PENGARUH PENAMBAHAN KAPANG Monascus purpureus PADA BIJI ALPUKAT (Persea Americana Mill) TERHADAP KARAKTERISTIK PIGMEN ALAMI
KARYA TULIS ILMIAH
OLEH DEWI KARTIKA SARI NIM 12.007
AKADEMI ANALIS FARMASI DAN MAKANAN PUTRA INDONESIA MALANG JULI 2015
PENGARUH PENAMBAHAN KAPANG Monascus purpureus PADA BIJI ALPUKAT (Persea Americana Mill) TERHADAP KARAKTERISTIK PIGMEN ALAMI
KARYA TULIS ILMIAH Diajukan kepada Akademi Analis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan progam D-3 bidang Farmasi
OLEH DEWI KARTIKA SARI NIM 12.007
AKADEMI ANALIS FARMASI DAN MAKANAN PUTRA INDONESIA MALANG JULI 2015
ABSTRAK
Sari, Dewi Kartika. 2015. Pengaruh Penambahan Kapang Monascus purpureus Pada Biji Alpukat (Persea Americana Mill) Terhadap Karakteristik Pigmen Alami. Karya Tulis Ilmiah. Akademi Analis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang. Pembimbing: Ambar Fidyasari, S.TP. MP
Kata Kunci
: Monascus purpureus, Biji Alpukat, Pigmen alami
Penggunaan pewarna sintetis berbahaya masih banyak digunakan pada produk makanan. Pewarna sintetis memiliki berbagai efek negative pada kesehatan. Pigmen alami yang dihasilkan oleh kapang Monascus purpureus dapat digunakan sebagai alternative pengganti pewarna sintetis. Monascus purpureus bisa tumbuh baik pada medium yang banyak mengandung amilosa tinggi misalnya beras. Selain beras, salah satu bahan yang dapat digunakan sebagai medium adalah biji alpukat. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh penambahan kapang Monascus purpureus dengan variasi konsentrasi pada biji alpukat terhadap karakteristik pigmen alami. Konsentrasi yang digunakan adalah 5%, 10% dan 15%. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan terdapat pengaruh penambahan kapang Monascus purpureus terhadap karakterisitk pigmen yang dihasilkan. Perlakuan terbaik diperoleh dari perlakuan penambahan kapang 10%. Pada konsentrasi kapang 10% diperoleh karakteristik angkak sebagai berikut intensitas pigmen merah 0.6661, derajat kecerahan (L) 29.8, derajat kemerahan (a*) 18.7, dengan intensitas kelarutan pada air suhu 100oC sebesar 0.9985 dan uji kestabilan pigmen terhadap suhu 121oC didapatkan hasil 0.3353.
i
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Karya Tulis Ilmiah sebagai pesyaratan untuk menyelesaikan program D III di Akademi Analis Farmasi dan Makanan. Tujuan penulisan Karya Tulis Ilmiah ini mendeskripsikan pengaruh penambahan kapang Monascus purpureus pada biji alpukat terhadap karakteristik pigmen alami menggunakan metode sistem fermentasi padat. Sehubungan dengan terselesaikannya Karya Tulis Ilmiah ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Dra. Wigang Solandjari sebagai Direktur Akademi Analis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang. 2. Ambar Fidyasari,S.TP.,M.P. sebagai dosen pembimbing 3. Dra. Wahyu Wuryandari,M.Pd. sebagai dosen penguji I 4. Dr. Misgiati,A.Md., M.Pd. sebagai dosen penguji II 5. Bapak dan Ibu dosen Akademi Analis Farmasi dan Makanan beserta seluruh staf 6. Kedua orang tua dan keluarga besar yang telah memberikan doa, semangat serta motivasinya 7. Teman-teman mahasiswa Akafarma maupun Akfar dan semua pihak yang langsung maupun tidak langsung telah memberikan bantuan dan bimbingan, bantuan serta arahan kepada penulis. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Karya Tulis Ilmiah ini masih mempunyai beberapa kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran akan sangat diharapkan. Semoga Karya Tulis Ilmiah ini dapat berguna dan bermanfaat.
Malang, Juli 2015
Penulis
ii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................... i KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii DAFTAR ISI ...................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ............................................................................................... v DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vi BAB 1PENDAHULUAN .................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang....................................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah.................................................................................. 4
1.3
Tujuan Penelitian ................................................................................... 4
1.4
Kegunaan Penelitian .............................................................................. 5
1.5
Asumsi Penelitian .................................................................................. 5
1.6
Ruang Lingkup dan Keterbatasan Penelitian .......................................... 6
1.7
Definisi Istilah ....................................................................................... 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 8 2.1
Tinjauan tentang Tanaman Alpukat ........................................................ 8
2.2
Tinjauan tentang Biji Alpukat ................................................................ 9
2.3
Tinjauan tentang Monascus purpureus ................................................. 11
2.5
Tinjauan tentang Fermentasi ................................................................ 19
2.6
Tinjauan tentang Sistem Fermentasi Padat ........................................... 22
2.7
Kerangka teori ..................................................................................... 23
2.8
Hipotesis .............................................................................................. 25
BAB III METODE PENELITIAN ..................................................................... 26 3.1
Rancangan Penelitian ........................................................................... 26
3.2
Populasi dan Sampel Penelitian............................................................ 27
3.3
Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................................ 27
3.4
Definisi Operasional Variabel .............................................................. 27
3.5
Instrumen Penelitian ............................................................................ 29
3.6
Pengumpulan Data ............................................................................... 29
3.7
Analisis Data ....................................................................................... 36
iii
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..................................... 37 4.1
Perhitungan Jumlah spora Monascus purpureus ................................... 37
4.2
Pembuatan Tepung Biji Alpukat .......................................................... 38
4.3
Fermentasi Tepung Biji Alpukat dengan Kapang Monascus purpureus 38
4.4
Serbuk Monascus purpureus ................................................................ 40
4.5
Intensitas Pigmen Merah ...................................................................... 40
4.6
Analisis Warna .................................................................................... 42
4.7
Kelarutan Pigmen dalam Air ................................................................ 44
4.8
Stabilitas Pigmen terhadap Suhu .......................................................... 46
BAB V PENUTUP ............................................................................................ 48 5.1
Kesimpulan.......................................................................................... 48
5.2
Saran ................................................................................................... 48
DAFTAR RUJUKAN ........................................................................................ 50
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Komposisi kimia dan sifat-sifat dari pati biji alpukat ........................ 10 Tabel 2.2. Komposisi proksimat dalam 100 g biji alpukat (mg/100 g) ................ 10 Tabel 2.3. Komposisi mineral dalam biji alpukat dalam 100 g (mg/100 g).......... 10 Tabel 2.4 Mikroorganisme penghasil pigmen ..................................................... 12 Tabel 3.1. Definisi Operasional Variabel ............................................................ 28 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Kapang Monascus purpureus ................................. 37 Tabel 4.2 Organoleptis Tepung Biji Alpukat ...................................................... 38 Tabel 4.3 Organoleptis Angkak Biji Alpukat ...................................................... 40
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Bentuk koloni kapang Monascus purpureus ................................... 13 Gambar 2.2. Struktur pigmen produksi kapang Monascus purpureus ................. 17 Gambar 2.3. Morfologi M. purpureus ................................................................ 18 Gambar 3.1 Penutupan Alat Haemocytometer Dengan Gelas Penutup ................ 30 Gambar 3.2 Haemocytometer yang Diamati dengan Menggunakan .................... 31 Gambar 3.3 Titik Perhitungan Spora .................................................................. 31 Gambar 3.4 Alur Perhitungan Spora................................................................... 32 Gambar 4.1. Grafik Intensitas Pigmen Pada Setiap Perlakuan ............................ 41 Gambar 4.2 Grafik Tingkat Kecerahan Pigmen .................................................. 43 Gambar 4.3 Grafik Tingkat Kemerahan Pigmen ................................................. 44 Gambar 4.4 Grafik Kelarutan Pigmen Dalam Air ............................................... 45 Gambar 4.5 Grafik Kestabilan Pigmen Terhadap Suhu ....................................... 46
vi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan Spora Kapang Menggunakan Haemocytometer ........... 53 Lampiran 2. Perhitungan Pembuatan Media PDA dan Larutan Nutrisi ............... 54 Lampiran 3. Perhitungan suspensi spora yang akan diinokulasikan .................... 55 Lampiran 4. Dokumentasi Pembuatan Tepung Biji Alpukat ............................... 56 Lampiran 5. Dokumentasi Fermentasi Monascus purpureus............................... 57 Lampiran 6. Dokumentasi Pengujian Karakteristik Pigmen ................................ 60 Lampiran 7. Data Pengamatan Absorbansi Intensitas Pigmen............................. 61 Lampiran 8. Analisis Statistik Pengaruh terhadap Intensitas Pigmen Menggunakan Uji One Way ANOVA ......................................................................................... 62 Lampiran 9. Data Pengamatan Analisis Warna ................................................... 63 Lampiran 10. Analisis Statistik Derajat Kecerahan Menggunakan one way ANOVA .............................................................................................................. 64 Lampiran 11. Analisis Statistik Derajat Kemerahan Menggunakan one way ANOVA .............................................................................................................. 65 Lampiran 12. Data Pengamatan Kelarutan Pigmen Dalam Air ........................... 66 Lampiran 13. Analisis Statistik Kelarutan Pigmen Menggunakan Uji Two Way ANOVA .............................................................................................................. 67 Lampiran 14. Data Pengamatan Kestabilan Pigmen Terhadap Suhu ................... 70 Lampiran 15. Analisis Statistik Kestabilan Pigmen terhadap Suhu Menggunaka Uji two way ANOVA .......................................................................................... 71
vii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Penggunaan bahan tambahan pada produk makanan saat ini semakin marak khususnya zat pewarna. Penambahan zat warna bertujuan memberikan variasi warna yang menarik. Zat pewarna yang sering digunakan oleh produsen adalah zat pewarna sintetis. Pewarna ini banyak digemari oleh produsen makanan karena harganya lebih murah dibandingkan dengan pewarna alami. Masalah ini tentu saja menjadi perhatian yang lebih bagi produsen agar mendapatkan keuntungan yang lebih besar. Selain itu, kelebihan pewarna sintetis adalah stabilitasnya yang lebih baik dibandingkan dengan pewarna alami sehingga warna yang dihasilkan tetap cerah meskipun sudah mengalami proses pengolahan dan pemanasan. Penambahan zat warna sintetis berbahaya masih sering dilakukan oleh produsen makanan dengan sengaja. Menurut data Dinas Kesehatan Kab.Sleman (2013) tentang pemantauan peredaran makanan telah dilakukan pemeriksaan kimia pada beberapa makanan meliputi kandungan boraks, Rhodamin B, Ponceau G, metanil Yellow, Orange G dan Fast Green. Hasil pemeriksaan 23% sampel yang diperiksa, terdapat penyimpangan parameter boraks dan Rhodamin B.
1
2
Rhodamin B sebenarnya digunakan sebagai pewarna tambahan pada obatobatan, kosmetik, pewarna kain dan sabun, dapat mengakibatkan kerusakan hati, tumor hati, dapat melukai mata dan bersifat karsinogenik atau dapat merangsang sel-sel kanker. Sedangkan metanil yellow yang sebenarnya berfungsi sebagai indikator dalam larutan, obat-obatan dan pemakaian luar dapat menyebabkan muntah, mual, edema paru, nekrosis hati, gangguan ginjal dan kanker saluran urin (Irdawati, 2010). Oleh sebab itu, maka dicari solusi pengganti dari pewarna sintetis yang lebih aman bagi kesehatan. Penggunaan zat warna sintetis dapat digantikan dengan menggunakan zat warna alami yang diperoleh dari hasil alam baik tumbuhan maupun hewan. Penggunaan pewarna alami mempunyai kekurangan yaitu warna kurang stabil, tidak praktis dan mengganggu rasa serta aroma makanan (Marwati, 2010). Kelebihan dari pewarna alami adalah aman untuk dikonsumsi karena proses pembuatannya tidak menggunakan bahan-bahan kimia berbahaya dan tidak meninggalkan residu dalam tubuh (Hapsari & Mulyani, 2010). Selain dari tanaman dan hewan, zat warna alami juga bisa dihasilkan dari mikroorganisme. Salah satu mikroorganisme yang dapat menghasilkan zat warna adalah Monascus purpureus. Monascus purpureus merupakan salah satu jenis jamur yang memiliki metabolit sekunder yang dapat menghasilkan pigmen alami yang tidak toksik dan tidak mengganggu sistem kekebalan tubuh (Nufus, 2013). Kapang ini bisa dimanfaatkan melalui proses fermentasi baik pada substrat padat maupun cair. Monascus purpureus menghasilkan 3 kelompok pigmen yaitu pigmen merah (rubropunctamine dan monascorubramine), pigmen kuning (monascoflavin dan
3
ankaflavin), pigmen jingga (rubropunctatin dan monascorubrin) (Nufus, 2013). Pigmen tersebut bersifat stabil, tidak beracun, dan tidak bersifat karsinogenik (Zubaidah & Dewi, 2014). Di negara-negara Asia khususnya Cina, kapang ini digunakan sebagai penghasil angkak. Angkak adalah produk fermentasi dari beras oleh kapang M.purpureus yang diproduksi dengan sistem fermentasi padat. Angkak digunakan sebagai pengawet dan pewarna makanan seperti daging, ikan dan keju (Kasim, 2005). Pada penelitian yang dilakukan oleh Nufus (2013) Konsentrasi inokulum M.purpureus paling optimum untuk produksi pigmen merah pada substrat tepung biji durian adalah 10%, 5% untuk pigmen jingga dan 15% untuk pigmen kuning. Monascus purpureus bisa tumbuh baik pada medium yang banyak mengandung amilosa yang tinggi dan amilopektin yang rendah misalnya pada beras. Berbagai varietas beras dapat digunakan sebagai medium pertumbuhan kapang M.purpureus. Beras pera dengan intensitas amilosa yang tinggi (20-25%) dan amilopektin yang rendah merupakan substrat yang baik untuk pembuatan angkak(Kasim, 2005). Selain beras, salah satu bahan yang berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan pembuatan angkak adalah biji alpukat. Biji alpukat merupakan limbah industri pertanian yang melimpah namun limbah tersebut masih belum dimanfaatkan secara optimal oleh masyarakat melainkan hanya dibuang begitu saja. Biji alpukat mempunyai kandungan pati yang cukup tinggi yaitu 23% dengan kandungan amilosa 43,3% dan amilopektin 37,7% (Lubis, 2008). Selain kandungan patinya yang cukup tinggi, biji alpukat juga mengandung protein kasar 10,40%, lemak kasar 5,81%, serat kasar 6,11%, Ca 0,70% dan P 0,21% (Nelwida, 2009). Potensi tersebut dapat digunakan sebagai
4
peluang untuk menambah nilai ekonomis pada biji alpukat yang dapat menghasilkan pigmen alami dengan bantuan kapang M.purpureus. Pigmen inilah yang nantinya akan dijadikan sebagai pewarna alami. Pembuatan pigmen alami berbahan dasar biji alpukat sampai saat ini masih belum dilakukan, maka perlu dilakukan penelitian pendahuluan untuk mengkaji pembentukan pigmen yang dihasilkan dari fermentasi biji alpukat menggunakan kapang Monascus purpureus dengan variasi konsentrasi starter yang optimal. Variasi starter yang digunakan adalah 5%, 10%, dan 15% dari ketiga konsentrasi tersebut diharapkan dapat menghasilkan pigmen alami.
