KARAKTERISTIK SERBUK BIT MERAH (Beta vulgaris L.) (METODE SPRAY DRYING) YANG DIPROSES DENGAN VARIASI TEMPERATUR INLET DAN MALTODEKSTRIN CHARACTERISTIC OF RED BEET POWDER (Beta vulgaris L.) (SPRAY DRYING METHOD) PROCESSED BY VARIATION OF INLET TEMPERATURE AND MALTODEXTRIN SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan Oleh : Astrid Endra Haryono NIM: 03.70.0102 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2006
KARAKTERISTIK SERBUK BIT MERAH (Beta vulgaris L.) (METODE SPRAY DRYING) YANG DIPROSES DENGAN VARIASI TEMPERATUR INLET DAN MALTODEKSTRIN CHARACTERISTIC OF RED BEET POWDER (Beta vulgaris L.) (SPRAY DRYING METHOD) PROCESSED BY VARIATION OF INLET TEMPERATURE AND MALTODEXTRIN Oleh : Nama : Astrid Endra Haryono NIM : 03.70.0102 Laporan skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan di hadapan sidang penguji pada tanggal : 17 Oktober 2006 Semarang, 17 oktober 2006 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Pembimbing I Dekan V. Kristina Ananingsih, ST., MSc V. Kristina Ananingsih, ST., MSc Pembimbing II Ir. Bernadeta Soedarini, MP
RINGKASAN Bit merah adalah sumber potensial pigmen betanin dalam bentuk betanidin 5-O-betaglukosa yang juga memiliki aktivitas antioksidan, sehingga sering digunakan dalam pengolahan makanan. Ekstrak dalam bentuk serbuk lebih baik daripada ekstrak cair. Serbuk bit memiliki stabilitas yang sempurna dan karakteristik kelarutan yang baik, kadar airnya rendah sehingga umur simpannya lebih lama. Salah satu metode pengeringan untuk pembuatan serbuk adalah spray drying. Kesulitan dalam proses spray drying pada ekstrak bit adalah kelengketan serbuk bit pada dinding pengering sehingga perlu ditambahkan maltodekstrin sebagai agen pembawa. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik serbuk bit merah yang diperoleh melalui perbedaan temperatur inlet (110 C, 130 C, 150 C) dan perbedaan komposisi maltodekstrin DE 10 dengan ekstrak bit. Analisa pada penelitian ini mencakup rendemen, analisa karakteristik kimia dan fisik bit merah. Analisa kimia meliputi kadar air dan aktivitas antioksidan. Sedangkan analisa fisik meliputi intensitas warna, bulk density, dan kemampuan pembasahan. Dari hasil penelitian diketahui bahwa semakin tinggi temperatur inlet, kadar air serbuk semakin rendah, rendemen semakin besar, aktivitas antioksidan (% inhibition) semakin besar, dan kemampuan pembasahan semakin baik; tetapi bulk density dan intensitas warna menurun. Penggunaan maltodekstrin yang semakin berkurang menyebabkan kadar air dalam serbuk bit semakin rendah, intensitas warna meningkat, aktivitas antioksidan (% inhibition) semakin besar, kemampuan pembasahan semakin baik tetapi rendemen dan bulk density semakin rendah. Rendemen serbuk bit paling tinggi sebesar 17.17% dihasilkan pada perlakuan A (150 gram maltodekstrin dan 150 ml ekstrak bit) dengan temperatur inlet spray dryer 130 C. Kadar air paling rendah 3,26% dan aktivitas antioksidan (% inhibition) tertinggi sebesar 96,97% diperoleh pada serbuk bit dengan perlakuan D (60 gram maltodekstrin dan 240 ml ekstrak bit), temperatur inlet 150 C. Intensitas warna paling tinggi 0,8572 terdapat pada serbuk bit dengan perlakuan D (60 gram maltodekstrin dan 240 ml ekstrak bit), temperatur inlet 110 C.
