11 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei hingga Agustus 2011. Penelitian dilakukan di Laboratorium Percobaan Makanan, dan Laboratorium Analisis Zat Gizi Departemen Gizi Masyarakat, Laboratorium Uji Organoleptik Fakultas Ekologi Manusia, serta Laboratorium Rekayasa Proses Pangan Institut Pertanian Bogor. Bahan dan Alat Bahan baku yang digunakan adalah buah sukun segar yang diperoleh dari pohon sukun di desa darmaga, dan kacang kedelai kering yang dipeoleh dari pasar bogor, serta bahan-bahan kimia lainnya yang digunakan untuk analisis. Alat-alat yang digunakan untuk pembuatan tepung adalah pisau, baskom, kompor, panci, talenan, slicer, timbangan, oven, disc mill, ayakan 60 mesh. Alat yang digunakan untuk pembuatan beras adalah baskom, loyang, cetakan pres, kompor, panci, kukusan. Alat-alat yang digunakan untuk analisis fisik dan kimia adalah neraca analitik, labu takar, erlenmeyer,whiteness meter merk Kett Electric C-100-3, cawan, cawan porselen, desikator, tabung reaksi, gelas ukur, labu kjeldahl, kertas saring, alat soxhlet, buret serta tanur. Tahapan Penelitian Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu pembuatan tepung sukun, pembuatan tepung kedelai, analisis sifat fisik dan kimia tepung sukun serta tepung kedelai yaitu derajat keputihan serta densitas kamba, formulasi dan pembuatan beras artifisial dari tepung sukun dan tepung kedelai, pemasakan beras artifisial,uji organoleptik dan analisis kandungan gizi serta serat beras artifisial. 1. Pembuatan tepung sukun Bahan baku berupa buah sukun dengan umur panen 4 bulan dipilih yang sehat dan berkualitas baik seperti tidak cacat fisik dan tidak busuk. Sukun yang telah dipilih menjadi bahan baku dalam pembuatan tepung kemudian dikupas. Sukun yang telah dikupas kemudian dibelah menjadi 8 bagian lalu dilakukan pembuangan hati. Sukun yang telah dibelah tersebut kemudian dicuci hingga bersih dan selanjutnya direndam dengan menambahkan natrium metabisulfit 0,3% selama 45 menit (Hildayati 2005). Perendaman dengan larutan natrium metabisulfit dimaksudkan untuk menghindari terjadinya reaksi pencoklatan
12 (Enzymatis Browning Reaction). Tahap pembuatan tepung sukun dapat dilihat pada Gambar 2. Sukunyang sudah direndam kemudian disawut agar mempercepat proses pengeringan. Hasil sawutan lalu diperas untuk mengurangi atau menghilangkan kandungan air. Pengeringan dilakukan dengan oven menggunakan suhu 60 0 C selama 7 jam. Sukun yang telah kering kemudian digiling dan diayak dengan ayakan 60 mesh (Rusmayanti, 2006). Sukun pensortiran pengupasan Pembelahan Perendaman Penyawutan Pengeringan / penjemuran Chip / sawut kering Penggilingan dan pengayakan Tepung sukun Gambar 2 Diagram alir pembuatan tepung sukun (Modifikasi dari Rusmayanti 2006)
13 2. Cara pembuatan tepung kedelai Tepung kedelai dibuat mengikuti metode Samahita (1980). Biji kedelai dipilih yang utuh dan tidak cacat atau sedikit warna hitamnya kemudian direndam selama 4-6 jam. Lalu direbus selama 30 menit. Selanjutnya dikupas kulitnya, kemudian kedelai dijemur sampai kering lalu ditepungkan dan diayak menggunakan ayakan 60 mesh sehingga diperoleh tepung kedelai yang halus. Tahap-tahap pembuatan tepungkedelai dapat dilihat pada Gambar 3. Kedelai Perendaman selama 4-6 jam Pengupasan kulit Perebusan 30 menit Pengeringan Pengilingan dan pengayakan Tepung kedelai Gambar 3 Diagram alir pembuatan tepung kedelai (Samahita 1980) 3. Analisis sifat fisik dan kimia tepung sukun dan tepung kedelai Tepung sukun dan tepung kedelai yang telah dibuatdianalisis sifat fisik dan kimianya. Analisis sifat fisik meliputi derajat putih dan densitas kamba, sedangkan analisis kimia meliputi analisis proximat dan analisis serat pangan. Pengukuran derajat putih dilakukan dengan Whiteness Meter merek Kett ElectricC-100-3 buatanjepang. Sampeldimasukkan ke dalam tabung pipih,kemudian ditutup dengan penutup yang terbuat dari kaca. Setelah itu,tabung pipih tersebut dimasukkan ke dalam alat Whiteness Meter. Sebelum melakukan pengukuran, perlu dilakukan kalibrasi alat dengan standar yang
