BAB III METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini telah dilakukan dari bulan Maret 2015 hingga Maret Adapun tempat penelitian dilakukan di Laboratorium Rekayasa dan Proses Pengolahan Pangan program studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakuktas Pertanian Universitas Sebelas Maret, Laboratorium MIPA Pusat pada Sub Lab Kimia Universitas Sebelas Maret, Laboratorium Pangan dan Gizi Universitas Gadjah Mada, Laboratorium Pusat Antar Universitas (PAU) Universitas Gadjah Mada dan Laboratorium Pangan dan Gizi Institut Pertanian Bogor (IPB). B. Bahan dan Alat 1. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : a. Umbi Ganyong Pembuatan tepung ganyong menggunakan umbi ganyong yang diperoleh dari kecamatan Sambi, Boyolali, Jawa Tengah. Sebelum dilakukan proses produksi pembuatan tepung ganyong dilakukan terlebih dahulu identifikasi sampel. Hal ini dimaksudkan untuk memastikan sampel yang digunakan adalah sampel dengan spesies dan varietas yang tepat. Identifikasi sampel untuk ganyong cukup mudah. Dikarenakan varietas yang ada di Indonesia hanya ada dua yaitu ganyong merah dan ganyong putih. Pada penelitian ini digunakan varietas ganyong putih. Mengidentifikasi kedua varietas tersebut dapat dengan mudah dilakukan dengan membandingkan morfologi tanamannya serta warna umbinya. Referensi morfologi kedua tanaman didapatkan melalui studi pustaka seperti yang tersajikan pada Tabel 2.1. Metode ini sudah tepat dilakukan dalam pencegahan kesalahan pengambilan sampel, karena perbedaan

2 ganyong merah dan ganyong putih yang sangat signifikan sehingga tidak menyulitkan dalam mengidentifikasi ganyong putih. b. Koro Glinding Koro glinding yang digunakan dalam penelitian diperoleh dari Lembaga Swadaya Masyarakat (LSM) Gita Pertiwi, Surakarta. Jawa Tengah. Pembuatan tepung koro glindingterlebih dahulu direndam selama 3 hari sebelum diproses menjadi tepung koro glinding. Identifikasi sampel pada koro glinding juga dilakukan. Sampel yang digunakan merupakan koleksi LSM Gita Pertiwi sehingga menjadi sebuah kemudahan karena identitas sampel dapat dengan mudah ditelusuri. Metode yang digunakan sama halnya dengan metode yang digunakan dalam mengidentifikasi ganyong putih. Koro glinding LSM Gita Pertiwi diperoleh dari wilayah Wonogiri. Informasi detail mengenai morfologi koro glinding telah tercatat dengan jelas pada dokumentasi LSM Gita Pertiwi dalam bentuk leaflat. Oleh karena itu justifikasi sampel dengan mudah dilakukan dengan membandingkan fisik koro glinding dengan data referensi yang ada pada LSM Gita Pertiwi dan referensi yang didapatkan peneliti melalui studi pustaka seperti pada Gambar 2.3 dan informasi morfologi menurut Rahmah (2010). c. Bahan Analisis Tepung Bahan analisa yang akan digunakan dapat dilihat pada Tabel 3.1. Ketiga sampel tepung yaitu tepung ganyong, tepung koro glinding dan tepung komposit ganyong-glinding akan dilakukan analisa yang sama sehingga menggunakan bahan-bahan analisa yang sama pula. Terdapat dua belas analisis yang memerlukan bahan tambahan selain tepung. d. Alat Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Alat pembuatan tepung ganyong, tepung koro glinding dan tepung komposit ganyong-glinding Proses pembuatan tepung melalui tiga tahap, yaitu pengeringan, penepungan, dan pengayakan. Adapun alat yang digunakan pada proses