SUMMARY Red beet is a potential source of pigment called betanin. Betanin in the form of betanidin 5-O-beta-glukosa has antioxidant activity. Beet extract is often used as food colorant and source of antioxidant in processing food. At dry products, extract better used in the form of powder than solution. Beet powder has excellent stability and good solubility characteristic, their low water content gives longer shelf life. The principal of drying process used spray drying. Spray drying is method for converting liquid food materials into a powder form by spraying through drying chamber. When spray dried, products like beet extract pose a processing problem due to stickiness on the drier chamber, so require maltodextrin as a carrying agent. The objective of this research is to analyze the characteristic of red beet powder which obtained through the different inlet temperature (110 C, 130 C, 150 C) and the different composition of maltodextrin and beet extract. The analysis of chemical characteristics included water content and antioxidant activity. Physical analysis included colour intensity, bulk density, and wettability. This experiment show that increased inlet temperature resulted higher powder yield, lower water content, higher antioxidant activity, and better wettability; but also caused decrease of bulk density and colour intensity. Decreased usage of maltodextrin resulted in lower water content, increase of colour intensity, higher antioxidant activity, better wettability; but lower bulk density and powder rendemen. The highest red beet powder rendemen equal to 17,17% resulted at A treatment (150 gram of maltodextrin and 150 ml beet extract) with inlet temperature 130 C. The lowest water content of red beet powder 3,26% and the highest antioxidant activity equal to 96,97% resulted at D treatment (60 gram maltodextrin and 240 ml beet extract), inlet temperature 150 C. The highest colour intensity 0,8572 resulted at red beet powder with D treatment (60 gram of maltodextrin and 240 ml beet extract), inlet temperature 110 C.
KATA PENGANTAR Puji dan Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat dan anugrah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi yang berjudul Karakteristik Serbuk Bit Merah (Beta vulgaris L.) (Metode Spray Drying) yang Diproses dengan Variasi Temperatur Inlet dan Maltodekstrin. Laporan skripsi ini disusun guna memenuhi salah satu syarat kelulusan program studi S-1 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Penulis ingin mengampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : Ibu V. Kristina Ananingsih, ST., MSc selaku dekan Fakultas Teknologi Pertanian Jurusan Teknologi Pangan Universitas Katolik Soegijapranata Semarang dan pembimbing pertama pada pembuatan skripsi ini yang telah dengan sabar dan bijaksana senantiasa membimbing, mendukung dan membantu penulis menyelesaikan skripsi ini. Ibu Ir. Bernadeta Soedarini, MP. selaku dosen pembimbing kedua yang telah dengan sabar dan bijaksana senantiasa membimbing, mendukung dan membantu penulis menyelesaikan skripsi ini. Kedua orang tua dan keluarga tercinta, Papa, Mama, Dinar dan Citra yang senantiasa memberikan doa dan dukungan semangat demi kelancaran penyelesaian laporan skripsi ini. Mas Pri di Laboratorium Rekayasa Pangan dan Mas Felix Sholeh di Laboratorium Ilmu Pangan, yang telah dengan sabar memberikan dukungan dan senantiasa membantu penulis, terutama selama pelaksanaan penelitian di laboratorium. Seluruh staff dan karyawan Fakultas Teknologi Pertanian Jurusan Teknologi Pangan Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Teman-teman seperjuangan : Marlia, Veve, dan Lauren yang telah banyak memberi dukungan dan semangat kepada penulis. Ayutha 02 dan Robertus 02 yang telah banyak memberi bantuan dan dukungan kepada penulis. Seluruh mahasiswa FTP angkatan 2003 yang telah banyak memberi dukungan kepada penulis.