14 tersedia. Nilai derajat putih akan terbaca pada layar. Standar yangdigunakan adalah BaSO 4. Densitas kamba adalah massa partikel yang menempati suatu unit volume tertentu. Densitas kamba ditentukan oleh berat wadah yang diketahui volumenya dan merupakan hasil pembagian berat bubuk dengan volume wadah. Sampel sebanyak 10 gram dimasukkan ke dalam gelas ukur 100 ml, diketukketuk 25 kali. Volume tepung dibaca, kemudian densitas kamba dihitung dengan rumus : = ( ) ( ) 4. Formulasi dan pembuatan beras artifisial dari tepung sukun dan kedelai Penentuan formula beras artifisial dilakukan setelah semua bahan baku yang diperlukan untuk membuat beras artifisial tersedia lengkap. Penetapan formula beras artifisial dilakukan secara trial and error, yaitu mencari perbandingan komposisi tepung sukun dan tepung kedelai yang tepat, sehingga diperoleh perbandingan yang disukai oleh panelis. Pembuatan beras artifisial dari tepung sukun dan diperkaya tepung kedelai ini dilakukan dengan menggunakan cetakan press. Mula-mula tepung sukun dan tepung kedelai dicampur dengan metode dry mixing lalu ditambahkan air hingga bisa dibentuk seperti adonan, adonan kemuian dicetak dengan cetakan press. Hasil adonan yang didapatkan kemudian dikukus selama 30 menit kemudian dijemur dibawah sinar matahari hingga kering. Tahap-tahap pembuatan beras artifisial tepung sukun dan tepung kedelai dapat dilihat pada Gambar 4.
15 Tepung sukun Tepung kedelai Dry mixing 100% : 0% 90% :10% 80% : 20% 70% : 30% 60% : 40% Dicetak dengan cetakan press Dikukus 30 menit Dikeringkan Beras artifisial yang diperkaya protein Gambar 4 Diagram alir pembuatan beras artifisial 5. Carapemasakan beras artifisial (Pamularsih 2006) Beras artifisialmentah dikukus. Setiap lima menit diambil 10 butir beras artifisial dan ditekan diantaracawan petri lalu diamati jumlah butir beras yang telah mengalamigelatinisasi sempurna (bagian tengah sudah tidak berupa tepung).penentuan waktu pemasakan ditentukan sampai seluruh butir beras (dari10 butir) telah tergelatinisasi sempurna. Beras yang sudah dimasak tersebut kemudian dijemur hingga kering hingga menjadi beras artifisial instant. 6. Uji organoleptik beras artifisial dan nasi. Uji organoleptik yang dilakukan adalah uji penerimaan (Preference Test/Acceptance Test). Uji penerimaan meliputi uji hedonik dan uji mutu hedonik yang dilakukan kepada 30 panelis semi terlatih. Uji mutu hedonik tidak dapat
16 menggunakan panelis konsumen karena bukan merupakan uji preferensi. Uji ini dilakukan untuk mengetahui penilaian panelis terhadap produk beras dan beras yang dihasilkan. Uji hedonik dan uji mutu hedonik dilakukan terhadap warna, aroma, rasa, kepulenan, keseragaman dan keselurruhan pada beras dan beras artifisial. Kedua uji ini dilakukan menggunakan skala garis 1-9. Formulir uji organoleptik yang digunakan dapat dilihat pada Lampiran 1. Hasil uji hedonik digunakan untuk menentukan formula terpilih berdasarkan nilai rata-rata dan persentase penerimaaan dari masing masing komponen rasa, warna, aroma dan tekstur. Hasil formula terpilih digunakan dalam tahap penelitian selanjutnya, yaitu analisis zat gizi dan analisis ekonomi beras artifisial formula terpilih. 7. Analisis kandungan gizi dan serat beras sukun Analisis kandungan gizi kedua beras sukun akan dilakukan dengan analisis proksimat untuk mengetahui kadar air, abu, protein, lemak, dan karbohidratnya Analisis serat juga dilakukan. Proksimat a. Kadar Air, Metode Oven (AOAC 1995) Kadar air diukur dengan metode oven biasa karena kandungan bahan volatil pada sampel rendah dan sampel tidak mengalami degradasi pada suhu 100ºC.Pertama-tama, cawan alumunium kosong 46 dikeringkan dalam oven dengan suhu 105 C.Cawan tersebut lalu diangkat dan didinginkan dalam desikator selama 5 menit atau sampai cawan dingin.cawan yang telah dingin kemudian ditimbang dan dicatat beratnya.setelah itu, sampel sebanyak ± 5 gram dimasukkan ke dalam cawan dan dikeringkan dalam oven pada suhu 105 C sampai beratnya konstan.cawan tersebut lalu diangkat, didinginkan di dalam desikator, dan ditimbang berat akhirnya. Kadar air dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: Keterangan: (% )= ( ) x 100% a x = berat cawan dan sampel sebelum dikeringkan (g) y = berat cawan dan sampel setelah dikeringkan (g) a = berat sampel awal (g)
