METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan mulai dari Juli 2010 sampai April Penelitian menggunakan kromatografi gas-spektrometer massa (GC-MS) dan kromatografi gas-olfaktometri (GC-O) dilaksanakan di Laboratorium Analisis Flavor Sukamandi, mulai dari September 2010 sampai Februari Pengujian sensori dilaksanakan di Laboratorium Sensori SEAFAST Center dan Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Kampus IPB Darmaga Bogor, dari Juli 2010 sampai April Bahan dan Alat Bahan baku nanas Delika Subang, Mahkota Bogor, dan Pasir Kuda (hasil persilangan) diperoleh dari PKBT Institut Pertanian Bogor. Bahan untuk standar rasa uji sensori adalah larutan sukrosa, NaCl, caffeine dan asam sitrat yang dilarutkan dalam air mineral (AQUA). Bahan kimia sebagai aroma referensi adalah metil 2-metilbutanoat (fruity, apple like), metil 3-metilbutanoat (fruity, appel like), δ-oktalakton (coconut like), asam butanoat (sour), β-damaskenon (fruity, sweet), etil butanoat (fruity), 4-metoksi-2,5-dimetil-3(2H)-furanon (caramel like) yang diperoleh dari PT. Ogawa Indonesia dan PT. Foodex Inti Ingredients. Internal standar yang digunaka adalah 1,4-diklorobenzen. Bahan untuk penyiapan sampel dengan metode liquid-liquid extraction (LLE) yakni metilen klorida (diklorometan), sodium klorida (99%), sodium sulfat (99%) dan internal standar. Untuk Solid phase microextraction (SPME) yakni sodium klorida (99%). Alat yang digunakan adalah blender, timbangan analitik, kolom vigreux, labu pemisah, alat-alat gelas, vial 2 ml screw cap and clear Agilent Technologies , chromatography-mass spectrometry (GC-MS), MS: Agilent Technologies 5975C Inert XL EI/CI MSD dengan triple-axis Detector dan GC: Agilent Technologies 7890 A GC System, kolom yang digunakan yaitu HP- INNOWAX Agilent Technologies J&W Scientific USA (19091 N-136) dengan panjang 60 m, I.D. 0,250 mm, film 0,25 µm, batas suhu 40 ºC sampai 260 ºC part

2 32 no: 19091N-136 S/N: U H, syringe Agilent 5 µl part # , fiber yang digunakan yaitu carboxen-polydimethylsiloxane (CAR-PDMS) 57318, 85 µm, black/palin, plain 24 gauge, fiber core/assembly type: fused silica/ Supelco Bellefonte PA, vial 20 mm screw cap with hole Supelco 595 Bellefonte PA, dan hotplate. Pengukuran warna daging buah nanas digunakan Chromameter CR 300 Minolta. Mahkota Bogor Delika Subang Pasir Kuda Gambar 2 Nanas Mahkota Bogor, Delika Subang dan Pasir Kuda sebagai hasil silangan dari keduanya Metode Penelitian Penelitian yang dilakukan terdiri atas 2 tahap yaitu: 1) Identifikasi dan semikuantifikasi komponen-komponen volatil pada nanas dengan menggunakan GC-MS, identifikasi komponen-komponen kunci yang berkontribusi terhadap aroma nanas dengan GC-O menggunakan metode NIF (nasal impact frequency), 2) Analisis sensori yang dilakukan yakni: uji hedonik, uji rangking dan analisis sensori deskriptif. Tahapan pelaksanaan kegiatan penelitian diperlihatkan pada Tabel Analisis dengan GC-MS dan GC-O a. Isolasi volatil dengan menggunakan liquid-liquid extraction (LLE) Persiapan sampel untuk analisis dengan menggunakan GC-O: volatil dari setiap varietas nanas diisolasi dengan menggunakan liquid-liquid extraction (LLE) dengan menggunakan metilen klorida. Daging buah (200 g) dari setiap varietas dihomogenisasi selama 1 menit di dalam 200 ml larutan NaCl (18.6%

