PENGARUH PENAMBAHAN GULA DAN KECEPATAN PENGADUKAN TERHADAP KUALITAS SELAI BERBAHAN BAKU DAGING DAN KULIT BUAH (Hylocereus polyrhizus)

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN GULA DAN KECEPATAN PENGADUKAN TERHADAP KUALITAS SELAI BERBAHAN BAKU DAGING DAN KULIT BUAH (Hylocereus polyrhizus) Suyanet Sari Dewi Jurusan Teknik Kimia Universitas Katolik Parahyangan Jl. Ciumbuleuit 94 Bandung Telp./Fax : suyanetsaridewi@gmail.com Intisari Buah naga memiliki fungsi sebagai pangan fungsional, karena mengandung zat gizi seperti betakaroten, serat, pektin, dan zat warna alami. Pengolahan buah naga dapat menjadi salah satu alternatif untuk menyalurkan khasiat buah naga yang tidak mencukupi kebutuhan konsumen. Selain itu dengan mengolahnya dapat memperpanjang umur simpan buah naga. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh penambahan bubur kulit buah naga terhadap kualitas selai yang dihasilkan, dan mempelajari pengaruh penambahan gula serta kecepatan pengadukan terhadap kualitas selai yang dihasilkan. Penelitian untuk menentukan kondisi optimum dilakukan dengan menggunakan beberapa variasi percobaan, antara lain penambahan gula 0,68 %w/w; 10 %w/w; 32,5 %w/w; 55 %w/w; dan 64,32 %w/w, dan kecepatan pengadukan 17,57 rpm; 30 rpm; 60 rpm; 90 rpm; dan 102,43 rpm. Kondisi optimum pembuatan selai buah naga ditentukan dengan memperhitungkan besaran kadar air, dan kadar gula yang sesuai dan memenuhi syarat Standar Industri Indonesia (1978) yaitu memperoleh kadar air maksimal 55 %, dan kadar gula minimum 40 % yang dianalisis menggunakan Response Surface. Kondisi optimum yang diperoleh adalah pada penambahan gula 27,84 %w/w, dan kecepatan pengadukan 30 rpm yang menghasilkan kadar air sebesar 25,73 %; kadar gula 41,2 %. Kata kunci: pengaruh penambahan gula, kecepatan pengadukan, kualitas selai, daging dan kulit buah naga, Abstract The dragon fruit has a function as a functional food, because it contains nutrients like beta-carotene, fiber, pectin, and natural dyes. Processing of dragon fruit can be an alternative to distribute benefits of dragon fruit that doesn t fullfill the needs of consumers. Beside that In addition to the process can extend the shelf life of dragon fruit. The aims of the research was to investigate the effect of adding pureed fruit leather dragon to quality jam produced and studied the effect of adding the sugar and stirring speed on the quality of the resulting jam. Two major operating conditions under investigation, including the addition of sugar, and stirring speed between 0.68 %w/w; 10 %w/w; 32.5 %w/w; 55 %w/w; %w/w, and rpm; 30 rpm; 60 rpm; 90 rpm; rpm, respectively. The optimum conditions determined dragon fruit jam-making by calculating the amount of water content, and sugar levels are suitably qualified Indonesian Industrial Standard (1978) is to obtain maximum water content of 55%, and a minimum of 40% sugar content were analyzed using Response Surface. The optimum conditions obtained on the addition of sugar is 27,84 %w/w, and a stirring speed of 30 rpm that produces moisture content of 25.73%, and 41.2% sugar content. Key word: the effect of adding sugar, stirring speed, quality jam, dragon fruit flesh and skin,

