FRAKSINASI SENYAWA FLAVOR ANALOG DAGING PADA KACANG HIJAU (Phaseolus radiatus L.) HASIL FERMENTASI MELALUI MEMBRAN MIKROFILTRASI

FRAKSINASI SENYAWA FLAVOR ANALOG DAGING PADA KACANG HIJAU (Phaseolus radiatus L.) HASIL FERMENTASI MELALUI MEMBRAN MIKROFILTRASI

WARDATUL BAIDHOI

PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2010 M/ 1431 H

FRAKSINASI SENYAWA FLAVOR ANALOG DAGING PADA KACANG HIJAU (Phaseolus radiatus L.) HASIL FERMENTASI MELALUI MEMBRAN MIKROFILTRASI

WARDATUL BAIDHOI

PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2010 M / 1431 H

FRAKSINASI SENYAWA FLAVOR ANALOG DAGING PADA KACANG HIJAU (Phaseolus radiatus L.) HASIL FERMENTASI MELALUI MEMBRAN MIKROFILTRASI

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Oleh : WARDATUL BAIDHOI 105096003181

PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2010 M/ 1431 H

PENGESAHAN UJIAN Skripsi berjudul ” Fraksinasi Senyawa Flavor Analog Daging pada Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.) Hasil Fermentasi Melalui Membran Mikrofiltrasi” yang ditulis oleh WARDATUL BAIDHOI, NIM 105096003181 telah diuji dan dinyatakan.”Lulus” dalam sidang Munaqosah Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada tanggal “14 JUNI 2010” Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1) Program Studi Kimia.

Menyetujui,

Penguji I,

Penguji II,

Anna Muawanah, M.Si NIP. 19740508 199903 2002

Drs. Dede Sukandar, M.Si NIP.19650104 199103 1001

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Ir. Agustine Susilowati, M.M NIP. 19580814 198402 2001

Sri Yadial Chalid, M.Si NIP. 19680313 200312 2001

Mengetahui,

Dekan Fakultas Sains dan Teknologi

Ketua Program Studi Kimia

Dr. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis NIP. 19680117 200112 1001

Sri Yadial Chalid, M.Si NIP. 19680313 200312 2001

PERNYATAAN

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI ADALAH HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI SKRIPSI ATAU KARYA TULIS ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU LEMBAGA MANAPUN

Jakarta, Juni 2010

WARDATUL BAIDHOI 105096003181

LEMBAR PENGESAHAN

FRAKSINASI SENYAWA FLAVOR ANALOG DAGING PADA KACANG HIJAU (Phaseolus radiatus L.) HASIL FERMENTASI MELALUI MEMBRAN MIKROFILTRASI

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Pada Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Oleh : Wardatul Baidhoi 105096003181

Menyetujui,

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Sri Yadial Chalid, M.Si. NIP.196803132003122001

Ir. Agustine Susilowati, M.M. NIP.195808141984022001

Mengetahui, Ketua Program Studi Kimia

Sri Yadial Chalid, M.Si. NIP. 196803132003122001

ABSTRAK

WARDATUL BAIDHOI, Fraksinasi Senyawa flavor Analog Daging Pada Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.) Hasil Fermentasi Melalui Membran Mikrofiltrasi. Di bawah bimbingan Ir. Agustine Susilowati, M.M. dan Sri Yadial Chalid M.Si.

Telah dilakukan penelitian tentang proses pemurnian fraksi analog daging yang diperoleh dari hasil proses flavoring melalui membran mikrofiltrasi pada kacang hijau (Phaseolus radiatus L.) terfermentasi (kaldu nabati). Jenis membran yang digunakan adalah membran mikrofiltrasi 0,2µm dengan selang waktu proses 0,5, 30, 60 dan 90 menit pada variasi tekanan 4 dan 6 bar. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mandapatkan fraksi analog daging serta senyawa pembentuk nya dan mengetahui pengaruh kondisi proses terhadap kandungan kimia hasil pemurnian. Pemurnian terbaik diperoleh pada waktu proses 90 menit dan tekanan 6 bar. Hasil analisa GCMS menunjukan bahwa fraksi analog (flavor analog daging) daging terdiri dari 8 jenis senyawa, yakni Senyawa yang mengandung sulfur/nitrogensulfur, nitrogen, furan, pyran, aldehid, alkohol, ester-asam organik dan hidrokarbon. Diperkirakan, senyawa penyusun utama serta yang berperan sebagai flavor analog daging pada hasil pemurnian adalah 4-metil-5-hidroksietiltiazol dengan presentase hasil identifikasi mencapai 70,99%. Kata kunci : kaldu nabati, flavoring, mikrofiltrasi, flavor analog daging,