3 33 w/v). Hasil homogenisasi sampel disentrifugasi pada suhu 4 ºC selama 3 menit pada 3000 rpm untuk memperoleh supernatant. Untuk memperoleh larutan yang jernih, supernatant disaring dengan menggunakan kertas saring. Sejumlah 250 ml diekstraksi dua kali dengan 60 ml pelarut dalam corong pemisah. Standar ditambahkan sebagai internal standar sebelum dilakukan ekstraksi. Ekstrak selanjutnya dikeringkan dengan menggunakan sodium sulfat. Sebelum dilakukan analisis ekstrak dikonsentratkan menjadi 1 ml dengan destilasi pelarut pada kolom Vigreux (panjang 20 cm, ID 1 cm). 1 µl aliquot diinjeksikan secara manual ke dalam GC dengan menggunakan vial dan syringe. GC-MS yang digunakan yakni Agilent Technologies GC system (GC 7890 dan 5975C XLEI/CI MSD) dilengkapi dengan split-splitless injektor yang diatur pada suhu 250 ºC. Suhu detektor MS 280 ºC. Kolom polar (HP-INNOwax, diameter dalam 0.25 mm, panjang 60 m, ketebalan 0.25 µm) digunakan dengan mengatur program sebagai berikut: suhu dipertahankan 45 ºC selama 5 menit kemudian dinaikkan sampai 200 ºC pada kecepatan kenaikan suhu 2 ºC/menit. 1 µl sampel diinjeksikan dengan menggunakan metode splitless. Untuk identifikasi komponen digunakan NIST05a. L. GC-O. Proses sniffing dilaksanakan di dalam ruangan dengan suhu 22 ºC. GC yang digunakan GC 7890 (HP-INNOwax, diameter dalam 0.25 mm x panjang 60 m x ketebalan 0.25 µm). Suhu injektor dan FID diatur pada suhu 250 ºC. Oven diprogram pada suhu 45 ºC selama 5 menit kemudian dinaikkan sampai 210 ºC dengan kecepatan 10 ºC per menit dan terakhir dipertahankan selama 5 menit. Setiap sniffing dilaksanakan selama 25 menit. Helium digunakan sebagai gas pembawa dengan kecepatan 1 ml/menit. 1 µl volume ekstrak nanas diinjeksikan dengan aliran 5 ml/menit. Kolom dihubungkan dengan FID dan sniffing port yang dilengkapi dengan saluran dan diujungnya terdapat glass funnel. b. Solid phase microextraction (SPME) Aliquot 10 ml dari supernatan yang telah dipersiapkan seperti di atas dipipet ke dalam vial headspace kaca yang telah diisi dengan 2 g NaCl, vial selanjutnya diletakkan di atas hotplate yang dilengkapi pengatur suhu dan magnetik stirrer, selanjutnya bagian atas vial ditusuk dengan menggunakan

4 34 SPME fiber assortment kit, vial dipanaskan pada suhu 30 ºC selama 30 menit dan tetap diaduk secara magnetik, selanjutnya fiber diinjeksikan ke dalam GC- MS secara manual. GC-MS dan program GC-MS yang digunakan sama dengan GC-MS dan program yang digunakan pada LLE. Perhitungan nilai LRI setiap komponen digunakan persamaan berikut: Keterangan: LRI x = {((t x t n ) / (t n+1 t n )) + n} x 100 LRI x = indeks retensi linier komponen x t x = waktu retensi komponen x (menit) t n = waktu retensi alkana standar dengan n buah atom karbon yang muncul sebelum komponen x (menit) t n+1 = waktu retensi alkana standar dengan n+1 buah atom karbon yang muncul setelah komponen x (menit) n = jumlah atom karbon alkana standar yang muncul sebelum komponen x Perhitungan (semikuantifikasi) konsentrasi masing-masing komponen volatil dengan menggunakan persamaan berikut: [A] = ( Keterangan: A B C SI 2. Analisis sensori a. Uji Hedonik ) x ( ) x ( ) x (106 µg/g) = konsentrasi (µg/g bahan) = komponen interes = volume standar internal (ml) = standar internal 1,4 diklorobenzena Uji hedonik yang digunakan adalah uji rating, pengujian dilakukan dengan melakukan pengujian pada 81 panelis tidak terlatih untuk menguji tingkat penerimaan warna, rasa, aroma, tekstur, aftertaste dan tingkat penerimaan secara keseluruhan (overall) terhadap sampel. Skala yang digunakan pada uji hedonik yakni 1 untuk sangat tidak suka dan 7 untuk sangat suka, mengikuti metode Peryam & Pilgrim (1957) dan Meilgaard et al. (2006).