Semua pihak yang telah membantu penyusunan laporan skripsi ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih banyak. Penulis berharap semoga laporan skripsi yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi Fakultas Teknologi Pertanian Jurusan Teknologi Pangan Universitas Katolik Soegijapranata Semarang pada khususnya, serta masyarakat luas pada umumnya. 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, 18 Oktober 2006 Penulis, Astrid Endra Haryono
DAFTAR ISI RINGKASAN... i halaman SUMMARY... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... x 1. PENDAHULUAN... 1 1.1. Bit Merah (Red Beet)... 1 1.2. Antioksidan... 2 1.3. Spray Drying... 5 1.4. Maltodekstrin... 8 1.5. Tujuan Penelitian... 9 2. MATERI METODE... 10 2.1. Pelaksanaan Penelitian... 10 2.2. Bahan Penelitian... 10 2.3. Metode Penelitian 10 2.3.1. Pembuatan Ekstrak Bit Merah... 10 2.3.2. Pembuatan Serbuk Bit Merah dengan Spray Drying... 11 2.4. Analisa Produk... 14 2.4.1. Rendemen... 14 2.4.2. Analisa Fisik... 15 2.4.2.1. Analisa Warna... 15 2.4.2.2. Analisa Bulk Density... 15 2.4.2.3. Analisa Kemampuan Pembasahan... 15 2.4.3. Analisa Kimia... 16 2.4.3.1. Analisa Kadar Air... 16 2.4.3.2. Aktivitas Antioksidan... 16 2.4.4. Analisa Sensoris... 16 2.4.5. Analisa Data... 17 3. HASIL PENELITIAN... 18 3.1. Rendemen... 18 3.2. Analisa Kimia... 19 3.2.1. Kadar Air dan Aktivitas Antioksidan berdasarkan Penggunaan Maltodekstrin... 20 3.2.2. Kadar Air dan Aktivitas Antioksidan Berdasarkan Temperatur Inlet Pengeringan... 22 3.3. Analisa Fisik... 23 3.3.1. Bulk Density... 24
3.3.1.1. Bulk Density Berdasarkan Temperatur Inlet Pengeringan.. 24 3.3.1.2. Bulk Density Berdasarkan Penggunaan Maltodekstrin... 25 3.3.2. Intensitas Warna... 26 3.3.2.1. Intensitas Warna Berdasarkan Temperatur Inlet Pengeringan... 26 3.3.2.2. Intensitas Warna Berdasarkan Penggunaan Maltodekstrin. 27 3.3.3. Kemampuan Pembasahan... 29 3.3.3.1. Kemampuan Pembasahan Berdasarkan Temperatur Inlet Pengeringan... 29 3.3.3.2. Kemampuan Pembasahan Berdasarkan Penggunaan Maltodekstrin... 30 3.3.4. Analisa Sensoris... 31 4. PEMBAHASAN... 34 4.1. Proses Pembuatan Serbuk Bit Merah dengan Metode Spray Drying... 34 4.2. Penggunaan Temperatur Inlet Spray Dryer dan Maltodekstrin terhadap Rendemen Serbuk Bit Merah... 36 4.3. Karakteristik Kimia Serbuk Bit Merah... 38 4.4. Karakteristik Fisik Serbuk Bit Merah... 42 4.5. Karakteristik Sensoris... 46 5. KESIMPULAN DAN SARAN... 48 6. DAFTAR PUSTAKA... 49 7. LAMPIRAN... 54
DAFTAR TABEL halaman Tabel 1. Tabel 2. Tabel 3. Tabel 4. Tabel 5. Komposisi Bit Merah... Komposisi Maltodekstrin dan Ekstrak Bit, serta Temperatur Inlet pada Spray Dryer... Rendemen Serbuk Bit Merah... Karakteristik Kimia pada Serbuk Bit Merah... Karakteristik Fisik Serbuk Bit Merah... 2 14 18 20 23
DAFTAR GAMBAR halaman Gambar 1. Bit Merah... 1 Gambar 2. Ekstrak Bit Merah... 10 Gambar 3. Diagram alir proses pembuatan serbuk bit merah dengan metode spray drying... 11 Gambar 4. Homogenizer / Mixer Ultraturax T - 50- IKA... 12 Gambar 5. Pembuatan Serbuk Bit Merah dengan SD-05 Laboratory Scale Spray Dryer... 12 Gambar 6. Aliran Produk dalam Spray Dryer... 13 Gambar 7. Aliran Udara Pengering Spray Dryer... 14 Gambar 8. Gambar 9. Rendemen Serbuk Bit Merah dengan Berbagai Perlakuan, serta Temperatur Inlet... 19 Grafik Kadar Air dan Aktivitas Antioksidan (% Inhibition) Serbuk Bit Merah berdasarkan Perlakuan Maltodekstrin dan Ekstrak Bit Pada Berbagai Temperatur Inlet... 