25 BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Rekaya Proses Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Laboratorium Pangan dan Gizi Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Laboratorium Rekayasa Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Proses pembuatan tepung ubi jalar oranye varietas Beta 2, pengujian daya serap air, rasio pengembanga (swelling power), densitas kamba (bulk density), kadar air, kadar abu, Aktivitas Antioksidan, Total Fenol dan β-karoten telah dilaksanakan di Laboratorium Rekaya Proses Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian dan Laboratorium Pangan dan Gizi Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. Kemudian untuk pengujian warna, kadar pati dan kadar amilosa telah dilaksanakan di Laboratorium Rekayasa Pangan dan Laboratorium Kimia Bahan Pangan dan Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Penelitian ini telah dilaksanakan dari bulan Oktober 2015 sampai dengan bulan Januari 2016. B. Bahan dan Alat 1. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terbagi menjadi dua yaitu, bahan untuk pembuatan tepung adalah ubi jalar oranye varietas Beta 2 dan bahan untuk analisis. Bahan untuk pembuatan tepung ubi jalar adalah Ubi jalar oranye varietas Beta 2 yang didapatkan dari Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi (Balitkabi) Malang, Jawa Timur, Na-metabisulfit (Cv. Agung Jaya), dan air. Bahan-bahan yang digunakan untuk analisa tepung ubi jalar adalah aquades, kertas saring, almunium foil, plastik klip, alkohol, HCl, NaOH, gula pereduksi Nelson 25
26 Somogly, etanol 95%, NaOH 1 N, asam asetat 1 N, larutan iod, potasium dikromat (K 2 Cr 2 O 2 ), Prothelium Ether (PE), Folin ciocealteu, fenol murni, Ethanol, 1.1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH), methanol. 2. Alat Alat yang digunakan dalam pembuatan tepung ubi jalar oranye meliputi semi vaccum dryer, waskom, pisau, talenan, perajang, loyang, disk mill dan ayakan ukuran 80 mesh. Sedangkan alat-alat yang digunakan untuk analisis adalah sebagai berikut : gelas ukur 10 ml merk pyrex, neraca analitik (Ohaus Adventurer GF 300), erlenmeyer 50ml, corong kecil merk pyrex, gelas ukur 100 ml merk pyrex, vortex, tabung reaksi merk pyrex, penjepit, waterbath merk memmert, chromameter (Konica Minolta CR), botol timbang, oven (Memmert UNB 400), desikator merk iwaki, kompor listrik, krus gooch, tanur, pipet volum, Erlenmeyer 100 ml merk pyrex, beaker glass 250 ml merk pyrex, labu takar merk iwaki, beaker glass 50 ml merk pyrex, spektofometer UV-vis 1240 Shimadzu, dan kuvet. C. Tahapan Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan satu tahapan, yaitu pembuatan tepung ubi jalar oranye varietas Beta 2 (Ekawati et. al. 2013) dengan modifikasi alat dapat dilihat pada Gambar 3.1. Mula-mula ubi jalar oranye dicuci bersih menggunakan air mengalir sambil disikat agar kotoran dan tanah yang menempel hilang, selanjutnya dilakukan pengupasan kulit untuk perlakuan umbi dengan pengubasan (daging umbi), ketebalan kulit yang dikupas 2 ± 1 mm, dan untuk perlakuan tanpa kupas (umbi utuh) tidak dilakukan perlakuan kupas kulit. Selanjutnya umbi dipotong menggunakan pisau atau pengecilan ukuran chip dengan ketebalan 2 ± 1 mm, chip yang telah dipotong direndam dalam larutan Na-metabisulfit 0,3% selama 1 jam, perendaman tersebut bertujuan untuk menghilangkan kotoran atau getah dan mencegah terjadinya rekasi browning (pencoklatan) pada ubi jalar. Natrium metabisulfit akan menekan reaksi pencoklatan non-enzimatik (browning) yang dapat