5 35 Data hasil uji hedonik diolah secara statistik dengan analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95%, taraf signifikansi 5% menggunakan SPSS Statistics Bila hasil analisis sidik ragam tersebut menunjukkan nilai berpengaruh nyata, maka akan dilanjutkan dengan uji Duncan untuk menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada data yang diperoleh. b. Uji Ranking Uji rangking dilakukan dengan melakukan pengujian pada 81 panelis tidak terlatih untuk mengetahui urutan sampel yang paling baik menurut penilaian panelis. Sampel terbaik dianggap sebagai ranking 1 dan seterusnya. Hasil uji ranking diolah dengan menggunakan Friedman Analysis SPSS Statistics c. Uji Deskriptif 1. Rekruitmen dan Seleksi Panelis Proses pengujian ini diawali dengan rekruitmen calon panelis. Panelis yang diminta kesediaannya adalah mahasiswa sebanyak 22 orang. Panelis yang potensial untuk ikut serta dalam proses pengujian diminta mengisi kuesioner pre-screening yang berisi mengenai kebiasaan makan, kesukaan dan ketidaksukaan ekstrim terhadap jenis makanan tertentu, pembatasan mengkonsumsi makanan tertentu karena alasan kesehatan atau alergi, ketersediaan waktu dan minat mereka dalam uji sensori. Data yang diperoleh sangat membantu dalam proses penyeleksian panelis. Tahap ini bertujuan untuk mendapatkan calon panelis yang berminat dan berpotensi untuk dilatih menjadi panelis terlatih. Calon panelis yang bersedia diuji kepekaan dan kekonsistenan indera penciuman dan pencicipnya dengan menggunakan uji rasa dan aroma sederhana dan uji segitiga rasa dan aroma.

6 36 Tabel 3 Tahapan pelaksanaan penelitian Tahapan Penelitian Analisis komponen volatil nanas Analisis characterimpact aroma compounds nanas Pengujian organoleptik nanas Tujuan Mengetahui kandungan volatil dalam nanas Mengetahui character-impact aroma compounds dalam nanas Mengetahui nanas yang flavornya paling disukai konsumen Mempelajari deskripsi sensori flavor nanas Tools yang digunakan GC-MS GC-O Uji Hedonik Uji Deskriptif Variabel yang diamati Kandungan volatil ketiga nanas Character-impact aroma compounds Preferensi Konsumen (Hedonik) Aroma nanas Analisa Data Semikuantifikasi Semikuantifikasi ANOVA DMRT (Duncan Multiple Range Test) Spider Web PCA (XL STAT) Hasil yang Diharapkan Kandungan volatil utama dalam nanas yang memiliki peranan dalam menentukan flavor nanas Kandungan komponen-komponen yang memberikan pengaruh pada aroma (character-impact aroma compounds) nanas Jenis nanas yang paling disukai konsumen Profil sensori nanas 36

