BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Rekayasa Proses Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta; Laboratorium Rekayasa Proses Pengolahan Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta; dan Balai Besar Penelitian Padi, Subang, Jawa Barat. Penelitian dilaksanakan pada bulan Oktober 2015 Maret 2016. B. Bahan dan Alat 1. Bahan Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah kacang koro pedang yang diperoleh dari Lembaga Swadaya Masyarakat (LSM) Gita Pertiwi, Surakarta, Jawa Tengah. Bahan yang digunakan dalam proses ekstraksi pati adalah NaOH dari PT Merck Tbk dan aquades yang diperoleh dari Laboratorium Pusat Kimia UNS. Selain itu juga digunakan bahan untuk analisa fisik dan kimia. Adapun bahan-bahan tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.1. Tabel 3.1 Daftar Bahan Analisa yang digunakan dalam Penelitian No Analisa Bahan Analisa 1 Kadar air termodifikasi HMT 2 Kadar amilosa termodifikasi HMT, amilosa murni, etanol 95%, NaOH 1 N dari PT Merck Tbk, asam asetat 0,5 N, iodin, kalium iodida 3 Kelarutan termodifikasi HMT, aquades 4 Daya serap air termodifikasi HMT, air hangat 5 Swelling power termodifikasi HMT, aquades 6 Derajat Putih 31
2. Alat 7 Amilografi termodifikasi HMT, standar warna putih termodifikasi HMT, aquades Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan pati koro pedang, antara lain toples, baskom, pisau, pengaduk kayu, sendok, loyang, selang, kain saring, blender Sanex, ph meter HANA Kit, pengepres hidrolik, dan cabinet dryer TEW tipe IL-70. Alat yang digunakan dalam pembuatan pati termodifikasi, antara lain loyang, pengaduk, semprotan air, petridish, alumunium foil, timbangan analitik AND GF-300, refrigerator, oven Memmert, cabinet dryer, blender merk Sanex, dan pengayak 80 mesh MBT Sieve Shaker tipe AG-515. Adapun alat-alat yang digunakan dalam analisis penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Daftar Alat Analisis yang digunakan dalam Penelitian No Analisa Alat Analisa 1 Kadar air Krus, desikator, oven Memmert, neraca analitik AND GF-300, penjepit, spatula 2 Kadar amilosa Pipet volume, pro pipet, neraca analitik Ohaus Adventurer, tabung reaksi, labu takar, waterbath, vortex Heidolph Reax Control, spektrofotometer Shimadzu tipe UV mini-1240 3 Kelarutan Kertas saring, corong kaca, erlenmeyer, gelas ukur, pengaduk, oven Memmert, desikator, neraca analitik AND GF-300 4 Daya serap air Kertas saring, corong kaca, erlenmeyer, gelas ukur, pengaduk, neraca analitik AND GF-300 5 Swelling power Tabung reaksi, termometer, penangas air, Scientific centrifuge K, neraca analitik Ohaus Adventurer, hot plate Cimarec Thermo 6 Derajat Putih Chromameter CR-300 (Minolta Camera, Co. Japan 82281029) 7 Amilografi RVA (Rapid Visco Analyzer) Brabender Amylograph C. Tahapan Penelitian 1. Pembuatan Pati Koro Pedang Diagram alir proses pembuatan pati koro pedang dapat dilihat pada Gambar 3.1. Ekstraksi pati kacang-kacangan dilakukan dengan 32