2 PENDAHULUAN Buah Naga Tuntutan hidup semakin tinggi menyebabkan pola hidup masyarakat berubah ke arah tidak menguntungkan. Lingkungan hidup yang penuh polusi dan aktifitas yang kurang seimbang memacu turunnya daya imun dan timbulnya penyakit degeneratif. Serat yang banyak diperoleh dari sayur-sayuran perlahan-lahan ditinggalkan karena rasa yang kurang enak dan pengolahan yang cukup rumit. Orang-orang lebih memilih makanan siap saji yang lebih praktis meskipun memiliki resiko gangguan kesehatan. Siapa yang tidak kenal dengan buah naga. Belakangan ini buah naga sangat dicari oleh konsumen Indonesia, karena buah ini memiliki kandungan gizi yang sangat banyak. Produksi buah naga di Indonesia sudah mulai banyak yaitu mencapai 40 ton/ha pada tahun 2010 sehingga dikenal di kalangan masyarakat. [Putra, Sitiatava Rizema., 2011]. Kulit buah naga mengandung pektin dan zat warna alami yaitu betasianin. Pektin yang dimiliki kulit buah naga cukup besar dibandingkan dengan sumber pektin lainnya. Betasianin menarik untuk dimanfaatkan secara aplikatif karena kegunaannya sebagai pewarna makanan dan adanya sifat antioksidan dan radical scavenging sebagai perlindungan terhadap gangguan yang disebabkan oleh stres oksidatif tertentu. [Schliemann, 2003] Buah naga memiliki kandungan serat yang tinggi dibandingkan dengan buah pisang, semangka dan melon. Sebagai pelengkap atau pemenuhan sumber serat yang bergizi dan antioksidan bagi tubuh, maka buah naga dapat menjadi salah satu sumber utamanya. Buah naga terkenal sebagai salah satu sumber betakaroten. Betakaroten merupakan provitamin A yang di dalam tubuh akan diubah menjadi vitamin A yang sangat berguna dalam proses penglihatan, reproduksi, dan proses metabolisme lainnya. Tanaman buah naga termasuk jenis tanaman musiman. Pemanfaatan buah naga saat ini hanya terbatas pada buah potong saja. Salah satu alternatif cara agar kita dapat terus menikmati buah naga dengan berbagai khasiatnya setiap saat yaitu membuat produk olahan buah naga antara lain selai, jelly, dan manisan buah naga. Penelitian ini difokuskan pada pemanfaatan pektin, zat warna alami, gula, antioksidan dan serat dari buah dan kulit buah naga jenis Hylocereus polyrhizus yang dikembangkan menjadi produk olahan bahan pangan yaitu selai. Metode yang dipilih merupakan metode yang relatif sederhana sehingga aplikatif untuk industri kecil. Produk selai yang diperoleh diharapkan disukai konsumen lewat uji organoleptik dan memiliki kualitas yang baik.

3 Pektin Pektin adalah substansi alami yang terdapat pada sebagian besar tanaman pangan. Selain sebagai elemen struktural pada pertumbuhan jaringan dan komponen utama dari lamella tengah pada tanaman, pektin juga berperan sebagai perekat dan menjaga stabilitas jaringann dan sel. [Fox, 2005 ; Herbstreith, 2005] Pektin adalah asam pektinat yang larut di air, dengan kandungan metil ester dan derajat netralisasi yang bervariasi yang mampu membentuk gel dengann gula dan asam dalam kondisi yang cocok. Selain itu pektin merupakan senyawa polisakarida dengan bobot molekul tinggi yang banyak terdapat pada tumbuhan. Berdasarkan kandungan metoksilnya, pektin dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu pektin berkadar metoksil tinggi (High Methoxyl Pectin), dan pektin berkadar metoksil rendah (Low Mmethoxyl Pectin). Rumus molekul pektin bermetoksil tinggi dan rendah telah disajikan pada Gambar 1 dan Gambar 2. Pektin bermetoksil tinggi mempunyai kandungan metoksil minimal 7%, sedangkan pektin bermetoksil rendah mempunyai kandungan pektin maksimal 7%. [Guichard, 1991] Gambar 1 Rumus molekul pektin bermetoksil tinggi [Sumber: International Pectin Procedures Assosciation, 2002] Gambar 2 Rumus molekul pektin bermetoksil rendah [Sumber: International Pectin Procedures Assosciation, 2002] Gelatinisasi dari pektin bermetoksil tinggi pada ph rendah, yaitu 2,8 3,5 memiliki kandungan padatan total di atas 55 %. Pektin jenis tersebut perlu penambahan kadar gula yang tinggi yaitu %. [Nutrition. Sc. Co. Ltd, 2006] Pembentukan gel pektin metoksil tinggi terjadi melalui ikatan hidrogen di antara gugus karboksil bebas dan antara gugus hidroksil. [Gliksman, 1969] Semakin tinggi derajat metilasinya maka semakin tinggi temperatur pembuatan gel. Sifat-sifat dari Low Methoxyl Pectin (LMP) antara lain larut dalam air pada temperatur tinggi maupun rendah, larut dalam larutan gula pada temperatur tinggi, mempunyai viskositas