1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut 1.
Bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi starter Monascus purpureus
5%, 10% dan 15% pada tepung biji alpukat terhadap karakteristik pigmen alami yang dihasilkan?
1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut 1.
Untuk mengetahui pengaruh penambahan konsentrasi starter Monascus
purpureus 5%, 10% dan 15% pada tepung biji alpukat terhadap karakteristik pigmen alami.
5
1.4 Kegunaan Penelitian 1.4.1 Kegunaan Penelitian untuk Peneliti Adapun kegunaan penelitian ini bagi peneliti adalah menambah pengetahuan dan informasi tentang pigmen alami dari limbah biji alpukat dengan fermentasi Monascus purpureus serta dapat diaplikasikan ke dalam ilmu analisa farmasi dan makanan.
1.4.2 Kegunaan Penelitian untuk Instansi Adapun kegunaan penelitian ini bagi instansi adalah menambah pembendaharaan pustaka sebagai referensi pada penelitian dan pengembangan selanjutnya.
1.4.3 Kegunaan Penelitian bagi Masyarakat Adapun kegunaan penelitian ini bagi masyarakat adalah memberikan informasi kepada masyarakat bahwa limbah biji alpukat dapat digunakan sebagai penghasil pigmen alami setelah difermentasi menggunakan Monascus purpureus sehingga dapat dijadikan sebagai alternatife pengganti pewarna sintetis.
1.5 Asumsi Penelitian Adapun asumsi penelitian ini sebagai berikut. 1.
Kapang Monascus purpureus dapat menghasilkan pigmen alami pada
substrat yang mengandung karbohidrat tinggi khususnya pada kandungan amilosanya (Zubaidah & Sari, 2015).
6
2.
Monascus purpureus memproduksi pigmen merah yang dapat digunakan
sebagai pewarna makanan(Permana, 2004). 3.
Pigmen yang dihasilkan kapang Monascus purpureus dapat dianalisis
menggunakan alat spektrofotometri UV-Vis (Kasim, 2005).
1.6 Ruang Lingkup dan Keterbatasan Penelitian Ruang lingkup dalam penelitian ini adalah biji alpukat diperoleh dari pedagang jus di area kota Malang, pembuatan tepung biji alpukat melalui proses pengeringan menggunakan oven, proses fermentasi menggunakan kapang Monascus purpureus dengan variasi konsentrasi 5%, 10% dan 15%, pengujian karakteristik pigmen yang dihasilkan meliputi intensitas pigmen, analisis warna, kelarutan pigmen dalam air, kestabilan pigmen terhadap suhu, dan kestabilan pigmen terhadap pH. Penelitian dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi dan di Laboratorium Instrumen Putra Indonesia Malang. Keterbatasan dalam penelitian ini adalah biji alpukat yang akan digunakan tidak ditentukan jenisnya. Pigmen yang dihasilkan tidak diuji kestabilannya dalam produk makanan serta tidak diuji kandungan lovastatinnya. Tidak membuat angkak dari beras sebagai pembanding pigmen yang dihasilkan. Analisis warna menggunakan color reader yang dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas MIPA Universitas Brawijaya.
1.7 Definisi Istilah 1.
Kapang adalah sekelompok mikroba yang tergolong dalam fungi dengan
ciri khas memiliki filament (miselium).
7
2.
Monascus purpureus adalah salah satu spesies kapang merah yang
termasuk dalam kerajaan Fungi, kelas Ascomycetes, keluarga Monascidae, ordo Plectascales, genus Monascus, spesies Purpureus dan merupakan jamur yang dapat menghasilkan pigmen alami. 3.
Biji alpukat mempunyai bentuk yang besar, terdiri atas dua keping
(cotyledon), dan dilapisi oleh kulit biji yang tipis melekat. 4.
Tepung biji alpukat adalah partikel padat yang berbentuk butiran halus
melewati ayakan no.20 dan berasal dari biji alpukat. 5.
Pigmen alami adalah zat warna yang terdapat secara alami dan diproduksi
baik secara langsung maupun tidak langsung oleh tumbuhan, hewan, dan beberapa organisme seperti bakteri, alga, dan khamir. 6.
Fermentasi adalah proses dasar untuk mengubah suatu bahan menjadi
suatu bahan lain dengan cara sederhana dan dibantu oleh mikroba. 7.
Karakteristik pigmen adalah sifat–sifat dari pigmen yang dihasilkan
meliputi intensitas pigmen, analisis warna, kelarutannya dalam air, kestabilan pigmen dalam suhu dan pH.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan tentang Tanaman Alpukat Tanaman alpukat (Persea americana Mill) secara umum terbagi atas tiga tipe: tipe West Indian, tipe Guatemalan, dan tipe Mexican. Daging buah berwarna hijau di bagian bawah kulit dan menguning kearah biji. Warna kulit buah bervariasi, warna hijau karena kandungan klorofil atau hitam karena pigmen antosiasin (Chaguaramos, 2002). Menurut Sunarjono (1998), alpukat termasuk tanaman hutan yang tingginya mencapai 20 meter. Bentuk pohonnya seperti kubah sehingga dari jauh tampak menarik. Daunnya panjang (lonjong) dan tersusun seperti pilin. Pohonnya berkayu, umumnya percabangan jarang dan arahnya horizontal. Bunga alpukat keluar paja ujung cabang atau ranting dalam tangkai panjang. Warna bunga putih dan setiap bunga akan mekar sebanyak dua kali(Chandra et al, 2013). Berikut ini adalah toksonomi tanaman alpukat : Kingdom
: Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom
: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi
: Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Magnoliopsida (Berkeping dua / dikotil)
Sub Kelas
: Magnoliidae
8
9
Ordo
: Laurales
Famili
: Lauraceae
Genus
: Persea
Spesies
: Persea Americana Mill
(Chandra et al., 2013)
2.2 Tinjauan tentang Biji Alpukat Biji buah alpukat sampai saat ini hanya dibuang sebagai limbah yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Padahal di dalam biji alpukat mengandung zat pati yang cukup tinggi, yakni sekitar 23%. Biji alpukat tergolong besar, terdiri atas dua keping (cotyledon), dan dilapisi oleh kulit biji yang tipis melekat. Biji tersusun oleh jaringan parenchyma yang mengandung sel-sel minyak dan butir tepung sebagai bahan cadangan makanan (Lubis, 2008). Menurut hasil analisis Alsuhendra, et al., (2007) biji alpukat memiliki kandungan air 12,76 g, kadar abu 2,7 g, kandungan fenol 5449,05 µg/g. Kandungan mineral dari buah alpukat sangat tinggi dibandingkan dengan buah segar lainnya. Abu minimum dalam alpukat California (jenis Rhoad) yaitu 0,54% yang hampir rata-rata dalam buah segar (Rahman, 2009). Biji alpukat kaya akan sumber campuran kompleks senyawa polifenolik mencakup dari yang sederhana katekin dan epikatekin dengan zat polimerik terbesar. Biji alpukat merupakan tempat penyimpanan cadangan makanan bagi tumbuhan, selain buah, batang, dan akar.
10
Tabel 2.1. Komposisi kimia dan sifat-sifat dari pati biji alpukat Komponen Jumlah (%) Kadar pati 10,2 Kadar pati 80,1 *Amilosa 43,3 *Amilopektin 37,7 Protein tn Lemak tn Serat kasar 1,21 Warna putih coklat Kehalusan ganula Halus Rendemen pati 21,3 *Amilosa + amilopektin = pati; tn = tidak dianalisa (Sumber : Lubis 2008)
Tabel 2.2. Komposisi proksimat dalam 100 g biji alpukat (mg/100 g) Kandungan Jumlah Kadar air 9,92 Lemak 16,54 Protein 17,94 Serat 3,10 Abu 2,40 Karbohidrat 48,11 (sumber Arukwe et al., 2012)
Tabel 2.3. Komposisi mineral dalam biji alpukat dalam 100 g (mg/100 g) Kandungan Mineral Jumlah Sodium 0,30 Kalsium 14,15 Magnesium 26,16 Fosfor 31,33 Kalium 100,83 Seng 0,09 Zat besi 0,31 Tembaga 0.98 Timah hitam ND Kadmium ND Khrom ND ND : tidak terdeteksi (sumber Arukwe et al., 2012)
11
2.3 Tinjauan tentang Monascus purpureus Monascus adalah salah satu kapang homotalik yang termasuk kelompok Ascomycetes. Pada tahun 1884, nama Monascus pertama kali diperkenalkan oleh Philippe van Tieghem, dengan nama species M. ruber. Kemudian pada tahun 1895, Went mengisolasi M. purpureus dari angkak di Jawa. Ada tiga species Monascus, yaitu M. purpureus Went, M. ruber van Tieghem, dan M. Pilosus Sato ex Hawksw & Pitt. Selanjutnya, Cannon et al., (1995) menambahkan dua species tambahan yang diisolasi dari sedimen suatu sungai di Iraq, yaitu M. pollens dan M. sanguineus. Species yang paling banyak diteliti adalah M. purpureus. Ada banyak jenis strain yang dilaporkan dalam berbagai publikasi, beberapa diantaranya sering dianggap sebagai spesies tersendiri(Timotius, 2004).
12
Tabel 2.4 Mikroorganisme penghasil pigmen (telah digunakan sebagai pewarna alami makanan atau berpotensi tinggi di bidang pewarna) Mikroorganisme Agobacterium Aurantiacum Paracoccus Carotinifaciens Bradyrhizobium sp. Streptomyces echinoruber Flavobacterium sp. Paracoccus Zeaxanthinifaciens Monascus sp. Monascus sp. Penicillium Oxalicum Blakeslea trispora Fusarium Sporotrichioides Cordyceps unilateralis Ashbya gossypi Monascus sp. Blakeslea trispora Fusarium Sporotrichioides Neurospora crassa Phycomyces Blakesleeanus Penicillium Purpurogenum
Pigmen Bakteri Astaxhantin
Pink-red
RP
Astaxhantin
Pink-red
RP
Canthaxhantin
Dark-red
RP
Rubrolone
Red
DS
Zeaxanthin Zeaxanthin
Yellow Yellow
DS RP
Fungi Ankaflavin Yellow Monascorubramin Red Anthraquinone Red
IP IP IP
Lycopene Lycopene
Red Red
DS RP
Naphtoquinone Riboflavin Rubropunctatin ß-carotene ß-carotene
Deep blood-red Yellow Orange Yellow-orange Yellow-orange
RP IP IP IP DS
ß-carotene ß-carotene
Yellow-orange Yellow-orange
RP RP
Unknown
Red
DS
Melanin
RP
Pink-red
DS
Orange-red
DS
Yeast Saccharomyces Black Neoformans var. nigicans Xanthophyllomyces Astaxanthin Dendrorhous Rhodotorula sp. Torularhodin (Sumber Liu & Nizet, 2009)
Colour
Status*
13
Menurut Wanti (2008) klasifikasi dari Monascus purpureus adalah sebagai berikut: Divisio
: Amastigomycotina
Sub Divisio
: Ascomycotina
Classis
: Ascomycetes
Sub Classis
: Plectomycetidae
Ordo
: Eurotiales
Familia
: Trichocomaceae
Genus
: Monascus
Spesies
: Monascus purpureus Went.