7 37 Uji rasa dasar dan aroma sederhana bertujuan untuk melihat kemampuan panelis dalam mengenali dan membedakan rasa dasar dan aroma sederhana. Senyawa uji yang diberikan untuk seleksi panelis dapat dilihat pada Tabel 4. Uji rasa dasar dan aroma sederhana ini dilakukan selama 3 sesi pengujian. Melalui hasil pengujian, calon panelis dinyatakan lolos apabila mampu memberikan 100% jawaban benar untuk uji rasa dan 80% jawaban benar untuk uji aroma sederhana (Meilgaard et al. 1999). Tabel 4 Senyawa uji yang digunakan untuk uji rasa dan aroma dasar Deskripsi Rasa Senyawa Uji Presenstase (%) Manis Asam Asin Pahit Gurih Larutan gula pasir Larutan asam sitrat Larutan garam Larutan kafein Larutan MSG Deskripsi Aroma Senyawa Uji Presentase (%) Asam asetat 10 dalam PG Benzaldehid 10 dalam PG Asam kaproat 1 dalam PG Cis-3-hexenal 10 dalam PG Furaneol 10 dalam PG Acid Note Sweet Sweaty Green Karamel Panelis yang lolos tahap seleksi awal dengan uji rasa dan aroma sederhana kemudian diseleksi lagi dengan uji segitiga. Uji segitiga bertujuan untuk mengetahui kemampuan panelis dalam membedakan rasa dan aroma yang memiliki perbedaan konsentrasi. Setiap panelis melakukan 24 set pengujian, 12 set pengujian untuk uji segitiga rasa dan 12 lainnya untuk uji segitiga aroma, 4 sesi pengujian dilakukan untuk uji-uji segitiga tersebut. Tabel 5 dan Tabel 6 menunjukkan senyawa uji yang diberikan kepada panelis untuk uji segitiga. Panelis kemudian dipersiapkan untuk mengikuti tahap analisis selanjutnya. Hasil uji segitiga diplot dalam grafik hubungan antara banyaknya set pengujian dan banyaknya set pengujian yang benar dari setiap panelis untuk melihat panelis mana yang diikutsertakan dalam pelatihan panelis. Panelis yang dipilih adalah panelis yang masuk ke dalam daerah diterima, daerah ini dibentuk melalui batas atas dan batas bawah mengikuti aplikasi uji sekuensial (Meilgaard et al. 1999)

8 38 Tabel 5 Senyawa uji yang digunakan untuk uji segitiga rasa Deskripsi Rasa Senyawa Uji Presentase (%) Manis Larutan gula pasir Asam Larutan asam sitrat Larutan garam Pahit Larutan kafein Tabel 6 Senyawa uji yang digunakan untuk uji segitiga aroma Deskripsi Aroma Senyawa Uji Konsentrasi Alil 3-sikloheksilpropionat (CAS No ) Sweet, fruity 1 ppm 7 ppm 15 ppm Etil 2-metilpropanoat 5 ppb Fruity 10 ppb 15 ppb Metil 2-metilbutanoat 100 ppb Fruity, apple like 500 ppb 4-hidroksi-2,5-dimetil- 3(2H)-furano (HDF) δ-dekalakton β-damaskenon Asam butanoat Sweet, pineapple-like, caramel-like Sweet, coconut like Fruity, woody Sour 1 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 100 ppb 300 ppb 500 ppb 50 ppb 100 ppb 150 ppb 3 ppm 6 ppm 9 ppm

9 39 Rumus Penentuan Batas Atas dan Batas Bawah Seleksi Panelis: Batas bawah: Batas atas: d = log β log(1 α) n log(1 p ) + n log(1 p ) log p log p log(1 p ) + log(1 p ) d = log( 1 β) log α n log(1 p ) + n log(1 p ) log p log p log(1 p ) + log(1 p ) Keterangan: α = probabilitas untuk menyeleksi panelis yang tidak diterima (0.05) β = probabilitas untuk menolak panelis yang diterima (0.05) p 0 = nilai maksimum kemampuan tidak diterima/proporsi jawaban benar (0.33) p 1 = nilai minimum kemampuan diterima/proporsi jawaban benar (0.67) 2. Pelatihan Panelis Tahap pelatihan panelis bertujuan untuk melatih kepekaan dan konsistensi penilaian panelis sehingga panelis dapat dikatakan sebagai panelis terlatih. Tahap pelatihan panelis dimulai bulan Januari 2011 sampai bulan Maret 2011 (selama 3 bulan) dengan intensitas pelatihan 2 kali pertemuan dalam 1 minggu. Panelis dilatih dengan menggunakan uji rating dan uji rangking aroma. Selain itu, dilakukan pelatihan terminologi flavor untuk menyamakan terminologi antar panelis sehingga seluruh panelis memiliki persepsi yang sama terhadap suatu flavor. Pelatihan uji rating aroma, panelis dilatih untuk menilai intensitas aroma pada standar selanjutnya dilakukan pelatihan dengan uji rangking aroma dengan cara merangking aroma berdasarkan intensitasnya. Tahap ini dilakukan sebanyak 3 kali pertemuan atau setelah kepekaan sensori panelis konsisten. Flavor reference yang digunakan untuk pengembangan atribut digunakan untuk membantu panelis berdiskusi dengan panelis lain tentang persepsi yang diterima, membantu menghomogenkan kriteria dari daftar yang ada dan membantu mengidentifikasi atribut yang tidak bisa diidentifikasi sebelumnya.