4 yang rendah, mempunyai kisaran ph optimum 2,5 5,5 dan mempunyai padatan terlarut optimum 30-80%. [Trudson, 1991] Keistimewaan LMP adalah tidak membutuhkan gula dalam pembentukan gelnya. [Pilgrim et al, 1991] dalam pembentukan gelnya tidak dipengaruhi ph, tetapi membutuhkan kation divalen terutama kalsium untuk membentuk struktur jaringan sel. [Hardman, 1989] Mekanisme pembentukan gelnya adalah molekul-molekul pektin yang berdekatan dengan kation divalen membentuk jembatan garam depan gugus karboksil dari pektin. [Pomeranz, 1991] Kekuatan gel yang dibentuk LMP meningkat sesuai dengan meningkatnya kalsium, nilai ph dan padatan terlarut. Selai Buah naga memiliki fungsi sebagai pangan fungsional, karena mengandung zat aktif yang sangat bermanfaat. Pengolahan buah naga dapat menjadi salah satu alternatif untuk menyalurkan khasiat buah naga yang tidak mencukupi kebutuhan konsumen. Selain itu, dengan mengolahnya dapat mempermudah konsumen untuk mengkonsumsi buah naga. Beberapa alternatif pengolahan buah naga yaitu selai dan jelly buah naga. Selai buah adalah produk makanan semi basah, dibuat dari pengolahan bubur buahbuahan, gula, dengan atau tanpa penambahan makanan yang diizinkan [Dewan Standardisasi Nasional, 1995]. Jeli didefinisikan sebagai bahan pangan setengah padat dengan perbandingan minimal 45 bagian sari buah dan 55 bagian gula. Selai mempunyai definisi serupa dengan jeli, tetapi bahan penyusunnya bukan sari buah, sedangkan marmalade merupakan jeli yang ditambahkan irisan kulit, biasanya kulit jeruk [Desrosier, 1988]. Selai atau jeli buah yang baik harus berwarna cerah, jernih, kenyal seperti agar-agar tetapi tidak terlalu keras, serta mempunyai rasa buah asli. Beberapa komponen yang berpengaruh terhadap pembentukan gel pektin adalah pektin, asam, air, gula, serta pengawetnya. Pengentalan selai dilakukan sampai dicapai kadar zat padat paling sedikit 65 % untuk semua jenis selai [Desrosier, 1998]. Pembentukan selai terjadi hanya dalam satu rentang ph yang sempit [Susanto, 1993] Apabila terlalu asam akan terjadi sineresis yakni keluarnya air dari gel sehingga kekentalan selai akan berkurang bahkan sama sekali tidak terbentuk gel [Fachruddin, 1997]. Struktur khusus dari produk selai buah-buahan disebabkan karena terbentuknya kompleks gel pektin-gula-asam [Buckle, 1987]. Penambahan asam diperlukan untuk mengendalikan struktur selai [Desrosier, 1998]. Mekanisme pembentukan gel dari pektin-gula-asam air adalah bahwa dalam satu substrat buah-buahan asam, pektin, adalah koloid yang bermuatan negatif. Gula yang ditambahkan pada proses ini akan berpengaruh terhadap keseimbangan pektin-air yang ada, juga menghilangkan kemantapan pektin. Pektin akan mengalami penggumpalan dan membentuk serabut halus, struktur ini

