BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Rekayasa Proses Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Laboratorium Pangan dan Gizi, Laboratorium Mikrobiologi dan Bioteknologi Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta; Laboratorium MIPA Pusat Sub Biologi Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Laboratorium Teknologi Farmasi Bagian Sediaan Padat Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni 2015, Desember 2015 dan Maret 2016. B. Bahan dan Alat 1. Bahan Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu daging sapi bagian has bagian dalam. Daging sapi diperoleh dari Rumah Pemotongan Hewan (RPH) di jagalan. Bahan yang digunakan sebagai pengawet alami dalam penelitian ini adalah mikrokapsul oleoresin daun kayu manis (Cinnamomum burmanii) dua tahap. Daun kayu manis didapatkan dari Desa Bubakan, Kecamatan Girimarto, Kabupaten Wonogiri yang didestilasi menggunakan air sebagai pelarut. Dalam proses ekstraksi ampas destilasi daun kayu manis digunakan etanol teknis (kadar 70%). Bahan penyalut mikrokapsul menggunakan maltodekstrin (DE 10-12) dan susu skim. Bahan yang digunakan untuk penyimpanan daging giling yaitu plastik nylon merek Salaman dengan ketebalan 0,75 mikro. Pengujian jumlah bakteri (TPC) menggunakan alkohol, larutan fisilogis dan PCA. Uji TBA menggunakan aquadest, larutan HCl 4 M dan Reagen TBA. Uji derajat keasaman menggunakan aquades, larutan buffer pH 7 dan pH 4.
17
18
2. Alat Alat yang digunakan dalam pembuatan mikrokapsul oleoresin daun kayu manis dua tahap meliputi alat untuk pembuatan oleoresin daun kayu manis dua tahap dan alat untuk pembuatan mikrokapsul pembuatan oleoresin daun kayu manis dua tahap. Pada tahap pembuatan oleoresin daun kayu manis dua tahap menggunakan alat pencacah, satu set alat destilasi uap air. Selajutnya ampas destilasi dikeringkan dalam etalase khusus, setelah kering ampas diekstrasi maserasi menggunakan satu set alat maserasi labu leher tiga dan rotary evaporator vaccum. Proses mikroenkapsulasi oleoresin daun kulit kayu manis menggunakan satu set alat spray dryer (Buchi Mini Spray Dryer B-290) dan homogenizer (Ultra Turax® Basic® Woke). Daging digiling menggunakan Dry Mill Blender Miyako BL 151 dan daging dikemas menggunakan vakum sealer Maksipack Automatic Vakum Packager DZ-260/PD. a. Analisis TPC menggunakan autoklaf (Pressure Steam Sterilizer Electric Model No. 75) , petridish, gelas ukur, tabung reaksi, erlenmeyer, pipet ukur, propipet, laminar flow, bunsen, hot plate, vortex dan inkubator. b.
Analisis TBA menggunakan alat timbangan analitik, tabung destilasi, pipet ukur, tabung reaksi, pemanas dan spektrofotometer UV mini 1240.
c. Analisis derajat keasaman menggunakan alat pH meter (pHep by Hanna ) dan beker glass. d. Analisa warna menggunakan alat Color Analyzer Model: RGB1002 Lutron Electronic.
19
C. Tahapan Penelitian Tahapan proses yang dilakukan dalam penelitian meliputi pembuatan oleoresin daun kayu manis dua tahap, pembuatan mikrokapsul oleoresin daun kayumanis dua tahap dan mengaplikasikan dalam daging sapi giling. 1. Pembuatan Oleoresin Daun Kayumanis (Cinnamomum burmanii) Dua Tahap a.
Persiapan Bahan Daun kayu manis (Cinnamomum burmannii) dikeringanginkan di atas jaring selama 5 hari sehingga diperoleh kadar air daun kayu manis sebesar 10% kemudian dipotong secara acak (Nugraheni, 2012).
b. Destilasi Proses penyulingan minyak atsiri daun kayu manis dilakukan dengan metode destilasi uap air selama 3 jam (Sundari, 2002). c. Pengeringan Daun kayu manis ampas dari proses destilasi dikeringanginkan dalam etalase hingga kadar air mencapai 11-12%. d. Ekstraksi Ekstraksi ampas daun kayu
manis
dilakukan dengan
menggunakan metode maserasi, yaitu mengontakkan ampas daun kayu manis secara langsung dengan pelarut. Suhu dan lama waktu ekstraksi maserasi mengacu pada hasil optimasi penelitian Uyun (2013) yaitu dipertahankan pada suhu ±78°C dan lama ekstraksi 5 jam 9 menit. Perbandingan bahan baku dan pelarut yaitu 1 : 6 dengan pelarut etanol (Nurdjannah, 1994). Pelarut
yang
digunakan untuk ekstraksi maserasi adalah etanol 70%. e. Penyaringan Penyaringan dilakukan untuk memisahkan antara ampas dan filtrat. Proses penyaringan dilakukan menggunakan kertas saring dan corong.
20
f.
