PENGARUH PROSES PENGUKUSAN TERHADAP KESTABILAN SERBUK BIT MERAH (Beta vulgaris L) SEBAGAI PEWARNA ALAMI PADA ADONAN TEPUNG MOCAF (MODIFIED CASSAVA FLOUR) EFFECT OF STEAMING PROCESS TOWARDS THE STABILITY OF RED BEET (Beta vulgaris L) POWDER AS NATURAL COLORANTS ON MOCAF (MODIFIED CASSAVA FLOUR) PASTE SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan Oleh: NIES MAYANGSARI 11.70.0079 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2015
PENGARUH PROSES PENGUKUSAN TERHADAP KESTABILAN SERBUK BIT MERAH (Beta vulgaris L) SEBAGAI PEWARNA ALAMI PADA ADONAN TEPUNG MOCAF (MODIFIED CASSAVA FLOUR) EFFECT OF STEAMING PROCESS TOWARDS THE STABILITY OF RED BEET (Beta vulgaris L) POWDER AS NATURAL COLORANTS ON MOCAF (MODIFIED CASSAVA FLOUR) PASTE Oleh : Nies Mayangsari NIM : 11.70.0079 Program Studi : Teknologi Pangan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan Di hadapan sidang penguji pada tanggal 30 Juni 2015 Semarang, 15 Juli 2015 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Pembimbing I, Dekan, Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc. Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc. Pembimbing II, Dr. A. Rika Pratiwi, MSi
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi yang berjudul PENGARUH PROSES PENGUKUSAN TERHADAP KESTABILAN SERBUK BIT MERAH (Beta vulgaris L) SEBAGAI PEWARNA ALAMI PADA ADONAN TEPUNG MOCAF (MODIFIED CASSAVA FLOUR) 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, 15 Juli 2015 Nies Mayangsari 11.70.0079 i
RINGKASAN Pewarna alami berpotensi dikembangkan untuk dapat menggantikan pewarna sintetis dalam bentuk cair maupun serbuk. Salah satu serbuk pewarna alami yang dapat diaplikasikan sebagai pewarna makanan yaitu berasal dari bit merah (Beta vulgaris L.). Selain sebagai pewarna alami, bit merah memiliki nilai fungsional karena memiliki kandungan antioksidan yang tinggi. Salah satu sumber antioksidan utama yang terkandung di dalam bit merah adalah senyawa betalain. Betalain merupakan pigmen pada bit merah yang berkontribusi memberikan warna merah. Serbuk bit merah dapat diaplikasikan pada berbagai produk, salah satunya adalah yang berbahan dasar tepung mocaf. Tepung ini berasal dari modifikasi ubi kayu (singkong) dengan cara fermentasi. Kandungan pati yang tinggi pada tepung mocaf dapat berinteraksi dengan pigmen bit merah sehingga keduanya dapat dikombinasikan. Namun, permasalahannya yang muncul adalah stabilitas pigmen dan aktivitas antioksidan betalain berkurang ketika terjadi proses pemanasan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh proses pengukusan terhadap kestabilan pigmen betalain, aktivitas antioksidan (% inhibition), kandungan pati serta intensitas warna serbuk bit merah yang ditambahkan pada adonan tepung mocaf dengan variasi konsentrasi yang berbeda. Penelitian ini menggunakan serbuk bit merah dengan perbandingan konsentrasi 0%, 10%, dan 20% (dari berat tepung). Analisa intensitas warna adonan dilakukan pada menit ke-0, 3, 6, 9, 12, dan 15. Selain itu dilakukan juga analisa betalain, analisa aktivitas antioksidan, analisa kandungan pati pada menit ke-0 dan ke-15, serta analisa tekstur setelah proses pengukusan adonan mocaf. Adonan dengan penambahan serbuk bit merah 20% sebelum pengukusan memiliki kandungan betalain (betasianin 61.07 ± 2.12 & betaxanthin 27.13 ± 1.62), aktivitas antioksidan (35.93 ± 1.85), serta intensitas warna merah (32.69 ± 0.83) tertinggi. Adanya perlakuan proses pengukusan memberikan hasil yang berbeda nyata pada kandungan betalain, aktivitas antioksidan, intensitas warna, kandungan pati, serta tekstur yang dihasilkan oleh adonan tepung mocaf. ii
SUMMARY Natural colorants have the potential to substitute sintetic colorants in the form of liquid or powder. One of the natural colorant that can be aplied is red beet (Beta vulgaris.l). Besides as natural colorant, red beet also has functional value as antioxidant source. Betalain is a main source of antioxidant in the red beet. Betalain is also a pigment that contibute to give the red color. Red beet powder can be applied in many kinds of food product, for example mocaf flour based product. This flour is made from modified cassava that has been fermented. The high starch content of mocaf can be interacted with red beet pigment, so both of them can be