BAB III METODOLOGI
A. Waktu dan Tempat Penelitian telah dilakukan pada bulan Agustus dan November 2011, yang berlokasi di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Proses Balai Besar Industri Agro, Cikaret, Bogor.
B. Alat dan Bahan 1.
Alat Pada penelitian ini, menggunakan alat-alat yang digunakan dalam proses pembuatan gel cincau hitam, diantaranya panci untuk merebus, kompor, pengaduk, saringan halus, toples besar, gelas ukur (volume 1 liter dan 10 ml), dan timbangan digital. Untuk proses pengukuran analisa sifat fisik, digunakan alat pengukur kadar gula (total padatan terlarut) hand refractometer, refrigerator dan cawan untuk pengukuran sineresis, serta rheometer untuk pengukuran kekuatan gel. Pengukuran analisa sifat kimia, digunakan alat pH meter untuk mengukur derajat keasaman. Sedangkan untuk pengukuran analisis mikroba, menggunakan stomacher, incubator, dan media PCA (Plate Count Agar). Untuk pengukuran penetrasi panas digunakan termokopel, recorder, dan retort. Pada proses pengemasan, digunakan kaleng yang berukuran 306 x 405 (8.5 cm x 11 cm) yang diproduksi oleh UNITED CAN COMPANY dan double seamer (penutup kaleng).
2.
Bahan Dalam proses pembuatan gel cincau hitam, bahan yang digunakan antara lain, simplisia kering janggelan (tanaman cincau hitam) air, abu qi cair, tepung tapioka, dan gula. Untuk analisa sifat kimia, bahan yang digunakan yaitu larutan buffer pH 4.0, serta larutan pengencer untuk analisa mikrobiologi.
C. Prosedur Penelitian 1.
Pembuatan dan Pengalengan Gel Cincau Hitam Proses pembuatan gel cincau hitam dijelaskan dalam bentuk diagram alir pada Gambar 3 di bawah ini.
29
Sortasi bahan baku
1 kg tanaman cincau kering Pemotongan ±5 cm
20 liter air + 40 gram abu qi
Gula pasir (150 gram/liter ekstrak) + tepung tapioka (30gram/liter ekstrak) + 20 ml air per 30 gram tepung tapioka (sebagai pelarut)
Pemasakan (100˚C) selama 5-6 jam
Penyaringan
Ampas
±16 liter ekstrak cincau
Pengepresan dengan alat pengepres ulir
Pencampuran diaduk hingga tercampur/larut
Pemanasan hingga campuran mendidih dan mengental Pengisian ke dalam kaleng dalam keadaan panas (±540gram/kaleng)
Exhausting selama 5 menit
Penutupan kaleng dengan double seamer Sterilisasi pada suhu 121˚C selama 15 menit Pendinginan hingga suhu 40˚C
Cincau hitam kaleng Gambar 3. Diagram alir pengalengan gel cincau hitam 30
2.
Pengumpulan Data Penetrasi Panas Dalam Bahan Pangan a. Lakukan kalibrasi pada setiap termokopel dan beri nomor pada setiap termokopel. b. Pasang termokopel pada titik paling dingin (cold point). Pastikan gasket benar-benar rapat. c. Isi wadah dengan produk sampai 90% volume total lalu rapatkan tutup dengan double seamer. d. Ukur dan catat dimensi kaleng dan massa produk. e. Hubungkan termokopel dengan recorder. f. Letakkan wadah (kaleng) dalam retort. g. Atur suhu retort dengan memutar tombol pengatur suhu pada suhu yang diinginkan. h. Nyalakan retort hingga mencapai suhu yang diinginkan. Hidupkan recorder sehingga suhu medium maupun suhu produk selama pemanasan dan pendinginan tercatat. i. Lakukan proses pendinginan setelah waktu proses diinginkan terpenuhi. j. Lakukan perhitungan proses termal berdasarkan data yang diperoleh dengan menggunakan metode umum dan metode formula.
3.
Perhitungan Letalitas Proses Termal a.
