BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknologi Pangan Universitas Katholik Soegiyapranata untuk analisis fisik (pH) dan Laboratorium Kimia Universitas Muhammadiyah Semarang untuk analisis fisik (viskositas) dan analisis kimia (kadar serat dan total asam), serta Laboratorium Teknologi Pangan Universitas Muhammadiyah Semarang untuk pembuatan produk dan analisis sifat organoleptik. Penelitian dimulai bulan Maret sampai September 2011, meliputi penyusunan proposal, pelaksanaan penelitian, pengolahan data, dan penyusunan laporan akhir.
B. Bahan dan Alat 1. Bahan Bahan yang digunakan dalam pembuatan minuman susu fermentasi (yoghurt) dengan campuran berbagai konsentrasi sari lidah buaya adalah lidah buaya diperoleh dari jalan Demangan Temanggung, susu sapi segar diperoleh dari peternak sapi Tegal Kangkung Semarang, Plain yoghurt merk Biokul, susu skim, gula pasir merk Gulaku, air kapur 1%, larutan garam 0,025%, asam sitrat 0,025%, dan air. Bahan kimia yang akan digunakan dalam analisis fisik dan analisis kimia adalah larutan H2SO4 1,25% panas, NaOH 3,25%, alkohol 36%, aquades, indikator fenolftalin 1%, larutan NaOH 0,1 N. 2. Alat Peralatan yang digunakan dalam pembuatan minuman susu fermentasi (yoghurt) dengan campuran berbagai konsentrasi sari lidah buaya terdiri dari timbangan, baskom, pisau, blender, pengaduk, panci steenless steel, saringan, gelas ukur, thermometer, dan alat pemanas (kompor). 15
Alat yang digunakan dalam analisis adalah pH meter yang telah dikalibrasi dengan larutan buffer pada pH 4 dan 7, timbangan analitik, pipet volume 25 ml, stopwatch, botol 10 ml, erlenmeyer 500 ml, kertas saring Whatman 42, oven, burret, formulir uji organoleptik, mangkuk kecil, dan sendok.
C. Prosedur Penelitian 1. Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan dimaksudkan untuk mendapatkan produk yoghurt dengan campuran sari lidah buaya yang terbaik secara organoleptik. Hasil penelitian pendahuluan diambil 5 perlakuan terbaik berdasarkan pengujian organoleptik. Adapun prosedur penelitian pendahuluan adalah sebagai berikut : Pembuatan yoghurt dan komposisi bahan mengacu pada penelitian Gulo (2006) dan dihasilkan yoghurt yang bermutu baik. Bahan utama yoghurt dengan campuran sari lidah buaya yaitu susu sapi segar dan sari lidah buaya. Tabel 3. Formulasi Bahan dalam 1 Liter No
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Variasi Campuran Sari Lidah Buaya (%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40
Susu Sapi Segar (ml) 840 790 740 690 640 590 540 490 440
Sari Lidah Buaya (ml) 0 50 100 150 200 250 300 350 400
Gula (gr) 50 50 50 50 50 50 50 50 50
Susu Skim (gr) 60 60 60 60 60 60 60 60 60
Starter (ml) 50 50 50 50 50 50 50 50 50
Yoghurt dengan campuran sari lidah buaya dibuat dari susu sapi segar dengan variasi campuran sari lidah buaya sebagai berikut : 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, dan 40%, kemudian direbus pada suhu 90°C selama 10 menit (Wahyudi, 2006), ditambahkan gula 5% dan susu skim 6%
16
(Gulo, 2006), dan didinginkan hingga suhu 40°C (Gulo, 2006), lalu ditambahkan 5% starter/ plain yoghurt (Gulo, 2006), kemudian difermentasi pada suhu ruang selama 15 jam (Gulo, 2006). Setelah pemeraman/ fermentasi, yoghurt dapat dipanen dan diperoleh hasil yoghurt yang terbaik secara organoleptik.
