PENGARUH JENIS MIKROENKAPSULAN TERHADAP KARAKTERISTIK FISIKOKIMIA MINUMAN SERBUK INSTAN CAMPURAN SARI BUAH JAMBU BIJI MERAH (Psidium guajava. L) DAN WORTEL (Daucus carrota. L) THE EFFECT OF MICROENCAPSULANS ON THE PHYSICOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF MIXED JUICE GUAVA (Psidium guajava. L) AND CARROT (Daucus carrota. L) INSTANT POWDERED DRINK SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar sarjana teknologi pangan Oleh: ANSELMUS ANGGI ARYACAHYAKA 13.70.0049 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2017
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Anselmus Anggi Aryacahyaka NIM : 13.70.0049 Fakultas : Teknologi Pertanian Program Studi : Teknologi Pangan Menyatakan bahwa skripsi yang berjudul Pengaruh Jenis Mikroenkapsulan Terhadap Karakteristik Fisikokimia Minuman Serbuk Instan Campuran Sari Jambu Biji Merah (Psidium Guajava. L) Dan Wortel (Daucus Carrota. L) merupakan karya saya dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain. Apabila di kemudian hari ternyata terbukti bahwa skripsi ini sebagian atau seluruhnya merupakan hasil plagiasi, maka gelar dan ijazah yang saya peroleh dinyatakan batal dan akan saya kembalikan kepada Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang. Demikian pernyataan ini saya buat dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya. Semarang, Anselmus Anggi Aryacahyaka NIM 13.70.0049
HALAMAN PENGESAHAN PENGARUH JENIS MIKROENKAPSULAN TERHADAP KARAKTERISTIK FISIKOKIMIA MINUMAN SERBUK INSTAN CAMPURAN SARI BUAH JAMBU BIJI MERAH (Psidium guajava. L) DAN WORTEL (Daucus carrota. L) THE EFFECT OF MICROENCAPSULANS ON THE PHYSICOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF MIXED JUICE GUAVA (Psidium guajava. L) AND CARROT (Daucus carrota. L) INSTANT POWDERED DRINK Oleh : ANSELMUS ANGGI ARYACAHYAKA NIM : 13.70.0049 Program Studi : Teknologi Pangan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan dihadapan sidang penguji pada tanggal : 10 Juli 2017 Semarang, 10 Juli 2017 Fakultas Teknologi Pangan, Universitas Katolik Soegijapranata Pembimbing I Dekan, Dr. V. Kristina Anangningsih, ST., MSc Dr. V. Kristina Anangningsih, ST., MSc Pembimbing II Novita Ika Putri, STP., M.S
RINGKASAN Pangan fungsional merupakan pangan yang memiliki kandungan senyawa aktif yang dapat memberikan manfaat bagi kesehatan. Salah satu produk pangan fungsional adalah produk pangan yang kaya akan sumber antioksidan. Buah jambu biji merah dan wortel merupakan bahan pangan yang memiliki sifat fungsional sebagi antioksidan karena kandungan vitamin C dan beta karoten. Untuk mempermudah cara konsumsi, buah jambu biji merah dan wortel dapat diolah menjadi minuman serbuk instan tinggi antioksidan dengan menggunakan metode spray drying. Pada umumnya, pengolahan minuman serbuk instan menggunakan proses pemanasan dapat menyebabkan senyawa antioksidan dalam buah jambu biji merah dan wortel terdegradasi. Proses pemanasan menggunakan metode spray drying membutuhkan mikroenkapsulan untuk melindungi senyawa antioksidan dari panas supaya tidak terdegradasi sehingga perlu dicoba dengan 3 jenis mikroenkapsulan yaitu maltodekstrin, gelatin dan pektin. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh jenis mikroenkapsulan (maltodekstrin, gelatin, dan pektin) terhadap karakteristik fisikokimia minuman serbuk instan campuran sari buah jambu biji merah dan wortel serta mencari mikroenkapsulan terbaik untuk minuman serbuk instan campuran sari buah jambu biji dan wortel. Pembuatan sari buah jambu biji merah dan wortel dengan formulasi 50:50 kemudian dibuat serbuk dengan metode spray drying dengan mikroenkapsulan berupa 20% maltodekstrin, 6% gelatin, dan 3% pektin. Minuman serbuk instan kemudian dianalisa secara fisik meliputi warna dan daya larut, secara kimia meliputi kadar air, vitamin C, beta karoten dan aktivitas antioksidan. