PENGARUH KONSENTRASI MALTODEKSTRIN DAN SUHU INLET SPRAY DRYER TERHADAP SIFAT FISIKOKIMIAWI SUSU BUBUK NABATI DARI KORO PEDANG PUTIH (Canavalia ensiformis L.) THE EFFECT OF MALTODEXTRIN CONCENTRATION AND INLET TEMPERATURE OF SPRAY DRYER ON PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF VEGETATIVE POWDER MILK FROM JACK BEAN (Canavalia ensiformis L.) SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan Oleh: IVAN SEPTIAN P 11.70.0129 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2015
PENGARUH KONSENTRASI MALTODEKSTRIN DAN SUHU INLET SPRAY DRYER TERHADAP SIFAT FISIKOKIMIAWI SUSU BUBUK NABATI DARI KORO PEDANG PUTIH (Canavalia ensiformis L.) THE EFFECT OF MALTODEXTRIN CONCENTRATION AND INLET TEMPERATURE OF SPRAY DRYER ON PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF VEGETATIVE POWDER MILK FROM JACK BEAN (Canavalia ensiformis L.) Oleh : Ivan Septian Prawiro NIM : 11.70.0129 Program Studi : Teknologi Pangan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan Di hadapan sidang penguji pada tanggal29 Oktober 2015 Semarang,29Oktober 2015 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Pembimbing I, Dekan, Dr. Ir. Christiana Retnaningsih, MP. Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc. Pembimbing II, Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc.
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi yang berjudul PENGARUH KONSENTRASI MALTODEKSTRIN DAN SUHU INLET SPRAY DRYER TERHADAP SIFAT FISIKOKIMIAWI SUSU BUBUK NABATI DARI KORO PEDANG PUTIH (Canavalia ensiformis L.) 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 terbukti bahwa skripsi ini sebagian atau seluruhnya merupakan hasil dari 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, 29 Oktober 2015 Ivan Septian Prawiro 11.70.0129 i
RINGKASAN Indonesia memiliki tingkat konsumsi kedelai yang tinggi sebagai sumber protein nabati, oleh karena itu perlu adanya jenis kacang-kacangan lain yang berpotensi menjadi alternatif bagi kedelai.koro pedang putih (Canavalia ensiformis L.) adalah salah satu jenis legume yang berpotensi untuk menggantikan kedelai.namun, produk turunan yang terbuat dari koro pedang putih ini masih terbatas.pembuatan susu bubuk koro pedang putih ini menjadi salah satu alternatif untuk mengembangkan suatu produk baru yang memiliki bahan dasar koro pedang putih. Untuk membuat susu bubuk koro pedang putih ini, diperlukan adanya suatu filling agent (maltodekstrin) dan alat spray dryer. Konsentrasi dari filling agent dan suhu inlet spray dryer ini akan berpengaruh pada karakteristik dari susu bubuk koro pedang putih. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi maltodekstrin dan suhu inlet spray dryer terhadap sifat fisikokimiawi dari susu bubuk koro pedang putih. Konsentrasi maltodekstrin yang digunakan pada penelitian ini adalah 5%; 7,5%; dan 10%, sedangkan suhu inlet spray dryer yang digunakan adalah 160ºC dan 200ºC. Penelitian ini diawali dengan pengujian pendahuluan, yaitu analisa sensoris yang dilakukan untuk menentukan perbandingan terbaik antara biji koro pedang putih dan air dalam pembuatan susu koro pedang putih ini. Perbandingan yang digunakan yaitu, 1:3; 1:4; 1:5; 1:6; dan 1:7. Berdasarkan hasil analisa sensoris, diperoleh hasil bahwa perbandingan biji koro pedang putih dan air terbaik adalah 1:3. Penelitian kemudian dilanjutkan dengan melakukan sejumlah analisa, yaitu berat rendemen, analisa kimiawi (kadar air, lemak, dan protein), dan analisa fisik (kemampuan pembasahan, viskositas, kelarutan, dan densitas partikel). Kombinasi perlakuan antara konsentrasi maltodekstrin dan suhu inlet spray dryer yang tepat ini penting untuk membuat susu bubuk koro pedang putih dengan karakteristik yang baik. Susu bubuk koro pedang putih dengan perlakuan maltodekstrin 7,5% dan suhu inlet 200ºC memiliki berat rendemen tertinggi (13,44%), kadar air terendah (3,82±0,35%), kadar protein tertinggi (9,60±1,42%), dan karakteristik yang similar dibandingkan dengan susu kedelai bubuk komersial. ii