Metode Umum (Improved General Methods) Metode umum (trapezoidal) menganggap letalitas antar titik (waktu) yang diukur membentuk garis lurus sehingga letalitas setiap selang waktu adalah luas trapesium dengan tinggi (tn-tn-1), panjang atas dan bawah masing-masing Ln dan Ln-1. Perhitungan dapat dilakukan dengan menggunakan spreadsheed (Excel). Nilai F0 merupakan hasil penjumlahan F0 parsial atau luasan dibawah kurva trapesium seperti pada persamaan II.1. Perhitungan letalitas proses termal dengan metode umum dapat dilakukan dengan menggunakan program Microsoft Excel dari data penetrasi panas yang telah diperoleh. Berikut langkah-langkah perhitungan letalitas proses termal dengan metode umum dengan bantuan Microsof Excel : 1. Masukkan data waktu pada satu kolom (misal kolom A). Rentang waktu tidak harus sama. 2. Masukkan data ∆t pada kolom berikutnya (kolom B) dengan cara t 2-t1 Excel A3 A2 (III.1) 3. 4.
Masukkan data suhu produk pada kolom berikutnya (misalnya kolom C). Pada kolom ketiga (kolom D) masukkan rumus untuk menghitung letalitas dan copy untuk baris-baris di bawahnya pada kolom tersebut.
Excel 10 (( B2 250) / 18)
5. 6.
(III.2) Pada cell pertama kolom ke-4 masukkan rumus untuk menghitung ∆t.L (III.3) Excel B3 * D3 Untuk menduga nilai letalitas sepanjang proses (F0), pada kolom berikutnya (E) tulis rumus penjumlahan tersebut, cell diatasnya dengan kolom sebelumnya pada cell tersebut. Excel E3 D4 (III.4)
b. Metode Formula (Ball Methods) Metode formula digunakan untuk merancang proses termal karena metode ini dapat meramalkan hubungan waktu dengan suhu dalam bahan pangan selama pemanasan. Perhitungan dengan menggunakan metode formula bila kurva pemanasan menunjukkan broken heating curves dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut : 31
1. 2.
Plotkan nilai suhu produk pada titik terdingin terhadap waktu pada kertas semilog. Tarik kurva garis lurus berdasarkan titik-titik pada fase linier seperti pada Gambar 4 dibawah ini.
Gambar 4. Broken Heating Curves
5. 6.
Hitung faktor lag j = Tr – Ta / (Tr – To), fh1 dan fh2 Hitung gbh yang diperoleh dari grafik yang ditarik garis dari kiri ke kanan pada titik potong kurva. Hitung I dimana I = Tm - Ti Hitung nilai
7.
jI t bh g t t bh dan log bh log f h2 g g bh f h1 Hitung waktu proses (t) dengan menggunakan rumus
8.
jI g f h 2 log bh t f h1 log g g bh Kemudian tentukan nilai “g” dimana
3. 4.
1
g 9.
= 10
fh2
f h1 log( jI ) f h1 f h 2 log gbh t
(III.5)
(III.6)
(III.7)
Tentukan nilai (fh/U)g dan (fh/U)gbh dengan cara melakukan interpolasi data dari hubungan nilai fh/U dengan nilai g untuk Stumbo Prosedure seperti pada Gambar 5 dibawah ini. (Asumsi fc=fh2 dan j = jc)
32
fh U
Z=14
g j
Z=18
g j
Z=22
g j
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100
0.000091 0.00175 0.0122 0.0396 0.0876 0.155 0.238 0.334 0.438 1.56 2.53 3.33 4.02 4.63 5.17 5.67 6.13 6.55 8.29 9.63 10.7 11.6 12.4 13.1 13.7 14.2 15.1 15.9 16.5 17.1 17.6
0.0000118 0.00059 0.0038 0.0111 0.0224 0.036 0.053 0.07 0.009 0.37 0.70 1.03 1.32 1.56 1.77 1.95 2.09 2.22 2.68 2.96 3.18 3.37 3.50 3.70 3.80 4.00 4.3 4.5 4.8 5.0 5.2
0.0000509 0.0024 0.0162 0.0506 0.109 0.189 0.287 0.400 0.523 1.93 3.26 4.41 5.40 6.25 7.00 7.66 8.25 8.78 10.88 12.40 13.60 14.60 15.50 16.30 17.00 17.7 18.9 19.9 20.8 21.6 22.3
0.0000168 0.00066 0.0047 0.0159 0.036 0.066 0.103 0.145 0.192 0.68 1.05 1.34 1.59 1.82 2.05 2.27 2.48 2.69 3.57 4.28 4.80 5.30 5.70 6.00 6.20 6.40 6.80 7.10 7.30 7.60 7.80
0.0000616 0.00282 0.020 0.065 0.143 0.25 0.38 0.527 0.685 2.41 3.98 5.33 6.51 7.53 8.44 9.26 10.00 10.67 13.40 15.30 16.9 18.2 19.3 20.3 21.1 21.9 23.2 24.3 25.3 26.2 27.0
0.0000226 0.00106 0.0067 0.0197 0.040 0.069 0.105 0.147 0.196 0.83 1.44 1.97 2.39 2.75 3.06 3.32 3.55 3.77 4.60 5.50 6.10 6.70 7.20 7.60 8.0 8.3 9.0 9.5 9.8 10.1 10.4
Gambar 5. Hubungan nilai fh/U dengan nilai g untuk Stumbo Prosedure 10. Setelah nilai (fh/U)g dan (fh/U)gbh diperoleh, selanjutnya menentukan nilai “r” berdasarkan Gambar 6 dibawah ini.