27 mengakibatkan kerusakan protein karena asam amino sekundernya berikatan dengan gula reduksi (Claudia, dkk., 2015). Setelah itu chip dikeringkan menggunakan alat semi vaccum dryer dengan waktu pengeringan selama 24 jam pada suhu 43 o C. Pengunaan alat pengering semi vaccum dryer bertujuan untuk mencegah kerusakan senyawa antioksidan seperti β-karoten dan fenol yang mudah mengalami kerusakan akibat oksidasi oleh udara, cahaya, dan panas (Sabuluntika, 2013). Prinsip dari alat pengering ini adalah menguapkan air pada suhu rendah dengan mengkondisikan alat pada tekanan rendah (vakum). Pengering ini sangat berguna untuk memproduksi produk dengan kualitas tinggi, meminimalkan terbuangnya aroma, bahan aktif dan senyawa volatil (mudah menguap), serta menekan rusaknya nutrisi seperti denaturasi protein, reaksi browning (pencoklatan bahan), dan reaksi enzim lainnya (Prasetyaningrum, 2010). Pengeringan dilakukan hingga produk menjadi kering, ditandai dengan chip mudah dipatahkan dan kadar air <12% dengan dilakukan pengujian kadar air chips ubi jalar (Honestin, 2007). Chip yang telah lolos uji kadar air kemudian digiling atau dihancurkan menggunakan disk mill lalu diayak dengan ayakan 80 mesh karena tepung dengan tingkat kehalusan dibawah 80 mesh umumnya masih terlihat kasar, dan salah satu kriteria kualitas tepung yang baik adalah apabila minimal 90% dari produk tersebut lolos ayakan 80 mesh (Ambarsari, dkk., 2009). Setelah dilakukan proses pengayakan jadilah tepung ubi jalar oranye varietas Beta 2 dengan pengaruh perlakuan pengupasan kulit. Selanjutnya tepung ubi jalar oranye dianalisa karakteristik fisik, kimia, dan sifat fungsional tepung yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 3.2. Berikut diagram alir penelitian secara lengkap.
28 Ubi Jalar Oranye varietas Beta 2 Pencucian dengan air mengalir hingga bersih Kotoran Umbi Utuh Pengecilan ukuran (chips) Pengupasan kulit umbi 2 ± 1mm Kulit umbi Perendaman Na-metabisulfit 0,3% (t = 1 jam ) Pengeringan dalam semi vaccum dryer (t = 24 jam ; T = 43 o C) Penghancuran dengan disk mill Daging umbi Pengecilan ukuran (chips) Perendaman Na-metabisulfit 0,3% (t = 1 jam ) Pengayakan 80 mesh Pengeringan dalam semi vaccum dryer (t = 24 jam ; T = 43 o C) Tepung Ubi Jalar oranye Penghancuran dengan disk mill Pengayakan 80 mesh Tepung Ubi Jalar oranye Gambar 3.1 Diagram Alir Kualitatif Pembuatan Tepung Ubi Jalar Oranye (Ekawati et. al. 2013) dengan Modifikasi Alat
29 Ubi jalar varietas Beta 2 (8030 gr) PENCUCIAN Umbi Utuh (7130 g) PEMOTONGAN Kotoran Chips umbi (7870 g) PERENDAMAN waktu = 1 jam Chips basah (9610 g) Panas PENGERINGAN t : 43 o C ; T : 24 jam Uap air Chips kering (1580 g) PENGGILINGAN Tepung ubi (1530 g) PENGAYAKAN ukuran 80 mesh Tepung umbi utuh (364,4 g) Gambar 3.2 Diagram Alir Kuantitatif Pembuatan Tepung Ubi Jalar Oranye Varietas Beta 2 Perlakuan Tanpa Pengupasan (Umbi Utuh)