5 mampu menahan cairan. Kadar pektin dalam jumlah yang banyak dapat menentukan tingkat kontinuitas dan kepadatan serabut-serabut yang terbentuk.[buckle et al, 1987] Selai yang bermutu baik mempunyai ciri-ciri warna yang cemerlang, distribusi buah merata,tekstur lembut,cita rasa buah alami, tidak mengalami sineresis dan kristalisasi selama penyimpanan [Cross, 1984]. Selama proses pemasakan selai, perlu diperhatikan proses pengadukan. Pengadukan yang terlalu cepat akan menimbulkan gelembung udara yang dapat merusak tekstur dan penampilan.[pilgrim, 1991] Kerusakan utama yang sering terjadi pada selai yaitu : [Muchtadi, 1989] 1. Terbentuknya kristal-kristal karena bahan terlarut terlalu banyak, gula tidak cukup melarut sehingga terbentuk kristal. 2. Gel besar dan kaku disebabkan oleh kadar gula yang rendah tidak cukup. 3. Gel yang kurang padat dan menyerupai sirup karena kadar gula yang terlalu tinggi dan tidak seimbang dengan kandungan padatannya. 4. Pengeluaran air dari gel (sineresis) karena terlalu banyak asam. Menurut Muchtadi (1989), sifat yang relatif tahan terhadap kerusakan ditentukan oleh berbagai faktor antara lain : 1. Kandungan gula yang tinggi, biasanya briks. 2. Keasaman yang tinggi, ph 3,1 3, Nilai a w sekitar 0,75 0, Suhu yang tinggi pada saat pemanasan sekitar C. Tekanan gas O 2 yang rendah selama proses penyimpanan. Pada penelitian kali ini yang akan dilakukan adalah membuat selai dari buah naga daging merah (Hylocereus costaricensis). Penulis akan mencampurkan buah naga dengan potongan kulit buah naga. Buah naga dipakai sebagai sumber selai selain karena kaya akan manfaat juga sebagai pewarna tambahan dari selai dan agar tidak mubazir akan bahan baku. Ide yang mendasari penelitian ini dikarenakan buah naga yang memiliki banyak manfaat dalam kesehatan, dan pengembangan produk dari buah naga saat ini masih sedikit. Serta menghasilkan rasa baru dari selai agar masyarakat tidak bosan dengan selai-selai yang ada pada saat ini. METODE PENELITIAN Bahan baku kulit buah naga yang digunakan diperoleh dari buah naga berjenis Hylocereus polyrhizus yang didapatkan dari Toko Total Buah Segar, Bandung, Jawa Barat. Bahan kimia pendukung lainnya adalah asam sitrat dan air destilasi. Proses pemasakan dilakukan di dalam sebuah panci berkapasitas 500 ml seperti disajikan pada Gambar 3.

6 Gambar 3. Rangkaian alat pembuatan selai Proses pembuatan selai dilakukan pada rentang temperatur o C, dan ditambahkan asam sitrat sebanyak 1 gram dengan kecepatan pengadukan 30 rpm didalam sebuah panci yang dipanaskan menggunakan oil bath. Penelitian pendahuluan yang dilakukan adalah dengan memvariasikan bubur kulit buah yang selanjutnya akan dipergunakan pada penelitian utama. Variasi perlakuan kulit buah yang dilakukan adalah bubur kulit buah dengan pemblenderan kering, pemblenderan basah tanpa penyaringan, dan pemblenderan basah dengan penyaringan. Penentuan akhir proses pemasakan menggunakan metode spoon test. Hasil penelitian pendahuluan dianalisis kadar air (metode gravimetri) dan kekentalannya menggunakan alat texture analyzer. Hasil kadar air, dan kekentalan diuji rata-rata menggunakan metode Least Significant Difference (LSD). Penelitian utama yang dilakuakn hamper sama dengan penelitian pendahuluan, yang berbeda hanyalah variasinya. Variasi dalam penelitian utama adalah variasi penambahan gula (10 dan 50 %w/w), dan kecepatan pengadukan (30 dan 90 rpm). Hasil selai yang diperoleh dianalisis kadar air, kadar gula, kekentalan, dan uji organoleptik. Analisis penelitian utama dibantu dengan menggunakan software Design Expert dan diperoleh 11 run. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian pendahuluan Nilai kadar air diharapkan memiliki nilai yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia untuk selai (maksimal 55 %). Nilai kadar air yang rendah menandakan kandungan air dalam selai sedikit, sehingga lahan untuk pertumbuhan bakteri untuk tumbuh dan berkembang tidak ada. Perolehan nilai kekentalan yang diharapkan memiliki nilai yang sesuai dengan kekentalan selai

