FREEZE DRYING OF MANGO TURMERIC EXTRACT (Curcuma mangga Val.) WITH THE ADDITION OF MALTODEXTRIN AS ENCAPSULATED AGENT

Transkripsi

1 FREEZE DRYING EKSTRAK TEMU MANGGA (Curcuma mangga Val.) DENGAN PENAMBAHAN MALTODEKSTRIN SEBAGAI BAHAN ENKAPSULAT FREEZE DRYING OF MANGO TURMERIC EXTRACT (Curcuma mangga Val.) WITH THE ADDITION OF MALTODEXTRIN AS ENCAPSULATED AGENT SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan Oleh: ALLICIA ARIESCA PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2015 i

2 FREEZE DRYING EKSTRAK TEMU MANGGA (Curcuma mangga Val.) DENGAN PENAMBAHAN MALTODEKSTRIN SEBAGAI BAHAN ENKAPSULAT FREEZE DRYING OF MANGO TURMERIC EXTRACT (Curcuma mangga Val.) WITH THE ADDITION OF MALTODEXTRIN AS ENCAPSULATED AGENT Oleh : Allicia Ariesca NIM : Program Studi : Teknologi Pangan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan Di hadapan sidang penguji pada tanggal: Semarang, 10 Juni 2015 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Pembimbing I Dekan Dr. V. Kristina Ananingsih ST, MSc MSc Dr. V. Kristina Ananingsih ST, Pembimbing II R. Probo Y. N. S.TP, Msc i

3 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi yang berjudul Freeze Drying Ekstrak Temu Mangga (Curcuma mangga Val.) dengan Penambahan Maltodekstrin sebagai Bahan Enkapsulat 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, 10 Juni 2015 Allicia Ariesca i

4 RINGKASAN Temu mangga merupakan sumber antioksidan alami karena mengandung senyawa flavonoid diantaranya kalkon, flavon flavanon. Temu mangga juga memiliki bahan aktif kurkuminoid dalam bentuk senyawa diarilheptanoid yakni kurkumin, demetoksikurkumin dan bisdemetoksikurkumin yang memiliki aktivitas antioksidan yang kuat. Ekstrak temu mangga dapat diolah menjadi minuman serbuk instan dengan menggunakan freeze drying. Dilakukan pencampuran bahan enkpasulasi pada ekstrak temu mangga untuk melindungi kandungan senyawa fungsional pada serbuk instan. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk membuat serbuk instan temu mangga menggunakan metode freeze drying dengan penambahan bahan enkapsulat matodekstrin. Selain itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh variasi jumlah bahan enkapsulat maltodekstrin yang ditambahkan kedalam ekstrak temumangga terhadap kualitas karakteristik fisik dan kimia serbuk instan temu mangga. Penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui hubungan antara karakteristik fisik (kelarutan, bulk density, wet ability, intensitas warna) dan kimia (aktivitas antioksidan, flavonoid, kurkumin, aw, kadar air) serbuk instan temu mangga. Penelitian dilakukan dengan mencampurkan maltodekstrin sebagai bahan enkapsulasi sebanyak 15 gram, 30 gram dan 45 gram ke dalam 125 ml ekstrak temumangga. Ekstrak temu mangga yang telah dicampur maltodekstrin disimpan di freezer satu malam. Setelah itu dimasukkan freeze dryer hingga kering selama ±72 jam. Kemudian ditumbuk untuk dihaluskan menjadi serbuk menggunakan mortar dan disaring dengan ayakan 80 mesh. Serbuk Temu Mangga dilakukan pengukuran aktivitas antioksidan, flavonoid, kurkumin, kadar air wet basis dan dry basis, aktivitas air, bulk density kemampuan pembasahan, kelarutan dan intensitas warna. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa pencampuran maltodekstrin sebanyak 15 gram menghasilkan antioksidan tertinggi (18,308%), kurkumin tertinggi (2,44 mg/kg) dan flavonoid tertinggi (199,167 mg quercetin/gram). Pencampuran maltodekstrin sebanyak 45 gram menghasilkan bulk density tertinggi (0,782 g/cm 3 ), kemampuan pembasahan tercepat (82 detik) dan kelarutan terbaik (10,3%). Serbuk temu mangga dengan pencampuran 45 gram maltodekstrin memiliki tingkat kecerahan tertinggi (lightness 87,28) dan nilai b* (26,25). Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa pencampuran bahan enkapsulasi sebanyak 15 gram merupakan hasil optimal untuk memperoleh serbuk temumangga dengan kandungan senyawa fungsional yang berkualitas baik. ii

