BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN

3.1

Kerangka Berpikir Yoghurt adalah salah satu minuman susu fermentasi dengan aroma yang khas

dan asam. Yoghurt

mengandung protein 4-6%, lemak 0,1-1%, laktosa 2-3%, asam

laktat 0,6-1,3%, dan pH 3,8-4,6% (Susilorini dan Sawitri, 2007). Yoghurt berbahan dasar susu, namun susu mudah rusak oleh mikroorganisme. Untuk mengatasi hal tersebut, dilakukan pengolahan dan pengawetan, antara lain dengan fermentasi susu menjadi yoghurt. Produk hasil olahan ini merupakan hasil pengawetan susu sehingga menghasilkan cita rasa melalui fermentasi bakteri asam laktat (BAL), yaitu L. bulgaricus dan S. thermophillus. Perubahan tekstur susu menjadi yoghurt diakibatkan oleh aktivitas fermentasi BAL yang memecah protein menjadi asam laktat yang akan menurunkan pH susu. Turunnya pH sangat berpengaruh terhadap tidak stabilnya protein dan menyebabkan koagulasi pada susu sehingga terbentuklah tekstur khas yoghurt (Rauf, 2008). Salah satu bahan yang dapat digunakan dalam pembuatan yoghurt alternatif adalah yoghurt dengan bahan baku rempah. Yoghurt dengan bahan utama susu dengan

penambahan rempah dapat menaikkan nilai gizi dari yoghurt. Hal itu

dikarenakan rempah

mengandung senyawa bioaktif yang berfungsi sebagai

22

23

antimikrobia, antioksidan, antidiabetes, antitumor, dan lainnya. Oleh karena itu, rempah-rempah banyak dikembangkan menjadi minuman herbal karena dipercaya tidak mempunyai efek samping yang berbahaya (Parthasarathy et al., 2009). Kunir (Curcuma domestica val.) adalah rempah-rempah yang memiliki banyak manfaat. Penelitian yang dilakukan oleh Hernawan dan Setiawan (2003) membuktikan bahwa rimpang tanaman curcuma Sp. mengandung Reboisme in Activating Protein (RIP), yaitu protein toksik yang diduga mampu memghambat pertumbuhan sel kanker. Anggarwal (2005) melaporkan bahwa kunir (Curcuma domestica) dapat mencegah kerusakan hati yang diinduksi dengan karbon tetraklorida (CCl4), galaktosamin dan parasetamol dosis tinggi. Kunir dapat diolah menjadi produk minuman sari kunir asam. Pada penelitian ini sari kunir asam akan akan diolah menjadi produk minuman fermentasi seperti yoghurt. Kandungan senyawa bioaktif pada kunir dapat menambah manfaat lebih dari produk yoghurt. Bahan tambahan buah asam (Tamarindus indica L.) akan memperkaya kandungan dari yoghurt yang akan diolah menjadi yoghurt kunir asam, Penggunaan bahan nabati seperti sari kunir asam sebagai bahan baku pembuatan yoghurt tentu tidak mudah, karena yoghurt dibuat dari bahan baku berupa susu, seperti susu sapi, susu kambing, susu kerbau, dan susu kedelai. Kandungan laktosa pada susu hewani jauh lebih besar dari susu nabati, seperti susu kedelai. Namun penggunaan susu nabati juga harus ditambahkan susu skim untuk menghasilkan yoghurt dengan kualitas dan nilai gizi yang baik. Susu skim adalah susu yang mengandung semua kandungan susu kecuali lemak yang telah dikurangi