combined. However, the problem are the stability of betalain pigment and decreasing of its antioxidant activity during heating process. The aim of this research is to find out the effect of steaming process towards stability of betalain pigment, antioxidant activity (% inhibition), starch content, and colour intensity of red beet powder that is added into mocaf flour paste with some different concentration. This research used different concentrations of reed beet powder, i.e 0%, 10%, and 20% (based on flour mass). The colour intensity analysis of mocaf flour paste conducted at 0,3,6,9,12, and 15. Meanwhile, analysis of betalain content, antioxidant activity, and starch content were done at 0 and 15 steaming process. The hardness of sample was measured after steaming process. Sample with addition of 20% red beet powder without steaming had the highest betalain content (betacyanin 61.07 ± 2.12 mg/l & betaxanthin 27.13 ± 1.62 mg/l), antioxidant activity (35.93 ± 1.85 %), and a* value (32.69 ± 0.83). Steaming process significantly affected the level of betalain content, antioxidant activity, colour intensity, starch content of mocaf paste. iii
KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus, karena atas kasih dan penyertaan-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi yang berjudul PENGARUH PROSES PENGUKUSAN TERHADAP KESTABILAN SERBUK BIT MERAH (Beta vulgaris L) SEBAGAI PEWARNA ALAMI PADA ADONAN TEPUNG MOCAF (MODIFIED CASSAVA FLOUR). Laporan skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan di Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Penelitian dalam skripsi ini juga merupakan bagian dari penelitian yang berjudul Optimasi Produksi Serbuk Pewarna Alami Bit Merah dengan Metode Pengeringan yang didanai oleh Program Hibah Bersaing Dirjen DIKTI RI, Tahun 2015. Skripsi ini dapat terselesaikan oleh karena dukungan dari berbagai pihak, baik sebagai pengarah maupun penyemangat bagi penulis. Oleh karena itu, penulis hendak mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. V. Kristina Ananingsih, ST, MSc selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Unika Soegijapranata dan Dosen Pembimbing I yang telah meluangkan waktu untuk membimbing serta mengarahkan dari awal hingga akhir dengan sabar, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini. 2. Dr. A. Rika Pratiwi, MSi selaku Dosen Pembimbing II yang juga bersedia membantu, meluangkan waktu, serta membimbing dengan sabar selama penulis menyelesaikan laporan skripsi ini. 3. Keluarga penulis terutama Papa, Mama, dan Yonathan Hendri Setiawan yang selalu memberikan semangat, dukungan, dan doa untuk penulis. Terima kasih untuk segala cinta dan perjuangannya. 4. Chaterine, Metta, Hendra, Daniel, Abigail, Dita, Lia yang menjadi teman seperjuangan selama penelitian skripsi bit merah ini. 5. Yuni, Amanda, Mila, Momoy, dan Eet yang menjadi sahabat penulis selama ini. Terima kasih untuk dukungan, semangat, motivasi, serta semua moment special. 6. Meryl, Nanda, Margono, Hugo, Sandra, Febe, Etha, Stella Gunawan, Anggoro, Wulan, Ivan, Yohan, Nataya, Jimmy, serta teman-teman FTP 2011 yang turut iv
membantu, mendukung, ataupun menjadi teman seperjuangan di dalam laboraturium dan teman berbagi cerita selama penulis melakukan proses penelitian ini hingga selesai. 7. Seluruh dosen di Teknologi Pangan UNIKA Soegijapranata yang telah memberi pengetahuan dan pengalaman selama perkuliahan. 8. Mas Pri, Mas Soleh, Mas Lylyx, dan Mbak Agatha selaku laboran Fakultas Teknologi Pertanian Unika Soegijapranata yang selalu dengan senang hati membantu dan mengarahkan penulis selama masa penelitian di laboratorium. 9. Staf dan Karyawan Teknologi Pangan Unika yang membantu penulis selama ini. 10. Seluruh teman teman mahasiswa FTP dan semua pihak yang telah membantu penyusunan laporan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis meminta maaf apabila terdapat kesalahan, kekurangan, maupun hal-hal yang kurang berkenan bagi pembaca. Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam laporan ini, sehingga dengan kerendahan hati maka penulis menerima kritik dan saran apabila terdapat kesalahan-kesalahan dalam laporan ini. Semoga laporan penelitian ini bermanfaat bagi penulis dan semuanya. Semarang, 14 Juli 2015 Penulis, Nies Mayangsari v