7 yang beredar dipasaran (90%). Data kadar air, dan kekentalan selai dari penelitian pendahuluan disajikan pada Tabel 1. Dan uji rata-rata menggunakan metode Least Significant Difference (LSD) disajikan pada Tabel 2, 3, 4, dan 5. Berdasarkan hasil yang tersaji pada Tabel 1 s.d 5 dapat dijelaskan perlakuan pemblenderan kering memberikan nilai kadar air terkecil dan kekentalan yang paling besar. Semakin kecil kadar air maka selai yang dihasilkan semakin baik dimana menurut SNI kadar air selai yang baik maksimal 55 %. Nilai kekentalan selai yang baik yaitu yang sesuai dengan kekentalan selai yang beredar di psasaran (80%). Namun bukan berarti selai dengan perlakuan penambahan air tidak dapat dipergunakan, dengan menambahkan gula dapat membuat kadar air, dan kekentalan selai sesuai SNI. Dari hasil uji rata-rata menggunakan metode LSD perlakuan variasi kulit buah naga berpengaruh secara signifikan terhadap kadar air, dan kekentalan selai. Tabel 1. Perolehan nilai kadar air, dan kekentalan selai pada variasi perlakuan kulit buah Perlakuan kulit buah Perolehan hasil selai Kadar air (%) ) Kekentalan (%) Bubur kulit pemblenderan kering 70,41 90,8 Bubur kulit pemblenderan basah tanpa penyaringan 83,83 51,2 Bubur kulit pemblenderan basah dengan penyaringan 84,75 55,2 Tabel 2 Analisis ANOVA pengaruh perlakuan kulit terhadap kadar air Sumber variasi SS df MS F Fcrit Perlakuan 257, , ,608 9,55 Kesalahan percobaan 0, , E-05 Total 257, Tabel 3 Uji rata-rata setiap pasangan perlakuan untuk perolehan kadar air I J H o : µ i = µ j H 1 : µ i µ j ȳ i - ȳ j > / < LSD Analisis 1 2 µ 1 = µ 2 µ 1 µ 2 70,41-83,83 = 13,42 > 0,0225 H o ditolak 1 3 µ 1 = µ 3 µ 1 µ 3 70,41-84,75 = 14,34 > 0,0225 H o ditolak 2 3 µ 2 = µ 3 µ 2 µ 3 83,83-84,75 = 0,67 > 0,0225 H o ditolak Keterangan : 1 [=] pemblenderan kering 2 [=] blender basah tanpa penyaringan 3 [=] blender basah dengan penyaringan

8 Tabel 4 Analisis ANOVA pengaruh perlakuan kulit terhadap kekentalan Sumber variasi SS df MS F Fcrit Perlakuan 1901, , ,2 9,55 Kesalahan percobaan 0, ,005 Total 1901, Tabel 5 Uji rata-rata setiap pasangan perlakuan untuk kekentalan I j H o : µ i = µ j H 1 : µ i µ j ȳ i - ȳ j > / < LSD Analisis 1 2 µ 1 = µ 2 µ 1 µ 2 90,8-51,2 = 39,6 > 0,225 H o ditolak 1 3 µ 1 = µ 3 µ 1 µ 3 90,8-55,2 = 35,6 > 0,225 H o ditolak 2 3 µ 2 = µ 3 µ 2 µ 3 51,2-55,2 = 4 > 0,225 H o ditolak Keterangan : 1 [=] pemblenderan kering 2 [=] blender basah tanpa penyaringan 3 [=] blender basah dengan penyaringan Penelitian utama Penelitian utama yang dilakukan adalah untuk mengetahui kondisi optimum dari proses pembuatan selai. Analisis dibantu menggunakan respon surface hybrid. Respon yang dilihat adalah kadar air, kadar gula, kekentalan, dan uji organolepik (aroma, rasa, warna, dan daya oles). Data kadar air, kadar gula, dan kekentalan pada variasi penambahan gula, dan kecepatan pengadukan disajikan pada Tabel 6 sedangkan profilnya disajikan pada Gambar 4 dan 5. Berdasarkan hasil yang tersaji pada Tabel 6 serta Gambar 4 dan 5 dapat dijelaskan sebagai berikut: 1) Semakin tinggi kecepatan pengadukan cenderung meningkatkan kadar air. Pengadukan membuat kontak antara padatan dengan cairan semakin intensif sehingga meningkatkan laju difusi dari padatan ke cairan yang mana akan meningkatkan kadar air, dan mengurangi nilai kekentalan selai. 2) Semakin banyak gula yang ditambahkan, nilai kadar air cenderung menurun karena gula berperan sebagai pengikat air, tetapi kekentalan dan kadar gula akan meningkat. Namun bila gula yang ditambahkan melebihi 50 %w/w akan membuat kadar air bertambah dan kekentalan menurun, karena selai mengalami sineresis. 3) Interaksi antara penambahan gula, dan kecepatan pengadukan akan menghasilkan kualitas selai yang baik. Penambahan gula dalam jumlah besar bila diimbangi dengan kecepatan pengadukan akan membuat kadar air, dan kekentalan selai yang sesuai SNI.