ABSTRACT

WARDATUL BAIDHOI, Fractination of Meat Analogue Flavor Component of Fermented Mung Bean ( Phaseolus radiatus L.) through Membrane Microfiltration. Under tuition of Ir. Agustine Susilowati, M.M. and Sri Yadial Chalid M.Si

Have been conducted the research towards meat analogue fraction purification of flavoring process result of fermented mung bean ( Phaseolus radiatus L.) through Membrane. The membrane type used is microfiltration membrane 0,2µm with an interval time process 0,5, 30, 60 and 90 minute at pressure variation 4 and 6 bar. The intention of this research is to get meat analogue flavor and the component which personating it, and to know the influence of process condition. The result of best purification obtained when purification process at 90 minute and the pressure is 6 bar. The result of GCMS analysis showed that meat analogue fraction (meat analogue flavor) consist of 8 compound type namely the compound containing sulfur/nitrogen-sulfur, nitrogen, furan, pyran, aldehyde, alcohol, organic ester-asam and the hydrocarbon. Estimated, the dominant compound and also which personating meat analogue flavor of purification result is 4-metil-5-hidroksietiltiazol by presentase result of purification reach 70,99 %. Keyword : vegetable broth, flavoring, microfiltration, meat analogue flavor

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Kacang hijau terfermentasi atau kaldu nabati merupakan istilah untuk kaldu yang dibuat dari proses fermentasi kacang–kacangan (Susilowati, 2006). Pemanfaatan kacang hijau sebagai kaldu nabati merupakan salah satu usaha diversifikasi produk olahan kacang hijau, pemanfaatan tanaman lokal untuk dijadikan komoditas yang lebih bermanfaat, menaikkan nilai ekonomisnya, upaya penerapan program pemerintah dalam usaha ketahanan pangan nasional bagi produk–produk tanaman lokal serta sebagai upaya untuk mendapatkan bahan penyedap rasa dan pengaroma bersumber protein nabati (Hanny, 2006). Meningkatkan citarasa suatu makanan diperlukan bahan tambahan makanan, salah satunya adalah penyedap rasa. Pada umumnya, masyarakat menggunakan penyedap rasa dengan flavor yang menyerupai daging sapi atau ayam untuk memperoleh makanan bercita rasa daging. Proses flavoring atau pembentukan flavor analog daging dapat dilakukan melalui reaksi Maillard. Reaksi ini terjadi antara asam amino dengan gula pentosa yang menghasilkan senyawa- senyawa volatil pembentuk flavor analog daging (Heinze, 1978). Pembuatan penyedap rasa berflavor daging biasa menggunakan bahan dasar HVP (Hidrolized Vagetable Protein) sebagai sumber fraksi gurih dan pengganti ekstrak daging. Kaldu nabati merupakan salah satu alternatif pengganti HVP yang dapat digunakan sebagai media untuk mendapatkan penyedap rasa berflavor analog daging (Nagodawithana,1994). Pemurnian dengan menggunakan teknologi berbasis membran dilakukan untuk mendapatkan senyawa dominan pembentuk flavor analog daging dengan 1

tidak merusak senyawa penyusun tersebut. Ukuran partikel senyawa penyusun citarasa yang kurang dari 0,2µm memungkinkan dilakukan pemurnian dengan menggunakan teknologi membran. Keunggulan dari teknologi proses pemurnian flavor ini adalah dapat beroperasi pada suhu kamar dan rendah, sehingga mencegah kerusakan senyawa yang sensitif terhadap panas dan memperbaiki kualitas produk seperti mencegah kerusakan flavor. Teknologi ini telah banyak dikembangkan dan diaplikasikan ke dalam bidang pangan, seperti pemurnian fraksi gurih, pemurnian gula, pengolahan minuman dan pengolahan susu (Aspiyanto, 2002). Pada penelitian ini, fraksinasi dengan membran mikrofiltrasi dilakukan dalam beberapa kondisi, yakni tekanan dan waktu proses yang berbeda. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan hasil pemurnian yang optimal. Dari fraksi murni analog daging ini bisa diketahui senyawa yang berperan penting pada pembentukan flavor analog daging.