Gambar 6. Nilai r berdasarkan nilai g 33
11. Hitung nilai U dimana: U
=
f h2 r f h1 f h 2 f h U g f h U g
(III.8)
bh
12. Hitung nilai Fi dengan Fi
= 10
250Tm z
(III.9)
13. Hitung nilai F0 dimana:
F0 =
U Fi
(III.10)
14. Hitung jumlah mikroorganisme akhir setelah pemanasan dengan cara sebagai berikut: N
=
No
10F / D i
4.
(III.11)
o
Pengamatan a.
Nilai pH (AOAC, 1995) Pengukuran derajat keasaman dilakukan dengan bantuan pH meter. Alat terlebih dahulu distandarisasi dengan menggunakan larutan buffer pH 4.0. Formula sampel diambil ±100 ml dalam gelas piala. Elektroda pH meter dicelupkan ke dalam sampel, kemudian dilakukan pembacaan nilai pH sampel setelah diperoleh nilai yang konstan. b.
Total Padatan Terlarut (Muchtadi dan Sugiono, 1990) Pengukuran total padatan terlarut sampel dilakukan dengan menggunakan hand refraktometer Atago PR-201 sebanyak dua tetes sampel yang diteteskan pada refraktometer. Total padatan terlarut dinyatakan dalam ˚Brix. c.
Analisa Mikrobiologi (Uji Total Mikroba) Sampel yang diambil, dihancurkan dengan menggunakan stomacher kemudian diambil 10 ml sampel dan diencerkan dengan 90 ml larutan pengencer. Setelah itu dilakukan pengenceran kembali pada 10-2 dan 10-3, dari tiap pengenceran tersebut diambil 1 ml untuk pemupukan pada cawan petri, setiap pemupukan dilakukan duplo. Setiap cawan petri dituangkan media PCA (Plate Count Agar) dan diinkubasi pada suhu 37˚C selama 48 jam. Kemudian diamati jumlah mikrobanya. d.
Pengukuran Kekuatan Gel Berdasarkan penelitian Asyhar (1988), gel cincau hitam yang dihasilkan diukur kekuatannya dengan Sun Rheometer, dengan kondisi pengukuran sebagai berikut: a. Beban Maksimum = 2 kg b. R/H Hold = 1999 gram c. P/T Press = 30 mm/m d. Kecepatan turun kertas = 300mm/menit e. Kecepatan alat = 30 mm/menit
34
e.
Uji Organoleptik
Uji organoleptik meliputi uji hedonik dan uji ranking terhadap warna, bau, rasa, tekstur, dan penerimaan umum. Panelis yang digunakan merupakan panelis tidak terlatih sebanyak 30 orang. Skala hedonik yang digunakan yaitu pada kisaran 1 sampai 7, dimana 1= sangat tidak suka, 2 = tidak suka, 3 = agak tidak suka, 4 = agak suka, 5 = suka, 6 = sangat suka, dan 7 = amat sangat suka. Sampel dalam beberapa formula langsung disajikan dan dinilai oleh panelis semi tidak terlatih berdasarkan kesukaannya setelah itu dilakukan uji ranking atau pengurutan tingkat kesukaan panelis terhadap formula yang disediakan. Form uji organoleptik dapat dilihat pada Lampiran 8. f.
Pengukuran Sineresis (AOAC, 1995)
Sineresis gel yang terjadi selama penyimpanan diamati dengan menyimpan gel cincau hitam yang terbentuk pada suhu ruang (28˚ - 30˚C) selama 24 jam, 48 jam, dan 72 jam. Masing-masing gel diwadahi dengan cawan untuk menampung air yang dibebaskan dari dalam sel selama penyimpanan. Sineresis gel dihitung dengan menghitung kehilangan berat selama penyimpanan lalu dibandingkan dengan berat awal gel.
AB
100% A dimana : A = berat awal sampel sebelum penyimpanan (gram) B = berat akhir sampel setelah penyimpanan (gram) Sineresis gel =
35