Gambar 2.1. Bentuk koloni kapang Monascus purpureus (sumber Tanggara, 2013) Monascus purpureus memiliki spora yang berentuk bulat dengan diameter 5 mikron atau bulat telur dengan ukuran 6 x 5 mikron (Tanggara, 2013). Monascus purpureus memiliki karakteristik antara lain menghasilkan warna yang khas, berpropagul tipis, dan tumbuh menyebar dengan miselium berwarna abu-abu. Setelah miselium mencapai masa pertumbuhan optimal, warnanya akan berubah menjadi merah keunguan (Purwanto, 2011). Selain itu,
14
Monascus purpureus memproduksi kleistotesia dan aleuriokonidia. Kleistotesia merupakan kantung (askus) yang tertutup sempurna (Tanggara, 2013). Adanya sumber karbon dan nitrogen (amilosa dan metionin) berpengaruh besar terhadap pertumbuhan dan produksi metabolit-metabolit Monascus purpureus (Purwanto, 2011). Hal tersebut disebabkan Monascus purpureus mempunyai aktivitas sakarifikasi dan proteolitik, sehingga dapat tumbuh baik pada medium yang kaya akan amilosa dan metionin. Selain itu, kapang tersebut juga menghasilkan
enzim
maltase,
invertase,
lipase,
oksidase,
dan
ribonuklease (Dhale, 2007). Kapang Monascus dapat mengonversi pati menjadi beberapa senyawa metabolit, diantaranya alkohol, antibiotik, antihipertensi, enzim, asam lemak, flavor, flocculant, keton, asam-asam organik, vitamin, dan pigmen.(Andarwulan & Faradilla, 2012) Produksi pigmen oleh Monascus dipengaruhi oleh tipe substrat yang digunakan dan kondisi selama produksi angkak seperti pH, temperatur, dan kadar air. Monascus purpureus akan tumbuh dengan baik pada suhu 27-32°C (Purwanto, 2011). Pada kondisi pH sekitar 2,5-8 dengan pH optimum 4,0-7,0. Selain
itu,
penambahan
1-10% bahan-bahan
sumber
karbon
(glukosa,
maltosa, atau etanol) dan 0,1-0,5% sumber nitrogen (pepton dan amonium nitrat) pada substrat, dapat
meningkatkan kemampuan inokulum dalam
memproduksi pigmen(Andarwulan & Faradilla, 2012). Pigmen Monascus dibedakan menjadi dua, yaitu pigmen intraseluler (tidak larut air), dan pigmen ekstraseluler (larut air). Pigmen merah, kuning dan oranye tidak larut air, tetapi dapat bereaksi dengan gugus amino yang
15
kemudian menghasilkan cincin piran sehingga larut air. Reaksi pigmen dengan gugus amino membuat daya larutnya pada air tinggi (Tanggara, 2013).
2.4 Tinjauan tentang Pigmen Monascus purpureus Pigmen Monascus merupakan cairan berwarna merah yang keluar dari ujung hifanya . Pada waktu kultur ini masih muda, cairan ini tidak berwarna, tetapi seiring dengan pertumbuhan umur kultur, cairan tersebut berubah menjadi merah. Cairan tersebut akan terdifusi keseluruh substrat setelah keluar dari ujung hifanya. Selain dikeluarkan dari ujung-ujung hifanya, pigmen ini juga terdapat di dalam hifa (Purwanto, 2011). Pigmen Monascus sp. merupakan metabolit sekunder yang mulai terbentuk pada fase pertumbuhan lambat dan semakin meningkat pada fase pertumbuhan
stasioner.
Metabolit
tersebut
termasuk
dalam kelompok
poliketida. Poliketida merupakan senyawa alam yang dibentuk dari unit-unit asetat, dengan bentuk aktif asetil CoA dan malonil CoA. Pigmen Monascus sp. termasuk dalam kelompok heksaketida, karena dibentuk dari enam unit asetat. Pigmen yang dihasilkan oleh kapang tersebut memiliki warna merah, merah keunguan dan kuning. Pigmen tersebut mempunyai kelarutan yang tinggi, warnanya stabil, mudah dicerna dan tidak bersifat karsinogenik. Monaskorubin dan monaskoflavin merupakan pigmen utama pada angkak, yang keduanya dibedakan berdasarkan kelarutannya dalam eter(Tanggara, 2013). Stabilitas pigmen angkak sangat dipengaruhi oleh sinar matahari, sinar ultraviolet, keadaan asam dan basa (pH), suhu, dan oksidator. Pigmen
16
angkak lebih stabil pada pH 9 dibandingkan dengan pH 7 dan pH 3. Pemanasan pada suhu 100oC selama satu jam tidak menyebabkan kerusakan nyata terhadap pigmen angkak (Wanti, 2008). Penggunaan
pigmen
Monascus
telah
diterapkan
pada
beberapa
kelompok pangan. Dosis yang digunakan untuk pewarna pangan hewani berkisar 2000-4000 ppm ekstrak Monascus. Pigmen Monascus baik untuk pewarna makanan atau minuman yang memiliki pH netral, tidak perlu pemanasan yang lama, dan tidak terkena sinar matahari langsung selama penyimpanan atau transportasi. Penyinaran langsung dengan sinar matahari menyebabkan degadasi pigmen(Tanggara, 2013). 2.4.1 Karakteristik Pigmen Angkak Telah
disebutkan
sebelumnya
bahwa
selama
proses fermentasi,
terbentuk sejumlah pigmen warna pada angkak. Pigmen yang diproduksi selama fermentasi ini sekurang-kurangnya ada enam jenis, yaitu 2 jenis pigmen kuning: monascin (C21H26O5) dan ankaflavin (C23H30O5), 2 jenis pigmen oranye: rubropunctatin (C21H22O5) dan monascorubrin (C23H26O5), dan 2 jenis pigmen merah:
rubropunctamin
(C23H27NO4) (K.H.Timotius, 2004).
(C21H23NO4)
dan
monascorubramin
17
Gambar 2.2. Struktur pigmen produksi kapang Monascus purpureus (sumber Dhale, 2007)
Pendeteksian pigmen angkak dapat dilakukan secara spektrofotometri. Pigmen kuning, oranye, dan merah dapat dideteksi oleh spektrofotometer secara berturutturut pada panjang gelombang 400, 470, dan 500 nm(Andarwulan & Faradilla, 2012).
18
A
B
C
Gambar .2.3. Morfologi M. purpureus 3090 dilihat dengan foto mikroskop fase-kontras (x 1000). A. Bagian morfologi menghasilkan pigmen kuning (garis = 1,5 µm); B. Bagian ascomata menghasilkan pigmen jingga (orange) (garis = 2,5 µm); dan C. Bagian ascomata dewasa menghasilkan pigmen merah (garis = 4 µm) (Sumber Permana, 2004). Pigmen-pigmen pada angkak cukup stabil selama proses autoklaf pada kisaran pH yang luas walau lebih disukai pada pH basa atau netral. Pigmen ini juga stabil selama penyimpanan pada temperatur dingin. Berdasarkan hasil penelitian Fabre et al. (1993), warna pada saus dan pasta yang diwarnai dengan pigmen merah Monascus masih bertahan 92-98 % setelah 3 bulan penyimpanan di temperatur 4oC. Namun demikian, pigmen ini tidak stabil jika terpapar cahaya (warna yang tersisa hanya 20 % setelah 50 hari) dan panas (55 % warna
hilang akibat
pemanasan selama 2 jam pada temperatur 100 oC)
(Andarwulan & Faradilla, 2012). Hasil penelitian Carvalho, et al (2005) menunjukkan efek pH dan jenis larutan terhadap kestabilan pigmen angkak. Pigmen yang dilarutkan dalam air pada kisaran pH 4-8 dan diinkubasi pada temperatur yang sama mengalami degadasi yang bervariasi. Sampel dengan pH yang lebih rendah mengalami
19
degadasi warna yang lebih cepat dibandingkan sampel dengan pH yang lebih tinggi. Efek pH terhadap degadasi pigmen ini tidak tampak untuk sampel dengan pelarut etanol. Hal ini kemungkinan karena asam meningkatkan interaksi air dengan pigmen. Interaksi ini dapat berupa pemutusan ikatan ester pada rubropunctamin atau monascorubramin. Pada sampel dengan pelarut etanol, keberadaan air sangat sedikit atau tidak ada sehingga pH larutan tidak mempengaruhi kestabilan pigmen. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa pigmen angkak tidak cocok diaplikasikan pada makanan asam berair seperti susu fermentasi. Sebaliknya, pigmen angkak cocok digunakan pada pangan kering atau minuman berbasis alkohol seperti wine(Andarwulan & Faradilla, 2012).
2.5 Tinjauan tentang Fermentasi Fermentasi berasal dari kata fervere (Latin), yang berarti mendidih, menggambarkan aksi ragi pada ekstrak buah selama pembuatan minuman beralkohol (Sulistyaningrum,2008). Dalam arti sempit fermentasi adalah suatu proses kimia dimana terjadi pembentukan gas dan busa. Sedangkan fermentasi dalam arti luas adalah proses melibatkan aktifitas mikroba untuk memperoleh energi melalui pemecahan substrat yang berguna untuk keperluan metabolisme dan pertumbuhannya sehingga dapat menyebabkan perubahan sifat bahan pakan sebagai akibat dari pemecahan kandungan zat makanan dalam bahan pakan tersebut (Lunar, 2012). Proses fermentasi mikroba akan membutuhkan sejumlah energy untuk pertumbuhannya dan perkembangbiakkannya yang akan diperoleh melalui perombakan zat makanan di dalam substrat. Perubahan kimia yang terjadi di
20
dalam substrat diakibatkan oleh aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroba tersebut yang meliputi perubahan molekul yang mudah dicerna. Produk fermentasi dapat memperbaiki sifat-sifat bahan dasar seperti meningkatkan kecernaan, menghilangkan senyawa beracun, menimmbulkan rasa, dan aroma yang disukai. Faktor yang menentukan keberhasilan proses fermentasi adalah suhu pertumbuhan, ketebalan substrat, bentuk dan ukuran partikel, kelembaban, aerasi dan jumlah mikroba dalam inokulum. 1. Air Mikroba tidak akan tumbuh tanpa adanya air. Air bertindak sebagai pelarut dan sebagian besar aktifitas metabolic dalam sel dilakukan dalam lingkungan air. Air merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba dan kelangsungan proses fermentasi. 2. Konsentrasi Substrat dan Nutrien Pertumbuhan kapang akan optimal jika nutrient yang diperlukan dan kondisi media sesuai. Semua mikroba memerlukan nutrient dasar untuk kehidupan dan pertumbuhannya seperti vitamin dan mineral. 3. Derajat Keasaman (pH) Derajat keasaman (pH) merupakan petunjuk aktivitas ion H dalam suatu larutan. Pada proses fermentasi, pH sangat berpengaruh terhadap laju pertumbuhan mikroba, dan berhubungan erat dengan suhu. Jika suhu naik, pH optimum untuk pertumbuhan juga naik.
21
4. Suhu Suhu merupakan salah satu faktor penting dalam mempengaruhi pertumbuhan mikroba. Masing-masing mikroba mempunyai suhu optimum, minimum, dan maksimum untuk pertumbuhannya. Suhu akan berpengaruh terhadap ukuran sel, produk metabolik seperti pigmen dan toksin, kebutuhan zat gizi, reaksi enzimatik, dan komposisi kimia sel. 5. Dosis Inokulum Dalam lingkungan tertentu, dosis inokulum yang digunakan menentukan panjang pendeknya waktu inkubasi untuk mendapatkan hasil fermentasi yang baik. Inokulum mengandung spora yang pada pertumbuhannya menghasilkan enzim yang dapat menguraikan substrat menjadi komponen yang lebih sederhana, lebih mudah larut serta menghasilkan flavor dan aroma yang khas. Jumlah spora yang terlalu sedikit akan memperlambat laju pertumbuhan sehingga memberikan kesempatan kepada mikroba lain yang mampu bersaing dengan mikroba yang ada. Jumlah mikroba yang terlalu banyak akan menyebabkan sporulasi yang terlalu cepat sehingga sebagian energy kinetic tidak digunakan untuk memperbanyak sel. Jumlah koloni mikroba yang optimal untuk fermentasi adalah 1 x 10 7 6. Lama Inkubasi Lama inkubasi berkaitan erat dengan waktu yang dapat digunakan oleh mikroba untuk tumbuh dan berkembang biak. Semakin lama waktu fermentasi maka semakin banyak kandungan zat yang digunakan kapang untuk hidupnya sehingga kandungan zat makanan yang tersisa semakin sedikit.
22
7. Aerasi Aerasi bertujuan untuk mensuplai oksigen dan membuang CO 2 pada fermentasi aerobic. Oksigen diperlukan untuk mendapatkan energy melalui oksidasi CO2 dan air. Aerasi yang baik adalah mengalirnya udara ke seluruh bagian media. 8. Bentuk dan ukuran partikel Keseragaman partikel substrat akan mempermudah penyebaran spora yang diinokulasikan dalam substrat tersebut. Ukuran partikel yang terlalu kasar atau terlalu halus akan mempersulit aerasi.
2.6 Tinjauan tentang Sistem Fermentasi Padat Fermentasi adalah proses dasar untuk mengubah suatu bahan menjadi suatu bahan lain dengan cara sederhana dan dibantu oleh mikroba. Proses fermentasi ini merupakan bioteknologi sederhana (Sibarani, 2010). Sistem fermentasi padat merupakan salah satu metode fermentasi yang melibatkan pertumbuhan mikroorganisme pada partikel-partikel padat yang lembab. Kelembaban tersebut terjadi akibat adanya udara dan sedikit air yang mengisi celah-celah sempit antar partikel. Hal tersebut membuat metode ini bersifat aerobik. Penerapan metode ini sering dilakukan pada mikroorganisme jenis kapang. Namun berdasarkan hasil penelitian ternyata beberapa spesies bakteri
dan
khamir juga dapat ditumbuhkan menggunakan metode tersebut
(Mitchell, 2005). Bahan yang sering digunakan dalam sistem fermentasi padat antara lain biji-bijian,sereal, dedak, kacang-kacangan, dan lignoselulosa (Waites, 2001).
23
Beberapa faktor lingkungan yang mempengaruhi sistem fermentasi padat antara lain kandungan air, temperatur, dan aerasi. Kadar air sangat berpengaruh terhadap aktifitas
mikroorganisme. Kandungan air yang terlalu
rendah menyebabkan substrat sulit diakses oleh mikroorganisme. Sebab selama proses fermentasi, air dalam substrat akan mengalami penguapan akibat aktifitas metabolik
mikroorganisme.
mikroorganisme.