DAFTAR ISI Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI... i RINGKASAN... ii SUMMARY... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR LAMPIRAN... x 1. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Tinjauan Pustaka... 2 1.2.1. Bit Merah... 2 1.2.2. Antioksidan... 3 1.2.3. Betalain... 5 1.2.4. Tepung Mocaf... 6 1.2.5. Pati... 7 1.2.6. Tekstur... 8 1.3. Tujuan Penelitian... 8 2. MATERI DAN METODE... 9 2.1. Waktu dan Tempat Penelitian... 9 2.2. Materi... 9 2.2.1. Alat... 9 2.2.2. Bahan... 9 2.3. Metode... 10 2.3.1. Pembuatan Serbuk Bit Merah... 10 2.3.2. Penelitian Pendahuluan... 11 2.3.3. Formulasi dan Pembuatan Adonan Tepung Mocaf... 11 2.3.4. Desain Penelitian Utama... 12 2.3.5. Analisa Fisikokimia... 13 2.3.6. Analisa Data... 16 3. HASIL PENELITIAN... 17 3.1. Kandungan Betalain... 17 3.2. Aktivitas Antioksidan... 20 3.3. Intensitas Warna... 22 3.4. Kandungan Pati... 31 3.5. Tekstur... 33 4. PEMBAHASAN... 35 4.1. Kandungan Betalain... 35 vi
4.2. Aktivitas Antioksidan... 36 4.3. Intensitas Warna... 38 4.4. Kandungan Pati... 40 4.5. Tekstur... 42 5. KESIMPULAN DAN SARAN... 44 5.1. Kesimpulan... 44 5.2. Saran... 44 6. DAFTAR PUSTAKA... 45 7. LAMPIRAN... 50 vii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Kandungan nutrisi dalam 100 gram umbi bit... 3 Tabel 2. Komposisi Kimia Tepung Mocaf... 7 Tabel 3. Formulasi adonan mocaf dengan serbuk bit merah... 11 Tabel 4. Kandungan betasianin adonan tepung mocaf... 17 Tabel 5. Kandungan betaxanthin adonan tepung mocaf... 19 Tabel 6. Aktivitas antioksidan (% inhibition) adonan tepung mocaf... 20 Tabel 7. Korelasi Antara Aktivitas Antioksidan dengan Kadungan Betasianin... 21 Tabel 8. Korelasi Antara Aktivitas Antioksidan dengan Kadungan Betaxanthin... 22 Tabel 9. Nilai L* adonan tepung mocaf selama proses pengukusan... 23 Tabel 10. Korelasi Antara Intensitas Warna L* dengan Aktivitas Antioksidan... 24 Tabel 11. Nilai a* adonan tepung mocaf... 25 Tabel 12. Korelasi Antara Intensitas Warna a* dengan Aktivitas Antioksidan... 26 Tabel 13. Korelasi Antara Intensitas Warna a* dengan Kandungan Betasianin... 27 Tabel 14. Nilai b* adonan tepung mocaf selama proses pengukusan... 27 Tabel 15. Korelasi Antara Intensitas Warna b* dengan Aktivitas Antioksidan... 29 Tabel 16. Korelasi Antara Intensitas Warna b* dengan Kandungan Betaxanthin... 29 Tabel 17. Kadar amilosa dan amilopektin adonan tepung mocaf... 31 Tabel 18. Tekstur adonan tepung mocaf... 33 Tabel 19. Korelasi Antara Tekstur dengan Kandungan Amilosa... 33 Tabel 20. Korelasi Antara Tekstur dengan Kandungan Amilopektin... 34 viii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Struktur Kimia Betaxanthin... 5 Gambar 2. Struktur Kimia Betasianin... 5 Gambar 3. Diagram Alir Pembuatan Serbuk Bit Merah... 10 Gambar 4. Diagram Alir Pembuatan Adonan Tepung Mocaf Kukus... 12 Gambar 5. Desain Penelitian Adonan Tepung Mocaf... 13 Gambar 6. Kandungan Betasianin Adonan Tepung Mocaf dengan Berbagai Variasi Konsentrasi Sebelum dan Sesudah Pengukusan... 18 Gambar 7. Kandungan Betaxanthin Adonan Tepung Mocaf dengan Berbagai Variasi Konsentrasi Sebelum dan Sesudah Pengukusan... 19 Gambar 8. Aktivitas Antioksidan Adonan Tepung Mocaf dengan Berbagai Variasi Konsentrasi Sebelum dan Sesudah Pengukusan... 21 Gambar 9. Nilai L* Adonan Tepung Mocaf dengan Berbagai Variasi Konsentrasi Selama Pengukusan... 24 Gambar 10. Nilai a* Adonan Tepung Mocaf dengan Berbagai Variasi Konsentrasi Selama Pengukusan... 26 Gambar 11. Nilai b* Adonan Tepung Mocaf dengan Berbagai Variasi Konsentrasi Selama Pengukusan... 28 Gambar 12. Intensitas Warna Adonan Tepung Mocaf Kontrol Selama Proses Pengukusan... 30 Gambar 13. Intensitas Warna Adonan Tepung Mocaf dengan Konsentrasi Serbuk Bit Merah 10% Selama Proses Pengukusan... 30 Gambar 14. Intensitas Warna Adonan Tepung Mocaf dengan Konsentrasi Serbuk Bit Merah 10% Selama Proses Pengukusan... 30 Gambar 15. Kadar Amilosa Adonan Tepung Mocaf dengan Berbagai Variasi Konsentrasi Sebelum dan Sesudah Pengukusan... 32 Gambar 16. Kadar Amilopektin Adonan Tepung Mocaf dengan Berbagai Variasi Konsentrasi Sebelum dan Sesudah Pengukusan... 32 ix
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Diagram Intensitas Warna... 50 Lampiran 2. Kurva Standar Amilosa... 53 Lampiran 3. Hasil Olah Data Menggunakan SPSS... 53 x