3 pengeringan bahan adalah mesin pengering IL 80EN tipe IL70, untuk mesin penepungan alat yang digunakan adalah Yasuka Disk Mill model FFC 23, dan alat pengayak yang digunakan adalah mesin pengayak MBT Sieve Shaker tipe AG 515. Tabel 3.1 Daftar Bahan Analisa yang Digunakan dalam Penelitian No Analisa Bahan Analisa 1. Kadar Lemak Larutan Benzen 2. Kadar Protein Larutan H2SO4 Pekat, Larutan Raksa Oksida, K2SO4, Larutan Natrium Hidroksida-Natrium Thiosilfat, Larutan Asam Borat Jenuh, Indikator Metil Merah Metil Biru, Larutan HCl. 3. Kadar Pati Larutan Alkohol 80%, Larutan HClO4 9,2 N, Larutan NaOH 1 N, Reagen Cu dan Reagen Nelson. 4. Kadar Amilosa - Amilopektin 5. Kadar Pati Resisten Larutan NaOH 1 N, Larutan Etanl 95%, Larutan Asam Asetat 1 N, Larutan Iod, Larutan Amilum Standar. Lartan Buffer KCl-HCl ph 1,5, Larutan Pepsin, Larutan Buffer Trismaleate, Larutan KOH 4 M, Larutan HCl 2 M, Enzim α-amilase, Larutan Buffer Sodium Asetat 0,4 M Ph 4,75, Larutan Amiloglukosidase, Reagen GOD-POD. 6. Kadar Total Fenol Larutan Na Karbonat 2%, Larutan Folin- Ciocalteu 1:1. Fenol Murni. 7. Aktivitas Antioksidan, DPPH radical scavenging activity 8. Kadar Serat Pangan 9. Daya Serap Air Aquadest 10. Swelling Power Aquadest 11. Oil Holding Capacity 12. Water Holding Capacity Larutan etanol, Reagen DPPH. 0,1 M Buffer Fosfat ph 6, Enzim α-amilase, Larutan HCl, Larutan NaOH, Enzim Pankreatin, Enzim Pepsin, Larutan Etanol 90%, Larutan Aseton, Larutan Etanol 78% Minyak Kelapa Sawit (Minyak Goreng Bimoli) Aquadest

4 2. Alat Analisis Tepung Alat analisis yang digunakan untuk analisis pada sampel tepung ganyong, tepung koro glinding dan tepung komposit ganyong-glinding dapat dilihat pada Tabel 3.2. Ketiga sampel tersebut dilakukan analisis yang sama sehingga menggunakan alat analisis yang sama pula. Berikut merupakan daftar alat yang digunakan: Tabel 3.2 Daftar Alat Analisis yang Digunakan dalam Penelitian No Analisa Alat Analisa 1. Kadar Air Neraca analitik, krus, oven, desikator. 2. Kadar Abu Neraca analitik, krus, oven, pemanas, tanur, desikator. 3. Kadar Lemak Soxhlet, kertas saring, oven, neraca analitik, desikator. 4. Kadar Protein Neraca analitik, labu Kjeldahl, labu destilasi, pemanas, destilator. 5. Kadar Pati Neraca analitik, kertas saring, pendingin balik, waterbath, spektrofotometer. 6. Kadar Amilosa Neraca analitik, vortex, pemanas, - Amilopektin spektrofotometer. 7. Kadar Pati Stirrer, inkubator, sentrifuse, neraca analitik, Resisten waterbath, spektrofotometer. 8. Kadar Total Fenol Neraca analitik, spektrofotometer, vortex. 9. Aktivitas Antioksidan Neraca analitik, sentrifuse, vortex 10. Kadar Serat Neraca analitik, inkubator, ph meter, waterbath, Pangan oven, desikator, penyaring vacuum. 11. Analisis Warna Chromameter 12. Analisis Rendemen Neraca Tepung 13. Analisis daya serap air Neraca analitik, kertas saring, corong, erlenmeyer 14. Analisis swelling power Neraca analitik, sentrifuse, hot plate 15. Analisis oil holding capcity Neraca Analitik, sentrifuse, vortex 16. Analisis water holding capacity Neraca analitik, sentrifuse, vortex

