KAJIAN MIKROENKAPSULASI EKSTRAK VANILI DAN RETENSI VANILIN SELAMA PENYIMPANAN RENI RAHMALIA

Transkripsi

1 KAJIAN MIKROENKAPSULASI EKSTRAK VANILI DAN RETENSI VANILIN SELAMA PENYIMPANAN RENI RAHMALIA SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Kajian Mikroenkapsulasi Ekstrak Vanili dan Retensi Vanilin Selama Penyimpanan adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 2008 Reni Rahmalia NRP F

3 ABSTRACT RENI RAHMALIA. Study on Microencapsulation of Vanilla Extract and Vanillin Retention During Storage. Under supervision of SUGIYONO and DWI SETYANINGSIH. The objectives of this research were to observe the effects of microencapsulation process on the flavour physicochemical characteristics, and to observe the vanillin retention during storage. The research was conducted in four steps. The first step of this research: material preparation including curing to produce the half dried vanilla which would be processed further in extraction step. The second step: choosing the suitable coating material for vanilla extract microencapsulation. The content of vanillin in the vanilla powder, vanilla powder solubility and a w (water activity) were observed. Based on these parameters, the two best coating materials were chosen for microencapsulation in the third step. The third step: formulations of vanilla extract microencapsulation. The effect of coating materials which were obtained from the previous step, concentration of coating material (10%, 20%, 30%) and ratio between vanilla extract and coating material (3:2, 2:1, 3:1), were evaluated. The following parameters were measured: vanilla powder solubility, a w (water activity), content of vanillin in the vanilla powder, yield and vanillin recovery. The forth step: observing vanillin retention during storage. The vanilla powder was stored at 4 C, 30 C and 55 C for 6 weeks. The decrease of vanillin retention rate during storage was measured using Arrhenius, Avrami equation and half life. The results showed that the two best coating materials from the second step were maltodextrin and a mixture of maltodextrin-modified cassava starch Flomax 8 (2:1). Coating material, coating concentration and ratio between vanilla extract and coating material gave a significant difference to the yield, vanillin content and vanillin recovery. The low ratio of vanilla extract and coating material gave a high vanillin recovery of vanilla powder (the 3:2 ratio gave a higher recovery than those of the 2:1 and 3:1 ratios). The vanilla powder coated by maltodextrin and modified cassava starch Flomax 8 (2:1) had a higher yield, vanillin content and vanillin recovery compared to vanilla powder coated by only maltodextrin. The highest coating concentration (30%) gave the highest vanillin content of vanilla powder, and the higher ratio between extract and coating material, the higher vanillin content. The type of coating material gave a significant effect to the solubility of vanilla powder. Vanilla powder coated with maltodextrin had a higher solubility than that of vanilla powder coated with a mixture of maltodextrin and modified cassava starch Flomax 8 (2:1). The concentration of coating material and ratio between extract vanilla and coating material did not effect the solubility. The type of coating materials, coating material concentration and ratio between vanilla extract and coating material did not effect water activity of the obtained vanilla powder. Vanillin content decreased during storage. The time and temperature of storage gave a significant effect to the vanillin retention and water activity. Based on acceleration test by using Arrhenius equation, the vanillin retention of vanilla

4 powder B (a mixture of maltodextrin-modified cassava starch Flomax 8 as coating material) during storage was higher than that of vanilla powder A (maltodekstrin as coating material). According to Avrami equation, the decrease of vanillin retention was the highest at 55 C, followed 30 C and 4 C. The vanilla powder A stored at 4 C, 30 C and 55 C had half lives of 11.47, 7.65 and 6.52 weeks respectively. The vanilla powder B stored at 4 C, 30 C and 55 C had half lives of 11.87, and 6.88 weeks respectively. Keywords: microencapsulation, vanilla powder, vanillin retention

