERBUK BIT MERAH (

Beta vulgaris

L) DENGAN METODE

OVEN DRYING

OPTIMIZATION OF DRYING TEMPERATURE AND

APPLICATION OF DRYING AGENT ON THE PROCESSING OF

RED BEET (

Beta vulgaris

L) POWDER BY USING OVEN DRYING

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna

memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan

Oleh:

NANDA RUDY WIBAWANTO 10.70.0093

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

(2)

OPTIMASI SUHU PENGERINGAN DAN PENGGUNAAN

DRYING

AGENT

PADA PENGOLAHAN SERBUK BIT MERAH (

Beta vulgaris

L) DENGAN METODE

OVEN DRYING

OPTIMIZATION OF DRYING TEMPERATURE AND

APPLICATION OF

DRYING AGENT

ON THE PROCESSING OF

RED BEET (

Beta vulgaris

L) POWDER BY USING OVEN DRYING

Oleh :

Nanda Rudy Wibawanto NIM : 10.70.0093

Program Studi : Teknologi Pangan

Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan

Di hadapan sidang penguji pada tanggal 27 Juni 2014

Semarang, 3Juli 2014

Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Katolik Soegijapranata

Pembimbing I Dekan

Dr. V. Kristina Ananingsih, MSc Dr. V. Kristina Ananingsih, MSc

Pembimbing II

(3)

i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi yang berjudul “OPTIMASI SUHU PENGERINGAN DAN PENGGUNAAN DRYING AGENT PADA PENGOLAHAN SERBUK BIT MERAH (Beta vulgaris L) DENGAN METODE OVEN DRYING” 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 dikemudian 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, 3 Juli 2014

(4)

RINGKASAN

Bit merah merupakan sumber potensial dari pigmen yang larut air yaitu betanin dalam bentuk betanidin 5-O-beta-glukosa yang berpotensi sebagai sumber antioksidan. Di dalam bit merah terdapat pigmen betalain yang memberikan warna merah keunguan sehingga dapat dibuat pewarna alami untuk pengolahan pangan. Pewarna bit merah dapat tersedia dalam bentuk cair, pasta, atau serbuk. Serbuk bit merah memiliki stabilitas yang sempurna dan karakteristik kelarutan yang baik, kadar airnya rendah sehingga umur simpannya lebih lama. Salah satu metode pengeringan dalam pembuatan serbuk bit adalah dengan oven drying. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik serbuk bit merah yang diperoleh melalui perbedaan suhu pengering oven dan konsentrasi maltodekstrin. Dalam penelitian ini dilakukan perlakuan pendahuluan perendaman asam sitrat 0,5% dan perendaman maltodekstrin yang berperan sebagai

drying agent dengan konsentrasi 0%, 20%, 40% dan 60%. Pengeringan bit merah dilakukan di dalam oven dengan suhu 60oC, 70oC, 80oC hingga mencapai kadar air bit merah <10%. Analisis fisikokimia yang dilakukan adalah pengukuran bulk density,

intensitas warna, kemampuan pembasahan, kadar air dan aktivitas antioksidan (% inhibition). Dari hasil penelitian didapatkan waktu tercepat untuk mencapai kadar air <10% adalah 100 menit pada perlakuan perendaman maltodekstrin 40% dan 60% pada suhu pengeringan 80oC. Bulk density tertinggi 1,865 g/cm3 diperoleh dengan perlakuan perendaman maltodekstrin 60% pada suhu pengeringan 60oC dan tidak berbeda nyata dengan suhu 70oC dan 80oC. Semua perlakuan menghasilkan kemampuan pembasahan serbuk bit merah yang tidak berbeda nyata. Serbuk bit merah yang memiliki kualitas terbaik dilihat dari % inhibition tertinggi (84,82%) dan warna dengan nilai a* tertinggi (18,29) didapatkan pada perlakuan perendaman asam sitrat 0,5% tanpa perendaman maltodekstrin suhu pengeringan 80oC.

