25 METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2010 sampai Januari 2011 di Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pasca Panen Cimanggu Bogor, Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan FATETA IPB, Laboratorium Pilot Plant Seafast Center Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Pusat Penelitian Kimia LIPI. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu minyak sawit merah yang diperoleh dari Seafast Center IPB, emulsifier Tween 80, flavor jeruk, pemanis sirup fruktosa, pengawet kalium sorbat, antioksidan butil hidroksi toluen (BHT), air mineral. Alat-alat yang digunakan adalah homogenizer rotor stator untuk pembuatan minuman emulsi, partikel size analyzer merk Coulter LS 100Q, timbangan, stopwatch dan alat-alat gelas. Pelaksanaan Penelitian Penelitian ini dilakukan dalam dua tahapan sebagai berikut: 1. Proses Emulsifikasi Minuman Emulsi Minyak Sawit Merah Minuman emulsi minyak sawit merah dibuat dengan menggunakan formula Surfiana (2002). Komposisi minuman emulsi minyak sawit merah dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8 Komposisi minuman emulsi minyak sawit merah Komponen Emulsifier Tween 80 Rasio minyak : air 7 : 3 Konsentrasi emulsifier 1% Konsentrasi fruktosa 10% Konsentrasi flavor 1% BHT 200 ppm Kalium sorbat 0,1%
26 Proses emulsifikasi minuman emulsi minyak sawit merah dilakukan dengan perlakuan sebagai berikut: a. Proses Homogenisasi Tahap kegiatan ini bertujuan untuk mendapatkan kecepatan putaran homogenizer dan waktu homogenisasi yang terbaik. Perlakuan homogenisasi yang diuji yaitu : (a) kecepatan putaran homogenizer : 6000, 8000, dan 10.000 rpm dan (b) waktu homogenisasi : 1, 3 dan 4 menit. Parameter yang diukur yaitu stabilitas emulsi, distribusi dan ukuran partikel emulsi serta gambar mikroskopik partikel emulsi. Dari perlakuan homogenisasi ini, dipilih perlakuan terbaik untuk masuk ke tahap pasteurisasi. Produk emulsi minyak sawit merah dapat dilihat pada Gambar 5. b. Proses Pasteurisasi Tahap kegiatan ini bertujuan untuk mendapatkan suhu dan waktu pasteurisasi terbaik. Perlakuan pasteurisasi yang diujikan yaitu : (a) suhu pasteurisasi : 70 o C dan 80 o C dan (b) waktu pasteurisasi : 10 dan 15 menit. Parameter pengamatan yang diukur yaitu kestabilan emulsi, warna (Nilai L, a, b) dan TPC/keawetan. Diagram alir pembuatan emulsi minyak sawit merah dapat dilihat pada Gambar 6. Gambar 5 Produk minuman emulsi minyak sawit merah
27 Air Olein sawit merah + Kalium sorbat 0,1% + Emulsifier 1% + BHT (200 ppm) Mixing (± 1 menit) Mixing (± 1 menit) Homogenisasi (1 menit, 8000 rpm) Ditambahkan perlahan-lahan sambil dihomogenisasi + Sirup fruktosa (15%) + flavor jeruk (1,5%) Homogenisasi ( 1 menit, 8000 rpm) Pemanasan hotplate T 40 o C Perlakuan Homogenisasi Kecepatan: 6000, 8000 dan 10000 rpm Waktu : 1, 3 dan 4 menit Perlakuan Pasteurisasi Suhu : 70, 80 o C Waktu : 10 dan 15 menit Minuman emulsi Gambar 6 Diagram alir pembuatan minuman emulsi minyak sawit merah
28 2. Analisis Biaya Produksi Minuman Emulsi Minyak Sawit Merah Tahap ini bertujuan untuk menganalisis biaya dan kelayakan usaha minuman emulsi minyak sawit merah. Prosedur penelitian yang dilakukan adalah asumsi dan pendekatan sebagai dasar dalam melakukan perhitungan dan analisis. Asumsi dan pendekatan yang digunakan terdiri dari: (1) Umur ekonomis homogenizer rotor stator adalah 10 tahun dengan nilai akhir mesin 10% dari harga awal, (2) Umur ekonomis fasilitas bangunan adalah 10 tahun, (3) Umur proyek diasumsikan sesuai dengan umur ekonomis alat (10 tahun), (4) Investasi terdiri dari 30% modal sendiri dan 70% modal kredit, (5) Harga yang digunakan dalam perhitungan adalah harga yang berlaku sebelum penelitian dan sebelum terjadi perubahan selama penelitian, (6) Tingkat suku bunga (dicount rate) adalah tingkat bunga yang diperkirakan dan dipakai untuk mendiskon pembayaran dan penerimaan dalam satu periode. Besarnya tingkat suku bunga adalah 15% didekati dari tingkat suku bunga kredit usaha non program Bank Rakyat Indonesia (BRI) tahun 2010. Rancangan Percobaan dan Analisis Data Proses pembuatan minuman emulsi minyak sawit merah didisain dengan rancangan acak lengkap dengan dua peubah serta dilakukan dengan dua pengulangan. Uji statistik menggunakan software SAS untuk analisis sidik ragam (ANOVA) dan uji lanjut Duncan pada tingkat kepercayaan 95%. Proses homogenisasi didisain dengan rancangan sebagai berikut: Dimana : Y = µ + α i + β j + ε Y = nilai pengamatan pada faktor kecepatan putaran homogenisasi (rpm) taraf ke-i dan faktor waktu taraf ke-j dan ulangan ke k µ = nilai tengah umum α i = pengaruh utama faktor kecepatan putaran homogenisasi (6000 rpm, 8000 rpm, 10000 rpm)