5 RINGKASAN RENI RAHMALIA. Kajian Mikroenkapsulasi Ekstrak Vanili Dan Retensi Vanilin Selama Penyimpanan. Dibimbing oleh SUGIYONO dan DWI SETYANINGSIH. Vanili merupakan salah satu flavoring agent yang penggunaannya cukup luas di industri pangan, farmasi dan kosmetik. Vanili alami memiliki lebih dari 250 komponen organik yang memberikan flavor dan aroma yang khas. Vanili dapat diolah menjadi bubuk vanili dengan cara mikroenkapsulasi. Mikroenkapsulasi flavor dilakukan untuk memproduksi bubuk flavor sehingga dapat mencegah kehilangan flavor, memperpanjang umur simpan dan membuat flavor mudah digunakan. Mikroenkapsulasi ekstrak vanili diharapkan dapat menahan komponen volatil vanili dalam waktu lama. Tujuan penelitian ini yaitu Mempelajari pengaruh proses mikroenkapsulasi ekstrak vanili dan sifat fisiokimia mikrokapsul (bubuk vanili) yang dihasilkan serta mempelajari pola retensi vanilin bubuk vanili selama penyimpanan. Penelitian ini dilakukan dalam empat tahap. Tahap pertama penelitian yaitu persiapan bahan meliputi proses curing untuk mendapatkan vanili ½ kering yang selanjutnya dilanjutkan proses ekstraksi vanili. Tahap kedua penelitian yaitu pemilihan bahan penyalut untuk mendapatkan bahan penyalut yang tepat untuk mikroenkapsulasi ekstrak vanili. Parameter yang diamati pada tahap ini adalah kadar vanilin pada bubuk, kelarutan bubuk vanili dan a w (water activity). Dari tahap ini dipilih 2 perlakuan bahan penyalut yang memberikan hasil terbaik dari parameter yang diamati. Tahap ketiga penelitian yaitu formulasi mikroenkapsulasi ekstrak vanili. Faktor yang diuji adalah jenis penyalut, konsentrasi penyalut dan rasio ekstrak vanili dengan penyalut. Penyalut yang digunakan adalah dua penyalut terbaik dari penelitian pemilihan penyalut. Penyalut dibuat dengan konsentrasi 10%, 20% dan 30%. Ekstrak vanili dengan penyalut dibuat dengan rasio 3 : 2, 2 : 1 dan 3 : 1. Parameter yang diamati kelarutan bubuk vanili, a w (water activity), rendemen dan recovery vanilin bubuk vanili. Tahap keempat penelitian yaitu retensi vanilin selama penyimpanan. Pada tahap keempat ini dipilih dua perlakuan untuk mengetahui retensi vanilin selama penyimpanan. Penyimpanan dilakukan pada suhu 4 o C, 30 o C dan 55 o C selama tujuh minggu. Pengukuran laju penurunan retensi vanilin selama penyimpanan menggunakan persamaan Arrhenius, persamaan Arami dan waktu paruh. Parameter a w diamati pada minggu ke-0 dan minggu ke-4. Hasil penelitian menunjukkan dua penyalut yang memberikan sifat terbaik pada parameter yang diamati dari penelitian tahap kedua adalah penyalut maltodekstrin dan campuran maltodekstrin dengan pati tapioka termodifikasi Flomax 8 (2 : 1). Dari penelitian tahap ketiga, didapatkan hasil jenis penyalut, konsentrasi bahan penyalut dan rasio ekstrak vanili dengan penyalut berpengaruh nyata terhadap rendemen, kadar vanilin dan recovery vanilin bubuk vanili. Konsentrasi penyalut sampai 30% meningkatkan recovery vanilin selama pengeringan. Semakin kecil rasio ekstrak vanili dengan penyalut semakin besar recovery vanilin bubuk vanili. Rasio ekstrak vanili dengan penyalut 3 : 2 memberikan recovery vanilin yang lebih besar dibandingkan rasio 2 : 1 dan 3 : 1.