17 b. Kadar Abu, Metode Pengabuan Kering (AOAC 1995) Cawan porselin dikeringkan dalam tanur bersuhu 400-600 C kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang.sebanyak 3-5 gram sampel ditimbang dan dimasukkan ke dalam cawan porselin. Selanjutnya sampel dipijarkan di atas nyala pembakar bunsen sampai tidak berasap lagi, kemudian dilakukan pengabuan di dalam tanur listrik pada suhu 400-600 C selama 4-6 jam atau sampai terbentuk abu berwarna putih. Kemudian sampel didinginkan dalam desikator, selanjutnya ditimbang. Perhitungan: (% )= ( ) berat sampel (g) x 100% (% )= 100 x kadar abu(%bb) 100 kadar air c. Kadar Lemak, Metode Soxhlet (AOAC 1995) Labu lemak yang akan digunakan dikeringkan dalam oven bersuhu 100-110 C, didinginkan dalam desikator, dan ditimbang. Sampel dalam bentuk tepung ditimbang sebanyak 5 gram dibungkus dengan kertas saring dan dimasukkan ke dalam alat ekstraksi (Soxhlet), yang berisi pelarut (dietil eter atau heksana). Reflux dilakukan selama 5 jam (minimum) dan pelarut yang ada di dalam labu lemak didistilasi. Selanjutnya labu lemak yang berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan dalam oven pada suhu 100 C hingga beratnya konstan, didinginkan dalam desikator, dan ditimbang. Kadar lemak dihitung dengan rumus : (% )= ( ) berat sampel (g) x 100% (% )= 100 x kadar lemak(%bb) 100 kadar air
18 d. Kadar Protein, Metode Mikro-Kjeldahl (AOAC 1995) Pengukuran protein dilakukan dalam 3 tahap, yaitu destruksi, destilasi, dan titrasi. Sampel sebanyak 150 mg dimasukkan ke dalam labu Kjeldhal dan ditambahkan 1.9 g K 2 SO 4, 40 mg HgO, dan 2 ml H 2 SO 4 pekat. Sampel dididihkan selama 1-1.5 jam sampai cairan menjadi jernih. Sampel didinginkan dan ditambah sejumlah kecil air secara perlahan-lahan, kemudian didinginkan kembali. Isi tabung dipindahkan ke alat destilasi dan labu dibilas 5-6 kali dengan 1-2 ml air.air cucian dipindahkan ke labu distilasi.ditambah larutan NaOH-Na 2 S 2 O 3 sebanyak 8-10 ml, kemudian didestilasi. Gelas Erlenmeyer berisi 5 ml larutan H 3 BO 3 dan 3 tetes indikator (campuran 2 bagian merah metil 0.2% dalam alkohol dan 1 bagian methylene blue 0.2% dalam alkohol) diletakkan dibawah kondensor. Ujung tabung kondensor harus terendam dibawah larutan H 3 BO 3. Kondesat akan mengalami perubahan warna dari ungu menjadi hijau. Kondesat tersebut kemudian dititrasi dengan HCl 0.02 N yang telah distandardisasi.titrasi dihentikan sampai terjadi perubahan warna menjadi abu-abu. Penetapan blanko dilakukan dengan menggunakan metode yang sama seperti sampel. Kadar protein dihitung dengan menggunakan rumus: ( ) 14,007 100 (%)= mg sampel (% )=%N x faktor konversi (% )= 100 x kadar protein(%bb) 100 kadar air e. Kadar karbohidrat by difference Kadar karbohidrat diukur dengan rumus by difference yaitu : Kadar karbohidrat (%bb) = (100- % air- % abu- % lemak- % protein) Kadar karbohidrat (%bk) = (100- % abu- % lemak- % protein) f. Kandungan energi Energi dihitung dengan menggunakan konversi kandungan karbohidrat, protein dan lemak. Satu gram karbohidrat akan menghasilkan energi 4 kalori, begitu juga dengan protein. Sebaliknya