menggunakan metode Adebowale et al. (2005) dengan beberapa modifikasi. Proses ekstraksi pati koro pedang dimulai dengan perendaman biji kacang koro pedang pada 4 liter aquades (1:4). Kemudian ditambahkan dengan NaOH 1 M hingga ph netral dan dibiarkan selama 1 hari (24 jam) pada suhu 4 o C. Setelah itu, dilakukan beberapa kali pencucian dengan air bersih dan dilanjutkan dengan pengupasan kulit kacang secara manual dengan menggunakan tangan. Langkah berikutnya adalah penghancuran biji kacang dengan menggunakan blender (Sanex) selama 10 menit, dimana sebelumnya biji kacang diiris terlebih dahulu menjadi ukuran yang lebih kecil untuk mempermudah proses penghancuran hingga menjadi bubur kacang. Bubur kacang yang diperoleh kemudian diencerkan dalam 5 liter aquades dan ditambahkan dengan NaOH 0,5 M hingga ph netral. Untuk tetap menjaga ph bubur kacang agar tetap konstan pada ph netral (7-7,5) maka dilakukan pengadukan selama beberapa menit. Proses selanjutnya adalah penyaringan pati dengan menggunakan kain saring dan mesin pengepres hidrolik. Filtrat yang diperoleh diendapkan selama 1 hari (24 jam) pada suhu 4 o C. Setelah 1 hari, air residu dibuang dengan menggunakan selang dan pati yang mengendap dikeringkan dalam cabinet dryer pada suhu 50 o C selama 24 jam. Pati kering yang diperoleh kemudian dihaluskan dengan menggunakan blender. Cara tersebut diatas sedikit berbeda dengan cara yang dilakukan oleh Adebowale et al. (2005). Pada proses diatas dilakukan pengecilan ukuran dengan blender (Sanex) selama 10 menit, sedangkan Adebowale et al. (2005) melakukan pengecilan ukuran selama 30 menit dengan menggunakan blender (Braun Multimix de luxe MX40, tipe 2291); proses pengendapan yang dilakukan selama 1 hari untuk memisahkan pati dengan air residu, sedangkan Adebowale et al. (2005) menggunakan metode sentrifugasi selama 30 menit pada 10.000g dengan alat tipe GLC-1 Ivan Sovall, Inc, USA; serta proses pengeringan pati yang dilakukan selama 24 jam pada suhu 50 o C, sedangkan oleh Adebowale et al. (2005) dilakukan selama 48 jam pada suhu 30 o C. 33
Biji Kacang Koro Pedang Penambahan aquades (1:4) NaOH 1 M Penambahan hingga ph netral Penyimpanan selama 1 hari (24 jam) pada suhu 4 o C Pencucian dan pengupasan kulit Pengecilan ukuran dengan pengirisan Pengecilan ukuran dengan blender selama 10 menit (penambahan aquades 1:1) Bubur Koro Penambahan aquades (1:5) NaOH 0,5 M Penambahan hingga ph netral Penyaringan dengan kain saring dan pengepres hidrolik Filtrat Ampas Pengendapan selama 1 hari (24 jam) pada suhu 4 o C Endapan pati Supernatan 34
Pengeringan dalam cabinet dryer suhu 50 o C selama 24 jam Penghalusan dengan blender Pati Koro Pedang Gambar 3.1 Diagram Alir Ekstraksi Pati Koro Pedang dengan Metode Adebowale et al. (2005) yang dimodifikasi 2. Pembuatan Pati Koro Pedang Modifikasi dengan Heat Moisture Treatment (HMT) Setelah didapatkan pati koro pedang kemudian dilakukan proses modifikasi Heat Moisture Treatment (HMT) dengan suhu pemanasan yang sesuai dengan perlakuan yaitu 90 o C, 100 o C, 110 o C. Penentuan suhu ini disesuaikan dengan suhu gelatinisasi bahan, pati koro pedang, yaitu 70-80 o C (Hoover et al., 1990). Proses modifikasi HMT dilakukan diatas suhu gelatinisasi. Sebelum dilakukan tahap modifikasi, kadar air pati koro pedang dianalisis terlebih dahulu sebagai dasar untuk menentukan jumlah air yang harus ditambahkan untuk mencapai kadar air pati yang diinginkan yaitu 27% dan 30%. Pemilihan kadar air berdasarkan penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Lawal dan Adebowale (2005) tentang modifikasi HMT pada pati legum dengan kadar air 27% memiliki suhu gelatinisasi yang tinggi. Berdasarkan hal tersebut, kemudian dilakukan uji coba pada kadar air yang lebih tinggi lagi yaitu pada kadar air 30%. Penambahan air pada pati koro pedang dilakukan dengan cara menyemprotkan atau menambahkan aquades yang disertai pengadukan pada pati koro pedang. Jumlah aquades ditentukan berdasarkan perhitungan kesetimbangan massa (Ramadhan, 2009). Perhitungan kesetimbangan massa adalah sebagai berikut, 35