24

hingga tersisa 0,5% (Potter,1986). Yoghurt berbasis bahan nabati hampir tidak mengandung laktosa. Alternatif yang dapat dilakukan adalah penambahan susu skim. Minuman sari kunir dan sari asam mempunyai aktivitas antioksidan karena mengandung senyawa fenolik (Yusup, 2001). Hasil penelitian Septiana (2004) menunjukkan bahwa peningkatan proporsi buah asam diatas 40% pada campuran kunir asam menyebabkan penghambatan aktivitas antioksidan. Hal ini terjadi karena senyawa fenolik yang terekstrak mengandung campuran senyawa kompleks yang polaritasnya, sifat antioksidan, dan prooksidannya berbeda, sehingga menyebabkan perubahan sinergis dan antagonis antara senyawa yang terkandung (Kahkonen, 2001 ) Pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan yoghurt berbahan sari kunir asam dengan penambahan variasi konsentrasi buah asam (Tamarindus indica L.) dan susu skim sebagai sumber laktosa. Jika penambahan variasi konsentrasi buah asam (Tamarindus indica L.) dan susu skim tepat akan diperoleh yoghurt kunir asam dengan karakteristik baik seperti, kandungan air dan abu yang sesuai dengan standar yang diizinkan oleh SNI, meningkatkan kadar protein sehingga mampu memenuhi asupan protein bagi tubuh, kadar lemak yang rendah karena terbuat dari bahan alami sari kunir asam serta semakin tingginya kandungan asam laktat sehingga yoghurt ini baik bagi penderita lactose intolerance.

25

3.2

Kerangka Konseptual

Gambar 3.1 Bagan kerangka konsep penelitian Keterangan : Penelitian yang sudah dilakukan ……….. Penelitian yang akan dilakukan (baru)

26

3.3

Hipotesis Penelitian Berdasarkan kerangka dan konsep penelitian , dapat dirumuskan hipotesis

yaitu : 1

Variasi konsentrasi buah asam (Tamarindus indica L.) dan susu skim berpengaruh terhadap kualitas yoghurt kunir asam

2

Kombinasi penambahan buah asam (Tamarindus indica L.) dan susu skim pada konsentrasi tertentu akan menghasilkan kualitas yoghurt kunir asam sesuai SNI 01-2981-2009.

27

BAB IV MATERI DAN METODE PENELITIAN 4.1

Rancangan Penelitian Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan

perlakuan kombinasi konsentrasi buah asam (Tamarindus indica L) (A) (30%, 40%, dan 50%)

dan

susu skim (S) (5%, 10%, dan 15%). Perlakuan diatur dengan

pengacakan lengkap sehingga setiap unit percobaan memiliki peluang yang sama untuk mendapatkan setiap perlakuan. Rancangan yang digunakan terdiri sembilan perlakuan. Bagan rancangan penelitian disajikan pada Gambar 4.1. Konsentrasi susu skim 5% 10% 15%

Konsentrasi buah asam (Tamarindus indica L) 30% (A1) 40% (A2) 50% (A3) A1S1 A2S1 A3S1 A1S2 A2S2 A3S2 A1S3 A2S3 A3S3 Gambar 4.1 Bagan rancangan penelitian

Keterangan : A1S1 : 30% Tamarindus indica L. + 5% susu skim

A2S3 :

40% Tamarindus indica L. + 15 % susu skim

A1S2 :

30% Tamarindus indica L. + 10% susu skim

A3S1 :

50% Tamarindus indica L. + 5 % susu skim

A1S3 :

30% Tamarindus indica L. + 15% susu skim

A3S2 :

50% Tamarindus indica L. + 10 % susu skim

A2S1 :

40% Tamarindus indica L. + 5% susu skim

A3S3 :

50% Tamarindus indica L. + 15 % susu skim

A2S2 :

40% Tamarindus indica L. + 10 % susu skim

28

4.2

Variabel Penelitian 1

Varibel bebas Variabel bebas dalam penelitian ini adalah : a Konsentrasi buah asam yaitu 30%, 40%, dan 50% (b/b) dari sari kunir b Konsentrasi susu skim yaitu 5%, 10%, dan 15% (b/v) dari sari kunir

2

Variabel tergantung Variabel tergantung dala penelitian ini adalah : Sifat fisika (penampakan, konsistensi, bau, rasa, dan viskositas), Sifat kimia (pH, kadar abu, kadar lemak total, kadar protein total, kadar asam laktat, cemaran logam Pb dan Cu, serta kadar kurkumin, dan sifat mikrobiologi Total Coliform dan E.coli.