(5)

iii SUMMARY

(6)

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas kasih dan anugerah-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi dengan judul “OPTIMASI SUHU

PENGERINGAN DAN PENGGUNAAN DRYING AGENT PADA PENGOLAHAN

SERBUK BIT MERAH (Beta vulgaris L) DENGAN METODE OVEN DRYING”. Laporan

ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi

Pertanian di Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Penelitian dalam skripsi ini juga

merupakan bagian dari penelitian yang berjudul Optimasi Produksi Serbuk Pewarna Alami

Bit Merah dengan Metode Pengeringan yang didanai oleh Program Hibah Bersaing Dirjen

DIKTI RI, Tahun 2014.

Skripsi ini tidak akan terselesaikan tanpa bantuan dari berbagai pihak, sehingga pada

kesempatan ini penulis hendak mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada:

1. Tuhan Yesus Kristus, yang memberikan hikmat dan penyertaan-Nya kepada penulis

dalam penulisan skripsi.

2. Ibu Dr. V. Kristina Ananingsih, M.Sc selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian

Unika Soegijapranata dan Dosen Pembimbing I yang bersedia meluangkan waktu dan

membantu dengan sepenuh hati serta sabar selama membimbing, sehingga penulis

dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik.

3. Ibu Dr. A. Rika Pratiwi, Msi selaku Dosen Pembimbing II yang juga bersedia

meluangkan waktu dan membantu dengan sukacita dan sabar selama membimbing

sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik.

4. Kedua orang tua dan keluarga tercinta, Papi, Mami, koh Andre yang selalu mendukung

dan memotivasi penulis untuk selalu berusaha menyelesaikan laporan skripsi ini.

5. Mas Soleh, Mas Pri, dan Mas Lylyx selaku laboran Fakultas Teknologi Pertanian Unika

Soegijapranata atas bantuan, dukungan, kemurahan hati dalam membantu dan

membimbing penulis selama masa penelitian di laboratorium.

6. Semua dosen dan karyawan FTP yang telah menjadi keluarga besar dan teladan dalam

(7)

v

Rini, Bu Kartika, Bu Linda, Bu Inne, Bu Laksmi, Bu Ita, Bu Nik, Bu Novita, Pak Sum,

Pak Haniel, Pak Probo, Pak Agus, Pak Joko, Mbak Susi, dan Pak Kasburi.

7. Vincent Kevin Tejo, S.TP yang menjadi sahabat terbaikku yang selalu menjadi

inspirasi, motivator, dan penyemangat.

8. Margono, Hugo, Stella Meryl, Ellen, Sandra, Moyasa, Febe yang menjadi teman

seperjuangan selama penelitian skripsi bit merah ini.

9. Arya Widinatha, S.TP, Jimmy (Ketua Kaipang), Biondy Adiyoga, S.TP, Fiera Lusida

S.TP, koh Vincent, hakiki, Nina, Teteh, Rian, Oxi, Pito, Sherly, Eneng, Thervina,

Mayank, Ronald, Anus, Mas Boy dan kelompok skripsi Kopi yang telah menemani dan

membantu serta memberi semangat selama proses penelitian skrispsi.

10.Alvin Arienata, S.TP, anggota BEM & SENAT FTP 2011-2013 yang telah menjadi

kawan dalam berorganisasi dan mencari pengalaman.

11.Seluruh mahasiswa FTP dan semua pihak yang telah membantu penyusunan laporan

skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih banyak.

Penulis menyadari adanya kekurangan-kekurangan yang terdapat dalam laporan skripsi ini.

Oleh karena itu, penulis meminta maaf apabila terdapat kesalahan, kekurangan, maupun

hal-hal yang kurang berkenan bagi pembaca sekalian. Dengan segala kerendahan hati,

penulis menerima kritik dan saran bila terdapat kesalahan-kesalahan dalam laporan ini.

Akhir kata, semoga laporan skripsi ini berguna bagi penelitian selanjutnya dan pihak-pihak

yang membutuhkan.

