18 METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2009 sampai Februari 2010 yang merupakan bagian dari penelitian labu kuning yang dilaksanakan Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian, Bogor (BBPP Pascapanen Pertanian Bogor). Proses pembuatan biskuit dan uji organoleptik dilaksanakan di BBPP Pascapanen Pertanian, Bogor sedangkan analisis sifat fisik, kimia dan mikrobilogi dilaksanakan di Laboratorium Analisis Zat Gizi serta Laboratorium Sanitasi dan Keamanan Pangan, Departemen Gizi Masyarakat, Fakultas Ekologi Manusia, Institut Pertanian Bogor. Analisis β- karoten dilaksanakan di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Bogor. Bahan dan Alat Bahan baku utama yang digunakan dalam pembuatan biskuit adalah tepung komposit yang berasal dari campuran tepung labu kuning, kacang hijau dan pisang raja dengan proporsi tertentu, pati garut, telur, gula bubuk, margarin, susu skim dan baking powder double acting. Bahan kimia yang digunakan untuk analisis adalah aquades, HCL 0.02 N, K 2 SO 4, HgO, H 2 SO 4, NaOH, Na 2 S 2 O 3, merah metil biru, asam askorbat, KOH, petroleum eter, dietil eter, kloroform, etanol 96%, hidroquinon, NaCl, Na-Sulfat anhydrous, n-heksan, phenolpthalein, asetonitril, HNO 3, buffer phospat, etanol 78%, etanol murni, aseton, enzim α-amilase, dan bahan kimia lainnya. Alat yang digunakan untuk membuat biskuit adalah baskom, oven, mixer dan cetakan. Alat untuk analisis yang digunakan adalah timbangan analitik, tanur listrik, eksikator, cawan, oven, desikator, labu lemak, kertas saring, ekstraksi soklet, labu Kjeldahl, alat destilasi, erlenmeyer, stirer, labu pemisah, HPLC, dan alat-alat untuk analisis mikrobiologi. Persiapan Bahan Baku Proses awal adalah penyiapan bahan baku dan salah satu bahan baku terpenting dari penelitian ini adalah tepung komposit. Proses pembuatan dan analisis tepung telah dilakukan pada penelitian sebelumnya karena penelitian ini merupakan bagian dari penelitian labu kuning yang dilaksanakan BBPP Pascapanen Pertanian Bogor. Tepung komposit terpilih berasal dari campuran tepung labu kuning 60%, tepung kacang hijau 25% dan tepung pisang raja 15%. Proses awal dimulai dengan penepungan bahan baku yang meliputi tepung labu kuning, tepung kacang hijau dan
19 tepung pisang yang melalui proses reduksi oligosakarida. Proses pembuatan tepung labu kuning meliputi proses pembuangan kulit dan biji, pencucian, pengirisan, perendaman dengan air kapur, penirisan, perendaman dengan enzim α-galaktosidase, penirisan, pengeringan, penepungan, dan pengayakan. Lamanya perendaman dengan kultur enzim α-galaktosidase selama 18 jam pada kultur 10 8 CFU/ml. Proses pengeringan dilakukan dengan oven dan penepungan menggunakan disk mill. Proses penepungan labu kuning dapat dilihat pada Gambar 1. Labu Kuning Pengupasan dan pembersihan biji Pemotongan Pengirisan Perendaman kultur enzim α-galaktosidase 10 8 CFU/ml 18 jam Penirisan Perendaman dengan larutan CaC0 3 0,15% selama 1 jam Penirisan Pengeringan dengan oven Penggilingan Pengayakan 80 mesh Tepung labu kuning Gambar 1. Diagram alir pembuatan tepung labu kuning (Pratama 2010) Pisang yang digunakan dalam pembuatan tepung pisang adalah pisang raja bulu (Musa paradisiaca.sp) yang memiliki tingkat kematangan ¾ sehingga kandungan pati yang lebih banyak dibandingkan kandungan gulanya. Penepungan pisang dengan