Sedangkan
Sehingga
akan
kandungan
air
memperlambat yang
terlalu
pertumbuhan tinggi
akan
menyebabkan terjadinya penurunan porositas, penurunan difusi oksigen, dan pertukaran gas dalam substrat. Hal tersebut menyebabkan sulitnya degadasi substrat dan tingginya tingkat kontaminasi (Waites, 2001). Temperatur fermentasi juga akan
berpengaruh terhadap terjadinya
penguapan air dalam substrat. Hal tersebut juga dipengaruhi adanya aerasi dan agitasi. Sedangkan aerasi berkaitan dengan sistem fermentasi padat yang bersifat aerobik. Adanya oksigen yang masuk dapat menurunkan temperatur, mengurangi
jumlah CO2, dan mengurangi kadar senyawa volatil yang dapat
menghambat pertumb uhan
mikroorganisme.
Namun
laju
alir
oksigen
dipengaruhi oleh kandungan air dalam substrat. Apabila kandungan air dalam substrat tinggi akan mengganggu difusi oksigen (Waites, 2001).
2.7 Kerangka teori Penggunaan zat pewarna pada produk makanan saat ini semakin marak Tujuan dari penambahan zat pewarna untuk memberikan variasi warna yang menarik. Pewarna yang sering digunakan adalah zat warna sintetis karena harganya lebih murah, namun dapat mengganggu kesehatan jika dikonsumsi
24
dalam waktu cukup lama. Penggunaan zat warna sintetis dapat digantikan dengan menggunakan zat warna alami yang diperoleh dari tumbuhan maupun hewan. Selain dari tanaman dan hewan, zat warna alami juga bisa dihasilkan dari mikroorganisme, salah satunya adalah Monascus purpureus. Monascus purpureus bisa tumbuh baik pada medium yang banyak mengandung amilosa yang tinggi dan amilopektin yang rendah misalnya pada beras. Selain beras, salah satu bahan yang berpotensi untuk dijadikan sebagai media tumbuh dari kapang tersebut adalah biji alpukat. Biji alpukat mempunyai kandungan pati yang cukup tinggi yaitu 23% dengan kandungan amilosa 43,3% dan amilopektin 37,7%. Potensi tersebut dapat digunakan sebagai peluang untuk menambah nilai ekonomis pada biji alpukat yang dapat menghasilkan pigmen alami dengan bantuan kapang M.purpureus. Pigmen yang dihasilkan berasal dari keluarnya cairan ganular melewati ujung-ujung hifa Monascus purpureus. Ketika kultur masih muda, cairan ekskresinya tidak berwarna, tetapi secara bertahap terjadi perubahan menjadi kemerahan. Hal ini terjadi karena pada waktu kultur masih muda, semua nutrisi dipakai untuk pertumbuhan dan setelah dewasa sebagian nutrisi dipakai untuk membentuk pigmen angkak. Proses pembentukan pigmen pada Monascus sp diawali dari tetraketida yang terbentuk melalui reaksi kondensasi satu molekul asetil-CoA dengan tiga molekul malonil-KoA. Tetraketida memperoleh satu molekul malonil-CoA membentuk pentaketida kemudian pentaketida mendapat satu lagi molekul malonil-CoA dan membentuk heksaketida dan akhirnya terbentuk pigmen merah (Hajjaj et al., 1999).
25
2.8 Hipotesis Terdapat pengaruh penambahan kapang Monascus purpureus terhadap tepung biji alpukat yang digunakan sebagai substrat dalam memproduksi pigmen.
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian Berdasarkan permasalahannya penelitian ini termasuk dalam penelitian eksperimental yang bertujuan mengetahui pengaruh penambahan kapang Monascus purpureus pada biji alpukat sebagai penghasil pigmen alami. Penelitian eksperimen merupakan penelitian yang mengubah satu atau lebih faktor pada situasi yang terkontrol untuk melihat pengaruh dari faktor tersebut (Prabandari, 2014). Adapun tahapan-tahapan dalam penelitian ini meliputi persiapan, pelaksanaan, dan akhir. Tahap persiapan dalam penelitian ini yaitu menentukan populasi dan sampel penelitian, menentukan lokasi dan waktu penelitian, serta mempersiapkan peralatan dan menghitung kebutuhan bahan yang akan digunakan saat penelitian. Tahap pelaksanaan yaitu pembuatan tepung biji alpukat, proses fermentasi menggunakan kapang Monascus purpureus, pengujian karakteristik pigmen hasil fermentasi tepung biji alpukat meliputi intensitas pigmen menggunakan spektrofotometri UV-Vis, analisis warna derajat kemerahan (a*) dan kecerahan (L*) menggunakan color reader, pengujian kelarutan pigmen dalam air , uji kestabilan pigmen terhadap suhu dan kestabilan pigmen terhadap pH. Tahap akhir meliputi analisis data yang diperoleh, diolah, diinterpretasikan terhadap hasil penelitian untuk mengetahui pengaruh penambahan kapang
26
27
Monascus purpureus terhadap pigmen alami yang dihasilkan pada substrat tepung biji alpukat.
3.2 Populasi dan Sampel Penelitian 3.2.1 Populasi penelitian Populasi dalam penelitian ini adalah tepung biji alpukat (Persea Americana Mill). 3.2.2 Sampel Penelitian Sampel dalam penelitian ini adalah 100g tepung biji alpukat hasil fermentasi dengan kapang Monascus purpureus. Sampel tersebut digunakan untuk penentuan karakterisasi pigmen alami sebelum dan sesudah proses fermentasi.
3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian 3.3.1 Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi dan Laboratorium Farmakognosi Akademi Analis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang, Laboratorium Mikrobiologi Fakultas MIPA di Universitas Brawijaya. 3.3.2 Waktu Penelitian Waktu penelitian ini dimulai dari proses penyusunan proposal pada bulan November 2014 sampai terselesaikannya Karya Tulis Ilmiah tahun 2015.
3.4 Definisi Operasional Variabel Dalam penelitian ini terdapat variabel bebas dan terikat. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah penambahan konsentrasi starter Monascus
28
purpureus. Sedangkan variabel terikat dalam penelitian ini adalah karakteristik pigmen yang dihasilkan oleh fermentasi tepung biji alpukat. Tabel 3.1. Definisi Operasional Variabel Variabel
Definisi Operasional Banyaknya starter Monascus purpureus yang dibutuhkan untuk memfermentasi tepung biji alpukat menggunakan konsentrasi 5%, 10%, dan 15%
Indikator
Konsentra si kapang
Sub Variabel 5%, 10% dan 15%
Karakteris tik pigmen
Intensitas Pigmen
Tingkatan nilai absorbansi pigmen yang dihasilkan dari fermentasi tepung biji alpukat. Proses pengukuran warna meliputi tingkat kecerahan dan tingkat kemerahan pada sampel setelah difermentasi dengan Monascus purpureus Sampel dilarutkan dalam air pada suhu 25ºC, 60ºC, 80ºC dan 100ºC.
Larutan sampel didiamkan dalam oven selama 1 jam pada suhu 25ºC, 70ºC dan 121ºC.
Absorbansi pigmen pada suhu ruang
Analisis Warna
Kelarutan Pigmen dalam Air
Kestabilan Pigmen terhadap Suhu
Alat ukur Haemo cytomet er
Hasil ukur cfu/ml
Skala
Absorbansi pigmen semakin meningkat semakin bagus. 0-100 untuk kecerahan dan +100 untuk kemerahan
spektro fotomet ri UVVis 500nm.
absorb ansi
Rasio
Colorid er
-
Rasio
Absorbansi pigmen semakin meningkat semakin bagus.
spektro fotomet ri UVVis pada panjang gelomb ang 500nm. spektro fotomet ri UVVis 500nm.
absorb ansi
Rasio
absorb ansi
Rasio
Jumlah kapang 2 x 106 hingga 2 x 108 cfu/ml
rasio
29
3.5 Instrumen Penelitian 3.5.1 Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah blender, loyang, pisau, inkubator, autoklaf, glasswere, pH meter, termometer, neraca analitik, mikro pipet, ose, bunsen, oven, haemocytometer, color reader, rotary shaker, vortex homogenizer, spektrofotometri UV-Vis. 3.5.2 Bahan Bahan yang digunakan antara lain biji alpukat yang diperoleh dari pedagang jus di area Malang, kultur Monascus purpureus yang diperoleh dari BPPT Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya, medium PDA, ethanol 95%, KOH 0.25M, HCl 0.1M, NH4NO3 , MgSO4.7H2O,KH2PO4,Na2S2O5, alkohol 70%, akuades, kertas coklat, spiritus, methanol 96%, buffer Na-sitrat pH 3, buffer Na-fosfat pH 7, dan asetonitril.
3.6 Pengumpulan Data Metode pengumpulan data merupakan cara yang digunakan untuk mendapatkan data yang dibutuhkan untuk menjawab permasalahan dalam penelitian. 3.6.1 Pemeliharaan dan Perbanyakan Monascus purpureus Medium yang digunakan untuk menumbuhkan M.purpureus adalah PDA (Potato Dekstrose Agar). Medium dibuat dengan mencampurkan serbuk PDA dengan aquades dengan takaran tertentu. Standar pembuatannya yaitu untuk 1L medium PDA, dibutuhkan 39g serbuk PDA. Setelah dicampurkan dengan aquades dan diaduk hingga homogen, medium dipanaskan di hot plate dan magnetic
30
stirrer hingga mendidih. disterilkan di autoclave pada suhu 1210C selama 15 menit. Setelah disterilkan, media didinginkan sampai suhu ruangan. Dimasukkan media PDA ke dalam tabung reaksi untuk membuat media miring,
tunggu
sampai
membeku.
Isolat
kapang
Monascus
purpureus
diinokulasikan menggunakan kawat ose. Diinkubasi selama 6 hari pada suhu 3031oC (Nufus, 2013). 3.6.2 Perhitungan jumlah spora Monascus purpureus Perhitungan jumlah spora yang diproduksi oleh Monascus purpureus dilakukan menggunakan alat haemocytometer dengan cara diambil koloni M.purpureus yang sudah diinokulasikan pada agar miring. Pengamatan jumlah spora dilakukan dengan cara manambahkan 9ml aquades steril pada setiap tabung yang berisi kultur M. purpureus. Hifa yang menempel pada medium dikeruk perlahan menggunakan jarum ose hingga didapatkan suspensi sporanya, setelah itu suspensi spora dipindahkan dihomogenkan
kedalam
tabung
kosong
dan
dengan cara divortex, lalu dipipet dan diteteskan satu tetes
kedalam bidang hitung haemocytometer dan ditutup dengan gelas penutup.
Gambar 3.1 Penutupan Alat Haemocytometer Dengan Gelas Penutup (Sumber : (Yuliani, 2013)
31
Kemudian dengan menggunakan perbesaran 400x, spora M.purpureus dapat terhitung dibawah mikroskop. Spora yang dihitung hanya pada daerah dengan nomor 3 dengan bidang hitung (1+2+3+4+5) seperti yang tersaji pada Gambar 3.2
Gambar 3.2 Haemocytometer yang Diamati dengan Menggunakan Mikroskop (Sumber : (Yuliani, 2013)
Pada daerah dengan nomor tiga terdapat 25 kotak. Dari 25 kotak tersebut dipilih lima kotak saja yang dijadikan tempat perhitungan spora M. purpureus, yaitu kotak A, B, C, D dan E. Seperti yang tersaji dalam Gambar 3.3
Gambar 3.3 Titik Perhitungan Spora (Sumber : (Yuliani, 2013)
32
Setiap kotak A, B. C, D memiliki enambelas kotak kecil. Perhitungan spora seperti yang terdapat pada Gambar 3.5
Gambar 3.4 Alur Perhitungan Spora (Sumber : (Yuliani, 2013)
Setelah didapat jumlah spora, lalu dihitung jumlah spora/ml pada bidang hitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: 𝑆 = 𝑅𝑥𝐾𝑥𝐹
Keterangan : S : Jumlah spora/ml R : Jumlah rata-rata spora pada 5 bidang pandang haemocytometer K : Konstanta koefisien alat (2,5 x 105) F : Faktor Pengenceran yang dilakukan (Yuliani, 2013) 3.6.3 Persiapan Suspensi Kapang Monascus purpureus Suspensi spora M.purpureus dibuat dengan cara ditambah 9ml aquades steril. Suspensi yang didapat kemudian divorteks hingga homogen dan dihitung
33
jumlah sporanya menggunakan haemocytometer. Untuk mendapatkan banyaknya suspensi spora yang diinokulasikan maka digunakan rumus sebagai berikut : 𝑥=
𝑛 𝑥 10 100
Keterangan : x
: Banyaknya suspensi spora yang digunakan
n
: Konsentrasi yang digunakan
10
: 10g substrat yang digunakan
Penentuan konsentrasi dibuat berdasarkan perbandingan konsentrasi dengan banyak substrat yang digunakan. Pada 5% (v/b), 10g substrat diinokulasikan dengan 0,5ml suspensi spora M.purpureus. Konsentrasi 10% (v/b), 10g substrat diinokulasikan dengan 1ml suspensi spora M.purpureus. Konsentrasi 15% (v/b), 10g substrat
diinokulasikan dengan 1,5ml suspensi spora
M.purpureus(Yuliani, 2013). Penambahan inokulum yang dianjurkan untuk fermentasi padat adalah sebanyak 2 x 106 hingga 2 x 108 cfu/ml(Zubaidah & Sari, 2015) 3.6.4 Pembuatan Tepung Biji Alpukat Metode perlakuan awal yang dilakukan adalah pemilihan biji alpukat yang baik, pencucian biji alpukat, pengelupasan kulit biji, dan teknik pemotongan biji
alpukat. Pengelupasan kulit biji alpukat dapat dilakukan dengan
menggunakan pisau karena kulit biji alpukat tipis dan mudah dikelupas. Pemotongan biji alpukat dilakukan secara irisan (slicing) dengan tebal kira-kira 0,5 mm . Untuk pembuatan larutan: padatan sebanyak 1 gram kemudian dimasukkan ke dalam gelas kimia dan ditambahkan dengan aquades hingga volume yang
34
ditentukan diaduk dengan menggunakan batang pengaduk hingga padatan larut dalam aquades. Biji alpukat direndam dengan larutan natrium metabisulfit, perendaman selama 24 jam, rasio biji alpukat dan larutan perendam (F/S) 1:5 (gr/mL). Biji alpukat yang sudah direndam kemudian dicuci menggunakan aquades kemudian dikeringkan dengan oven pada suhu 50oC sampai kering (Chandra & Inggrid, 2013). 3.6.5 Persiapan Medium Fermentasi Tepung biji alpukat ditimbang dengan menggunakan timbangan digital dengan berat 10g untuk setiap cawan petri. Setiap cawan petri kemudian ditambahkan 4ml larutan nutrisi yang mengandung : 0,25% (b/v) KH2PO4, 0,15% (b/v) NH4NO3, dan 0,1% (b/v) MgSO4.7H2O dalam 12,5ml akuades (Tedjautama & Zubaidah, 2014). Selain itu, pH substrat diatur hingga mencapai pH 6.0 dengan 0,1M NaOH atau 0,1M HCl. Kemudian cawan petri ditutup menggunakan kertas coklat dan disterilisasi dengan autoklaf 1210C selama 15 menit dengan tekanan 15 psi (Ahmad et al, 2009). 3.6.6 Fermentasi Monascus purpureus pada Substrat Tepung Biji Alpukat Substrat yang telah disterilkan didinginkan sampai suhu ± 300C. Kemudian diinokulasikan dengan suspensi spora kapang M.purpureus dengan konsentrasi inokulum yang terdiri atas 5%, 10%, 15% (v/b). Cawan petri ditutup dengan kertas coklat steril agar tidak terjadi kontaminasi. Fermentasi akan dilakukan pada suhu ± 300C selama 14 hari(Zubaidah & Sari, 2015) .