Semarang, 3 Juli 2014

(8)

vi DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... i

RINGKASAN ... ii

2.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 12

2.2. Rancangan Penelitian ... 12

2.3. Materi ... 13

2.3.1. Alat ... 13

2.3.2. Bahan ... 13

2.4. Metode ... 13

2.3.1. Persiapan Sampel ... 13

2.3.2. Penambahan Drying Agents ... 13

2.3.3. Proses Pengeringan ... 14

2.4. Analisis Produk ... 15

2.4.1. Analisis Kimia ... 15

2.4.1.1. Analisis Kadar Air ... 15

2.4.1.2. Analisis Aktivitas Antioksidan ... 15

2.4.2. Analisis Fisik ... 16

2.4.2.1. Analisis Bulk Density ... 16

2.4.2.2. Analisis Intensitas Warna ... 16

2.4.2.3. Analisis Kemampuan Pembasahan ... 17

2.4.3. Analisis Data ... 17

(9)

vii

3.1. Karakteristik Kimia ... 18

3.1.1. Kadar Air ... 18

3.1.2. Aktivitas Antioksidan ... 27

3.1.2.1. Korelasi Antara Penggunaan Maltodekstrin (Drying Agent) Dengan Aktivitas Antioksidan Pada Serbuk Bit Merah ... 28

3.2. Karakteristik Fisik ... 29

3.2.1. Intensitas Warna ... 29

3.2.1.1. Korelasi Antara Intensitas Warna L*, a*, b* Dengan Aktivitas Antioksidan Pada Serbuk Bit Merah ... 37

3.2.2. Bulk Density ... 38

3.2.3. Kemampuan Pembasahan ... 39

3.3. Energi Aktivasi (Ea) dengan Persamaan Arrhenius ... 41

4. PEMBAHASAN ... 44

4.1. Proses Pengeringan Bit Merah Dengan Metode Oven Drying ... 44

4.2. Aktivitas Antioksidan Bit Merah (% Inhibition) ... 46

4.3. Bulk Density ... 48

4.4. Intensitas Warna... 48

4.5. Kemampuan Pembasahan ... 49

5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 51

5.1. Kesimpulan ... 51

5.2. Saran ... 51

6. DAFTAR PUSTAKA ... 52

(10)

viii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Kandungan Gizi Bit Merah ... 5

Tabel 2. Kadar Air Pada Suhu 60oC ... 19

Tabel 5. Aktivitas Antioksidan (% inhibition) Serbuk Bit Merah ... 27

Tabel 6. Korelasi Antara Penggunaan Maltodekstrin (Drying Agent) Dengan Aktivitas Antioksidan Serbuk Bit Merah. ... 29

Tabel 7. Intensitas Warna Serbuk Bit Merah ... 29

Tabel 8. Korelasi Antara Intensitas Warna L* Dengan Aktivitas Antioksidan ... 37

Tabel 9. Korelasi Antara Intensitas Warna a* Dengan Aktivitas Antioksidan ... 37

Tabel 10. Korelasi Antara Intensitas Warna b* Dengan Aktivitas Antioksidan ... 37

Tabel 11. Bulk Density Serbuk Bit Merah ... 38

Tabel 12. Kemampuan Pembasahan Serbuk Bit Merah ... 40

Tabel 13. Hubungan 1/T Dengan Nilai ln k ... 41

(11)

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Bit Merah ... 3

Gambar 2. Struktur Kimia Betasianin Pada Bit Merah ... 4

Gambar 3. Struktur Kimia Betaxanthin Pada Bit Merah ... 4

Gambar 4. Desain Penelitian Utama... 12

Gambar 5. Diagram Alir Pembuatan Serbuk Bit Merah ... 14

Gambar 6. Grafik Penurunan Kadar Air Suhu 60oC ... 20

Gambar 9. Aktivitas Antioksidan Serbuk Bit Merah ... 28

Gambar 10. Intensitas Warna Serbuk Bit Merah Pada Semua Perlakuan Suhu 60oC ... 31

Gambar 11. Intensitas Warna Serbuk Bit Merah Dalam Larutan Aquades Pada Semua Perlakuan Suhu 60oC ... 31

Gambar 16. Nilai a* dan b* Serbuk Bit Merah Semua Perlakuan Pada Suhu 60oC ... 34

Gambar 19. Bulk Density Serbuk Bit Merah ... 39

Gambar 20. Kemampuan Pembasahan Serbuk Bit Merah ... 40

(12)

x

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

(13)

NANDA RUDY WIBAWANTO 10.70.0093

OPTIMASI SUHU PENGERINGAN DAN PENGGUNAAN

DRYING

AGENT

PADA PENGOLAHAN SERBUK BIT MERAH (

Beta vulgaris

L)