20 reduksi oligosakarida meliputi pengupasan, pengirisan, pemblansiran, perendaman natrium metabisulfit, penirisan, pengeringan, penepungan, dan pengayakan. Blansir dilakukan pada suhu 80-100 o C selama 5 menit. Perendaman dengan natrium metabisulfit 150 ppm dilakukan selama 5 menit. Pengeringan dilakukan dengan oven dan penepungan menggunakan disk mill. Proses penepungan pisang dapat dilihat pada Gambar 2. Pisang ¾ matang Dibersihkan dan dicuci Pengirisan Blansir selama 5 menit pada suhu 80 o C Perendaman dengan natrium metabisulfit 150 ppm selama 5 menit Penirisan dan pencucian Pengeringan dengan drum drier atau oven pengering Penepungan dengan disk mill Pengayakan 80 mesh Tepung pisang Gambar 2. Diagram alir pembuatan tepung pisang (Hidayat 2010) Penepungan kacang hijau dengan reduksi oligosakarida meliputi perendaman air bersih, pengeringan, penyosohan, penepungan, dan pengayakan. Perendaman dengan air bersih dilakukan selama 6 jam, pengeringan dilakukan dengan
21 menggunakan oven dan penepungan menggunakan disk mill. Proses alur penepungan dapat dilihat pada Gambar 3. Kacang hijau Perendaman air selama 6 jam Penirisan Pengeringan dengan rak pengering Penyosohan kulit Penepungan dengan disk mill Pengayakan 80 mesh Tepung kacang hijau Gambar 3. Diagram alir pembuatan tepung kacang hijau (Rahmawati 2010) Formulasi Tepung Komposit Tahap ini dilakukan formulasi tepung komposit hasil reduksi oligosakarida. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan formulasi yang terbaik dari campuran tiga tepung (labu kuning, pisang, dan kacang hijau). Formula tepung komposit berdasarkan metode RSM (Response Surface Methodology). Formulasi tepung komposit dilakukan dengan mencampurkan tepung labu kuning, tepung pisang raja dan tepung kacang hijau yang telah mengalami pengurangan oligosakarida. Rancangan metode optimasi tepung komposit dilakukan dengan rancangan RSM mixture design D-optimal yang menggunakan software Design Expert 7.0 trial (DX 7 trial). Menurut Rahmawati (2010) kisaran formulasi untuk mendapatkan tepung komposit berbasis labu kuning maka komposisi tepung labu kuning harus diatas atau sama dengan 50% dari total komposisi bahan baku Konversi formulasi berdasarkan
22 berat total formula tepung komposit (100 %) yaitu tepung labu kuning 50-60 %, tepung pisang 15-25 %, dan tepung kacang hijau 15-25 %. Hasil kisaran ini menghasilkan 16 formula dalam percobaan. Respon yang mempengaruhi tepung komposit terpilih adalah kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, karbohidrat, kadar Fe, kadar Zn, kadar Ca, kadar β-karoten, total pati, dan daya cerna pati. Berdasarkan hasil analisis yang memenuhi standar tepung untuk MP-ASI, formula tepung komposit yang optimum yaitu formula dengan komposisi tepung labu kuning 60%, tepung pisang 15% dan tepung kacang hijau 25%.Diagram alir formulasi tepung komposit dapat dilihat pada Gambar 4. Tepung labu kuning rendah oligosakarida Tepung kacang hijau rendah oligosakarida Tepung kacang hijau rendah oligosakarida Formulasi tepung komposit dengan metode RSM Analisis karakteristik kimia formulasi tepung komposit Penentuan formula tepung komposit terbaik melalui RSM Gambar 4 Diagram alir formulasi tepung komposit MP-ASI Formulasi Biskuit Formulasi biskuit dilakukan dengan membuat perbandingan bahan dasar penyusunan antara tepung komposit, pati garut, margarin, dan susu. Rancangan metode formulasi menggunakan rancangan RSM mixture design D-optimal yang