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa perlakuan bahan mikroenkapsulan berpengaruh nyata terhadap karakteristik warna, daya larut, kadar air, vitamin C, beta karoten dan aktivitas antioksidan. Hasil perlakuan terbaik berdasarkan daya larut dan kadar adalah maltodekstrin konsentrasi 20% dengan persentase 96,77% dan 4,26%. Perlakuan terbaik berdasarkan beta karoten dan aktivitas antioksidan adalah pektin konsentrasi 3% dengan nilai 307,01 mg/100 g bahan dan 44,48% sedangkan perlakuan terbaik berdasarkan kandungan vitamin C adalah gelatin konsentrasi 6% dengan nilai 351,72 mg/100 g bahan. Dari hasil penelitian tersebut, dapat disimpulkan bahwa perlakuan maltodekstrin 20%, gelatin 6% dan pektin 3% berpengaruh nyata terhadap karakteristik fisikokimia minuman serbuk instan campuran sari jambu biji merah dan wortel. iv
SUMMARY Functional food is food that contain active compounds that can provide benefits to health. One of the functional food products are food products which are rich of antioxidants. Red guava fruit and carrot are food that has a functional property as antioxidant from their vitamin C and beta carotene content. To ease the way of consumption, guava and carrots processed into instant powder drinks which high in antioxidants using spray drying. In general, the processing of instant powder drink using heat can cause the antioxidant compounds in the fruits of guava and carrots degraded. The process of heating method using spray drying required microencapsulant to protect antioxidant compounds from degradation, such as maltodextrin, gelatin and pectin. The purpose of this research is to know the effect of microencapsulant types (maltodextrin, gelatin, and pectin) on the physicochemical characteristics of mixed guava and carrots instant powdered drink and to find the best microencapsulant. The ratio of guava and carrots juice was 50:50, then were added maltodextrin 20%, gelatin 6%, and pectin 3%. The instant powdered drink then were analyzed fot its physical properties which include color and solubility and for its, chemical properties which include moisture content, vitamin C, beta carotene and antioxidant activity. The results of this study showed that the different microencapsulants affected the color, solubility, moisture content, vitamin C content, beta carotene content and antioxidant activity. The best microencapsulant based on solvency and water content is maltodextrin 20% which are 96.77% and 4.26%. The best microencapsulant based on beta carotene content and antioxidant activity is pectin 3% which are 307.01 mg/100 g and 44.48%, whereas the best microencapsulant based on vitamin C content is gelatin 6% which is 351.72 mg/100 g. Overall, the result showed that the treatment of different microencapsulants gave the real effect against the physicochemical characteristics of the mixed red guava and carrot instant powdered drink. v
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas bimbingan serta penyertaan-nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Pengaruh Jenis Mikroenkapsulan Terhadap Karakteristik Fisikokimia Minuman Serbuk Instan Campuran Sari Buah Jambu Biji Merah (Psidium guajava. L) Dan Wortel (Daucus carrota. L) sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan di Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Selama proses penelitian dan penyusunan skripsi ini, penulis mendapatkan banyak semangat, bantuan, bimbingan, doa serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc. sebagai Dekan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang dan sebagai dosen pembimbing I yang telah memberikan waktu, tenaga, dan pikiran untuk membimbing penulis dalam penyelesaian skripsi ini. 2. Ibu Novita Ika Putri, STP., M.S. sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan waktu, tenaga, dan pikiran untuk membimbing penulis dalam penyelesaian skripsi ini. 3. Ibu Khatarina Ardanareswari, STP., MSc. sebagai koordinator skripsi Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. 4. Ibu Ivone Elizabeth Fernandez, SSi, MSc sebagai pembimbing yang membantu penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. 5. Seluruh staf laboran (Mas Pri, Mas Lylyx, Mbak Agatha dan Mas Soleh) Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis selama melakukan penelitian. 6. Kedua orang tua dan kakak yang telah memberikan dukungan, motivasi sampai penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik. 7. Kevin Cahyadi dan Anggit Mardiana sebagai rekan dalam suka dan duka untuk bekerja sama dalam penelitian dan penyusunan skripsi. 8. Andika Putri yang selalu memberi semangat dan selalu membantu sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik. vi