1.2. Perumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh tekanan dan waktu proses mikrofiltrasi dengan membran mikrofiltrasi terhadap komposisi kimia hasil pemurnian? 2. Senyawa apa sajakah yang terdapat pada hasil pemurnian fraksi analog daging?

1.3. Tujuan Penelitian 1. Mendapatkan fraksi analog daging melalui proses mikrofiltrasi. 2. Mengetahui pengaruh kondisi proses mikrofiltrasi terhadap komposisi kimia hasil pemurnian

2

3. Mengetahui pengaruh kondisi proses mikrofiltrasi terhadap jenis senyawa pembentuk flavor analog daging

1.4. Manfaat Penelitian 1. Mendapatkan teknik pemurnian flavor analog daging yang lebih efektif dan efesien. 2. Hasil perolehan proses pemurnian flavor analog daging bisa dijadikan alternatif penggunaan kaldu komersil atau seasoning agent.

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kaldu Nabati Menurut Standar Nasional Indonesia (1996) kaldu merupakan produk yang diperoleh dari daging atau daging unggas. Kaldu ini diperoleh dengan cara memasak bahan kaya protein dengan air. Pembuatan kaldu ini disertai dengan penambahan

bumbu dan atau bahan penyedap, lemak yang dapat dimakan,

garam, rempah-rempah, dan bahan tambahan lain yang diizinkan penggunaannya untuk meningkatkan citarasa. Sedangkan kaldu nabati adalah istilah yang digunakan untuk produk kaldu hasil proses fermentasi garam pada kacangkacangan oleh Rhizopus sp. Kaldu nabati berfungsi sebagai penyedap rasa dan pengaroma. Peranan kaldu nabati tidak jauh berbeda dengan rempah, bumbu atau bahan sejenisnya (Susilowati dkk, 2006). Produk serupa dengan kaldu nabati yang telah banyak dikenal orang adalah miso dan tauco. Miso merupakan makanan hasil fermentasi yang berbentuk semi padat berasal dari Jepang, yang terbuat hanya dari kacang kedelai ataupun dari campuran kedelai-beras atau kedelai-gandum. Seperti miso, tauco adalah produk fermentasi kedelai berbentuk pasta yang berwarna kekuning-kuningan dengan rasa sedikit asin. Di China produk yang serupa kaldu nabati disebut Chiang, di Korea disebut Doenjang dan di Thailand disebut Taochieo (Wood, 1982). Perbedaan antara miso atau tauco dengan kaldu nabati adalah kapang yang digunakan dalam fermentasi, miso atau tauco menggunakan kapang Aspergillus sp sedangkan kaldu nabati menggunakan Rhizopus sp (Susilowati dkk, 2006).

4

Pemilihan kacang hijau (Phaseolus radiatus L) sebagai substrat untuk memperoleh kaldu nabati kacang hijau ini didasarkan atas pemanfaatan kacang hijau yang belum optimal. Selain itu juga sebagai salah satu usaha diversifikasi olahan kacang-kacangan lokal, peningkatan nilai ekonomi serta potensinya untuk dikembangkan sebagai bahan dasar seasoning agent (Susilowati dkk, 2006). Tabel 1. Syarat Mutu Kaldu menurut SNI 01-4218-1996 No 1.

2.

3. 4. 5. 6. 7.

8.

Kriteria Uji Keadaan : Warna Bau Rasa Nitrogen Total

Nitrogen Amino Natrium Klorida Lemak Bahan Tambahan Makanan Cemaran logam Timbal dalam produk kering Timbal dalam kemasan kaleng Timah Arsen Tembaga

Satuan Mg/L Mg/L Mg/L Mg/L g/L g/L Mg/kg Mg/kg Mg/kg Mg/kg Mg/kg

Cemaran mikroba Mikroba patogen/spora (clostridium botulinum untuk produk kaleng) Sumber: Direktorat Gizi Depkes RI (1996)

Persyaratan Normal Normal Normal Min. 100 (kaldu daging, kaldu daging unggas) Min. 160 (kaldu daging sapi) Min. 350 (kaldu daging lainnya) Min. 210 (kadu daging lainnya) Maks. 12,5 Min 3 (kaldu daging berlemak) SNI. 01-0222-1995 Maks. 1,00 Maks. 0,50 Maks. 150 Maks. 1 Maks. 20 Negatif Negatif