5 SUMMARY Mango turmeric (Curcuma mangga Val.) is a source of natural antioxidants because contain flavonoid compounds such as kalkon, flavon, falvanon. Mango turmeric also have an active material kurkuminoid in form diarilheptanoid compounds like kurkumin, demetoksikurkumin and bisdemetoksikurkumin which have strong antioxidant activity. Mango turmeric extract can be processed into instant powder drink by using freeze drying. Encpasulation material mixing at mango turmeric extract to protect functional compounds in instant powder. The purpose of this study was to make mango turmeric instant powder using freeze drying method with the addition of enkapsulat matodekstrin. To determine the effect of variations in the amount of material that is added to the maltodextrin enkapsulat temumangga extracts against the quality of physical and chemical characteristics of mango turmeric instant powder. See the relationship of physical characteristics (solubility, bulk density, wettinh ability, color intensity) and chemical (antioxidant activity, flavonoid, curcumin, aw, moisture content) mango turmeric instant powder. Research carried out by mixing encapsulation material maltodextrin as much as 15 grams, 30 grams and 45 grams in 125 ml of extract mango turmeric. Mango turmeric extract that has been mixed maltodextrin stored in the freezer one night. After the freeze dryer was put to dry for 72 hours. Then pulverized to a powder using a mortar and screened with a 80 mesh sieve. Mango turmeric powder measured antioxidant activity, flavonoid, curcumin, moisture content wet basis and dry basis, water activity, bulk density, wetting ability, solubility and color intensity. The research showed that as much as 15 grams of maltodextrin mixing produces the highest antioxidant (18.308%), the highest curcumin (2.44 mg / kg) and the highest flavonoid ( mg quercetin/g). Mixing maltodextrin as much as 45 grams generate the highest bulk density (0.782 g / cm3), the fastest wetting capability (82 seconds) and the best solubility (10.3%). Mango turmeric powder by mixing 45 grams of maltodextrin has the highest brightness level (lightness 87.28) and value b* (26.25). In conclusion, application of 15 grams maltodextrin is the optimum condition to produce mango turmeric instant powder with functional compounds are of good quality. iii

6 KATA PENGANTAR Puji Syukur dan terimakasih kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat penyertaannya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi yang berjudul Freeze Drying Ekstrak Temu Mangga (Curcuma mangga Val.) dengan Penambahan Maltodekstrin sebagai Bahan Enkapsulat. Laporan skripsi ini disusun guna memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pangan di Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Semua proses penulisan skripsi ini diberi kelancaran karena tidak terlepas dari doa, bimbingan, dukungan, nasehat dan semangat dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar besarnya kepada : 1. Tuhan Yesus Kristus, yang memberikan berkat melimpah dan penyertaan-nya kepada penulis dalam pembuatan laporan skripsi. 2. Ibu Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc sebagai Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Program Studi Teknologi Pangan Universitas Katolik Soegijapranata Semarang dan Dosen Pembimbing I yang telah bersedia memberikan waktu, tenaga, pikiran serta dengan sabar membimbing Penulis dalam menyelesaikan laporan skripsi ini. 3. Bapak R. Probo N. Y, STP, MSc. selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan waktu, tenaga, pikiran serta dengan sabar membimbing Penulis dalam menyelesaikan laporan skripsi ini. 4. Kedua orang tua dan keluarga tercinta, Papa, Mama, Tosca, Novi, Ronald, Lina, Victor dan Tria yang telah memberikan doa dan dukungan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi. 5. Semua dosen dan karyawan FTP yang telah menjadi keluarga besar dan teladan dalam memberi pengetahuan dan pengalaman selama berada di Teknologi Pangan Unika Soegijapranata. 6. Mas Felix Sholeh di Laboratorium Ilmu Pangan dan Mas Pri di Laboratorium Rekayasa Pangan yang telah memberikan dukungan dan bantuan kepada penulis selama melakukan penelitian 7. Yanesie, Fefe, Jenifer dan Mbak Rita yang telah membantu dalam penelitian dan pembuatan laporan skripsi. iv

7 8. Fani, Tari, Devi, Metta, Chaterine, Melita, Nerissa, Aletheia, Yosie, Vonny sebagai teman seperjuangan yang telah memberi semangat dan nasehat selama penulis kuliah sampai selesai melakukan penelitian. 9. Seluruh mahasiswa FTP angkatan 2011 yang telah banyak memberi dukungan semangat kepada penulis. 10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu selama proses pelaksanaan skripsi dan penyelesaian laporan, terima kasih banyak. Dalam penulisan laporan ini penulis menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat didalamnya. Oleh karena itu, Penulis memohon maaf bila selama pelaksanaan skripsi maupun dalam proses pembuatan laporan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Penulis juga berharap semoga laporan skripsi yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi Fakultas Teknologi Pertanian Jurusan Teknologi Pangan Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Akhir kata, penulis menyadari bahwa laporan skripsi yang disusun masih memiliki banyak kekurangan, sehingga kritik dan saran yang sifatnya membangun senantiasa diharapkan bagi penulis demi penyempurnaan laporan skripsi ini. Semarang, 10 Juni 2015 Allicia Ariesca v