35
3.6.7 Sampling Pengambilan Substrat Sampling pengambilan substrat tepung biji alpukat yang telah difermentasi oleh Monascus purpureus selama 14 hari dikeringkan dengan oven kering suhu 700C selama 24 jam dan dihancurkan menggunakan blender kering hingga diperoleh serbuk (Zubaidah & Sari, 2015). 3.6.8 Analisis Intensitas Pigmen Serbuk hasil fermentasi ditimbang 0,05g yang sudah dikeringkan terlebih dahulu. Diekstrak menggunakan 10mL methanol 96%. Larutan kemudian dishaker dengan kecepatan 200 rpm selama 1 jam. Larutan selanjutnya dipisahkan dari residu dengan menggunakan kertas saring dan dibiarkan mengendap. Filtrat yang diperoleh dimasukkan dalam kuvet dan diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer pada λ 500nm. Sebelumnya spektrofotometer dikalibrasi dengan menggunakan methanol 96% sebagai blankonya(Zubaidah & Sari, 2015). 3.6.9 Analisis Warna Serbuk angkak dimasukkan dalam plastik transparan kemudian target pembacaan a* (derajat kemerahan) dan L* (kecerahan) ditentukan, hasil pembacaan yang tertera dalam color reader dicatat(Zubaidah & Sari, 2015). 3.6.10 Uji Kelarutan Pigmen dalam Air Dalam 4 tabung reaksi diisi dengan air masing-masing 10mL bersuhu 25ºC, 60ºC, 80ºC dan 100ºC. Masing-masing tabung tersebut ditambahkan serbuk angkak sebanyak 60mg dan divortex selama 30 detik. Larutan selanjutnya disaring menggunakan kertas saring dan filtrat yang diperoleh kemudian diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer pada λ 500nm (Zubaidah & Sari, 2015).
36
3.6.11 Uji Kestabilan Pigmen terhadap Suhu Sebanyak 600mg serbuk angkak dilarutkan dalam 100mL air dan selanjutnya disaring. Larutan dipindahkan ke dalam 4 tabung reaksi yang masingmasing berisi 10mL larutan filtrat. Masing-masing tabung selanjutnya dipanaskan dalam oven dengan suhu 25ºC, 70ºC dan 121ºC selama 1 jam dan diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer pada λ 500nm(Zubaidah & Sari, 2015).
3.7 Analisis Data Data yang didapatkan dari hasil identifikasi karakteristik pigmen yang dihasilkan dari fermentasi tepung biji alpukat menggunakan kapang Monascus purpureus dilakukan pengolahan data menggunakan metode RAL. Pada pengujian intensitas pigmen dan analisis warna yang meliputi derajat kecerahan dan derajat kemerahan, hasilnya dianalisis menggunakan metode one way ANOVA. Sedangkan untuk pengujian kelarutan pigmen dalam air dan uji kestabilan pigmen pada suhu digunakan metode analisis two way ANOVA. menggunakan program SPSS 15.
Data ini diolah
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan Jumlah spora Monascus purpureus Pada penelitian ini menggunakan kapang Monascus purpureus.
Jenis
Monascus merupakan kapang yang diketahui telah banyak digunakan di Asia selama berabad-abad sebagai pewarna makanan dan minuman. Sebelum digunakan untuk inokulum maka kapang ini perlu dihitung apakah jumlahnya sesuai untuk proses fermentasi padat. Perhitungan jumlah spora Monascus purpureus bertujuan untuk mengetahui jumlah kapang tiap mL dan dihitung menggunakan haemocytometer (Lampiran 1). Penambahan inokulum yang dianjurkan untuk fermentasi angkak berkisar antara 2x10 6 hingga 2x108 cfu/mL (Zubaidah & Sari, 2015). Setelah dilakukan perhitungan kapang Monascus purpureus menggunakan haemocytometer diperoleh hasil sebagai berikut : Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Kapang Monascus purpureus Ulangan Ulangan I Ulangan II Ulangan III
Jumlah kapang (cfu/mL) 2,95 x 107 2,9 x 107 2,95 x 107
Dari hasil di atas, jumlah kapang yang akan digunakan memenuhi syarat yang dianjurkan untuk proses fermentasi. Suspensi kapang yang dihasilkan berwarna orange yang berasal dari warna kapang Monascus purpureus.
37
38
4.2 Pembuatan Tepung Biji Alpukat Biji alpukat yang sudah disortasi diiris tipis-tipis kemudian direndam dengan larutan natrium metabisulfit. Fungsi dari larutan natrium metabisulfit adalah untuk mencegah proses browning (pencoklatan). Menurut (Chandra et al., 2013) proses browning disebabkan oleh senyawa fenolik dopamine (3,4dihidroksi phenilalanin) secara ezimatik oleh reaksi antara oksigen dengan substrat fenolik dengan katalisator polifenol oksidase. Dalam 1L larutan natrium metabisulfit berisikan rajangan biji alpukat sebanyak 200g. Setelah dilakukan perendaman selama 1 hari, rajangan biji alpukat dioven pada suhu 50 oC selama 2 hari. Pengeringan tersebut bertujuan untuk mengurangi kadar air sehingga dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Batas kadar air minimum dimana mikroba masih dapat tumbuh adalah 14-15%. Selanjutnya rajangan biji alpukat yang sudah kering dihaluskan dengan menggunakan blender dan diayak dengan ayakan no.20 (Chandra et al., 2013). Hasil dari tepung biji alpukat dapat dilihat pada tabel di bawah ini (Tabel 4.2) Tabel 4.2 Organoleptis Tepung Biji Alpukat Bentuk Bau Warna
Serbuk halus Bau alpukat Coklat muda
4.3 Fermentasi Tepung Biji Alpukat dengan Kapang Monascus purpureus Pada proses fermentasi media tepung biji alpukat ditimbang sebanyak 10g kemudian ditambahkan dengan variasi konsentrasi 5%, 10% dan 15%. Pada konsentrasi 5%, suspensi kapang yang ditambahkan sebanyak 0,5mL , 1mL untuk konsentrasi 10% dan 1,5mL untuk konsentrasi 15% (Lampiran 3). Proses inokulasi dilakukan dengan menambahkan suspensi yang diperoleh dari kultur
39
yang berusia 6 hari pada medium PDA hal ini mengacu pada penelitian Nufus, 2013 dimana kultur yang ditambahkan saat usia 6 hari dapat memberikan hasil yang optimum. Sebelum ditambahkan dengan suspensi kapang, media terlebih diberi larutan nutrisi yang berisikan KH2PO4 sebagai sumber mineral, NH4NO3 sebagai sumber nitrogen dan MgSO4 sebagai sumber energi untuk Monascus purpureus. Selain itu kandungan karbohidrat dalam biji alpukat merupakan sumber karbon yang paling dominan dan merupakan sumber energi utama. Sumber karbon yang dapat digunakan dalam pertumbuhan Monascus purpureus dikelompokkan menjadi dua, yaitu sumber karbon langsung (glukosa, maltosa, dan fruktosa) dan sumber karbon tak langsung (laktosa dan gliserol). Sedangkan sebagai sumber nitrogen dapat digunakan pepton, nitrat, glutamat, dan tripton (Miyake et al., 2006). Tepung biji alpukat juga mengandung pati yang cukup tinggi, semakin banyak kandungan pati dalam sampel, maka semakin banyak nutrisi yang dapat digunakan untuk pertumbuhan Monascus purpureus sehingga fase stationer akan menjadi lebih lama dibandingkan Monascus purpureus yang tumbuh dalam substrat yang lebih rendah kandungan nutrisinya. Kemudian dilakukan pengaturan pH yaitu hingga pH media 6 karena termasuk dalam pH optimum Monascus purpureus. Suhu inkubasi untuk fermentasi adalah 30 oC selama 14 hari karena kondisi tersebut merupakan kondisi optimal untuk proses pembentukan pigmen (Zubaidah & Sari, 2015). Pertumbuhan pada substrat padat dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan antara lain kelembaban, oksigen/aerasi, pH, suhu dan kualitas inokulum. Kondisi optimal untuk proses pembentukan pigmen adalah pada pH 5-
40
6, suhu 30 oC selama 14 hari dan kelembaban 50% (Lindayani & Hartayanie, 2011).
4.4 Serbuk Monascus purpureus Setelah dilakukan proses fermentasi menggunakan kapang Monascus purpureus selama 14 hari. Media yang mengalami perubahan warna (dari warna coklat menjadi warna merah) dikeringkan dalam oven dengan suhu 700C selama 24 jam hal ini sesuai dengan penelitian (Zubaidah & Sari, 2015). Hasil pengeringan kemudian dihaluskan dengan cara ditumbuk hingga halus. Hasil uji organoleptis angkak biji alpukat dapat pada tabel di bawah ini. Tabel 4.3 Organoleptis Angkak Biji Alpukat Konsentrasi 5% 10% 15% Serbuk halus Serbuk halus Serbuk halus Bentuk Sedikit bau alpukat Sedikit bau alpukat Sedikit bau alpukat Bau Merah tua Merah tua Merah tua Warna Pada tabel di atas dapat dijelaskan bahwa pada masing-masing konsentrasi kapang memberikan warna yang sama dilihat secara kasat mata yaitu berwarna merah tua sehingga perlu dilakukan pengujian karakteristik pada pigmen.
4.5 Intensitas Pigmen Merah Analisis ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan kapang Monascus purpureus pada biji alpukat (Persea Americana Mill) terhadap karakteristik pigmen jika dibandingkan dengan sampel biji alpukat yang tidak ditambahkan dengan kapang Monascus purpureus. Sebelum dilakukan pengujian, serbuk angkak diekstraksi dengan metanol karena pigmen yang akan diekstrak bersifat polar (“like dissolved like”). Hal ini sesuai dengan penelitian Hajjaj et al.,
41
1999 dimana pigmen yang dihasilkan Monascus purpureus dapat dipisahkan melalui ekstraksi dengan menggunakan pelarut organik (eter, etanol, benzena, asam asetat, metanol dan kloroform).
Absorbansi (OD 500nm)
Intensitas pigmen 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
0.641366
0.666166
0.649033
5%
10%
15%
0.006533 0%
Konsentrasi
Gambar 4.1. Grafik Intensitas Pigmen Pada Setiap Perlakuan Gambar di atas menunjukan ada pengaruh penambahan kapang Monascus purpureus dilihat dari kenaikkan nilai absorbansi. Berdasarkan analisis data menggunakan anova satu jalur dengan program SPSS.15 diperoleh nilai p = 0,000 (p<0,05) artinya bahwa terdapat perbedaan yang signifikan pada perlakuan tersebut. Setelah dilanjutkan analisis post hock terdapat perbedaan yang nyata pada perlakuan 0% atau kontrol dengan semua perlakuan 5%, 10% dan 15%., dimana intensitas pigmen yang paling tinggi adalah pada konsentrasi 10% (Lampiran 7). Hal tersebut bisa terjadi karena diduga pada konsentrasi 10%, Monascus purpureus merupakan kondisi optimum dalam memproduksi pigmen merah pada media biji alpukat. Pembentukan pigmen pada angkak biji alpukat dipengaruhi oleh jumlah starter yang digunakan. Jika starter terlalu sedikit akan menyebabkan produksi pigmen tidak maksimum karena jumlah mikroba yang ada dalam
42
medium tidak mencukupi dalam menghasilkan pigmen tersebut. Sebaliknya, apabila jumlah starter yang diberikan terlalu banyak maka produksi pigmen yang dihasilkan juga kurang maksimum karena dengan banyaknya starter menyebabkan mikroba yang terdapat dalam media semakin banyak dan akan terjadi perebutan nutrisi dalam medium tersebut (Irdawati, 2010). Karakteristik pigmen yang diproduksi selama fermentasi ini sekurangkurangnya ada enam jenis, yaitu 2 jenis pigmen kuning: monascin (C21H26O5) dan ankaflavin (C23H30O5), 2 jenis pigmen oranye: rubropunctatin (C21H22O5) dan monascorubrin (C23H26O5), dan 2 jenis pigmen merah: (C21H23NO4)
dan
rubropunctamin
monascorubramin (C23H27NO4) (K.H.Timotius, 2004).