Adapun syarat mutu kaldu menurut SNI 01-4218-1996, seperti disajikan pada Tabel 1. Kaldu nabati juga digunakan sebagai alternatif pengganti ekstrak khamir dan HVP (Hidrolized Vagetable Protein) sebagai sumber fraksi gurih. Ekstrak khamir merupakan konsentrat fraksi terlarut dari khamir, mengandung asam-asam amino, peptida, nukleotida serta gula reduksi. HVP adalah hidrolisat protein yang diperoleh dari hasil hidrolisis asam pada substrat yang berasal dari kacang kedelai, gandum dan tanaman lainya. Pada umumnya, Ekstrak khamir dan 5

HVP banyak digunakan untuk mendapatkan produk berflavor daging karena kemiripan kandungan asam amino dengan daging (Nagodawithana, 1994). 2.1.1. Fermentasi Kaldu Nabati Proses pembuatan kaldu nabati secara fermentasi dilakukan melalui dua tahap proses fermentasi. Tahap pertama meliputi pembuatan koji atau fermentasi kapang. Fermentasi ini menggunakan media beras pada kondisi aerobik dengan strain Rhizopus-C1. Tahap kedua dikenal dengan fermentasi garam pada kondisi anaerob fakultatif. Hasil fermentasi tahap pertama sebagai sumber nutrisi dan kapang sebagai sumber enzim. Dari dua tahap fermentasi ini, dihasilkan enzim yang dapat memecah substrat menjadi senyawa pembentuk cita rasa dan aroma. Semakin lama proses fermentasi berlangsung dalam larutan garam, semakin baik pula rasa, aroma serta tekstur yang dihasilkan (Sabariman, 1987). Pada proses fermentasi terjadi pemecahan substrat oleh enzim dari kapang menjadi senyawa yang lebih sederhana, seperti asam amino, asam lemak, alkohol. Reaksi antara asam amino dan gula menyebabkan pencoklatan yang mempengaruhi warna produk. Reaksi kimia yang berlangsung selama fermentasi ini diantaranya adalah pembentukan komponen flavor, baik yang volatil maupun yang non volatil. Pada umumnya, senyawa yang terbentuk adalah ester, asam, aldehid, hidrokarbon, furan. Terbentuk pula senyawa nitrogen, senyawa sulfur dan senyawa hasil reaksi Mailard yang akan saling berikatan untuk membentuk flavor spesifik hasil fermentasi (Nagodawithana, 1994). Proses fermentasi kaldu nabati kacang hijau adalah sebagai berikut: Kacang hijau yang bersih direndam selama semalam, dikupas kulitnya lalu disterilisasi dengan cara direbus selama 30 menit pada suhu 100°C. Kacang hijau yang telah steril dicampur dengan garam dapur dan inokulum Rhizopus-C1. 6

Komposisi masing-masing kacang hijau:garam dapur:Rhizopus-C1 adalah 51%, 23% dan 26% (b/b). Kemudian diaduk dan difermentasi pada suhu 30°C selama 24 minggu dalam inkubator. Selama fermentasi, enzim mengubah karbohidrat menjadi dekstrin, maltosa, dan glukosa sebagai nutrisi untuk jamur. Sedangkan protein menjadi peptida dan asam amino (Allan dan Sidney, 1980).

(a)

(b)

Gambar 1. Inokulum Rhizopus-C1 (Koji) (a) dan Crude kaldu nabati kacang hijau (b)

2.1.2. Autolisis Kaldu Nabati Autolisis adalah proses perusakan sel sendiri sesudah terjadi kematian sel, disebabkan oleh kerja enzim yang terdapat di dalam sel itu sendiri (Joko dkk, 1992). Autolisis pada umumnya diartikan sebagai proses mencerna sendiri (autodigesti). Autolisis pada kaldu nabati ini bertujuan untuk memperoleh autolisat (hasil proses autolisis) yang mengandung peptida terlarut sebagai flavor savory non volatil penghasil rasa gurih (Nagodawhitana, 1994). Panas dan pH yang terkondisi pada proses autolisis menyebabkan kematian sel. Pada saat sel mangalami lisis terjadi ketidakberaturan sistem sel sehingga enzim protease dan glukanase terlepas ke matriks sel. Enzim ini memecah substrat makromolekul yang akhirnya menyebabkan kandungan sel menjadi terlarut. Komponen sel terlarut masuk dalam sistem substrat yang 7