3

Variabel terkendali Variabel terkendali dalam penelitian ini adalah : Jumlah rimpang kunir 750 gram, volume air 3 liter, gula merah 10% (b/v), volume sari kunir (100 mL), suhu, gula pasir 10% (b/v), CMC 1% (b/v), dosis bakteri L. bulgaricus dan S. thermopilus sebanyak 5% dari volume sari kunir, dan panjang waktu fermentasi (24 jam).

4.3

Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juni 2014 sampai Desember 2014 yang

dilakukan di Laboratorium Fakultas Teknologi Pertanian, UPT. Laboratorium Analitik Universitas Udayana, Laboratorium RnD PT. Bali Sari, dan Quantum Sarana Medik Denpasar.

29

4.4

Alat Penelitian Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari alat gelas, yaitu gelas

ukur 1000 mL, gelas ukur 50 mL, termometer, spatula, Erlenmeyer 250 mL, biuret, labu ukur 100 mL, labu ukur 25 mL, corong gelas, labu ukur 10 mL, pipet steril 1 mL dan 10 mL, rak tabung reaksi, dan pipet ukur 10 mL. Alat non-gelas yang digunakan dalam penelitian ini adalah panci, pengaduk kayu, cawan pengabuan, ball filler, aluminium foil, kemasan pot dan cup. Peralatan yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari jarum ose, hot plate, neraca analitik (Shimadzu ATY 224) seperangkat alat soxhlet, kondensor, pemanas listrik, seperangkat alat Kjeldahl, oven (Blue M), furnace (Barnstead Thermolyne 47900), desikator, waterbath (Thermology), vortex (Thermolyne Maxy Mix), Viscometer (Brookfield DV-II), spektrofotometer UV-Vis (Scientific), seperangkat HPLC (ICI Instruments Shimadsu), dan ICPE-9000 (Shimadsu).

4.5

Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

4.5.1

Bahan pembuatan yoghurt : rimpang kunir (Curcuma domestica Val.), buah asam (Tamarindus indica L.), starter Lactobacillus bulgaris dan Streptococus thermophillus (yoghurt plain), gula pasir, carboxy methile sellulase (CMC), dan susu skim (Anlene).

4.5.2

Bahan kimia yang digunakan adalah asam sulfat 96%, asam nitrat 37%, asam klorida 4N, asam klorida 0,1N, n-hexan, natrium hidroksida 30%,

asam

30

oksalat, asam borat 10% larutan standar asam-asam organik 100 mM, , indikator phenol pthalein, larutan natrium hidroksida 30%, asam asetat glasial, asam propionat, asam butirat, asam laktat, standar kurkumin, akuades, dan media (LBSS, LBDS, dan BGLB).

4.6

Prosedur Kerja

4.6.1

Penyiapan sampel Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah satu kg rimpang kunir

(Curcuma domestica Val.), buah asam (Tamarindus indica L.), dan air. Sebanyak satu kg kunir dicuci dengan air mengalir lalu dikupas, diiris, dan diblender. Buah asam (Tamarindus indica L.) dipisahkan dari kulit dan bijinya. 4.6.2

Pembuatan minuman sari kunir asam (Septiana, 2004) Sari kunir dibuat dengan cara, kunir yang telah diblender sebanyak 750 g

dibagi menjadi tiga lalu direbus dengan air masing-masing sebanyak satu liter selama 20-30 menit, sari kunir disaring hingga diperoleh filtrat kunir. Kemudian ditambahi gula merah sebanyak 10% (b/v).