29 β j = pengaruh utama faktor waktu (1, 3, 4 menit) ε = galat percobaan Proses pasteurisasi didisain dengan rancangan sebagai berikut : Dimana : Y = µ + α i + β j + ε Y = nilai pengamatan pada faktor suhu taraf ke-i dan faktor waktu taraf kej dan ulangan ke k µ = nilai tengah umum α i = pengaruh utama faktor suhu pasteurisasi (70 o C, 80 o C) β ε j = pengaruh utama faktor waktu (10 menit, 15 menit) = galat percobaan Analisis 1. Stabilitas Emulsi (Modifikasi Metode Yasumatsu et al. 1972) Pengukuran stabilitas emulsi dengan metode ini berdasarkan pada mengukur kemampuan pembentukan emulsi setelah dilakukan pemanasan dan sentrifugasi. Prosedur penentuannya adalah sampel emulsi dipanaskan dalam penangas air bersuhu 80 o C selama 30 menit, kemudian disentrifugasi pada kecepatan 1300 rpm selama 10 menit. Volume campuran yang masih membentuk emulsi diukur dan stabilitas emulsi ditetapkan dengan persamaan sebagai berikut: Stabilitas emulsi (%) = volume campuran yang teremulsi (ml) Volume total campuran (ml) x 100 2. Ukuran Droplet Emulsi Ukuran droplet emulsi ditentukan dengan pengamatan menggunakan particle size analyzer merk Coulter LS 100 Q. Dari hasil pengamatan kemudian di
30 plot grafik persentase volume droplet pada setiap diameter droplet emulsi. Diameter globula yang semakin kecil menandakan produk emulsi semakin stabil. 3. Penampakan Mikroskopik Emulsi / Pengamatan Ukuran Partikel Sampel emulsi diteteskan sebanyak satu tetes pada microscope slide kemudian ditutup dengan cover slip dan diamati pada perbesaran 200x pada mikroskop berkamera NIKON FX 35. Pengukuran ukuran droplet dilakukan dengan mengukur pada skala mikroskop (pada perbesaran 200x, skala dari satu unit pengukuran-jarak antar garis unit pengukuran terpendek-yaitu 5µm) kemudian dihitung jumlah droplet pada ukuran 1-10µm, 11-20µm, 21-30 µm dari gambar hasil penelitian. 4. Warna Analisa warna dilakukan dengan menggunakan alat chromameter minolta CR-310. Sebelum dilakukan pengukuran nilai L, a dan b perlu dikalibrasi dengan menggunakan standar warna putih (L = 97.51, a = 5.35, b = -3.37). Setelah proses kalibrasi selesai, dilanjutkan dengan pengukuran warna sampel. Sisten warna yang digunakan adalah L, a, b. Sampel dituang kedalam wadah, lalu tekan tombol measure. Hasil pengukuran dikonversi kedalam sistem Hunter dengan L menyatakan parameter kecerahan dari hitam (0) hingga putih (100). Notasi a menyatakan warna kromatik campuran merah-hijau dengan nilai a positif dari 0 sampai 100 untuk warna merah dan a negatif dari 0 sampai -80 untuk warna hijau. Notasi b menyatakan campuran biru-kuning dengan nilai b positif dari 0 hingga 70 untuk warna kuning dan nilai b negatif dari 0 hingga -80 untuk warna biru. Berdasarkan nilai a dan b maka dapat dinyatakan nilai o Hue dengan persamaan : o Hue = tan -1 (b/a) Nilai yang dihasilkan menyatakan warna pada sampel. Berikut ini berbagai nilai o Hue dan keterangan warna dapat dilihat pada Tabel 9.
31 o Tabel 9 Keterangan warna o Hue Hue Keterangan 18 o o 54 Merah 54 o o 90 Kuning Merah 90 o o 126 Kuning 126 o o 162 Kuning Hijau 162 o o 198 Hijau 198 o o 234 Biru Hijau 234 o o 270 Biru 270 o o 306 Biru Ungu 306 o o 342 Ungu 342 o o 18 Merah Ungu 5. TPC (Total Plate Count) Analisa kuantitatif mikrobiologi yang dilakukan adalah penentuan total mikroba atau total plate count (TPC). Media yang digunakan untuk menghitung total mikroba adalah PCA (Plate Count Agar). Sebanyak 23,5 gram PCA ditambahkan kedalam satu liter air destilata, kemudian dipanaskan sambil diaduk untuk melarutkan media. Setelah agar larut dan bening, media disterilkan dalam otoklaf pada suhu 121 o C selama 15 menit. Sebagai pengencer digunakan larutan garam fisiologis 0,85%. Sebanyak 1 ml emulsi dimasukkan kedalam tabung reaksi yang berisi 9 ml larutan pengencer steril, diperoleh pengenceran 10-1. Selanjutnya dibuat pengenceran 10-2 dan 10-3. Dari masing-masing tingkat pengenceran tersebut dilakukan pemupukan pada cawan petri steril (duplo). Kemudian kedalam cawan tersebut dituangkan ± 15 ml media. Cawan petri diinkubasi pada suhu 37 o C selama 2 hari.