Evaporasi Proses pembuatan oleoresin daun kayu manis dua tahap menggunakan alat rotary evaporator pada suhu 80°C dengan kecepatan 120 rpm dan proses ini dihentikan setelah pelarut etanol teruapkan semua serta didapatkan oleoresin (Nurdjanah dkk, 1994).
g. Blending Blending dilakukan untuk mencampur minyak atsiri daun kayu manis dan oleoresin daun kayu manis ampas destilasi. Banyaknya minyak atsiri daun kayu manis dan oleoresin daun kayu manis ampas destilasi yang digunakan pada saat blending dihitung berdasarkan rendemen yang diperoleh dari masing-masing proses (Uyun, 2013).
21
Daun kayu manis (Cinnamomum burmanii)
Persiapan Bahan
Destilasi
Minyak Atsiri
Ampas Pengeringan hingga KA 11-12 %
Pelarut etanol 70% (1:6)
Ekstraksi maserasi pada suhu 78°C selama 5 jam 9 menit (uyun, 2013)
Penyaringan
Ampas
Ekstrak Evaporasi pada suhu 80°C, 120 rpm
Pelarut
Oleoresin daun kayu manis
Blending
Oleoresin daun kayu manis dua tahap
Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Oleoresin Daun Kayu Manis (Cinnamomum burmanii) Dua Tahap
22
2. Pembutan
Mikrokapsul
Oleoresin
Daun
Kayumanis
(Cinnamomum burmanii) Larutan dan bahan penyalut yang digunakan dalam penelitian sebesar 1324 ml. Pembuatan emulsi dengan bahan penyalut maltodektrin dan susu skim sebanyak 264,8 gram dengan perbandingan (2 : 4) disuspensi ke dalam aquades dengan homogenizer secara berlahan-lahan dengan kecepatan putaran 8000 rpm. Campuran bahan penyalut yang ditambahkan ke dalam aquades sedikit demi sedikit dengan tujuan mempermudah proses pencampuran. Setelah seluruh bahan homogen, ditambahkan oleoresin daun kayu manis dua tahap 10% dari total larutan bahan penyalut (132,4 gram). Homogenisasi antara bahan penyalut dan oleoresin dilakukan hingga semua bahan teremulsi, proses ini membutuhkan waktu 15 menit (Khasanah dkk., 2015). Campuran yang didapat selanjutnya dikeringkan dengan spray dryer. Suhu inlet dan outlet spray dryer yang digunakan adalah 120°C dan 60°C (Nurlaili dkk., 2014).
Oleoresin daun kayu manis dua tahap Penyalut maltodektrin : susu skim (2:4) dan aquadest
Pencampuran dan homogenisasi
Pengeringan (spray drying)
Mikrokapsul
Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Mikrokapsul Daun Kayu Manis (Cinnamomum burmanii) Dua Tahap dengan Proses Spray Drying
23
3. Pengaplikasian
Mikrokapsul
Oleoresin
Daun
Kayumanis
(Cinnamomum burmanii) Dua Tahap ke Daging Giling Daging sapi segar yang diperoleh dari tempat pemotongan digiling menggunakan dry mill blender. Daging sapi giling ditambahkan dengan mikrokapsul dengan konsentrasi 0%; 0,5%; dan 1%, lalu dicampurkan secara merata pada daging. Daging giling lalu dikemas vakum dengan menggunakan plastik nyilon dengan ketebalan 0,75 mikro dan di simpan dalam refrigerator pada suhu 4 ± 1 ᵒC (Michalczyk, 2012). Daging kemudian diamati TPC, kadar TBA, pH dan perubahan warna selama 16 hari pada hari ke 0, 4, 8, 12 dan 16. Daging sapi segar
Pengilingan
Daging giling Mikrokapsul (konsentrasi 0%; 0,5% dan 1%)
Pencampuran dan homogenisasi Daging giling dengan mikrokapsul Penyimpan Analisis pH, TPC, TBA dan Warna
Gambar 3.3 Diagram Alir Pengaplikasian Mikrokapsul Daun Kayu Manis (Cinnamomum burmanii) dua tahap ke Daging Giling
D. Metode Analisis Analisis yang dilakukan terdiri dari karakteristik fisik, kimia dan mikrobiologi. Metode analisis tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.1.
24
Tabel 3.1 Metode Analisis No 1 2 3 4
Macam Analisis Warna Derajat Keasaman Oksidasi Lemak Total Mikroba
Metode Color Analyzer (RGB) pH Meter (Bintoro, 2006) Bilangan TBA (Apriyantono et al., 1989) Total Plate Count (TPC) (Fardiaz, 1993)
E. Rancangan Penelitian Penelitian menggunakan variasi konsentrasi Mikrokapsul oleoresin daun kayu manis dengan konsentasi 0 %, 0,5%, dan 1,5% yang disimpan selama 16 hari. Dilakukan pengamatan pada hari ke 0, 4, 8, 12, dan 16. Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan perlakuan berdasar perbedaan konsentrasi mikrokapsul oleoresin daun kayu manis (Cinnamomum burmanii). Data yang didapatkan dianalisis dengan ANOVA dengan α = 0,05 dan dilanjutkan dengan analisis DMRT. Rancangan percobaan disusun seperti pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Rancangan Percobaan Penyimpanan Konsentrasi 0% (P0) 0,5 % (P1) 1,5 % (P2)
0 hari (T0)
4 hari (T1)
8 hari (T2)
12 hari (T3)
16 hari (T4)
P0T0 P1T0 P2T0
P0T1 P1T1 P2T1
P0T2 P1T2 P2T2
P0T3 P1T3 P2T3
P0T4 P1T4 P2T4