2. Penelitian Utama a.
Pembuatan Sari Lidah Buaya (Sundari dan Saati, 2009) Pembuatan sari lidah buaya terdiri dari 6 tahap, yaitu pencucian, perendaman, pemanasan (blanching), penghancuran, pendinginan, dan penyaringan. Diagram alir pembuatan sari lidah buaya tersaji pada Gambar 1. Daun Lidah Buaya 1 Kg
Pencucian Pengupasan
Air Kapur 1 % 1 L (Syahputra, 2008) Larutan Garam 0,025% 1 L + Asam Sitrat 0,025% 1 L (Sundari dan Saati, 2009)
Perendaman I, t 10 menit (Syahputra, 2008) Perendaman II, t 2 jam (Anonym, 2007) Pembilasan dg air mengalir Blanching/ Pemanasan, T 45 - 70°C, t 15 menit (Padmadisastra, et al. 2003) Penghancuran Pendinginan di lemari es, t 15 menit (Padmadisastra, et al. 2003) Penyaringan
Gambar 1. Diagram Alir Pembuatan Sari Lidah Buaya.
17
Sari Lidah Buaya
b. Pembuatan Minuman Susu Fermentasi (Yoghurt) dengan Campuran Berbagai Konsentrasi Sari Lidah Buaya Variasi perlakuan penambahan sari lidah buaya didasarkan pada hasil penelitian pendahuluan yang diambil dari 5 perlakuan terbaik secara organoleptik. Pembuatan minuman susu fermentasi (yoghurt) dengan campuran berbagai konsentrasi sari lidah buaya terdiri dari 7 tahap, yaitu pencampuran, pasteurisasi, pendinginan, inokulasi, inkubasi, pasteurisasi, dan pemanenan. Diagram alir pembuatan minuman susu fermentasi (yoghurt) dengan campuran berbagai konsentrasi sari lidah buaya tersaji pada Gambar 2. 84% Campuran Susu Bahan Sapi Segar + Sari Lidah Buaya (Komposisi Berdasarkan Penelitian Pendahuluan) Susu Skim 6% + Gula 5%
Proses Pencampuran
Hasil
Pasteurisasi, T 90°C, t 10 menit
Pendinginan, T 40°C Plain yoghurt 5%
Inokulasi
Pemeraman/inkubasi, T ruang, t 15 jam
Pemanenan
Minuman Susu Fermentasi (yoghurt) dengan Campuran Berbagai Konsentrasi Sari Lidah Buaya siap uji
Gambar 2. Diagram Alir Pembuatan Minuman Susu Fermentasi (yoghurt) dengan Campuran Berbagai Konsentrasi Sari Lidah Buaya (Gulo, 2006 dan peneliti) 18
3. Prosedur Uji pH (Apriyantono et al., 1989) Penetapan pH menggunakan pH meter yang telah dilakukan kalibrasi dengan larutan buffer pada pH 4 dan 7. Suhu sampel diukur menggunakan pengatur suhu pH meter pada suhu terukur. Kemudian pH meter dinyalakan dan dibiarkan sampai stabil (15 – 30 menit). Elektroda pada pH meter dibilas dengan alikuot sampel atau aquades (jika menggunakan aquades, keringkan elektroda dengan kertas tissue). Setelah itu elektroda dicelupkan ke dalam larutan sampel dan di-set pengukur pH-nya. Elektroda dibiarkan tercelup di dalam larutan selama beberapa saat sampai diperoleh pembacaan yang stabil. Kemudian pH sampel dicatat.