Berdasarkan pernyataan di atas, pigmen yang dihasilkan pada fermentasi biji alpukat termasuk dalam pigmen merah yaitu rubropunctamin (C21H23NO4) dan monascorubramin (C23H27NO4). Proses pembentukan pigmen pada Monascus sp diawali dari tetraketida yang terbentuk melalui reaksi kondensasi satu molekul asetil-CoA dengan tiga molekul malonil-KoA. Tetraketida memperoleh satu molekul malonil-CoA membentuk pentaketida kemudian pentaketida mendapat satu lagi molekul malonil-CoA dan membentuk heksaketida dan akhirnya terbentuk pigmen merah (Hajjaj et al., 1999).
4.6 Analisis Warna 4.6.1
Kecerahan (L) Nilai L* menyatakan tingkat gelap terang dengan kisaran 0-100 dimana
nilai 0 menyatakan kecenderungan warna hitam atau sangat gelap, sedangkan nilai 100 menyatakan kecenderungan warna terang atau putih (Satriyanto et al, 2012).
43
Derajat kecerahan memiliki nilai berbanding terbalik dengan nilai intensitas pigmen pada angkak. Semakin tinggi nilai intensitas pigmen maka warna yang dihasilkan akan menjadi lebih pekat sehingga derajat kecerahan semakin menurun. Hasil derajat kecerahan dapat dilihat dari tabel di bawah ini.
Skala nilai
Derajat Kecerahan 33 32 31 30 29 28
L* 5%
10%
15%
Konsentrasi kapang
Gambar 4.2 Grafik Tingkat Kecerahan Pigmen Gambar di atas menunjukkan bahwa ada perbedaan pada tiap konsentrasi kapang Monascus purpureus. Berdasarkan analisis data menggunakan anova satu jalur dengan program SPSS.15 diperoleh nilai p = 0,000 (p<0,05) artinya bahwa terdapat perbedaan yang signifikan pada perlakuan tersebut. Setelah dilanjutkan analisis post hock, terdapat perbedaan antar perlakuan 5%, 10% dan 15% dimana pada konsentrasi 5% memiliki tingkat kecerahan yang paling tinggi dibnadingkan dengan konsentrasi 10% dan 15% (Lampiran 8). Hal ini disebabkan karena pada konsentrasi 10% dan 15%, warna yang dihasilkan lebih merah pekat dibandingkan dengan konsentrasi 5%. Sehingga kepekatan tersebut mempengaruhi tingkat kecerahan dari masing-masing perlakuan. 4.6.2
Kemerahan (a*) Nilai kemerahan menyatakan tingkat warna hijau sampai merah dengan
kisaran nilai -100 sampai +100 (wahyuni, 2015). Derajat kemerahan memiliki
44
nilai berbanding lurus dengan nilai intensitas pigmen pada angkak, dimana semakin tinggi intensitas pigmen maka nilai derajat kemerahan juga semakin tinggi. Hasil derajat kemerahan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Derajat kemerahan Skala nilai
20 15 10 5
a*
0 5%
10%
15%
Konsentrasi kapang
Gambar 4.3 Grafik Tingkat Kemerahan Pigmen Berdasarkan analisis data menggunakan anova satu jalur dengan program SPSS.15 diperoleh nilai p = 0,000 (p<0,05) artinya bahwa terdapat perbedaan yang signifikan pada perlakuan tersebut. Setelah dilanjutkan analisis post hock, terdapat perbedaan yang nyata pada antar perlakuan 5%, 10% dan 15% dimana pada konsnetrasi 10% memiliki tingkat kemerahan yang paling tinggi (Lampiran 9).Hal ini disebabkan oleh variasi penambahan konsentrasi kapang yang mempengaruhi pigmen yang dihasilkan.
4.7 Kelarutan Pigmen dalam Air Pengujian kelarutan pigmen angkak dalam air ini bertujuan untuk mengetahui kelarutan optimal pigmen pada beberapa perlakuan. Suhu air yang digunakan sebagai perlakuan adalah 25oC, 60oC, 80oC dan 100oC. Kelarutan serbuk angkak ditentukan dengan nilai absorbansi dari larutan serbuk angkak pada panjang gelombang 500nm. Nilai absorbansi yang diperoleh merupakan intensitas
45
pigmen yang terlarut dalam aquades dengan berbagai suhu. Hasil kelarutan pigmen dalam air dapat dilihat dari gambar di bawah ini.
Absorbansi (OD 500nm)
Kelarutan Pigmen 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
5% 10% 15% 25
60
80
100
suhu air
Gambar 4.4 Grafik Kelarutan Pigmen Dalam Air Gambar di atas menunjukkan bahwa kelarutan pigmen meningkat seiring dengan kenaikan suhu air atau bersifat endoterm. Berdasarkan analisis data menggunakan anova dua jalur dengan program SPSS 15 diperoleh nilai p = 0,000 (p<0,05) yang artinya terdapat perbedaan yang signifikan antara variabel indenpenden (konsentrasi starter, suhu air, konsentrasi starter*suhu air) terhadap variabel dependen yaitu kelarutan pigmen yang ditunjukkan dengan nilai absorbansi. Setelah dilanjutkan analisis post hock terdapat perbedaan yang signifikan pada masing-masing perlakuan 5%, 10% dan 15% (Lampiran 10). Pada perlakuan konsentrasi 10% memiliki tingkat kelarutan yang lebih baik dibandingkan dengan konsentrasi 5% dan 15%. Sedangkan pada perlakuan suhu terdapat perbedaan yang signifikan, dimana pada suhu 100 oC dapat melarutkan pigmen secara optimal. Hal ini disebabkan karena energi kinetik antar partikel mengalami peningkatan pada suhu tinggi sehingga pergerakan antar partikel lebih cepat dibandingkan dengan suhu rendah, yang menyebabkan kontak antara partikel air
46
dengan serbuk angkak menjadi lebih efektif. Menurut (Deman, 1997), Kelarutan zat padat dalam air semakin tinggi bila suhunya dinaikkan. Adanya panas (kalor) mengakibatkan semakin regangnya jarak antar molekul zat padat. Merengangnya jarak antar molekul zat padat menjadikan kekuatan gaya antar molekul tersebut menjadi lemah sehingga mudah terlepas oleh gaya tarik molekul-molekul air.
4.8 Stabilitas Pigmen terhadap Suhu Pengujian stabilitas pigmen terhadap suhu bertujuan untuk mengetahui pada suhu berapa pigmen mengalami kerusakan dengan tiga perlakuan yaitu pada suhu dingin (25oC), suhu panas (70oC) dan suhu panas ekstrim (121oC) yang nantinya akan dibandingkan dengan pigmen yang dibiarkan pada suhu ruang. Hasil dari kestabilan pigmen terhadap beberapa variasi perlakuan suhu dapat dilihat di bawah ini.
Absorbansi (OD 500nm)
Kestabilan Terhadap Suhu 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0
sebelum 25 70 121 0%
5%
10%
15%
Suhu pemanasan
Gambar 4.5 Grafik Kestabilan Pigmen Terhadap Suhu Rata-rata absorbansi pada pengukuran pigmen menunjukan semakin tinggi suhu pemanasan maka intensitas pigmen akan semakin menurun. Menurut Wijaya (2001), menurunnya intensitas warna akibat suhu yang tinggi diduga karena terjadinya dekomposisi komponen didalamnya. Hal ini diperkuat oleh pernyataan
47
Winarti dan Fidaus 2010, bahwa suhu dan lama pemanasan menyebabkan dekomposisi dan perubahan struktur sehingga terjadi pemucatan. Berdasarkan analisis data menggunakan anova dua jalur dengan program SPSS 15 diperoleh nilai p = 0,000 (p<0,05) yang artinya terdapat perbedaan yang signifikan antara variabel indenpenden (konsentrasi starter, suhu oven, konsentrasi starter*suhu oven) terhadap variabel dependen yaitu kestabilan pigmen yang ditunjukkan dengan nilai absorbansi. Setelah dilanjutkan analisis post hock terdapat perbedaan yang signifikan pada masing-masing perlakuan 5%, 10% dan 15% (Lampiran 11). Pada perlakuan konsentrasi 10% memiliki tingkat kestabilan yang lebih baik dibandingkan dengan konsentrasi 5% dan 15%. Sedangkan pada perlakuan suhu terdapat perbedaan yang signifikan, dimana pada suhu paling panas yaitu pada suhu 121oC dapat menurunkan kestabilan pigmen dari angkak biji alpukat. Hal ini diakibatkan oleh rusaknya pigmen karena suhu yang tinggi. Suhu dan lama pemanasan mengakibatkan dekomposisi dan perubahan struktur pigmen sehingga terjadi pemucatan atau pudar. Pigmen angkak tersusun dari beberapa gugus kromofor dan ikatan rangkap, apabila gugus-gugus tersebut mendapat perlakuan panas akan mengalami kerusakan seperti terlepasnya gugus fungsional yang menyusun gugus kromofor (Tedjautama & Zubaidah, 2014).
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan Penambahan
kapang
Monascus
purpureus
berpengaruh
terhadap
karakteristik pigmen yang dihasilkan pada konsentrasi 5%, 10% dan 15%. Pada konsentrasi kapang
5% diperoleh karakteristik angkak sebagai
berikut intensitas pigmen merah 0.6413, derajat kecerahan (L) 31.65, derajat kemerahan (a*) 14.2, dengan intensitas kelarutan pada air suhu 100 oC sebesar 0.7151 dan uji kestabilan pigmen terhadap suhu 121oC didapatkan hasil 0.2811. Pada konsentrasi kapang
10% diperoleh karakteristik angkak sebagai
berikut intensitas pigmen merah 0.6661, derajat kecerahan (L) 29.8, derajat kemerahan (a*) 18.7, dengan intensitas kelarutan pada air suhu 100 oC sebesar 0.9985 dan uji kestabilan pigmen terhadap suhu 121oC didapatkan hasil 0.3353. Pada konsentrasi kapang
15% diperoleh karakteristik angkak sebagai
berikut intensitas pigmen merah 0.6490, derajat kecerahan (L) 31.4, derajat kemerahan (a*) 14.45, dengan intensitas kelarutan pada air suhu 100 oC sebesar 0.7678 dan uji kestabilan pigmen terhadap suhu 121oC didapatkan hasil 0.2972.
5.2 Saran Saran yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah 1. Perlu dilakukan pengujian kestabilan pigmen angkak biji alpukat terhadap kestabilan pH
48
49
2. Dapat dilakukan penelitian lebih lanjut tentang penggunaan pewarna dari angkak biji alpukat untuk diaplikasikan pada produk makanan atau minuman. 3. Perlu dilakukan pembuatan angkak dari beras sebagai pembanding pigmen yang dihasikan.
DAFTAR RUJUKAN
Ahmad, M., Nomani, S., & Panda, B. P. (2009). Screening of Nutrient Parameters for Red Pigment Production by Monascus purpureus MTCC 369 Under Submerged Fermentation Using Plackett- Burman Design. Chiang Mai J. Sci, 36(1), 104–109. Andarwulan, N., & Faradilla, R. F. (2012). Pewarna Alami untuk Pangan (p. 11). Bogor: South East Asian Food and Agricultural Science and Technology (SEAFAST), IPB. Arukwe, U., Amadi, B. ., Duru, M. K. ., Agomuo, E. ., Adindu, E. ., Odika, P. ., … Anudike, J. (2012). Chemical Composition of Persea Americana Leaf , Fruit and Seed. IJRRAS, 11(May), 346–349. Carvalho, J. C. De, Oishi, B. O., Pandey, A., & Soccol, C. R. (2005). Biopigments from Monascus : Strains Selection , Citrinin Production and Color Stability. Brazilian Archives of Biology and Technology, 48(November), 885–894. Chaguaramos, L. (2002). Fruit Characterization of High Oil Content Avocado Varieties. Scientia Agricola, 403–406. Chandra, A., & Inggrid, H. M. (2013). Pengaruh pH dan Jenis Larutan Perendam pada Perolehan dan Karakterisasi Pati dari Biji Alpukat, (November), 30–39. Chandra, A., Inggrid, H. M., & Verawati. (2013). Pengaruh pH dan Jenis Pelarut pada Perolehan dan Karakterisasi Pati dari Biji Alpukat. Deman, J. M. (1997). Kimia Makanan. Bandung: ITB. Dhale, M. A. (2007). Physiology of Monascus Purpureus In Relation to Metabolite Production and Application as Functional Food. University of Mysore. DinKesSleman. (2013). Profil Kesehatan Sleman Tahun 2013 (p. 42). Hapsari, L., & Mulyani, W. (2010). Pembuatan Konsentrat Zat Warna untuk Bahan Makanan Dari Daun Pandan ( Pandanus Amaryllifolius Roxb .) dan Biji Kesumba ( Bixa orellana Linn ) Beserta Penerapannya. Irdawati. (2010). Pengaruh Jumlah Starter Dan Waktu Fermentasi Terhadap Pigmen Yang Dihasilkan Oleh Monascus purpureus Pada Limbah Ubi Kayu ( Manihot utillisima ). Eksakta, 1, 19–24.