8 DAFTAR ISI Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI... i RINGKASAN... ii SUMMARY... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Tinjauan Pustaka Temu Mangga (Curcuma Mangga Val Minuman Serbuk Aktivitas Antioksidan Kurkumin Flavonoid Freeze Drying Enkapsulasi Maltodekstrin Gum Arabic Tujuan Penelitian MATERI DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Materi Alat Bahan Metode Proses Pembuatan Ekstrak Temu Mangga Freeze Drying Ekstrak Temu Mangga Desain Penelitian Analisa HASIL PENELITIAN Karakteristik Kimia % Inhibition Serbuk Temu Mangga Flavonoid Serbuk Temu Mangga Kurkumin Serbuk Temu Mangga Kadar Air Wet Basis dan Dry Basis Serbuk Temumangga Aktivitas Air Serbuk Temumangga Karakteristik Fisik Bulk Density Serbuk Temumangga Kemampuan Pembasahan Serbuk Temu Mangga Kelarutan Serbuk Temu Mangga vi

9 Intensitas Warna Serbuk Temu Mangga Korelasi dan Persamaan Model Matematika Karakteristik Fisik dan Kimia Korelasi Antar Karakteristik Kimia Serbuk Temu Mangga Persamaan Model Matematika antara Antioksidan Serbuk Temumangga dengan Kurkumin dan Flavonoid Korelasi Antar Karakteristik Fisik Serbuk Temu Mangga Persamaan Model Matematika antara Kelarutan Serbuk Temumangga dengan Bulk Density dan Wet Ability PEMBAHASAN Pengeringan Ekstrak Temu Mangga dengan Metode Freeze Drying Aktivitas Antioksidan Serbuk Temu Mangga (% Inhibition) Flavonoid Serbuk Temu Mangga Kurkumin Serbuk Temu Mangga Bulk Density Serbuk Temu Mangga Kemampuan Pembasahan Serbuk Temu Mangga Kelarutan Serbuk Temu Mangga Intensitas Warna Serbuk Temu Mangga Hubungan Korelasi Antar Karakteristik Kimia Hubungan Korelasi Antar Karakteristik Fisik KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vii

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Persyaratan Minuman Serbuk (SNI )... 6 Tabel 2. Komposisi Maltodekstrin Tabel 3. % Inhibition Serbuk Temu Mangga Tabel 4. Flavonoid Serbuk Temu mangga Tabel 5. Kurkumin Serbuk Temu mangga Tabel 6. Kadar Air Wet Basis Dan Dry Basis Serbuk Temu Mangga Tabel 7. Aktivitas Air Serbuk Temu Mangga Tabel 8. Bulk Density Serbuk Temu Mangga Tabel 9. Kemampuan Pembasahan Serbuk Temu Mangga Tabel 10. Kelarutan Serbuk Temu Mangga Tabel 11. Intensitas Warna Serbuk Temu Mangga Tabel 12. Korelasi Antar Karakteristik Kimia Serbuk Temu Mangga Tabel 13. Persamaan Model Matematika antara Antioksidan Serbuk Temu Mangga dengan Kurkumin dan Flavonoid Tabel 14. Korelasi Antar Karakteristik Fisik Serbuk Temu Mangga Tabel 15. Persamaan Model Matematika antara Kelarutan Serbuk Temu Mangga dengan Bulk Density dan Wet Ability viii

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Temu Mangga (Curcuma mangga Val.)... 2 Gambar 2. Mekanisme Pengeringan Beku... 9 Gambar 3. Proses Pembuatan Ekstrak Temu Mangga Gambar 4. Pencampuran Maltodekstrin 15, 30 dan 45 gram dalam 125 ml Ekstrak Temu Mangga Gambar 5. Proses Pengeringan Sampel Menggunakan Freeze Drying Gambar 6. Desain Penelitian Utama Gambar 7. Aktivitas Antioksidan (% Inhibition) Serbuk Temu Mangga Gambar 8. Kandungan Flavonoid Serbuk Temu Mangga Gambar 9. Kandungan Kurkumin Serbuk Temu Mangga Gambar 10. Nilai a* dan b* Serbuk Temu Mangga dengan 3 Variasi Penambahan Jumlah Maltodekstrin Gambar 11. Korelasi antar Karakteristik Kimia Serbuk Temu Mangga Gambar 12 Persamaan Model Matematika antara Antioksidan Serbuk Temu Mangga dengan Kurkumin dan Flavonoid Gambar 13. Korelasi antar Karakteristik Fisik Serbuk Temu mangga Gambar 14. Persamaan Model Matematika antara Kelarutan Serbuk Temu Mangga dengan Bulk Density dan Wet Ability Gambar 15. Serbuk Temu Mangga dengan Variasi Penambahan Maltodekstrin 15, 30 dan 45 gram dalam 125 ml ekstrak ix