4. Prosedur Uji Viskositas (Sudarminto dan Susanto, 1998) Parameter tingkat kekentalan (viskositas) sangat penting untuk produk yang berbentuk liquid. Viskositas ini merupakan besarnya tahanan bahan terhadap tekanan yang ada. Pengukuran viskositas menggunakan metode viskositas relatif. Prosedur pengujian viskositas relatif dimulai dengan menyiapkan pipet volume 25 ml dan beri tanda pada 10 cm dari kedua ujung pipet. Pipet volume yang telah disiapkan diisi air sampai tepat pada batas tanda yang telah dibuat dan ditahan/ ditutup dengan menggunakan jari, agar permukaan air dalam pipet volume tetap pada batas tanda. Dengan menggunakan stopwatch, jari penutup lubang pipet dilepaskan bersamaan dengan stopwatch “on”, dan ketika permukaan air tepat pada batas tanda bawah, stopwatch dihentikan. Waktu yang diperlukan air tersebut mengalir dari tanda batas atas sampai batas bawah dicatat. Kemudian diulangi untuk 3x pengamatan dan dibuat ratarata. Setelah itu pipet diisi dengan cairan/ sampel yang akan diukur viskositasnya dengan prosedur yang sama dengan pengukuran menggunakan air. Waktu yang dibutuhkan untuk cairan tersebut dicatat dan dilakukan pengulangan sebanyak 3x. Viskositas cairan dihitung berdasarkan persamaan : Perhitungan
:
n1/n2 = (p1/p2) x (t1/t2) 19
Keterangan : n1 dan p1 n2 dan p2 t1 t2
= viskositas dan densitas air = viskositas dan densitas cairan yang diukur = waktu yang diperlukan air untuk mengalir = waktu yang diperlukan cairan untuk mengalir
Perhitungan viskositas cairan dibandingkan dengan viskositas air. Pengukuran viskositas juga diperlukan pengukuran densitas. Prosedur pengukuran densitas adalah botol ukuran 10 ml ditimbang (berat A gram). Botol tersebut diisi dengan cairan yang akan diukur densitas dan viskositasnya (berat B gram). Densitas Cairan = B – A/ volume cairan (g/ml) Tabel 4. Viskositas dan Densitas Air Pada Berbagai Suhu (Sudarminto dan Susanto, 1998) Suhu (°C) 10 15 20 25 30
Viskositas (Poiseuile) 0,0013060 0,0011380 0,0010020 0,0008901 0,0007974
Densitas (kg/m³) 999,7 999,1 998,2 997,1 995,7
5. Prosedur Uji Serat Kasar Metode Gravimetri (Sudarmadji, 2003) Sampel yoghurt ditimbang sebanyak 1-2 gram dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 ml, kemudian ditambahkan 50 ml H2SO4 1,25% panas dan direflux selama 30 menit, setelah itu ditambahkan 50 ml NaOH 3,25% dan direflux selama 30 menit. Sampel yang telah dipanaskan, kemudian disaring panas-panas dengan kertas saring Whatman 42 yang telah diketahui bobotnya. Setelah disaring, lalu sampel dicuci dengan 50 ml H2SO4 1,25% dan 50 ml alkohol 36%, kemudian endapan dikeringkan dalam oven pada suhu 105°C dan timbang sampai bobot konstan. Serat kasar dihitung dengan rumus : % serat kasar = [(a-b)/c] x 100 % (basis cair) 20
Keterangan : a = berat kertas saring ditambah sampel yang telah dikeringkan (g) b = berat kertas saring (g) c = berat sampel (g) 6. Prosedur Uji Total Asam Metode Acidi-alkalimetri (Fardiaz, 1992) 15 ml sampel ditambah 2 – 3 tetes indikator fenolftalin 1 % kemudian dititrasi menggunakan larutan NaOH 0,1 N sampai titik akhir titrasi tercapai, yaitu terbentuk warna merah muda tetap. Total asam (w/v) dihitung sebagai persen asam laktat dengan rumus sebagai berikut : Kadar Asam Laktat (%) = A x B x 90 x 10-3 x 100% C Dimana, A = volume titrasi NaOH 0,1 N (ml) B = normalitas NaOH C = volume sampel (ml) Berat ekuivalen asam laktat = 90 7. Uji Organoleptik Metode Hedonik (Soekarto, 1990) Parameter pengujian organoleptik minuman susu fermentasi (yoghurt) dengan campuran berbagai konsentrasi sari lidah buaya meliputi kekentalan, warna, rasa, dan aroma. Uji organoleptik yang digunakan adalah dengan menggunakan skala numerik