10 40 Tabel 7 Flavor reference untuk pengembangan atribut Flavor reference Acuan deskripsi aroma Acuan penelitian β-damascenone Sweet Tokitomo et al Etil-2-metil propanoate Fruity Buttery 1993 Allil 3- Sweet, fruity Bauer et al sikloheksipropionat (CAS No ) Asam butanoat Sour Tokitomo et al Metil 2-metilbutanoat Fruity, apple like Tokitomo et al Hidroks-2,5-dimetil- Sweet, pineapple-like, Tokitomo et al (2H)-furanon caramel-like δ-dekalakton Coconut like Tokitomo et al Analisis Kualitatif Analisis kualitatif dilakukan untuk mendapatkan data deksripsi masing-masing buah nanas (rasa dan aroma) secara subjektif. Metode analisis kualitatif yang digunakan adalah Focus Group. Pengujian sensori dengan teknik Focus Group melibatkan seluruh panelis dan seorang moderator (dalam penelitian ini peneliti bertindak sebagai moderator). Pada uji ini, panelis melakukan pengujian bersama dalam satu ruangan dengan kondisi yang telah diatur sedemikian rupa sehingga dapat menghindarkan berbagai gangguan yang dapat mempengaruhi penilaian. Panelis dengan arahan dari moderator mendiskusikan seluruh atribut rasa dan aroma yang dikenalinya setelah mencicip dan membaui setiap jenis nanas yang disajikan. Pengujian ini berlangsung kurang lebih selama 1 (satu) jam. 4. Analisis Kuantitatif Metode analisis kuantitatif yang digunakan adalah Quantitative Descrptive Analysis (QDA ). QDA dilakukan untuk mengetahui intensitas rasa dan aroma yang terdapat pada masing-masing buah nanas, selanjutnya panelis memberikan penilaian terhadap atribut rasa dan aroma yang terdapat pada masing-masing buah nanas. Penyajian nanas dilakukan dengan cara nanas dikupas terlebih dahulu, selanjutnya diblender sehingga diperoleh nanas dalam bentuk jus buah, masing-masing jus buah nanas selanjutnya dimasukkan ke dalam wadah yang ditutup rapat agar tidak terjadi kehilangan komponen volatil. Selanjutnya sampel segera diujikan

11 41 kepada panelis untuk mengetahui intensitas aroma masing-masing sampel nanas. Selain itu, disediakan pula kopi untuk menetralkan indra penciuman panelis agar tidak terjadi bias saat penilaian. Penilaian intensitas dilakukan menggunakan unstructured scale sepanjang 15 cm (6 inchi). Untuk memudahkan panelis dalam penilaian, unstructured scale diberi skala 0 hingga 100. Skala 0 menunjukkan intensitas sampel tidak terdeteksi sedangkan skala 100 menunjukkan intensitas sampel sangat kuat. Penilaian intensitas aroma masing-masing nanas pada uji QDA dilakukan sebanyak 3 kali ulangan. Formulir kuisioner uji QDA aroma terdapat pada Lampiran 6. Data analisis kuantitatif (QDA) ditampilkan dalam bentuk diagram laba-laba (spider web) dengan menggunakan program excel, serta diolah dengan bantuan analisis peubah ganda Principal Component Analysis (PCA) menggunakan piranti lunak XL STAT untuk melihat hubunganhubungan komponen utama berdasarkan atribut-atribut yang diberikan para panelis. 3. Analisis Warna Sampel buah nanas yang telah dibelah diletakkan pada measuring head kemudian tombol measuring head ditekan. Pengukuran dilakukan pada 5 titik permukaan sampel. Hasil pengukuran selanjutnya dicetak dengan berbagai sistem notasi.