5 C. Tahapan Penelitian Dalam penelitian ini telah dilakukan dua tahap penelitian, yaitu yang pertama pembuatan tepung ganyong dan tepung koro glinding, kemudian tahap kedua adalah pembuatan tepung komposit dengan tiga variasi formula. 1. Pembuatan Tepung Ganyong dan Tepung Koro Glinding a. Pembuatan Tepung Ganyong Pembuatan tepung ganyong dilakukan menggunakan metode Slamet (2010) yang dimodifikasi dengan tahapan produksi yang tidak memberikan perlakuan pendahuluan pada umbi ganyong mentah. Hal ini dikarenakan tujuan penelitian adalah mengkarakterisasi tepung umbi ganyong alami tanpa bahan tambahan apapun dan tidak dikehendaki adanya perubahan fisik maupun kimia akibat penambahan zat tertentu. Setiap satu kali produksi dibutuhkan 2 Kg umbi ganyong mentah. Diagram alir proses penepungan tepung ganyong dapat dilihat pada Gambar 3.3 Bagian tahapan penepungan ganyong yang dimodifikasi adalah lama pengeringan yang dilakukan. Dalam penelitian ini digunakan lama pengeringan selama 20 jam. Sedangkan pada penelitian Slamet (2010) digunakan lama pengeringan selama 8 jam. Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan yang telah dilakukan pada beberapa variasi waktu pengeringan, pengeringan selama 8 jam belum cukup menurunkan kadar air yang dikehendaki yaitu 7-10%, dan tekstur chips ganyong yang dihasilkan belum kering sempurna. Pada penelitian Richana dan Sunarti (2004) diperoleh rujukan lama pengeringan hingga 24 jam dengan suhu 50 o C. Berdasarkan referensi itu pula waktu pengeringan 20 jam dipilih, lebih efektif dan efisien waktu. Pada Gambar 3.1 dapat dilihat chips mentah ganyong tanpa perlakuan pendahuluan sudah cukup baik, dan pada Gambar 3.2 chips ganyong pengeringan selama 20 jam telah menunjukkan kenampakan yang cukup kering dan mudah untuk ditepungkan.

6 Gambar 3.1 Chips Ganyong Mentah Gambar 3.2 Chips Ganyong 20 jam pengeringan b. Pembuatan Tepung Koro Glinding Pembuatan tepung koro glinding dilakukan menggunakan dua metode yang digabungkan yaitu metode Pramita (2008) pada tahapan perlakuan pendahuluan dan Rini (2008) pada tahapan pembuatan tepung koro glinding. Kedua metode tersebut juga dilakukan beberapa modifikasi metode untuk mendapatkan kualitas tepung yang lebih baik dari segi kenampakan warna dan dimodifikasi untuk menyesuaikan dengan kondisi yang ada. Secara keseluruhan proses pembuatan tepung koro glinding terbagi menjadi dua bagian tahapan produksi. Tahapan produksi tepung koro glinding yang pertama yaitu dilakukan dengan melakukan perlakuan pendahuluan yang merujuk pada metode Pramita (2008) yaitu perendaman biji koro terlebih dahulu selama 3 x 24 jam dengan perbandingan air dan koro 1:3. Perendaman koro glinding bertujuan untuk menghilangkan kadar HCN pada koro glinding. Modifikasi metode yang dilakukan pada tahap ini, yaitu jarak waktu pengantian air rendaman. Menurut Pramita (2008) dilakukan penggantian