50
K.H.Timotius. (2004). Production of Angkak Pigments by Monascus. Jurnal. Teknol. Dan Industri Pangan, XV(1). Kasim, E. (2005). Pigment Characterization and Lovastatin Content of Monascus Purpureus Isolates. Biodiversitas, Journal of Biological Diversity, 6(4), 245– 247. doi:10.13057/biodiv/d060406 Lindayani, & Hartayanie, L. (2011). Potensi Umbi-umbian Dan Biji-bijian Sebagai Media Untuk Menghasilkan Pigmen dan Monakolin K Oleh Monascus purpureus. Liu, G. Y., & Nizet, V. (2009). Microbial Pigments as Virulence Factors. Trends in Microbiology, 1–8. doi:10.1016/j.tim.2009.06.006 Lubis, L. M. (2008). Ekstraksi Pati dari Biji Alpukat. Universitas Sumatera Utara. Lunar, A. M. (2012). Pengaruh Dosis Inokulum Dan Lama Fermentasi Buah Ketabang (Ficus lyrata) Oleh Aspergillus niger Terhadap Bahan Kering, Serat Kasar, dan Energi Bruto. Universitas Padjadjaran Sumedang. Marwati, S. (2010). Pembuatan Pewarna Alami Makanan dan Aplikasinya, 1–9. Nelwida. (2009). Efek Penggantian Jagung dengan Biji Alpukat yang Direndam Air Panas dalam Ransum terhadap Retensi Bahan Kering , Bahan Organik dan Protein Kasar pada Ayam Broiler. Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Peternakan, XII(1). Nufus, H. (2013). Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus Purpureus Terhadap Produksi Pigmen Pada Substrat Tepung Biji Durian (pp. 1–5). Permana, D. R. (2004). Analisis Kualitas Produk Fermentasi Beras ( Red Fermented Rice ) dengan Monascus purpureus 3090. Biodiversitas, 5, 7–12. doi:10.13057/biodiv/d050102 Purwanto, A. (2011). Produksi Angkak oleh Monascus Purpureus dengan Menggunakan Beberapa Varietas Padi yang Berbeda Tingkat Kepunelannya, (01), 40–56. Rahman, F. (2009). Pengaruh Konsentrasi Natrium Metabisulfit (Na 2 S 2 O 5 ) dan Suhu Pengeringan Terhadap Mutu Pati Biji Alpukat (Persea americana mill). Universitas Sumatera Utara. Satriyanto, B., Widjanarko, S. B., & Yunianta. (2012). Heat Stability of Red Fruit Extract Color as Potential Source of Natural Pigments. Teknologi Pertanian, 13(3), 157–168.
51
Sibarani, E. D. (2010). Pengaruh Kombinasi Starter Plain Yoghurt dan Cairan Tape Pulut Hitam Terhadap Karakteristik Yoghurt yang Dihasilkan. Universitas Sumatera Utara. Tanggara, N. (2013). Kualitas Sirup Goji Berry (Lycium barbarum L.) dengan Kombinasi Kadar Angkak dan Suhu Pemansan. Universitas Atma Jaya Yogyakarta. Tedjautama, E., & Zubaidah, E. (2014). Peningkatan Produksi Pigmen Merah Angkak Tinggi Lovastatin Menggunakan Ko-kultur Monascus purpureus dan Saccharomyces cerevisiae. Pangan Dan Agroindustri, 2(4), 78–88. Timotius, K. H. (2004). Production of Angkak Pigments by Monascus. Jurnal Teknologi Dan Industri Pangan, XV(1). Wanti, S. (2008). Pengaruh Berbagai Jenis Terhadap Aktivitas Antioksidan Pada Angkak oleh Monascus purpureus. Universitas Sebelas Maret. Yuliani, L. A. (2013). Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus purpureus Terhadap Produksi Pigmen Pada Substrat Tepung Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus). Universitas Pendidikan Indonesia. Zubaidah, E., & Dewi, A. P. (2014). Effect Addition of Rice Bran on Fermentation Process to Increasing Lovastatin and Intensity of Red Pigment Angkak. Advance Journal of Food Science and Technology, 6(1), 56–59. Zubaidah, E., & Sari, D. P. (2015). Pengaruh Penambahan Kacang Hijau Pada Media Beras IR36 Terhadap Pigmen Dan Lovastatin Angkak. Jurnal Pangan Dan Agroindustri, 3(3), 962–971.
52
Lampiran 1. Perhitungan Spora Kapang Menggunakan Haemocytometer
Jumlah spora kapang dihitung menggunakan rumus : S=RxKxF Keterangan : S= Jumlah spora (rata-rata) R = Jumlah rata-rata spora pada 5 bidang pandang haemocytometer K = Konstanta koefisien alat (2,5 x 105) F = Faktor Pengenceran yang dilakukan 1) Diketahui
R = 11,8 K = 2,5 x 105 F = 10
Jawab
S = 11,8 x 2,5 x 105 x 10 = 2,95 x 107
2) Diketahui
R = 11,6 K = 2,5 x 105 F =10 x 107
Jawab
S = 11,6 x 2,5 x 105 x 10 = 2,9 x 107
3) Diketahui
R = 11,8 K = 2,5 x 105 F =10
Jawab
S = 11,8 x 2,5 x 105 x 10 =2,95 x 107
53
54
Lampiran 2. Perhitungan Pembuatan Media PDA dan Larutan Nutrisi 1. Pembuatan media PDA 50mL 39𝑔 𝑥 50𝑚𝐿 = 1,95𝑔 1000𝑚𝐿
2. Pembuatan Larutan Nutrisi dalam 50mL
KH2PO4 0,25% 0,25𝑔 𝑥 50𝑚𝐿 = 0,125𝑔 100𝑚𝐿
NH4NO3 0,15% 0,15𝑔 𝑥 50𝑚𝐿 = 0,075𝑔 100𝑚𝐿
MgSO4 0,1% 0,1𝑔 100𝑚𝐿
𝑥 50𝑚𝐿 = 0,05g
55
Lampiran 3. Perhitungan suspensi spora yang akan diinokulasikan
Perhitungan suspensi spora yang akan diinokulasikan pada media biji alpukat menggunakan rumus dibawah ini 𝑛 𝑥 10 100 x = Banyaknya suspensi spora yang digunakan 𝑥=
Keterangan:
n = Konsentrasi yang digunakan 10 10g substrat yang digunakan
1. Konsentrasi 5% 𝑛 𝑥= 𝑥 10 100
𝑥=
5 𝑥 10 = 0,5𝑚𝐿 100
2. Konsentrasi 10% 𝑥=
10 𝑥 10 = 1𝑚𝐿 100
3. Konsentrasi 15% 𝑥=
15 𝑥 10 = 1,5𝑚𝐿 100
56
Lampiran 4. Dokumentasi Pembuatan Tepung Biji Alpukat
Biji alpukat
Setelah di oven
Proses perendaman
Serbuk biji alpukat
Sebelum dioven
57
Lampiran 5. Dokumentasi Fermentasi Monascus purpureus
Sebelum diinkubasi
Inkubasi hari ke 6 (5%)
Inkubasi hari 1 – 3
Inkubasi hari ke 6 (10%)
Inkubasi hari ke 4 (5%)
Inkubasi hari ke 6 (15%)
58
Inkubasi hari ke 4 (10%)
Inkubasi hari ke 7 (5%)
Inkubasi hari ke 4 (15%)
Inkubasi hari ke 7 (10%)
Inkubasi hari ke 5 (5%)
Inkubasi hari ke 7 (15%)
Inkubasi hari ke 5 (10%)
Inkubasi hari 8-9
59
Inkubasi hari ke 5 (15%)
Inkubasi 10-11
Inkubasi 12-13
Inkubasi 14
60
Lampiran 6. Dokumentasi Pengujian Karakteristik Pigmen
angkak biji alpukat
Blanko biji alpukat
Intensitas pigmen
Kelarutan pigmen
Kestabilan pigmen terhadap suhu
61
Lampiran 7. Data Pengamatan Absorbansi Intensitas Pigmen
No 1 2 3
0% A 0.007 0.0061 0.0065 0.006533
Konsentrasi Starter 5% 10% A A 0.6382 0.6695 0.642 0.6635 0.6439 0.6655 0.6413667 0.66617
15% A 0.6458 0.6497 0.6516 0.64903
62
Lampiran 8. Analisis Statistik Pengaruh terhadap Intensitas Pigmen Menggunakan Uji One Way ANOVA Test of Homogeneity of Variances Intensitas Pigmen Merah Levene Statistic 1.876
df1 3
df2 8
Sig. .212 ANOVA
Intensitas Pigmen Merah
Between Groups
Sum Squares .939
Within Groups Total
.000 .939
of Df 3
Mean Square .313
8 11
.000
F 46881.904
Sig. .000
Post Hoc Tests Multiple Comparisons Dependent Variable: Intensitas Pigmen Merah LSD
(J) Konsentrasi_Starter
Mean Difference (IJ)
Std. Error
Sig.
95% Confidence Interval
konsentrasi 0%
konsnetrasi 5% konsentrasi 10% konsentrasi 15%
Lower Bound -.6348333(*) -.6596333(*) -.6425000(*)
Upper Bound .0021096 .0021096 .0021096
Lower Bound .000 .000 .000
Upper Bound -.639698 -.664498 -.647365
Lower Bound -.629969 -.654769 -.637635
konsnetrasi 5%
konsentrasi 10%
konsentrasi 0% konsentrasi 10% konsentrasi 15% konsentrasi 0%
konsentrasi 15%
konsnetrasi 5% konsentrasi 15% konsentrasi 0%
.6348333(*) -.0248000(*) -.0076667(*) .6596333(*) .0248000(*) .0171333(*) .6425000(*) .0076667(*) -.0171333(*)
.0021096 .0021096 .0021096 .0021096 .0021096 .0021096 .0021096 .0021096 .0021096
.000 .000 .007 .000 .000 .000 .000 .007 .000
.629969 -.029665 -.012531 .654769 .019935 .012269 .637635 .002802 -.021998
.639698 -.019935 -.002802 .664498 .029665 .021998 .647365 .012531 -.012269
(I) Konsentrasi_Starter
konsnetrasi 5% konsentrasi 10% * The mean difference is significant at the .05 level.
63
Lampiran 9. Data Pengamatan Analisis Warna
1. Hasil Pengukuran Derajat Kecerahan No
5% 31.6 31.65 31.7 31.65
1 2 3
Konsentrasi Starter 10% 29.8 29.75 29.85 29.8
15% 31.4 31.45 31.35 31.4
2. Hasil Pengukuran Derajat Kemerahan
No 1 2 3
Konsentrasi Starter 5% 10% 15% 14.3 18.7 14.4 14.2 18.75 14.45 14.1 18.65 14.5 14.2 18.7 14.45
64
Lampiran 10. Analisis Statistik Derajat Kecerahan Menggunakan one way ANOVA Test of Homogeneity of Variances Ln_Kecerahan Levene Statistic .712
df1 2
df2 6
Sig. .528 ANOVA
Ln_Kecerahan
Between Groups Within Groups Total
Sum Squares .008
of df 2
Mean Square .004
.000
6
.000
.008
8
F 709.545
Sig. .000
Post Hoc Tests Multiple Comparisons Dependent Variable: Ln_Kecerahan LSD
(J) Konsentrasi_Starter
Mean Difference (I-J)
Std. Error
Sig.
95% Interval
konsentrasi 5%
konsentrasi 10% konsentrasi 15%
Lower Bound -.06696(*) -.01008(*)
Upper Bound .00192 .00192
Lower Bound .000 .002
Upper Bound -.0717 -.0148
Lower Bound -.0623 -.0054
konsentrasi 10%
konsentrasi 5%
.06696(*) .05688(*) .01008(*) -.05688(*)
.00192 .00192 .00192 .00192
.000 .000 .002 .000
.0623 .0522 .0054 -.0616
.0717 .0616 .0148 -.0522
(I) Konsentrasi_Starter
konsentrasi 15% konsentrasi 15% konsentrasi 5% konsentrasi 10% * The mean difference is significant at the .05 level.
Confidence
65
Lampiran 11. Analisis Statistik Derajat Kemerahan Menggunakan one way ANOVA Test of Homogeneity of Variances Ln_Kemerahan Levene Statistic .954
df1 2
df2 6
Sig. .437 ANOVA
Ln_Kemerahan
Between Groups Within Groups Total
Sum Squares .143
of
.000 .143
df 2
Mean Square .071
6 8
.000
F 3112.075
Sig. .000
Post Hoc Tests Multiple Comparisons Dependent Variable: Ln_Kemerahan LSD (I) Konsentrasi_Starter
(J) Konsentrasi_Starter
Mean Difference (I-J)
Lower Bound konsentrasi 5% konsentrasi 10% -.27530(*) konsentrasi 15% -.01746(*) konsentrasi 10% konsentrasi 5% .27530(*) konsentrasi 15% .25783(*) konsentrasi 15% konsentrasi 5% .01746(*) konsentrasi 10% -.25783(*) * The mean difference is significant at the .05 level.
Std. Error
Sig.