9. Teman-teman dalam Grup Gajee yang selalu membantu, memberi semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik. Dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini, penulis sangat membutuhkan kritik dan saran untuk menjadi lebih baik dari para pembaca karena masih banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam penyusunan skripsi ini. Akhir kata, penulis berkeinginan supaya skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca khususnya bagi mahasiswa Teknologi Pangan. Semarang, Penulis vii
DAFTAR ISI PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii RINGKASAN... iv SUMMARY... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR LAMPIRAN... xii 1. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Tinjauan Pustaka... 2 1.2.1. Jambu Biji Merah (Psidium guajava. L) Dan Kandungan Antioksidannya... 2 1.2.2. Wortel (Daucus Carrota. L) Dan Kandungan Antioksidannya... 4 1.2.3. Mikroenkapsulan... 5 1.2.4. Pengeringan Semprot (Spray Drying)... 7 1.2.5. Minuman Serbuk Instan... 8 1.3. Tujuan Penelitian... 9 2. MATERI DAN METODE... 10 2.1. Waktu dan Tempat Penelitian... 10 2.2. Materi... 10 2.2.1. Alat... 10 2.2.2. Bahan... 10 2.3. Metode... 10 2.3.1. Penelitian Pendahuluan... 10 2.3.2. Penelitian Utama... 12 2.3.3. Analisa Fisikokimia Minuman Serbuk Instan Campuran Sari Jambu Biji Merah Dan Wortel... 14 2.3.3.1. Analisa Warna... 14 2.3.3.2. Analisa Daya Larut... 14 2.3.3.3. Analisa Kadar Air... 15 2.3.3.4. Analisa Vitamin C... 15 2.3.3.5. Analisa Beta-karoten... 16 2.3.3.6. Analisa Aktivitas Antioksidan... 17 2.3.3.7. Analisa Data... 17 3. HASIL PENELITIAN... 18 3.1. Penelitian Pendahuluan... 18 3.1.1. Penentuan konsentrasi mikroenkapsulan... 18 3.2. Penelitian Utama... 18 3.2.1. Karakteristik Warna... 18 3.2.2. Daya Larut... 20 3.2.3. Kadar Air... 20 3.2.4. Vitamin C... 21 viii
3.2.5. Beta karoten... 21 3.2.6. Aktivitas Antioksidan... 22 4. PEMBAHASAN... 24 4.1. Penelitian Pendahuluan... 24 4.1.1. Penentuan Konsentrasi Mikroenkapsulan... 24 4.2. Penelitian Utama... 25 4.2.1. Karakteristik Warna... 25 4.2.2. Daya Larut... 25 4.2.3. Kadar Air... 26 4.2.4. Vitamin C... 27 4.2.5. Beta Karoten... 28 4.2.6. Aktivitas Antioksidan... 29 5. KESIMPULAN DAN SARAN... 30 5.1. Kesimpulan... 30 5.2. Saran... 30 6. DAFTAR PUSTAKA... 31 7. LAMPIRAN... 36 ix
DAFTAR TABEL Tabel 1. Kandungan gizi buah jambu biji merah per 100 gram... 2 Tabel 2. Kandungan gizi wortel per 100 gram... 4 Tabel 3. Formulasi Minuman Serbuk Instan... 12 Tabel 4. Rendemen produk dari perbandingan konsentrasi mikroenkapsulan.... 18 Tabel 5. Warna Minuman Serbuk Instan Campuran Sari Jambu Biji dan Wortel.... 19 Tabel 6. Daya Larut Minuman Serbuk Instan Campuran Sari Jambu Biji dan Wortel... 20 Tabel 7. Kadar Air Minuman Serbuk Instan Campuran Sari Jambu Biji dan Wortel.... 20 Tabel 8. Vitamin C Minuman Serbuk Instan Campuran Sari Jambu Biji dan Wortel.... 21 Tabel 9. Beta Karoten Minuman Serbuk Instan Campuran Sari Jambu Biji dan Wortel. 22 Tabel 10. Akrtivitas Antioksidan Minuman Serbuk Instan Campuran Sari Jambu Biji dan Wortel.... 22 Tabel 11. Penentuan Mikroenkapsulan Terbaik.... 23 x
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Jambu Biji Merah... 2 Gambar 2. Wortel... 4 Gambar 3. Alat Pengering Semprot /Spray Dryer... 8 Gambar 4. Diagram Alir Penelitian Pendahuluan... 11 Gambar 5. Diagram Alir Penelitian Utama... 13 Gambar 6. Serbuk Instan Campuran Sari Buah Jambu Biji Merah dan Wortel... 19 xi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Uji Normalitas (Kolmogorov-Smirnov)... 36 Lampiran 2. Uji Anova Post Hoc-One Way Anova... 38 xii