menggunakan software Design Expert 7.0 trial (DX 7 trial). Penggunaan RSM mixture design dikarenakan rancangan ini sesuai dengan faktor perlakuan pada metode ini, yaitu perlakuan pencampuran komponen yang diubah- ubah untuk memperoleh repon tertentu (Anonim 2005). Formula tepung komposit terbaik Faktor perlakuan berupa komponen yang diubah- ubah pada penelitian ini adalah jumlah tepung komposit, pati garut, margarin, susu dan telur. Output dari proses analisa respon yang diolah dengan rancangan statisik RSM mixture design
23 adalah berupa persamaan polinomial. Persamaan polinomial yang diperoleh tiap respon ditunjukkan dengan variabel tertentu yang dapat berbentuk Mean (M), Linear (L), Quadratik (Q) dan Cubic (C). Variabel tersebut menjadi faktor yang menentukan rancangan model polinomial untuk faktor perlakuan pada pebelitian sehingga didapatka repon yang mendukung terciptanya produk yang optimal (Anonim 2005). Kisaran komponen dikonversi berdasarkan berat total formula tepung komposit (100%), kisaran komponen yang digunakan adalah tepung komposit 20-23%, pati garut 30-33%, margarin 10-12,5%, susu 12-14%, gula 5-7,5 % dan sisanya adalah telur 20%. Bahan baku tambahan yang ditambahkan dalam proses pembuatan biskuit adalah baking powder double acting yang diberikan sebanyak 0,5 gram untuk setiap 100 gram pembuatan biskuit. Bahan ini tidak dimasukkan dalam kisaran jumlah 100 gram bahan baku karena jumlahnya yang kecil dan mengalami penguapan selama proses pemanggangan biskuit. D-optimal menghasilkan 25 formula dalam percobaan. Tabel 7 menunjukkan kisaran masing- masing komponen penyusun biskuit. Tabel 7. Kisaran konsentrasi masing- masing komponen penyusun biskuit Komponen Batas Bawah (%) Batas Atas (%) Tepung Komposit 20 23 Pati Garut 30 33 Margarin 10 12,5 Susu 12 14 Gula 5 7,5 Berdasarkan kisaran konsentrasi masing- masing komponen ini, program DX trial merancang beberapa formula. Pada tahap ini juga dilakukan penetuan respon apa saja yang diukur. Pemilihan respon dilakukan berdasarkan karakteristik yang akan berubah akibat perubahan proposi relatif dari komponen- komponennya. Responrespon ini diukur dan dioptimasi sehingga diperoleh formula optimum. Respon- respon ini diukur dan dioptimasi sehingga diperoleh formula optimum. Respon pada penelitian ini adalah kadar energi, protein dan lemak. Respon ini dipilih agar dapat diperoleh formula yang dapat menghasilkan tepung komposit yang sesuai dengan syarat MP- ASI. Rancangan formula biskuit dapat dilihat pada Tabel 8. Hasil rancangan formula biskuit diuji respon energi, lemak dan protein. Program akan merekomendasikan salah satu model polinomial untuk setiap respon. Modelmodel polinomial tersebut adalah mean, linier, quadratik, spesial cubic dan cubic. Model polinomial merupakan proses analisis mutu awal produk yang diolah oleh
24 rancangan statistik RSM mixture design D-optimal yang menunjukkan hasil analisis mutu awal atau respon produk. Program Design Expert trial merekomendasikan salah satu model yang sesuai untuk setiap respon. Variabel respon yang paling signifikan dapat digunakan sebagai model predikasi pada tahap optimasi. Variabel- variabel respon tersebut selanjutnya digunakan sebagai model prediksi untuk mendapatkan formula terpilih. Tabel 8. Formula biskuit MP-ASI dengan tepung komposit Tepung Kuning Baking Formula Komposit Pati Garut Susu Margarin Gula Telur Powder F1 20 32 13 10 5 