(100% - KA 1 ) BP 1 = (100% - KA 2 ) BP 2 (100% - X) 100 g = (100% - 27%) BP 2 (100% - KA 1 ) BP 1 = (100% - KA 2 ) BP 2 (100% - X) 100 g = (100% - 30%) BP 2 KA 1 = Kadar air pati kondisi awal BP 1 = Bobot pati kondisi awal KA 2 = Kadar air pati yang diinginkan BP 2 = Bobot pati setelah perlakuan Pati yang telah mencapai kadar air 27% dan 30% selanjutnya ditempatkan dalam wadah tertutup. Wadah berisi pati disimpan dalam refrigerator atau lemari es bersuhu 4-5 o C (Herawati, 2009) selama satu malam. Kemudian setelah satu malam, tepung dalam wadah dipindahkan atau dimasukkan dalam petridish bertutup dan selanjutnya dipanaskan dalam oven yang dibedakan menjadi tiga perlakuan suhu, masing-masing suhu 90 o C, 100 o C, dan 110 o C selama 3 jam (Fitriani, 2010). Sampel kemudian dikeluarkan dari oven. Kemudian pati koro pedang dikeringkan selama 5 jam dengan suhu 50 o C (Siwi, 2012). Pati koro pedang yang telah mengalami modifikasi kemudian dihaluskan kembali dengan blender dan diayak dengan menggunakan ayakan 80 mesh. Diagram alir proses modifikasi pati koro pedang dengan Heat Moisture Treatment (HMT) dapat dilihat pada Gambar 3.2. 36
Pati Koro Pedang 100 gr Penambahan aquades hingga kadar airnya 27% dan 30% Pati Koro Pedang basah Penempatan pada wadah plastik tertutup Penempatan dalam refrigerator pada suhu 4-5 o C selama satu malam Penempatan dalam petridish dan dibungkus menggunakan aluminium foil Pemanasan dalam oven bersuhu 90 o C, 100 o C, 110 o C selama 3 jam Pendinginan di suhu ruang Pengeringan pada suhu 50 o C selama 5 jam Penghalusan Pengayakan dengan ukuran 80 mesh Pati Koro Pedang modifikasi HMT Analisis Kadar Air, Amilosa, Derajat Putih, Swelling Power, Kelarutan, Daya Serap Air, dan Amilografi Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Pati Koro Pedang Termodifikasi dengan Metode Pangesti dkk (2014) 37
D. Metode Analisis Metode analisis yang digunakan pada penelitian ini terdapat pada Tabel 3.3 sebagai berikut : Tabel 3.3 Macam Analisa dan Metode No. Analisa Metode 1. Analisis Kimia Kadar Air Thermogravimetri (AOAC, 1995) Kadar Amilosa Dubois dkk (1956) 2. Analisis Fisik Derajat Putih Hunter (Dedi, Fardiaz dkk, 1992) Swelling Power Leach (Artiani dan Yohanita, 2010) Kelarutan Pengujian Sederhana (Fardiaz dkk, 1992) Daya Serap Air Pengujian Sederhana (Fardiaz dkk, 1992) Amilografi Rapid Visco Analyzer (Brookfield, 2005) E. Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap-Faktorial (RALF). Faktor tersebut yaitu variasi kadar air (27% dan 30%) dan suhu pemanasan (90 o C, 100 o C, dan 110 o C) dengan 6 kombinasi perlakuan. Masing-masing perlakuan dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan analisis sampel dan dua kali pengulangan analisis uji. Adapun faktor perlakuan sebagai berikut: Tabel 3.4 Rancangan Percobaan S K K1 K2 S1 K1S1 K2S1 S2 K1S2 K2S2 S3 K1S3 K2S3 Keterangan: K1 : Kadar air 27% K2 : Kadar air 30% S1 : Suhu pemanasan 90 o C S2 : Suhu pemanasan 100 o C S3 : Suhu pemanasan 110 o C Data analisis yang diperoleh dianalisis secara statistik dengan metode two way ANOVA. Jika menunjukkan hasil yang signifikan maka dilanjutkan dengan uji beda nyata menggunakan analisis Duncan s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf signifikansi α = 0,05. 38