untuk menilai sifat produk yang disajikan menggunakan metode uji hedonik. Pengujian organoleptik ini menggunakan 15 panelis yang diambil dari mahasiswa Program Studi S1 Teknologi Pangan dan D III Gizi Universitas Muhammadiyah Semarang, yang tergolong panelis agak terlatih. Para panelis diminta mencicipi produk minuman susu fermentasi (yoghurt) dengan campuran berbagai konsentrasi sari lidah buaya sesuai dengan lembar penilaian yang dibuat oleh penyaji. Skor penilaian organoleptik digunakan skala 1 – 4 (Lampiran 1), dengan kriteria sebagai berikut : Nilai: 4 = sangat suka 3 = suka 2 = tidak suka 1 = sangat tidak suka 21
D. Rancangan Penelitian Rancangan percobaan pada penelitian ini adalah RAL (Rancangan Acak Lengkap) faktor tunggal (monofaktor), dengan perlakuan sebanyak 5 (lima) perlakuan. Variabel dependen adalah karakteristik fisik (pH dan viskositas), kimia (kadar serat dan total asam), dan sifat organoleptik, sedangkan campuran berbagai konsentrasi sari lidah buaya adalah variabel independen. Masingmasing percobaan dilakukan ulangan sebanyak 4 kali, sehingga akan diperoleh satuan (unit) percobaan sebanyak 20 unit percobaan. Penentuan ulangan menggunakan rumus galat = {(p x u) – 1}- (p - 1),dimana harga galat ≥ 12, maka pada penelitian ini memerlukan 4 kali ulangan {(5 x 4) – 1}- (5 - 1) = 15. Pendenahan adalah sebagai berikut : Tabel 5. Pendenahan Penelitian Utama Pengulangan Konsentrasi Campuran Sari Lidah Buaya (0%) 1 2 3 4 0 L1U1 L1U2 L1U3 L1U4 5 L2U1 L2U2 L2U3 L2U4 10 L3U1 L3U2 L3U3 L3U4 15 L4U1 L4U2 L4U3 L4U4 20 L5U1 L5U2 L5U3 L5U4 Keterangan : L = Konsentrasi campuran sari lidah buaya berdasarkan optimasi 5 perlakuan yang terbaik (Perlakuan ke- 1, 2, 3, 4, dan 5) U = Pengulangan E. Analisis Data Data dalam penelitian ini merupakan data primer yang langsung didapat dari hasil analisis fisik (pH dan viskositas), kimia (kadar serat dan total asam), dan uji organoleptik. 1.
Seluruh data yang diperoleh ditabulasi dan dianalisis menggunakan uji Anova (Analysis of Varians) 1 faktor. Bila sidik ragam menunjukkan perbedaan yang nyata antar perlakuan (P < 0,05), maka dilanjutkan dengan uji LSD. Adapun rumus statistik Anova 1 faktor adalah sebagai berikut : Yij = µ + αi + eij
22
Dimana, Yij µ αi eij
2.
= = = =
variabel yang akan diasumsikan berdistribusi normal efek rata-rata yang sebenarnya efek yang sebenarnya dari perlakuan ke-i efek yang sebenarnya dari unit eksperimen ke-j yang berasal dari perlakuan ke-i
Data hasil uji organoleptik dianalisis dengan uji Friedman. Jika ada pengaruh dimana p-value < 0,05, maka uji dilanjutkan dengan uji Wilcoxon. Analisis Friedman dengan menggunakan rumus: Χ2r =
12R
- 3 n (k 1) nk (k 1)
Dimana, Χ2r n k R
= = = =
nilai uji friedman banyaknya sampel banyaknya perlakuan jumlah rank/ peringkat untuk tiap perlakuan dikuadaratkan
23
F. Kerangka Penelitian Persiapan Alat dan Bahan
Pembuatan Sari Lidah Buaya
Pembuatan Minuman Susu Fermentasi (yoghurt) dengan Campuran Berbagai Konsentrasi Sari Lidah Buaya Variabel yang dikendalikan : Lama fermentasi : 15 jam Suhu fermentasi : suhu ruang
● Konsentrasi gula 5%, susu ● Skim 6%, dan stater 5%
Penelitian Pendahuluan Optimasi Konsentrasi Campuran Susu dan Sari Lidah Buaya (0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, dan 40%)
Diambil 5 Perlakuan yang Terbaik Berdasarkan Organoleptik
Penelitian Utama
Pengujian Minuman Susu Fermentasi (yoghurt) dengan Campuran Berbagai Konsentrasi Sari Lidah Buaya Pengujian yang dilakukan : pH Viskositas Kadar Serat
● Total Asam ● Organoleptik
Analisis Data Penyusunan Laporan Akhir Gambar 3. Kerangka Penelitian Minuman Susu Fermentasi (Yoghurt) dengan Campuran Berbagai Konsentrasi Sari Lidah Buaya.
24