7 air rendaman selama 24 jam sekali, namun berdasarkan penelitian pendahulu yang telah dilakukan peneliti perendaman selama 12 jam telah menghasilkan busa yang cukup banyak pada air perendaman dan memunculkan bau yang tidak sedap, hal tersebut menandakan air rendaman koro telah mengalami penjenuhan. Oleh karena itu dilakukan modifikasi penggantian air rendaman selama 12 jam sekali. Tahapan produksi kedua yaitu proses penepungan. Diagram alir proses penepungan tepung koro glinding dapat dilihat pada Gambar 3.4. Metode yang digunakan merujuk pada metode Gilang dkk (2013) dan Rini (2008). Setelah proses perendaman selama tiga hari, koro glinding direbus selama 20 menit. Lama waktu perebusan merujuk pada metode Gilang dkk (2013) yang melakukan perebusan koro pedang. Pada tahap perebusan dilakukan modifikasi teknik perebusan yaitu teknik buka-tutup, yang mana dilakukan perebusan dengan kondisi tertutup selam 19 menit dan kemudian membuka panci perebusan di 1 menit terakhir. Hal ini dimaksudkan untuk menghasilkan warna tepung yang lebih cerah pada kondisi perebusan tertutup, dan dilakukan pembukaan panci di 1 menit terakhir untuk menguapkan asam sianida yang larut dalam air perebusan seingga mencegahnya kembali pada bahan. Menurut Harijono dkk (2008) asam sianida mudah larut dalam air dan mudah mengalami penguapan karena proses pemanasan, selain itu menurut Suryani dan Wesniati (2000) dalam Harijono dkk (2008) menambahkan, pada umumnya sianida dapat dihilangkan dengan perebusan dan perendaman sebab sianida mempunyai sifat fisik mudah larut dalam air dan mempunyai titik didih 29ºC. Oleh karena itu, karena titik didih yang cukup rendah pada asam sianida maka 1 menit cukup untuk menguapkan asam sianida yang terkandung dalam bahan. Metode bukatutup ini diperoleh berdasarkan penelitian pendahulu peneliti yang telah dilakukan, yang mana ketika perebusan dilakukan secara terbuka warna koro menjadi lebih gelap dibandingkan perebusan secara tertutup dan mempengaruhi hasil warna pada tepung akhir.

8 Selain itu, metode perebusan legum telah terlebih dahulu diteliti oleh Chavan dkk (1987) yang mana menyatakan bahwa perebusan legum secara tradisional dilakukan dengan cara merebusnya dalam panci terbuka selama 1 2 jam atau perebusan dengan menggunakan tekanan tinggi yaitu dengan keadaan tertutup selama menit, setelah perebusan legum dapat dikonsumsi secara aman dan dapat meningkatkan aroma. Menurut Guzel dan Sayar (2011) perebusan tertutup dapat menghemat energi karena membutuhkan waktu perebusan yang lebih singkat, dan panas yang diberikan pada bahan menjadi lebih mudah terdistribusi serta sangat intens. Di samping itu menurut Dwiguna (2002) dalam Puspasari dan Nocianitri (2009) dalam perebusan perlu diperhatikan antara lain: jenis bahan, lamanya proses berlangsung, alat yang digunakan, dan perlu ditutup atau tidak. Menurut Puspasari dan Nocianitri (2009) perebusan tertutup mungkin dapat menghindarkan kontak antara bahan yang dimasak dengan oksigen, yang memicu terjadinya oksidasi, dan dalam keadaan tertutup tekanan di dalam panci perebus lebih besar dibanding panci terbuka, kemudian dari hasil penelitiannya menyatakan bahwa perebusan sirup wortel yang mengandung pigmen karoten ketika direbus secara terbuka mengalami oksidasi kontak dengan oksigen sehingga warna mengalami pemudaran. Oleh karena itu untuk mendapatkan metode yang efektif dan efisien serta menghasilkan produk dengan kualitas yang dapat diterima konsumen perebusan secara tertutup dipilih dalam metode perebusan koro glinding karena dinilai lebih efisien dalam waktu dan juga dapat mempertahankan warna koro glinding karena tidak kontak dengan oksigen yang dapat mempengaruhi reaksi browning akibat oksidasi.