30 Ubi jalar var. Beta 2 (7580 g) PENCUCIAN Umbi utuh (7201 g) PENGUPASAN KULIT Kulit dan kotoran Daging umbi (6220 g) PEMOTONGAN Chips Daging Umbi (5909 g) PERENDAMAN waktu = 1 jam Chips basah (7481 g) Panas PENGERINGAN t : 43 o C ; T : 24 jam Uap air Chips kering (1470 g) PENGGILINGAN Tepung ubi (1420 g) PENGAYAKAN Ukuran 80 mesh Tepung Daging Umbi 400,3 g Gambar 3.2 Diagram Alir Kuantitatif Pembuatan Tepung Ubi Jalar Oranye Varietas Beta 2 Perlakuan Pengupasan (Daging Umbi)
31 Tepung Umbi Daging (U 1 ) Tepung Umbi Utuh (U 2 ) Analisis Fisik: 1. Daya Serap 2. Densitas Kamba 3. Rasio Pengembanga 4. Warna Analisis Kimia : 1. Kadar 2. Kadar Abu 3. Kadar Pati 4. Kadar Amilosa Analisis Fungsional : 1. Aktivitas Antioksidan 2. Total Fenol 3. Kadar β-karoten 4. Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian D. Metode Analisa Sampel tepung ubi jalar oranye varietas Beta 2 perlakuan pengupasan, yaitu ubi tanpa pengupasa (umbi utuh) (U 1 ) dan ubi dengan pengupasan (daging umbi) (U 2 ) dilakukan analisa karakteristik sifat fisik, kimia dan fungsionalnya. Karakteristik sifat fisik yang diuji meliputi densitas kamba (bulk density), swelling power (rasio pengembangan), daya serap air, dan warna. Sedangkan sifat kimia antara lain kadar air, kadar abu, kadar amilosa, dan kadar pati. Kemudian untuk sifat fungsional dengan uji aktivitas antioksidan, Total fenol dan kadar β-karoten. Metode analisa yang digunakan dalam penelitian tepung ubi jalar oranye varietas Beta 2 dapat dilihat pada Tabel 3.1.
32 Tabel 3.1 Metode Analisa Tepung Ubi Jalar Oranye Varietas Beta 2 No. Macam Analisa Metode Analisa 1 Densitas Kamba Bulk Density (Muchtadi, dkk., 2010) 2 Rasio Pengembangan Metode Leach dalam Artiani (2010) 3 Daya Serap Fardiaz (1992) dalam Prabowo (2010) 4 Warna Warna (Pomeranz dan Meloan (1978) dalam Honestin (2007) 5 Kadar Thermogravimetri (AOAC, 1970, Sudarmadji, dkk, 2010) 6 Kadar Abu Thermogravimetri ((AOAC, 1970, Sudarmadji, dkk, 2010) 7 Kadar Amilosa Metode Iodometri (IRRI, 1971 Apriyantono, et.al, 1989) 8 Kadar Pati Direct Acid Hydrolisis Method (AOAC, 1970, Sudarmadji, dkk, 2010) 9 Betakaroten Spektrofotometri (Nielsen(1995) dalam Supriyono (2008) 10 Total Fenol Folin-ciocalteu (Shahidi, 1995 dalam Supriyono, 2008) 11 Aktivitas Antioksidan Spektrofotometri dengan reagen DPPH (Osawa et. al. 1981 dalam Jayanti 2010) E. Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu faktor yaitu perlakuan pengupasan, yang terdiri dari dua sampel yaitu, umbi dengan pengupasan (daging umbi U 1 ) dan umbi tanpa pengupasan (umbi utuh = U 2 ). Perlakuan yang digunakan dalam penelitian dilakukan dalam 2 ulangan sampel dan 2 ulangan analisa. Data dianalisis dengan analisis Independent sampel T-Test, dengan menguji dua rata-rata dari dua sampel yang saling independen atau tidak berkaitan untuk mengetahui adanya pengaruh atau perbedaan diantara kedua sampel tersebut. Data hasil penelitian ditampilkan dalam bentuk tabel dengan nilai rata-rata rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian tepung ubi jalar oranye varietas Beta 2 dapat dilihat pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Rancangan Percobaan Tepung Ubi Jalar Oranye Varietas Beta 2 Sampel Tepung Ubi Jalar Oranye Ulangan 1 2 Umbi dengan pengupasan (daging umbi) (U 1 ) U 11 U 12 Umbi tanpa pengupasan (umbi utuh) (U 2 ) U 21 U 22
33