DENGAN METODE

OVEN DRYING

Bit merah merupakan sumber potensial dari pigmen yang larut air yaitu betanin dalam bentuk

betanidin 5-O-beta-glukosa yang berpotensi sebagai sumber antioksidan. Di dalam bit merah terdapat pigmen betalain yang memberikan warna merah keunguan sehingga dapat dibuat pewarna alami untuk pengolahan pangan. Pewarna bit merah dapat tersedia dalam bentuk cair, pasta, atau serbuk. Serbuk bit merah memiliki stabilitas yang sempurna dan karakteristik kelarutan yang baik, kadar airnya rendah sehingga umur simpannya lebih lama. Salah satu metode pengeringan dalam pembuatan serbuk bit adalah dengan oven drying. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik serbuk bit merah yang diperoleh melalui perbedaan suhu pengering oven dan konsentrasi maltodekstrin. Dalam penelitian ini dilakukan perlakuan pendahuluan perendaman asam sitrat 0,5% dan perendaman maltodekstrin yang berperan sebagai drying agent dengan konsentrasi 0%, 20%, 40% dan 60%. Pengeringan bit merah dilakukan di dalam oven dengan suhu 60oC, 70oC, 80oC hingga mencapai kadar air bit merah <10%. Analisis fisikokimia yang dilakukan adalah pengukuran

bulk density, intensitas warna, kemampuan pembasahan, kadar air dan aktivitas antioksidan (% inhibition). Dari hasil penelitian didapatkan waktu tercepat untuk mencapai kadar air <10% adalah 100 menit pada perlakuan perendaman maltodekstrin 40% dan 60% pada suhu pengeringan 80oC. Bulk density tertinggi 1,865 g/cm3 diperoleh dengan perlakuan perendaman maltodekstrin 60% pada suhu pengeringan 60oC dan tidak berbeda nyata dengan suhu 70oC dan 80oC. Semua perlakuan menghasilkan kemampuan pembasahan serbuk bit merah yang tidak berbeda nyata. Serbuk bit merah yang memiliki kualitas terbaik dilihat dari

% inhibition tertinggi (84,82%) dan warna dengan nilai a* tertinggi (18,29) didapatkan pada perlakuan perendaman asam sitrat 0,5% tanpa perendaman maltodekstrin suhu pengeringan 80oC.

(14)

NANDA RUDY WIBAWANTO 10.70.0093

OPTIMIZATION OF DRYING TEMPERATURE AND APPLICATION

OF

DRYING AGENT

ON THE PROCESSING OF RED BEET (

Beta

Vulgaris

L) POWDER BY USING OVEN DRYING

Red beet is a potential source of antioxidant from water soluble pigment, namely betanin in the form of betanidin 5-O-beta-glucose. Red beet also contain betalain pigment that gives purplish red color which can be utilized for natural food colorants in food processing. This natural colorant is available in the forms of liquid, paste or powder. However, powder form of red beet has many advantages: perfect stability, good solubility characteristics and low moisture content which results in longer shelf life time. One of the drying methods used to produce red beet powder is oven drying. The aim of this research is to know the characteristics of dried red beet powder obtained by oven drying with various temperature treatments and concentrations of maltodextrin. Pre-eliminary study was conducted in this research with soaking treatment of citric acid 0,5% and maltodextrin which acts as a drying agent in concentrations of 0%, 20%, 40%, and 60%. Drying process of red beet was done in oven with different temperatures of 60oC, 70oC, 80oC until the moisture content of red beet is below 10%. Analyses of physico-chemical examined in this research were bulk density measurement, color intensity, wet ability, moisture content and antioxidant activity (% inhibition). From the results, it was found that the fastest time to reach the moisture content below 10% was 100 minute with maltodextrin 40% and 60% concentration treatment in 80oC drying temperature. The highest bulk density was 1,865 g/cm3 which obtained from maltodextrin 60% concentraton treatment in 60oC drying temperature. However, there was no significantly different with temperature of 70oC and 80oC. In terms of wet ability, all treatments were found no significantly different to one another. The best quality of red beet based on the highest % inhibition (84,82%) and highest a* color (18,29) was obtained from citric acid 0,5% concentration without the soaking treatment of maltodextrin in the temperature drying of 80oC.