9 Umbi Ganyong (Canna edulis) Pengupasan kulit umbi Pencucian hingga bersih Pengirisan (tebal 1-2 mm) *Pengeringan dengan cabinet dryer selama 20 jam dengan suhu 60 0 C Penggilingan irisan dengan mesin penepungan Pengayakan (80 mesh) Tepung Ganyong Gambar 3.3 Diagram Alir Pembuatan Tepung Ganyong (Slamet, 2010) yang dimodifikasi *

10 1 Koro Glinding (Phaseolus lunatus) 1 Perendaman Kacang Koro selama 3 x 24 jam, dan air rendaman diganti setiap *12 jam sekali 2 Perebusan kacang koro dalam air mendidih selama 20 menit, dengan cara perebusan ditutup selama *19 menit, dan 1 menit terakhir perebusan dibuka. 3 Pengelupasan kulit kacang koro glinding 3 Pengeringan kacang koro glinding di dalam cabinet dryer dengan suhu 60 o C selama 12 jam 3 Penggilingan kacang koro glinding menjadi tepung menggunakan mesin penepungan 3 Pengayakan hasil penggilingan (80 mesh) Tepung Kacang Koro Glinding (Phaseolus lunatus) Gambar 3.4 Diagram Alir Penepungan Koro Glinding (Pramita (2008) 1, Gilang dkk (2013) 2, dan Rini (2008) 3, yang dimodifikasi (*))

11 c. Pembuatan Tepung Komposit Ganyong-Koro Glinding Setelah tahap karakterisasi awal pada masing-masing tepung, tahap selanjutnya adalah pembuatan tepung komposit dengan 3 variasi formula pencampuran. Komposisi yang dibuat yaitu rasio tepung ganyong lebih banyak dibandingkan tepung koro glinding. Adapun variasi formula yang akan dibuat adalah Formula 1 (F1) = Tepung Ganyong 85% : Tepung Koro Glinding 15%, Formula 2 (F2) = Tepung Ganyong 70% : Tepung Koro Glinding 30% dan Formula 3 (F3) = Tepung Ganyong 55% : Tepung Koro Glinding 45%. Penentuan formulasi didasarkan oleh beberapa hal. Faktor terpenting yang perlu diperhatikan adalah keluaran dari produk ini yang diharapkan dapat dipergunakan sebagai produk alternatif sumber pangan yang bergizi, menyehatkan dan sumber energi. Salah satu tujuan mengkonsumsi makanan tentu saja untuk mendapatkan sumber energi, kalori yang cukup tinggi, hal tersebut cukup menjadi dasar dalam penentuan proporsi tepung ganyong dan tepung koro glinding, yaitu tepung umbi (ganyong) memiliki proporsi yang lebih banyak pada tepung komposit dibandingkan legumnya. Hal ini dikarenakan menurut Winarno (2008) sumber karbohidrat dapat diperoleh dari serealia dan umbi-umbian. Setiap formulasi memiliki selisih 15% penurunan tepung ganyong dan 15% peningkatan tepung koro glinding dari F1 hingga F3 secara berurutan. Proporsi peningkatan tepung ganyong dan penurunan tepung koro glinding dilakukan secara konsisten agar mendapatkan sampel hasil ananlisis yang lebih terkontrol komposisi tepung kompositnya. Diagram alir proses penepungan tepung komposit ganyong dan koro glinding dapat dilihat pada Gambar 3.5. Pencampuran kedua tepung dilakukan secara manual homogenized skala laboratorium, yang merupakan metode sederhana yang biasa dilakukan dalam industri pangan di bagian Research and Development perusahaan pangan. Pencampuran bahan dimulai dengan melakukan penimbangan kedua tepung sesuai formulasi, kemudian tepung koro

12 glinding yang memiliki porsi lebih sedikit dimasukkan terlebih dahulu kemudian tepung ganyong kedalam wadah berbentuk silinder dengan diameter 10 cm. Setelah itu dilakukan pengocokkan dengan wadah tertutup hingga homogen selama 1 menit tanpa berhenti. Tepung Ganyong Tepung Koro Glinding Pencampuran Tepung Komposit Formula 1 (85:15) Formula 2 (70:30) Formula 3 (55:45) Tepung Komposit Terbaik Gambar 3.5 Diagram Alir Pembuatan tepung Komposit 2. Metode Analisis Penelitian ini dilakukan dua bagian analisis, yaitu bagian pertama adalah analisis tepung ganyong dan tepung koro glinding masing-masing sampel sebelum dikompositkan, kemudian bagian lainnya adalah analisis tepung komposit ganyong koro glinding. Adapun analisis yang dilakukan pada dua bagian tersebut tidak berbeda, dan tersajikan pada Tabel 3.3