9 Tabel 6. Nilai kadar air, kadar gula, dan kekentalan pada variasi penambahan gula, dan kecepatan pengadukan Tempuhan Penambahan gula (%w/w) Kecepatan pengadukan (rpm) Kadar air (%) Kadar gula (%) Kekentalan (%) 1 32,5 2 32,5 3 0, , , , , ,97 41,6 90,8 17, ,4 96, ,15 14,5 78,8 102,43 46,17 33,2 72, ,12 41,5 90, ,95 46,6 91, ,06 47,8 83, ,18 41,8 89, ,13 46,9 90, ,98 41,8 93, ,21 33,06 76,8 Gambar 4 Profil kadar air padaa interaksi antara penambahan gula dan kecepatan pengadukan

10 Gambar 5 Profil kekentalan pada interaksi antara penambahan gula dan kecepatan pengadukan Kesimpulan Penambahan gula yang besar akan membuat nilai kadar air menurun, kekentalann dan kadar gula meningkat. Kecepatan pengadukan yang besar akan membuat kadar air meningkat, dan kekentalan menurun. Daftar Pustaka Buckle, K.A., dkk., (1987), Ilmu Pangan, Jakarta, Universitas Indonesia Press Desrosier, N.W., (1998), Teknologi Pengawetan Pangan Edisi ke-3, Jakarta, Universitas Indonesia Press Fachruddin, L., (1997), Membuat Aneka Selai, Yogyakarta,Kanisius G. Fox., dan Herbstreith, K., (2005), Pectin, und entwicklung/forschung_entwicklung04a.htm, di-download pada 21 April 2012 pukul 19:49 WIB Glicksman, (1969), Gum Technology in The Food Industry, New York, Academic Press Guichard, E.S., (1991). Pectin Concentration, Molekular Weight, and Degree of Esterification. Influence on Volatile Composition and Sensory Caracteristic of Strawberry Jam J. Food Science, 56: 1621 Hardman, T.M Water and Food Quality. New York : Elseiver Applied Science International Pectins Procedures Association, (2002), What Is Pectin, pectin.htm, di-download pada 21 April 2012 pukul 19:49 WIB

11 Muchtadi, T.R., (1989), Petunjuk Laboratorium : Teknologi Proses Pengolahan Pangan. Dep, P dan K, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, PAU Pangan dan Giz,. IPB, Bogor National Research Development Corporation, (2004), High Grade Pectin From Lime Peels, di-download pada 21 April 2012 pukul 19:49 WIB Pomeranz, Y., (1991), Functional Propertis of Food Components 2 nd ed. Academic Press, Inc, Harcourt Brace Jovanovich Publishers, San Diego Putra, Sitiatava Rizema., (2011), Buah Naga; Tidak cuma Enak, tetapi juga Sarat Obat-obatan Cespleng, Jogjakarta, Laksana Susanto., (1993), Pengantar Pengolahan Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang Trudson, J.E., (1991), Hydrocolloids, Di dalam : Smith, J(ed.). Food Additives User s Handbook, New York : Blackie