SUMMARY Indonesia has a high consumption rate of soybeans as the source of the protein, so it is necessary to have a replacement which is potential to be an alternative for soybean. Jack bean (Canavalia ensiformis L.) is one of the legume which is potential to replace soybean. However, the processed food made from jack bean is limited. Making jack bean powder milk became an alternative to develop a new food product made from jack bean. In order to make jack bean powder milk, it is needed to use a filling agent (maltodextrin) and spray dryer. The concentration of filling agent and inlet temperature of spray dryer are believed to have an impact on the characteristics of jack bean powder milk. The objective of this research is to know the effect of maltodextrin concentration and inlet temperature of spray dryer on the physicochemical properties of jack bean powder milk. The maltodextrin concentrations used in this research were 5%; 7,5%; and 10%, while the inlet temperatures used are 160ºC and 200ºC. This research began with a preliminary test, i.e. sensory analysis which was done to determine the best comparison of jackbean beans and water for making jack bean milk. The ratio of jack bean and water used were 1:3; 1:4; 1:5; 1:6; and 1:7. Based on sensory analysis, the best ratio obtained was 1:3. Then, some analyses were conducted, which wereanalysis of yield s weight, analyses of chemical properties (water, fat, and protein content), and analyses of physical properties (wettability, viscosity, solubility, and particle density). The proper combination between the maltodextrin concentration and the inlet temperature of spray dryer is important to make a good characteristics of jack bean powder milk. The jack bean powder milk with 7,5% maltodextrin and inlet temperature of 200ºC had the highet yield (13,44%), the lowest water content (3,82±0,35%), the highest protein content (9,60±1,42%) and the similar properties compared to the commercial soybean powder milk. iii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yesus untuk kasih dan karunia yang diberikan sehingga penulis mampu menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul PENGARUH KONSENTRASI MALTODEKSTRIN DAN SUHU INLET SPRAY DRYER TERHADAP SIFAT FISIKOKIMIA SUSU BUBUK KORO PEDANG PUTIH (Canavalia ensiformis L.).Laporan skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Penulisan skripsi ini dapat terselesaikan juga tidak terlepas dari bantuan beberapa pihak yang terus memberikan dukungan semangat dan moril selama proses penulisan laporan ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyatakan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Tuhan Yesus atas berkatnya yang luar biasa untuk penulis sehingga memampukan penulis untuk menyelesaikan penulisan laporan skripsi ini. 2. Dr. V. Kristina Ananingsih, ST,MSc selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Unika Soegijapranata dan Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktunya untuk dalam proses penulisan laporan skripsi ini hingga selesai. 3. Dr. Ir. Christiana Retnaningsih, MP.selaku Dosen Pembimbing I yang dengan sabar telah membimbing penulisan laporan serta memberikan koreksi apabila terjadi kesalahan di dalam penulisan laporan skripsi. 4. Papa, Mama, Cathy, dan Celine buat semua cinta kasih, dukungan semangat, dukungan doa, dukungan moril maupun material sehingga laporan ini dapat terselesaikan. 5. Seluruh tim dosen Fakultas Teknologi Pertanian Unika Soegijapranata yang telah memberikan ilmunya selama penulis melakukan studi. 6. Mas Pri, Mas Soleh, Mas Lilik, Mbak Endah, dan Mbak Agatha selaku laboran yang telah membimbing dan membantu selama proses penelitian di laboratorium berlangsung. 7. Staff dan karyawan TU Fakultas Teknologi Pertanian Unika Soegijapranata yang telah membantu hal-hal non teknis untuk mendukung terlaksananya penelitian ini. iv
8. GENKGONK, selaku sahabat penulis yang telah memberikan dukungan dan penghiburan di kala proses penulisan menemui jalan buntu. 9. FRIENDCHIPS (Hendra, Jeffri, Michael, Arief, Yohan, Riko, Ali, Pito, Lydia, Jessi, Cindy, Clara, Mayang, Yuni, Manda) selaku sahabat penulis untuk support dan selalu menemani, serta menjadi teman seperjuangan penulis selama proses skripsi berlangsung. Masuk sama-sama, keluar sama-sama. 10. Tim Bit (Mayang, Chaterine, Metta, Daniel, Abie, Dita, Lia), Tim Skripsi Kopi, Anggoro, Tabita yang telah menemani dan membantu proses penelitian selama di laboratorium. 11. Pak Suraji selaku Kepala Laboratorium Bagian Farmasetika Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta yang telah mengijinkan penulis untuk meminjam alat spray dryer. 12. Yayasan Gita Pertiwi Solo sebagai pihak yang menyediakan koro pedang untuk penelitian. 13. Seluruh teman-teman di FTP, terutama TP 11 buat kebersamaannya selama penulis melakukan studi di FTP Unika. Penulis meminta maaf apabila selama penulisan terjadi kesalahan, kekurangan, dan halhal yang kurang berkenan bagi pembaca.penulis amat menyadari bahwa di dalam laporan masih terdapat banyak kekurangan.oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati, penulis menerima kritik dan saran apabila terjadi kesalahan dalam penulisan laporan ini.semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis, serta pembaca.tuhan memberkati. Semarang,29 Oktober2015 Penulis, Ivan Septian Prawiro v