6 Bubuk vanili dengan penyalut campuran maltodekstrin dan pati tapioka termodifikasi Flomax 8 (2 : 1) menghasilkan rendemen, kadar vanilin dan recovery vanilin lebih tinggi dibanding bubuk vanili dengan penyalut maltodekstrin saja. Kadar vanilin bubuk vanili tertinggi pada konsentrasi paling besar (30%), semakin besar rasio ekstrak terhadap penyalut, kadar vanili semakin besar. Jenis penyalut berpengaruh nyata terhadap kelarutan bubuk vanili. Bubuk vanili dengan penyalut maltodekstrin memiliki kelarutan lebih tinggi dibanding dengan bubuk vanili dengan penyalut campuran maltodekstrin dan pati tapioka termodifikasi Flomax 8 (2 : 1). Konsentrasi penyalut dan rasio ekstrak vanili terhadap penyalut tidak berpengaruh nyata terhadap kelarutan. Jenis penyalut, konsentrasi penyalut dan rasio eksrak vanili dengan penyalut tidak berpengaruh terhadap a w bubuk vanili yang dihasilkan. Pola retensi vanilin pada bubuk vanili selama penyimpanan memperlihatkan kecenderungan menurun dengan semakin lama penyimpanan. Suhu dan lama penyimpanan berpengaruh nyata terhadap retensi vanilin selama penyimpanan bubuk vanili. Suhu dan lama penyimpanan berpengaruh nyata terhadap a w bubuk vanili. Berdasarkan persamaan Avrami, penurunan retensi vanilin paling besar terjadi pada suhu 55 o C, diikuti oleh suhu 30 o C dan 4 o C. Berdasarkan uji akselerasi menggunakan persamaan Arrhenius, retensi vanilin bubuk vanili B (campuran maltodekstrin dan pati tapioka termodifikasi Flomax 8 sebagai penyalut) selama penyimpanan lebih tinggi dibanding retensi vanilin bubuk vanili A (maltodekstrin sebagai penyalut). Bubuk vanili A yang disimpan pada suhu 4 C, 30 C dan 55 C memiliki waktu paruh 11.47, 7.65 dan 6.52 minggu. Bubuk vanili B yang disimpan pada suhu 4 C, 30 C dan 55 C memiliki waktu paruh 11.87, dan 6.88 minggu.. Keywords: mikroenkapsulasi, bubuk vanili, retensi vanilin

7 @ Hak Cipta milik IPB, tahun 2008 Hak Cipta dilindungi Undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.

8 KAJIAN MIKROENKAPSULASI EKSTRAK VANILI DAN RETENSI VANILIN SELAMA PENYIMPANAN RENI RAHMALIA Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Pangan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

9 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Ir. Nugraha Edhi Suyatma

10 PRAKATA Syukur alhamdulillah penulis panjatkan ke hadhirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga karya ini berhasil diselesaikan. Penelitian Kajian Mikroenkapsulasi Ekstrak Vanili dan Retensi Vanilin Selama Penyimpanan dilaksanakan atas dana dari Riset Unggulan Terpadu Kementerian Negara Riset dan Teknologi. Penelitian ini berlangsung dari bulan April 2006 sampai dengan September 2007 di Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Institut Pertanian Bogor dan SEAFAST Center. Terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Ir. Sugiyono, M.App.Sc dan Ibu Dr. Ir. Dwi Setyaningsih, MSi selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan. Terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Nugraha Edhi Suyatma atas kesediaannya sebagai penguji luar komisi. Terima kasih kepada rekan-rekan IPN angkatan 2004: Mira, Iin, Marleni, Agnani, Neni, Sandi, Reno, Dorkas, Santi, dan rekanrekan yang tidak bisa disebutkan satu per satu, serta adikku Ganes terima kasih telah banyak membantu serta memberi motivasi kepada penulis. Terima kasih kepada Bapak dan Ibu Teknisi di laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Institut Pertanian Bogor dan SEAFAST Center atas segala bantuan dan kerjasamanya. Ungkapan terima kasih yang tidak terhingga penulis persembahkan kepada orang-orang tercinta, yang selalu men-support penulis dengan doa : Ibunda, Ayahanda, kakak dan adik terima kasih atas dukungan dan kasih sayangnya. Kepada suamiku, terima kasih atas segala motivasi, keikhlasan, dan do a, terima kasih atas cintanya. Kepada Soleh Kecil Rafan, terima kasih selalu menceriakan hari-hari ibu, semoga menjadi anak soleh dan berbakti. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Juni 2008 Reni Rahmalia