19 lemak menghasilkan energi dua kali lebih banyak yaitu 9 kalori untuk tiap gram lemak (Moehji 2002). g.kadar Serat Pangan, Metode Multienzim (Asp et al. 1983) Sampel sebanyak 1 gram dimasukkan ke dalam erlenmeyer, kemudian ditambahkan 25 ml larutan buffer Na-phospat 0,1 M ph 6 dan diaduk agar terbentuk suspensi. Selanjutnya ditambahkan 0,1 ml enzim termamyl ke dalam erlenmeyer berisi sampel. Erlenmeyer lalu ditutup dengan erlenmeyer berisi sampel. Erlenmeyer lalu ditutup dengan alumunium foil dan diinkubasi dalam penangas air dengan suhu 100 C selama 15 menit sambil diaduk sesekali. Sampel diangkat dan didinginkan, lalu ditambahkan 20 ml air destilata dan ph diatur menjadi 1,5 menggunakan HCl 4 N. Selanjutnya enzim pepsin sebanyak 100 mg ditambahkan ke dalam erlenmeyer berisi sampel, ditutup, dan diinkubasi dalam penangas air bergoyang pada suhu 40 C selama 1 jam. Erlenmeyer kemudian diangkat, ditambahkan air destilata, dan ph diatur menjadi 6,8 menggunakan NaOH. Setelah ph 6,8 tercapai, ditambahkan enzim pankreatin sebanyak 100 mg ke dalam erlenmeyer, erlenmeyer ditutup, dan diinkubasi dalam penangas air bergoyang pada suhu 40 C selama 1 jam. Selanjutnya dilakukan pengaturan ph menjadi 4,5 menggunakan HCl. Larutan sampel dengan ph 4,5 lalu disaring melalui crucible kering yang telah ditimbang beratnya (porositas 2) dan ditambahkan 0,5 gram celite kering (berat tepat diketahui). Pada penyaringan dilakukan 2 kali pencucian dengan 2 x 10 ml air destilata. Residu (Serat Tidak Larut) Sampel dicuci dengan 2 x 10 ml etanol 95% dan @ x 10 ml aseton.sampel lalu dikeringkan dengan oven pada suhu 105 C selama satu malamatau hingga mencapai berat konstan.sampel yang telah kering kemudiandidinginkan dalam desikator dan ditimbang. Setelah itu sampel diabukandengan tanur pada suhu 550 C selama 5 jam, didinginkan dalam desikator,dan ditimbang. Filtrat (Serat Larut) Filtrat diatur volumenya menjadi 100 ml dan ditambahkan 400 ml etanol 95% hangat (60 C). Filtrat dibiarkan mengendap selama 1 jam. Filtrat tersebut kemudian disaring dengan crucible kering yang telah ditimbang beratnya (porositas 2) dan ditambahkan 0,5 gram celite kering
20 (berat tepat diketahui).filtrat lalu dicuci dengan 2 x 10 ml etanol 78%, 2 x 10 ml etanol 95%, dan 2 x 10 ml aseton. Selanjutnya filtrat dikeringkan dengan oven pada suhu 105 C selama satu malam atau hingga mencapai berat konstan.filtrat lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Setelah itu, filtrat diabukan dengan tanur pada suhu 550 C selama 5 jam, didinginkan dalam desikator, dan ditimbang. Blanko Penetapan blanko dapat dilakukan dengan cara yang seperti prosedur untuk sampel, tetapi dilakukan tanpa penambahan sampel. Perhitungan : % ( )= (D1 I1 B1) x 100% Berat sampel % ( )= (D2 I2 B2) x 100% Berat sampel % ( )=(SDF+IDF)(%) Keterangan : D = Berat setelah pengeringan (g) I = Berat setelah pengabuan (g) B = Berat blanko bebas abu (g) = (D-I) blanko
21 Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian lanjutan adalah rancangan acak lengkap(ral) dengan dua kali ulangan yang digunakan sebagai rancangan percobaan untuk pembuatan beras artifisial. Unit percobaan yang diamati adalah beras sukun. Perlakuan yang diberikan pada unit percobaan adalah penambahan tepung kedelai Peubah respon yang diamati adalah daya terima dan kandungan gizi serta serat. Model matematisnya adalah sebagai berikut : Keterangan : = µ + A + ε Y ij = Pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j µ = Nilai rata-rata pengamatan A i ε ij i j y ij = Pengaruh penambahan tepung kedelai pada taraf ke-i = Galat percobaan taraf pengolahan pada ulangan ke-j = Banyaknya taraf pengolahan (i=empat formula) = Banyaknya ulangan (j=1,2) Pengolahan dan Analisis Data i Data hasil uji organoleptik pada penelitian pendahuluan dan penelitian lanjutan, dianalisis secara deskriptif berdasarkan skor modus dan presentase penerimaan panelis dari masing-masing taraf perlakuan. Persentase penerimaan panelis dihitung dengan menjumlahkan presentase panelis yang memberikan penilaian dengan kriteria suka tidak, tidak suka tidak (5), agak suka (6), dan suka (7). Data dianalisis dengan sidik ragam (ANOVA). Data yang diperoleh diolah dengan menggunakan program SPSS 11.5 dan SAS 6.12. ij