13 Tabel 3.3 Analisis Penelitian Tepung Komposit Ganyong Glinding No Analisa Penelitian Metode Analisa 1. Analisis Kadar Air Thermogravimetri (AOAC, 2005) 2. Analisis Kadar Abu Cara Kering (AOAC, 2005) 3. Analisis Kadar Protein Kjeldahl (AOAC, 2005) 4. Analisis Kadar Lemak Ekstraksi Soxhlet (AOAC, 2005) 5. Analisis Kadar By Difference (Winarno, 2008) Karbohidrat Analisis Aktivitas Antioksidan 6. DPPH radical scavenging activity (Molyneux, 2004) 7. Analisis Total Fenol Folin Ciocalteu (Rusyidi dan Azrina, 2012) 8. Analisis Kadar Pati (Fardiaz et al, 1986) 9. Analisis Kadar Amilosa- Spektrofotometri (Fardiaz et al, Amilopektin 1986) 10. Analisis Warna Chromameter (Hutching, 1999 dalam Gustiar, 2009) 11. Analisis Serat Pangan Multi Enzim (Asp et al, 1983) 12. Analisis Pati Resisten Multi Enzim (Goni et al, 1996) 13. Analisis Daya Serap Air Penyaringan (Elly, 1990) 15. Analisis Swelling Power Sentrifugasi (Leach dkk, 1959) Analisis Oil Holding Capacity Analisis Water Holding Capacity Sentrifugasi (Sosulski dkk, 1976) Sentrifugasi (Subagio, 2003) D. Rancangan Penelitian dan Analisis Data Rancangan penelitian yang akan digunakan untuk mengetahui karakteristik fisik, kimia, dan senyawa fungsional tepung komposit ganyong koro glinding adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu faktor, yaitu variasi formula tepung komposit. Variasi formula tepung komposit yang digunakan Formulasi 1 (F1) = Tepung Ganyong 85% : Tepung Koro Glinding 15%, Formulasi 2 (F2) = Tepung Ganyong 70% : Tepung Koro Glinding 30% dan Formulasi 3 (F3) = Tepung Ganyong 55% : Tepung Koro Glinding 45%. Masing-masing formula akan dilakukan 12 analisis yang terdiri dari analisis sifat fisik, kimia dan fungsional. Setiap analisis dilakukan 2 kali ulangan pada masing - masing sampel formula tersebut. Data hasil penelitian karakteristik tepung komposit akan dianalisis menggunakan One Way Analysis of Variance (ANOVA) untuk mengetahui

14 pengaruh perbedaan variasi formula pada tingkat kepercayaan 95%. Kemudian bila ada beda nyata dilanjutkan dengan pengujian Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada tingkat kepercayaan 95%. Pengolahan data statistik menggunakan SPSS versi 20. Adapun diagram alir rancangan penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.6. Ganyong (Canna edulis) dan koro glinding (Phaseolus lunatus) Pembuatan tepung Tepung ganyong dan tepung koro glinding Pembuatan tepung komposit fungsional dengan variasi formula tepung ganyong dan tepung koro glinding 85:15, 70:30, dan 55:45 Formula tepung komposit fungsional terbaik Gambar 3.6 Diagram Alir Penelitian Analisa: 1. Rendemen 2. Proksimat 3. Antioksidan 4. Serat Pangan 5. Amilosa 6. Pati resisten 7. Warna 8. Total fenol 9. DSA 10. Swelling Power 11. WHC dan OHC Analisa: 1. Proksimat 2. Antioksidan 3. Serat Pangan 4. Amilosa 5. Pati resisten 6. Warna 7. Total fenol 8. DSA 9. Swelling Power 10. WHC dan OHC