Sari kunir dibagi menjadi tiga bagian. Setiap

perlakuan akan mendapatkan sari kunir sebanyak 100 mL lalu ditambahi ekstrak buah asam yang telah dihaluskan dengan mortar sebanyak 30%, 40%, dan 50% (b/b). Sari kunir bersama buah asam direbus hingga mendidih. Setelah mendidih, sari kunir asam disaring. Sari kunir asam siap digunakan untuk pembuatan yoghurt kunir asam. 4.6.3

Pembuatan yoghurt kunir asam (Hidayat et al., 2006)

31

Disiapkan sembilan perlakuan sari kunir asam lalu ditambahi susu skim sebanyak 5%, 10%, dan 15% dari

volume sari kunir asam. Setiap perlakuan

ditambahi gula pasir sebanyak 10% (b/v) dan CMC 1% (b/v). Kemudian dilakukan proses homogenisasi. Campuran tersebut dipasteurisasi pada suhu 800C – 850C selama 15 menit sambil diaduk sampai homogen. Larutan tersebut didinginkan hingga mencapai suhu 430C – 450C. Inokulasi starter (Biakan L. bulgaris dan S. thermophillus) pada suhu tersebut sebanyak 5% dari volume total bahan baku (sari kunir), diaduk hingga homogen. Campuran disimpan dalam cup gelas yang telah disterilkan, lalu ditutup rapat dan difermentasi pada suhu ruang selama 24 jam. Setelah proses fermentasi selesai, yoghurt kunir asam didinginkan dalam lemari es dan dilakukan analisis sifat fisika, kimia, dan mikrobiologi. Tabel 4.1 Komposisi yoghurt kunir asam Tabel 4.1 Komposisi yoghurt kunir asam

4.6.4.

Analisis sifat fisika Pengujian sifat fisika yoghurt kunir asam meliputi pemeriksaan penampakan,

konsistensi, bau, rasa yang dilakukan secara kualitatif dan viskositas. Viskositas

32

yoghurt kunir asam diuji dengan menggunakan viskometer Bookfield DV-I, spindel No. 03, kecepatan putaran spindle 100 rpm, dan suhu pengukuran 100C.

4.6.5

Analisis sifat kimia

6.6.5.1 Nilai pH Pengukuran pH yoghurt kunir asam diawali dengan melakukan kalibrasi pada pH meter. Siapkan larutan buffer ber-pH asam (buffer pH 4,0), pH netral (buffer pH 7,0). Kemudian lakukan pengukuran pada sampel yoghurt kunir asam.

4.6.5.2 Kadar abu total ( dry ashing ) (AOAC, 1995) Pengukuran kadar abu total dilakukan dengan metode drying ash. Masingmasing sampel sebanyak 2 gram ditimbang pada cawan yang sudah diketahui bobotnya. Lalu diarangkan diatas nyala pembakaran dan diabukan dalam tanur pada suhu 5500 C hingga pengabuan sempurna. Setelah itu didinginkan dalam desikator dan ditimbang hingga diperoleh bobot tetap. Perhitungan kadar abu dilakukan dengan : 𝑊3−𝑊1

% 𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑎𝑏𝑢 = 𝑊2−𝑊1 𝑥100% ………………………….. (1) Keterangan : W1 = Berat cawan W2 = Berat cawan + sampel W3 = Berat cawan + sampel yang telah dioven 5500C