DAFTAR ISI Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI... i RINGKASAN... ii SUMMARY... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xi 1. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Tinjauan Pustaka... 3 1.2.1. Koro Pedang Putih (Canavalia ensiformis L.)... 3 1.2.2. Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 7 1.2.3. Maltodekstrin... 8 1.2.4. Spray Drying... 11 1.3. Tujuan Penelitian... 12 2. MATERI METODE... 13 2.1.Pelaksanaan Penelitian... 13 2.2. Materi... 13 2.2.1. Alat... 13 2.2.2. Bahan... 13 2.3. Metode... 13 2.3.1. Desain Penelitian... 13 2.3.2. Pembuatan Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 14 2.3.3. Penelitian Pendahuluan... 17 2.3.3.1. Uji Sensoris... 18 2.3.4. Penelitian Utama... 18 2.3.4.1. Analisa Kadar Air... 18 2.3.4.2. Analisa Kadar Lemak... 19 2.3.4.3. Analisa Kadar Protein... 19 2.3.4.4.Kemampuan Pembasahan (Wettability)... 20 2.3.4.5. Viskositas... 20 2.3.4.6. Kelarutan (Solubility)... 20 2.3.4.7. Densitas Partikel... 21 2.3.5. Analisa Data... 22 3. HASIL PENELITIAN... 23 3.1. Penelitian Pendahuluan... 23 3.1.1. Karakteristik Sensoris... 23 3.2. Penelitian Utama... 25 vi
3.2.1. Rendemen Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 26 3.2.2. Karakteristik Kimiawi... 27 3.2.2.1. Kadar Air (Wet Basis)... 27 3.2.2.2. Kadar Lemak... 28 3.2.2.3. Kadar Protein... 29 3.2.3. Karakteristik Fisik... 30 3.2.3.1.Kemampuan Pembasahan (Wettability)... 30 3.2.3.2. Viskositas... 31 3.2.3.3. Kelarutan (Solubility)... 32 3.2.3.4. Densitas Partikel... 33 3.2.4. Korelasi Antar Parameter... 33 4. PEMBAHASAN... 35 4.1. Rendemen Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 36 4.2.Karakteristik Kimiawi... 37 4.2.1. Kadar Air... 37 4.2.2. Kadar Lemak... 38 4.2.3. Kadar Protein... 39 4.3.Karakteristik Fisik....40 4.3.1. Kemampuan Pembasahan (Wettability)... 40 4.3.2. Viskositas... 41 4.3.3. Kelarutan (Solubility)... 42 4.3.4. Densitas Partikel... 44 4.4. Korelasi Antar Parameter... 45 5. KESIMPULAN DAN SARAN... 46 5.1. Kesimpulan... 46 5.2. Saran... 46 6. DAFTAR PUSTAKA... 47 vii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Perbandingan Gizi Koro Pedang Putih dan Kedelai per 100 g Bahan... 5 Tabel 2. Kandungan HCN (Asam Sianida) Pada Biji Koro (mg/100 g)... 6 Tabel 3. Kadar HCN Kacang Koro Hasil Perlakuan Ketujuh Metode Penurunan... 7 Tabel 4. Spesifikasi Maltodekstrin... 9 Tabel 5. Kombinasi Penambahan Maltodekstrin dan Suhu Inlet Spray Dryer... 15 Tabel 6. Formulasi Pembuatan Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 15 Tabel 7. Hasil Pengujian Sensoris Susu Koro Pedang Putih... 24 Tabel 8. Rendemen Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 26 Tabel 9. Kadar Air Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 28 Tabel 10. Kadar Lemak Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 28 Tabel 11. Kadar Protein Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 29 Tabel 12.Kemampuan Pembasahan Susu Bubuk Koro Pedang Putih dan Susu Kedelai Bubuk Komersial... 30 Tabel 13.Viskositas Susu Bubuk Koro Pedang Putihdan Susu Kedelai Bubuk Komersial... 31 Tabel 14. Kelarutan (Solubility) Susu Bubuk Koro Pedang Putihdan Susu Kedelai Bubuk Komersial... 32 Tabel 15. Densitas Partikel Susu Bubuk Koro Pedang Putihdan Susu Kedelai Bubuk Komersial... 33 Tabel 16. Nilai Korelasi Antar Parameter Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 34 viii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Tanaman Koro Pedang Putih (Canavalia ensiformis L.)... 3 Gambar 2. Biji Koro Pedang Putih (Canavalia ensiformis L.)... 3 Gambar 3. Rumus Kimia Maltodekstrin... 9 Gambar 4. Tahapan Proses Pengeringan dengan Spray Drying... 12 Gambar 5.Diagram Alir Pembuatan Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 16 Gambar 6.Diagram Alir Rancangan Penelitian Pendahuluan... 17 Gambar 7. Hasil Pengujian Sensori Susu Koro Pedang Putih... 24 Gambar 8. Pengujian Sensoris Susu Koro Pedang Putih Cair... 25 Gambar 9. Hasil Rendemen Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 27 ix
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1.Foto Proses Pembuatan Susu Bubuk Koro Pedang Putih... 54 Lampiran 2.Tabel Analisa Data SPSS... 55 Lampiran 3.Perhitungan Persentease Rendemen Susu Bubuk Koro Pedang... 63 Lampiran 4.SNI Susu Bubuk (SNI 01-2970-2006)... 64 Lampiran 5.SNI Susu Kedelai (SNI 01-3830-1995)... 65 Lampiran 6.Worksheet Pengujian Sensoris... 65 Lampiran 7.Kuesioner Pengujian Sensoris... 68 x