95% Confidence Interval
Upper Bound .00391 .00391 .00391 .00391 .00391 .00391
Lower Bound .000 .004 .000 .000 .004 .000
Upper Bound -.2849 -.0270 .2657 .2483 .0079 -.2674
Lower Bound -.2657 -.0079 .2849 .2674 .0270 -.2483
66
Lampiran 12. Data Pengamatan Kelarutan Pigmen Dalam Air
No Konsentrasi Starter
1
2
3
5%
10%
15%
Suhu air 25 60 80 A rataA rataA rata rata 0.1378 0.3705 0.3695 0.1366 0.1376 0.3675 0.3692 0.3716 0.1384 0.3695 0.3705 0.2276 0.4962 0.5003 0.2247 0.2259 0.4934 0.4939 0.503 0.2254 0.4921 0.5016 0.1944 0.4317 0.4485 0.1938 0.19467 0.4282 0.4298 0.4509 0.1958 0.4294 0.4473
100 ratarata
A
0.7121 0.3705 0.7189 0.7144 0.9913 0.5016 1.0087 0.9956 0.7644 0.4489 0.7721 0.767
ratarata 0.7151
0.9985
0.7678
67
Lampiran 13. Analisis Statistik Kelarutan Pigmen Menggunakan Uji Two Way ANOVA Between-Subjects Factors
Konsentrasi Kapang
Value Label
N
1
konsnetrasi 5%
12
2
konsentrasi 10%
12
3
konsentrasi 15%
12
25 derajat 60 derajat
9 9
80 derajat
9
100 derajat
9
Kelarutan 1 Pigmen Dalam 2 Air 3 4
Levene's Test of Equality of Error Variances(a) Dependent Variable: Ln_Absorbansi F df1 df2 Sig. 1.076 11 24 .419 Tests the null hypothesis that the error variance of the dependent variable is equal across groups. a Design: Intercept+Konsentrasi_Starter+Suhu_Air+Konsentrasi_Starter * Suhu_Air Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Ln_Absorbansi Source Corrected Model Intercept Konsentrasi_Starter Suhu_Air Konsentrasi_Starter Suhu_Air Error Total Corrected Total
*
Type III Sum of Squares 11.114(a)
df 11
Mean Square 1.010
28.830
1
28.830
.761
2
10.272
3
.081
Sig. .000
.381
F 36461.972 1040448.86 4 13735.480
3.424
123566.685
.000
6
.013
485.113
.000
.001
24
2.77E-005
39.944 11.114
36 35
a R Squared = 1.000 (Adjusted R Squared = 1.000)
.000 .000
68
Estimated Marginal Means 1. Konsentrasi Kapang Dependent Variable: Ln_Absorbansi Konsentrasi Kapang
Mean
Std. Error
95% Confidence Interval
konsnetrasi 5%
Lower Bound -1.077
Upper Bound .002
Lower Bound -1.080
Upper Bound -1.074
-.721 -.887
.002 .002
-.724 -.890
-.718 -.883
konsentrasi 10% konsentrasi 15%
2. Kelarutan Pigmen Dalam Air Dependent Variable: Ln_Absorbansi Kelarutan Pigmen Dalam Air Mean 25 derajat 60 derajat 80 derajat 100 derajat
Std. Error
95% Confidence Interval
Lower Bound
Upper Bound
Lower Bound
Upper Bound
-1.703 -.849 -.828 -.200
.002 .002 .002 .002
-1.706 -.852 -.832 -.204
-1.699 -.845 -.824 -.197
3. Konsentrasi Kapang * Kelarutan Pigmen Dalam Air Dependent Variable: Ln_Absorbansi Kelarutan Konsentrasi Kapang Dalam Air konsnetrasi 5%
konsentrasi 10%
25 derajat 60 derajat 80 derajat 100 derajat 25 derajat 60 derajat 80 derajat 100 derajat
konsentrasi 15%
25 derajat 60 derajat 80 derajat 100 derajat
Pigmen Mean
Std. Error
95% Confidence Interval
Lower Bound -1.983 -.997 -.993
Upper Bound .003 .003 .003
Lower Bound -1.990 -1.003 -.999
Upper Bound -1.977 -.990 -.987
-.335 -1.488 -.705
.003 .003 .003
-.342 -1.494 -.712
-.329 -1.481 -.699
-.690
.003
-.696
-.684
-.001 -1.636
.003 .003
-.008 -1.643
.005 -1.630
-.845 -.801 -.264
.003 .003 .003
-.851 -.807 -.270
-.838 -.795 -.258
69
Post Hoc Tests Konsentrasi Kapang Multiple Comparisons Dependent Variable: Ln_Absorbansi LSD (I) Konsentrasi Kapang
(J) Konsentrasi Mean Difference Kapang (I-J)
Std. Error
Lower Bound Upper Bound konsentrasi -.3559(*) .00215 10% konsentrasi -.1905(*) .00215 15% konsentrasi 10% konsnetrasi 5% .3559(*) .00215 konsentrasi .1654(*) .00215 15% konsentrasi 15% konsnetrasi 5% .1905(*) .00215 konsentrasi -.1654(*) .00215 10% Based on observed means. * The mean difference is significant at the .05 level. konsnetrasi 5%
Sig.
95% Confidence Interval
Lower Bound
Upper Bound
Lower Bound
.000
-.3603
-.3515
.000
-.1949
-.1860
.000
.3515
.3603
.000
.1610
.1698
.000
.1860
.1949
.000
-.1698
-.1610
Kelarutan Pigmen Dalam Air Multiple Comparisons Dependent Variable: Ln_Absorbansi LSD (I) Kelarutan (J) Kelarutan Pigmen Dalam Pigmen Dalam Mean Difference Air Air (I-J)
25 derajat
60 derajat
80 derajat
60 derajat 80 derajat 100 derajat 25 derajat 80 derajat 100 derajat 25 derajat 60 derajat
Lower Bound -.8537(*) -.8746(*) -1.5022(*) .8537(*) -.0209(*) -.6485(*) .8746(*)
Std. Error
Sig.
95% Confidence Interval
Upper Bound .00248 .00248 .00248 .00248 .00248 .00248 .00248
Lower Bound .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000
Upper Bound -.8588 -.8798 -1.5073 .8486 -.0261 -.6536 .8695
Lower Bound -.8486 -.8695 -1.4971 .8588 -.0158 -.6434 .8798
.000 .000 .000 .000 .000
.0158 -.6327 1.4971 .6434 .6224
.0261 -.6224 1.5073 .6536 .6327
.0209(*) .00248 100 derajat -.6276(*) .00248 100 derajat 25 derajat 1.5022(*) .00248 60 derajat .6485(*) .00248 80 derajat .6276(*) .00248 Based on observed means. * The mean difference is significant at the .05 level.
70
Lampiran 14. Data Pengamatan Kestabilan Pigmen Terhadap Suhu
No Konsentrasi starter
1 1
2
3
4
5%
10%
15%
0%
suhu ruang A ratarata 0.3334 0.3306 0.3297 0.3914 0.3893 0.3904 0.3381 0.3353 0.3362 0.2013 0.2034 0.2006
0.33123
0.39037
0.33653
0.20177
A
0.3045 0.3053 0.3062 0.3575 0.3605 0.3585 0.3269 0.3288 0.326 0.1958 0.1985 0.1965
Suhu Pemanasan 25 70 rataA ratarata rata
0.30533
0.35883
0.32723
0.19693
0.289 0.2881 0.2873 0.3439 0.3467 0.3448 0.3062 0.3045 0.3053 0.1911 0.1917 0.1904
0.28813
0.34513
0.30533
0.19107
121 A
ratarata
0.2823 0.2814 0.28117 0.2798 0.3362 0.3344 0.3353 0.3353 0.2984 0.2975 0.29723 0.2958 0.1844 0.183 0.1837 0.1837
71
Lampiran 15. Analisis Statistik Kestabilan Pigmen terhadap Suhu Menggunaka Uji two way ANOVA Between-Subjects Factors
Konsentrasi Kapang
Kestabilan Pigmen Terhadap Panas
Value Label
N
1
konsentrasi 0%
12
2
konsentrasi 5%
12
3
konsentrasi 10%
12
4
konsentrasi 15%
12
1
suhu ruang
12
2
25 derajat
12
3 4
70 derajat 121 derajat
12 12
Levene's Test of Equality of Error Variances(a) Dependent Variable: Ln_Absorbansi F df1 df2 Sig. .964 15 32 .511 Tests the null hypothesis that the error variance of the dependent variable is equal across groups. a Design: Intercept+Konsentrasi_Starter+Suhu_Oven+Konsentrasi_Starter * Suhu_Oven Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Ln_Absorbansi Type III Sum of Squares 2.714(a)
df 15
Mean Square .181
75.808
1
75.808
Konsentrasi_Starter
2.582
3
Suhu_Oven
.123
3
.009
9
Source Corrected Model Intercept
Konsentrasi_Starter Suhu_Oven Error Total Corrected Total
*
.001 32 78.523 48 2.715 47 a R Squared = 1.000 (Adjusted R Squared = 1.000)
Sig. .000
.861
F 9234.837 3869269.71 7 43927.177
.041
2095.612
.000
.001
50.465
.000
1.96E-005
.000 .000
72
Estimated Marginal Means 1. Konsentrasi Kapang Dependent Variable: Ln_Absorbansi Konsentrasi Kapang
Mean Lower Bound
Std. Error Upper Bound
95% Confidence Interval Lower Bound
Upper Bound
konsentrasi 5% konsentrasi 10%
-1.644 -1.201 -1.031
.001 .001 .001
-1.646 -1.204 -1.033
-1.641 -1.199 -1.028
konsentrasi 15%
-1.151
.001
-1.154
-1.149
konsentrasi 0%
2. Kestabilan Pigmen Terhadap Panas Dependent Variable: Ln_Absorbansi Kestabilan Pigmen Terhadap Panas Mean Lower Bound suhu ruang -1.184 25 derajat -1.238 70 derajat -1.287 121 derajat -1.317
Std. Error Upper Bound .001
95% Confidence Interval Lower Bound -1.186
Upper Bound -1.181
.001 .001 .001
-1.241 -1.290 -1.320
-1.236 -1.285 -1.315
3. Konsentrasi Kapang * Kestabilan Pigmen Terhadap Panas Dependent Variable: Ln_Absorbansi Kestabilan Pigmen Konsentrasi Kapang Terhadap Panas
konsentrasi 0%
suhu ruang 25 derajat 70 derajat 121 derajat
konsentrasi 5%
suhu ruang 25 derajat 70 derajat 121 derajat
konsentrasi 10%
konsentrasi 15%
suhu ruang 25 derajat 70 derajat 121 derajat suhu ruang 25 derajat 70 derajat 121 derajat
Mean Lower Bound -1.601
Std. Error Upper Bound .003
95% Confidence Interval Lower Bound -1.606
Upper Bound -1.595
-1.625 -1.655 -1.694 -1.105
.003 .003 .003 .003
-1.630 -1.660 -1.700 -1.110
-1.620 -1.650 -1.689 -1.100
-1.186
.003
-1.192
-1.181
-1.244 -1.269 -.941 -1.025
.003 .003 .003 .003
-1.250 -1.274 -.946 -1.030
-1.239 -1.264 -.935 -1.020
-1.064 -1.093 -1.089
.003 .003 .003
-1.069 -1.098 -1.094
-1.059 -1.088 -1.084
-1.117
.003
-1.122
-1.112
-1.186 -1.213
.003 .003
-1.192 -1.218
-1.181 -1.208
73
Post Hoc Tests Konsentrasi Kapang Multiple Comparisons Dependent Variable: Ln_Absorbansi LSD (I) Konsentras i Kapang
(J) Konsentrasi Kapang Mean Difference (I-J)
Std. Error
Sig.
95% Confidence Interval
Lower Bound
Upper Bound
Lower Bound
Upper Bound
Lower Bound
-.4427(*)
.00181
.000
-.4464
-.4390
konsentrasi 10%
-.6133(*)
.00181
.000
-.6169
-.6096
konsentrasi 15%
-.4924(*)
.00181
.000
-.4960
-.4887
.4427(*)
.00181
.000
.4390
.4464
-.1706(*) -.0497(*)
.00181 .00181
.000 .000
-.1743 -.0534
-.1669 -.0460
.6133(*)
.00181
.000
.6096
.6169
.1706(*) .1209(*)
.00181 .00181
.000 .000
.1669 .1172
.1743 .1246
.4924(*)
.00181
.000
.4887
.4960
konsentrasi 5% .0497(*) .00181 konsentrasi 10% -.1209(*) .00181 Based on observed means. * The mean difference is significant at the .05 level.
.000 .000
.0460 -.1246
.0534 -.1172
konsentrasi 0%
konsentrasi 5%
konsentrasi 5%
konsentrasi 0% konsentrasi 10%
konsentrasi 10%
konsentrasi 15%
konsentrasi 15% konsentrasi 0% konsentrasi 5% konsentrasi 15% konsentrasi 0%
Kestabilan Pigmen Terhadap Panas Multiple Comparisons Dependent Variable: Ln_Absorbansi LSD (I) Kestabilan (J) Kestabilan Pigmen Terhadap Pigmen Terhadap Mean Panas Panas (I-J)
suhu ruang
25 derajat
70 derajat
25 derajat 70 derajat 121 derajat suhu ruang 70 derajat 121 derajat suhu ruang 25 derajat
Difference Std. Error
Sig.
95% Confidence Interval
Lower Bound .0545(*) .1036(*) .1335(*) -.0545(*)
Upper Bound .00181 .00181 .00181 .00181
Lower Bound .000 .000 .000 .000
Upper Bound .0508 .0999 .1298 -.0582
Lower Bound .0582 .1073 .1372 -.0508
.0491(*) .0790(*) -.1036(*) -.0491(*)
.00181 .00181 .00181 .00181
.000 .000 .000 .000
.0454 .0753 -.1073 -.0528
.0528 .0827 -.0999 -.0454
.00181 .00181 .00181 .00181
.000 .000 .000 .000
.0262 -.1372 -.0827 -.0336
.0336 -.1298 -.0753 -.0262
121 derajat .0299(*) suhu ruang -.1335(*) 25 derajat -.0790(*) 70 derajat -.0299(*) Based on observed means. * The mean difference is significant at the .05 level.
121 derajat