33

4.6.5.3

Kadar lemak total ( Soxhletasi ) Pengukuran kadar lemak total dilakukan dengan metode soxhletasi. Sampel

ditimbang sebanyak 2,5 gram dan dimasukkan dalam Erlenmeyer 250 mL. Sampel hidrolisis dengan menambahkan 25 mL HCl 4 N dan dipanaskan dalam waterbath selama satu jam sampai mendidih. Campuran ditambah 75 mL air panas dan disaring. Kemudian dicuci dengan akuades sampai netral. Kertas saring bersama rendemen dimasukkan ke dalam oven selama 1 jam. Lalu dibuat timbel dengan cara dibungkus menggunakan kertas saring dan diikat dengan kertas wol. Timbel dimasukkan dalam alat soxhlet yang telah dihubungkan dengan labu lemak berisi batu didih dan telah diketahui beratnya. Dilakukan ekstraksi dengan pelarut n-hexan sebanyak 80 mL selama empat jam sampai pelarut yang turun kembali ke labu lemak berwarna jernih. Selanjutnya, campuran didestilasi dan pelarut n-hexan ditampung. Labu lemak yang berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan dalam oven pada suhu 1050C selama tiga jam. Lemaknya didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai beratnya tetap. Perhitungan kadar lemak dilakukan dengan : % 𝑙𝑒𝑚𝑎𝑘 =

𝑊3−𝑊2 𝑊1

𝑥100% …………………………………(2)

Keterangan : W1 = Berat sampel W2 = Berat labu W3 = Berat labu + lemak 4.6.5.4 Kadar protein total ( Kjeldahl )

34

Pengukuran kadar protein total dilakukan dengan metode Kjehdahl. Sampel yang ditimbang sebanyak 0,1 gram dalam tabung reaksi lalu ditambahi tablet Kjeldahl sebanyak 0,5 gram dam 5 mL asam sulfat pekat lalu didestruksi (dalam lemari asam) hingga cairan berwarna bening jernih. Setelah dingin, larutan tersebut diencerkan dengan akuades sebanyak 75 mL dalam labu Kjeldhal. Larutan tersebut kemudian ditambahi 25 mL NaOH 30% dan tiga tetes indikator pp. Campuran didestilasi, filtratnya ditampung pada sampai volume totalnya 50 mL pada gelas ukur yang berisi 10 mL asam borat 10%. Campuran dititrasi dengan menggunakan HCl 0,1N sampai berubah warna dari biru menjadi merah bata. Pada blanko (akuades) dilakukan hal yang sama seperti sampel. Perhitungan kadar protein total dilakukan dengan :

% 𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑛𝑖𝑡𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛 =

𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 − 𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜 𝑥 𝑁. 𝐻𝐶𝑙 𝑥 14,008 𝑥 100% 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙

% Kadar protein

= % N x 6, 25 ………………………………(3)

Keterangan : Faktor protein 6,5 (asumsi protein mengandung 16% nitrogen) 4.6.5.5 Kadar asam laktat Sampel yoghurt kunir asam ditimbang sebanyak 5,00 gram, kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 3500 rpm selama 15 menit. Supernatannya diambil dan disaring dengan membrane 0,45µ. Larutan standar asam-asam organik dibuat dengan konsentrasi 100 mM, terdiri atas larutan asam asetat, asam propionat, asam butirat, dan asam laktat. Larutan asam asetat, asam propionat, asam butirat, dan asam

35

laktat disiapkan secara berurutan, yaitu: 0,5665 ml; 0,7483 ml; 0,9771 ml; dan 0,7444 ml. Keempat larutan tersebut diambil dan dituangkan ke dalam labu ukur 100 ml, kemudian ditambahi akuades hingga tanda batas. Larutan standar asam organik dan supernatan yang telah disaring dipindahkan ke vial untuk siap diinjeksikan ke dalam KCKT (HPLC injection port). 4.6.5.6

Cemaran logam timbal (Pb) dan tembaga (Cu) Sebanyak 0,5 g sampel yoghurt kunir asam ditimbang dan dimasukkan ke

dalam gelas beaker, kemudian sampel diuapkan untuk menghilangkan pelarutnya dengan pengabuan kering. Pengabuan dilakukan untuk menghilangkan bahan organik dalam sampel, sehingga abu yang diperoleh hanya mengandung zat anorganik. Sampel kemudian didestruksi dengan ditambahi 3 mL asam nitrat 37% dan 3 mL asam sulfat 96%. Larutan dipanasi diatas hot plate, sampai larutan berubah menjadi bening. Sisa larutan diencerkan dengan akuades sampai volumenya menjadi 25 mL dan disaring dengan kertas saring. Larutan blanko diperlakukan sama dengan sampel. Sampel dianalisis cemaran logam timbal dan tembaganya

dengan menggunakan

ICPE-9000 pada panjang gelombang 220,353 nm dan 224,700 nm (Vela, N. P., et al. 2000). 4.6.5.7