20 0,5 F2 20.5 30 12.7 10.9 5.9 20 0,5 F3 22 30 13 10 5 20 0,5 F4 20 30 14 11 5 20 0,5 F5 20 31.8 12 11.2 5 20 0,5 F6 20 33 12 10 5 20 0,5 F7 21.8 30 12 11.2 5 20 0,5 F8 21.5 31.5 12 10 5 20 0,5 F9 20.5 30 12 10 7.5 20 0,5 F10 20 30 12 12.5 5.5 20 0,5 F11 20 30 14 10 6 20 0,5 F12 21.8 30 12 10 6.2 20 0,5 F13 23 30 12 10 5 20 0,5 F14 23 30 12 10 5 20 0,5 F15 20 30 13.2 10 6.8 20 0,5 F16 20.6 30.6 12.8 11.1 5 20 0,5 F17 20 30 12 11.5 6.5 20 0,5 F18 21.8 30 12 11.2 5 20 0,5 F19 20.5 30.5 14 10 5 20 0,5 F20 20 33 12 10 5 20 0,5 F21 20.2 30.4 12.3 10.4 6.7 20 0,5 F22 20 30 13.2 11.8 5 20 0,5 F23 20 31.8 12 11.2 5 20 0,5 F24 20 31.8 12 10 6.2 20 0,5 F25 21.5 31.5 12 10 5 20 0,5.Proses pembuatan biskuit diawali dengan mencampur margarin, gula bubuk dan baking powder dengan mixer kecepatan tinggi selama 3 menit. Kemudian ditambahkan telur dengan mixer kecepatan sedang, setelah itu ditambahkan sisa bahan yang lain yaitu campuran tepung komposit, pati garut dan susu diaduk hingga adonan kalis. Adonan yang sudah kalis siap dicetak dan dipanggang dengan suhu 140 0 C selama 40 menit hingga berwarna kuning keemasan. Diagram alir pembuatan biskuit dapat dilihat pada Gambar 5.
25 Margarin, gula bubuk dan baking powder dicampur dengan mixer kecepatan tinggi (3 menit) Ditambahkan telur dengan kecepatan sedang Ditambahkan campuran tepung komposit, pati garut dan susu skim diaduk hingga tercampur rata dan kalis Pencetakan Pemanggangan (140 0 C, 40 menit) Biskuit Gambar 5. Diagram alir pembuatan biskuit dengan tepung komposit Formula Biskuit Terpilih Formula biskuit direspon untuk yang memenuhi syarat MP-ASI terhadap kandungan energi, protein dan lemak dari kandungan bahan- bahan penyusunnya dari TKPI (Tabel Komposisi Pangan Indonesia) (Persagi 2009) dan hasil penelitian. Formula biskuit yang memenuhi syarat MP-ASI dilakukan uji fisik yang meliputi: densitas kamba, kekerasan, uji seduh, waktu rehidrasi yang kemudian dilanjutkan dengan uji organoleptik. Satu formula terbaik yang dipilih melalui uji fisik dan uji organoleptik dilanjutkan dengan uji kimia, uji biologi dan uji mikrobiologi. Uji kimia meliputi: kadar air, karbohidrat, protein, lemak, abu, serat makanan, total gula, β- karoten, besi (Fe), seng (Zn), kalsium (Ca), fosfor (P), timbal (Pb), raksa (Hg), vitamin B1, B2, B6, B12, D. Metode masing masing analisis secara rinci disajikan pada Lampiran 3 sampai 5. Semua data analisis disajkan dalam berat basah. Uji biologi meliputi daya cerna pati dan daya cerna protein. Sedangkan uji mikrobiologi meliputi jumlah E.coli, Salmonella sp dan Staphylococcus aureus. Diagram alir formulasi penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 6
26 Bahan penyusun biskuit (tepung komposit, pati garut, margarin, gula, dan telur) Formulasi biskuit dengan metode RSM Respon kadar Energi, lemak dan Protein Formula yang memenuhi syarat MP-ASI (10 formula) 10 formula diuji sifat fisik dan organoleptik Gambar 6. Diagram alir formulasi biskuit Pengolahan dan Analisis Data Data yang dihasilkan diolah menggunakan software Microsoft Excel 2007 dan SAS 9.1. Penentuan terhadap sifat fisik dilakukan analisis varian (ANOVA). Jika hasil ANOVA menunjukkan perbedaan yang signifikan, maka dilanjutkan dengan uji beda nyata jujur (BNJ). Penentuan terhadap uji organoleptik dilakukan dengan nilai mean dari masing- masing parameter. 1 formula terpilih diuji sifat kimia, biologi dan mikrobiologi