21 Gambar 10. Grafik Kadar Air dan Aktivitas Antioksidan (% Inhibition) Serbuk Bit Merah berdasarkan Penggunaan Temperatur Inlet Pada Berbagai Perlakuan... 22 Gambar 11. Grafik Bulk Density Serbuk Bit Merah Berdasarkan Penggunaan Temperatur Inlet Pada Berbagai Perlakuan... 24 Gambar 12. Grafik Bulk Density Serbuk Bit Merah Berdasarkan Perlakuan Maltodekstrin dan Ekstrak Bit Pada Berbagai Temperatur Inlet... 25 Gambar 13. Grafik Intensitas Warna Serbuk Bit Merah pada Berbagai Temperatur Inlet dengan Perlakuan A dan B... 26 Gambar 14. Grafik Intensitas Warna Serbuk Bit Merah pada Berbagai Temperatur Inlet dengan Perlakuan C dan D... 27 Gambar 15. Grafik Intensitas Warna Serbuk Bit Merah dengan Berbagai Perlakuan Maltodekstrin dan Ekstrak Bit pada Temperatur Inlet 110, 130, dan 150 C... 28 Gambar 16. Larutan Serbuk Bit Merah dengan Temperatur Inlet 150 C... 28 Gambar 17. Serbuk Bit Merah dengan Temperatur Inlet 150 C... 29
Gambar 18. Grafik Waktu Pembasahan Serbuk Bit Merah Berdasarkan Penggunaan Temperatur Inlet Pada Berbagai Perlakuan... 29 Gambar 19. Grafik Waktu Pembasahan Serbuk Bit Merah berdasarkan Perlakuan Maltodekstrin dan Ekstrak Bit Pada Berbagai Temperatur Inlet... 31 Gambar 20. Rerata Skor pada Serbuk Bit Merah dengan Berbagai Perlakuan Maltodekstrin dan Ekstrak Bit, serta Temperatur Inlet Pengeringan... 32 Gambar 21. Rata-Rata Skor Warna Pada Serbuk Bit Merah dengan Berbagai Perlakuan Maltodekstrin dan Ekstrak Bit, serta Temperatur Inlet Pengeringan... 32 Gambar 22. Rata-Rata Skor Rasa Pada Serbuk Bit Merah dengan Berbagai Perlakuan Maltodekstrin dan Ekstrak Bit, serta Temperatur Inlet Pengeringan... 33 Gambar 23. Rata-Rata Skor Overall Pada Serbuk Bit Merah dengan Berbagai Perlakuan Maltodekstrin dan Ekstrak Bit, serta Temperatur Inlet Pengeringan... 33
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tes Normalitas Kadar Air Serbuk Bit Merah Lampiran 2. Tes Normalitas Aktivitas Antioksidan (% inhibition) Serbuk Bit Merah Lampiran 3. Tes Homogenitas Bulk Density Serbuk Bit Merah Lampiran 4. Deskripsi Kadar Air Serbuk Bit Merah Lampiran 5. Tes Homogenitas Kadar Air Serbuk Bit Merah Lampiran 6. Post Hoc Kadar Air Serbuk Bit Merah Lampiran 7. Anova Kadar Air Serbuk Bit Merah Lampiran 8. Deskripsi Aktivitas Antioksidan (% inhibition) Serbuk Bit Merah Lampiran 9. Anova Aktivitas Antioksidan (% inhibition) Serbuk Bit Merah Lampiran 10. Post Hoc Aktivitas Antioksidan (% inhibition) Serbuk Bit Merah Lampiran 11. Tes Homogenitas Aktivitas Antioksidan (% inhibition) Serbuk Bit Merah Lampiran 12. Anova Bulk Density Serbuk Bit Merah Lampiran 13. Deskripsi Bulk Density Serbuk Bit Merah Lampiran 14. Tes Normalitas Bulk Density Serbuk Bit Merah Lampiran 15. Tes Normalitas Intensitas Warna Serbuk Bit Merah Lampiran 16. Anova Intensitas Warna Serbuk Bit Merah Lampiran 17. Post Hoc Bulk Density Serbuk Bit Merah Lampiran 18. Tes Homogenitas Intensitas Warna Serbuk Bit Merah Lampiran 19. Deskripsi Intensitas Warna Serbuk Bit Merah Lampiran 20. Post Hoc Intensitas Warna Serbuk Bit Merah Lampiran 21. Tes Homogenitas Kemampuan Pembasahan Serbuk Bit Merah Lampiran 22. Deskripsi Kemampuan Pembasahan Serbuk Bit Merah Lampiran 23. Post Hoc Kemampuan Pembasahan Serbuk Bit Merah Lampiran 24. Tes Normalitas Kemampuan Pembasahan Serbuk Bit Merah Lampiran 25. Anova Kemampuan Pembasahan Serbuk Bit Merah Lampiran 26. Korelasi Lampiran 27. Serbuk Bit Merah dan Larutan Serbuk Bit Merah