Analisis kadar kurkumin Pada tahap analisis dilakukan pengujian kuantitatif kurkumin menggunakan

spektrofotometer dengan panjang gelombang 530 nm. Sampel sari kunir, sampel sari kunir asam, dan sampel yoghurt kunir asam diukur kadar kurkuminnya sebagai perbandingan. Analisis kuantitatif kurkumin dimulai dengan pembuatan kurva

36

standar kurkumin. Standar kurkumin dibuat dengan melarutkan standar kurkumin (serbuk kurkumin) ke dalam asam asetat glacial dengan konsentrasi 100 ppm dan diencerkan sampai konsentrasi 1, 2, 4, dan 8 ppm. Saampel diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 530 nm. Analisis kurkumin dilakukan dengan cara memasukkan sampel sebanyak 0,5 gram ke dalam tabung reaksi. Sampel ditambahi asam asetat glasial 1 mL kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 60 menit dan didinginkan. Larutan tersebut ditambahi tiga tetes asam oksalat 10% lalu dipanaskan selama 30 menit dan didinginkan kemudian ditambahi tiga tetes asam borat 10%.

Larutan tersebut diukur serapannya pada panjang

gelombang 530 nm (AOAC, 2005). 4.6.6

Analisis sifat mikrobiologi Pengujian sifat mikrobiologi pada sampel yoghurt kunir asam dilakukan pada

sampel yang memenuhi kriteria hasil sifat fisika dan kimia sesuai SNI 01-2981-2009. Pengujian dilakukan dengan menimbang sebanyak 5 g sampel dimasukkan ke dalam botol yang telah berisi 45 ml larutan (pepton water) PW lalu dihomogenkan sehingga diperoleh pengenceran 10-1. Larutan dipipet sebanyak 1 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah berisi 9 ml larutan pengencer pepton water lalu dihomogenkan sehingga diperoleh pengenceran 10-2. Selanjutnya pengenceran dilakukan dengan cara yang sama pada pengenceran

10-2, 10-3, dan 10-4.

Pengenceran selesai dilakukan dan selanjutnya dilakukan pemupukan. Pemupukan dilakukan dari pengenceran 10-2, 10-3, dan 10-4 .

37

Pemupukan dilakukan dengan cara memasukkan 1 ml larutan dari masingmasing pengenceran ke dalam dua cawan petri (duplo) pada setiap pengenceran yang sudah berisi label. Masing-masing cawan petri dituangi 20 ml media EMBA yang sudah didinginkan hingga suhu 40-45oC. Setelah itu, campuran tersebut dihomogenkan secara perlahan dan didiamkan pada suhu ruang agar memadat. Setelah memadat, campuran diinkubasi selama 48 jam pada suhu 37oC. Jumlah mikroba dihitung pada semua koloni yang tumbuh dalam setiap cawan petri.

4.7

Analisis Data Rancangan percobaan yang digunakan dalam percobaan ini adalah Rancangan

Acak lengkap (RAL). Data yang diperoleh dianalisis dengan ANOVA untuk mengetahui ada dan tidak perbedaan perlakuan, dan apabila ada perbedaan antar perlakuan dilanjutkan dengan uji Tukey dan Duncan dengan tingkat signifikasi 0,05. Analisis data nonparametik dilakukan dengan menggunakan SPSS 16.0 (Sarwono, 2009).

38

Gambar 4.2 Bagan alur penelitian