ditandai dengan kenaikan kandungan fraksi gurih sebagai asam-asam amino, peptida terlarut dan perubahan komposisi autolisat kaldu kacang hijau (Nagodawithana, 1994). Proses autolisis akan menyebabkan terjadinya hidrolisis protein kapang. Kapang Rhizopus sp, diketahui memiliki aktivitas enzim protease, karbohidrase dan lipase. Kapang ini juga memiliki enzim glutaminase dan gama glutamil transferase yang berperan dalam meningkatkan kadar asam glutamat (Frazier W dan D. Westhoff, 1988). Peningkatan kadar asam glutamat sebanding dengan fraksi gurih yang semakin meningkat pula, hal ini dibuktikan dengan meningkatnya kandungan asam amino dan peptida terlarut serta intensitas rasa gurih pada autolisat setelah proses autolisis berlangsung (Susilowati dkk, 2007).

2.2. Flavor Analog Daging Flavor atau citarasa merupakan sensasi yang dihasilkan oleh bahan makanan ketika diletakkan dalam mulut terutama yang ditimbulkan oleh rasa dan aroma. Penguat rasa (Flavor enhancer) adalah substansi yang ditambahkan pada makanan sebagai suplemen untuk mempertinggi rasa aslinya. Substansi yang biasa digunakan misalnya monosodium L-glutamat (MSG), disodium 5’-inosinate (IMP), dan disodium 5’guanylate (GMP). Beberapa senyawa ini mampu memperkuat atau memperbaiki citarasa makanan. Citarasa ini kadang dinyatakan dengan kata gurih atau umami, kata umami berasal dari bahasa Jepang yang berarti kesedapan. Citarasa glutamat kadang-kadang dikatakan menyerupai rasa daging atau rasa ayam. Secara umum disepakati bahwa citarasa glutamat unik dan tidak mempunyai kesamaan dengan daging (M deMan, 1989).

8

Savory flavor adalah istilah yang sering digunakan untuk rasa gurih. Savory flavor dalam satu formulasinya terdapat berbagai macam komposisi, diantaranya ekstrak daging, rempah-rempah dan asam amino. Savory flavor tersedia dalam bentuk bubuk, pasta dan cair yang penggunaanya tergantung dari jenis produk. Dalam bentuk bubuk biasanya terdiri dari filler berupa garam, gula, pati dan MSG (Monosodium Glutamat). Bentuk cair, banyak terdapat pada minyak dalam mi instan. Bentuk pasta terdiri dari campuran fraksi padatan dan cair, dapat terdiri dari minyak dan pati. Flavor analog daging merupakan flavor yang menyerupai flavor daging sapi tetapi bahan dasarnya bukan dari daging sapi. Menurut Heinz (1978), analog daging atau meat analog didefinisikan sebagai produk bernutrisi yang mirip dengan daging tetapi tidak mengandung protein daging (protein hewani) atau produk hasil samping daging. Analog daging dibuat menyerupai daging baik dalam penampilan, textur dan rasa. Flavor daging terdiri dari campuran senyawa yang diperoleh dengan cara memanaskan non odorous prekusor (prekusor tidak berbau) yang bisa membentuk senyawa volatil. Bila dibandingkan dengan tipe flavor buah- buahan dan flavor lainnya, flavor daging tidak tersusun dari satu karakter senyawa volatil yang dominan. Sejak ditemukannya teknik pembentukan flavor daging melalui proses pemanasan, karakter senyawa volatilnya tergantung dari kondisi dan lama pemanasan (Heinz 1978). Beberapa senyawa volatil yang teridentifikasi pada daging terdiri dari 6 senyawa asam, 31 aldehid, 3 ester, 1 eter, 2 pirol, 25 alkohol, 23 keton, 19 hidrokarbon, 12 senyawa benzene, 11 lakton, 8 furan, 53 senyawa sulfur, 37

9

senyawa nitrogen (Heinz, 1978). Senyawa-senyawa yang mempunyai peranan penting pada flavor daging adalah golongan furanoid, pirazin dan sulfur. Aroma daging berhubungan dengan senyawa sulfur. 2-Metil-3-furanthiol (MFT) (1). Senyawa ini merupakan senyawa volatil pemberi aroma daging yang banyak ditemukan pada daging sapi (David, 1998). Berikut adalah beberapa senyawa flavor daging rebus. SH

O

SH

O

O

2-Metil-3-furantiol (1)

SH

SH

metanatiol

3-Merkapto-2-butanon

3-Merkapto-2-pentanon

(2)

(3)

(4)

O

S

SH SH

O O

2-Merkapto-3-pentanon (5)

2,5-Dimetil-3-furantiol (6)

Metional

(7)

Menurut Kerler (2000), senyawa yang terdapat pada daging yang direbus adalah senyawa-senyawa sulfur seperti 2-metil-3-furantiol (1); 3-merkapto-2butanon (2); 3-merkapto-2-pentanon (3); metanetiol (4); 2-merkapto-3-pentanon (5); 2,5-dimetil-3-furantiol (6); hidrogen sulfida dan metional (7). Senyawa tersebut dapat terbentuk dari prekusor. Prekusor adalah suatu senyawa yang digunakan untuk mendapatkan senyawa flavor melalui suatu reaksi kimia. Prekusor pembentuk substansi flavor daging adalah gula pentosa bebas atau

10

berikatan seperti ribosa, ribosa fosfat dan inosin fosfat. Prekusor lainya adalah senyawa yang mengandung sulfur seperti thiamin, cystein, glutation dan metionin (Erickson, 1991). Dalam Tabel 2 berikut terdapat beberapa komponen senyawa volatil aroma daging sapi. Tabel 2. Komponen senyawa volatil aroma daging sapi Tipe senyawa Jumlah senyawa teridentifikasi Alifatik hidrokarbon Alisiklik hidrokarbon Terpenoid Alifatik alkohol Alifatik aldehid Alifatik keton Alisiklik keton Alifatik asam karboksilat Lakton Alifatik ester Alifatik eter Alifatik amin Senyawa Klor Senyawa benzena Senyawa sulfur (bukan heterosiklik) Furan dan derivatnya Tiopen dan derivatnya Pirol dan derivatnya Piridin dan derivatnya Pirazin dan derivatnya Oksazole dan oksazoline Tiazole dan tiazoline S-heterosiklik Lain - lain Sumber : Lawrie (1995)

73 4 8 46 55 44 8 20 32 27 5 20 10 86 68 43 40 20 17 54 13 29 13 12

Kombinasi antara asam amino dengan gula dipakai pada reaksi pembentukan flavor daging karena ditemukan adanya kesamaan komposisi asam amino pada daging dan Hidrolised Vagetable Protein (HVP) (Ouweland, 1978). Reaksi Maillard merupakan tipe reaksi yang dapat menghasilkan flavor daging. Reaksi ini yang menjadi dasar proses flavoring untuk pembentukan flavor analog daging pada kaldu nabati.

11

2.3. Reaksi Maillard (Proses Flavoring) Proses flavoring untuk menghasilkan flavor analog daging merupakan aplikasi dari reaksi Maillard. Reaksi Maillard adalah reaksi kimia antara asam amino dan gula pereduksi pada suhu tinggi. Reaksi pencoklatan non enzimatik ini menghasilkan warna coklat (browning). Pada reaksi Maillard gugus karbonil dari glukosa bereaksi dengan gugus nukleofilik grup amino dari protein, menghasilkan warna dan aroma yang khas. Proses yang terjadi pada reaksi Maillard adalah: 1. Gugus karbonil bereaksi dengan gugus amino dari asam amino menghasilkan glukosilamin

+ RNH

. Glukosa

Glukosilamin

Glukosilamin merupakan senyawa intermediet yang digunakan sebagai prekusor pembentukan flavor. 2. Glukosilamin yang tidak stabil mengalami pengaturan kembali (Amadori rearrangement) membentuk ketosamin.

Glukosilamin

Ketosamin

12

3. Ketosamin dapat mengalami dehidrasi dengan kehilangan satu atau lebih molekul air membentuk senyawa flavor, seperti hidroksi metil furfural. Selain itu terbentuk pula asetol, diasetil, dan senyawa berwarna coklat yang disebut dengan melanoidin.

-2H2O -RNH2 Ketosamin

3-Deoxyoson

Pembentukan aldehid yang merupakan hasil dari reaksi antara asam amino dan senyawa dikarbonil disebut sebagai degradasi strecker. Jumlah atom karbon pada aldehid yang terbentuk sebanyak jumlah atom karbon pada asam amino dikurang satu. Merkaptoasetaldehid merupakan aldehid yang terbentuk dari degradasi streker cystein, terbentuk juga enaminol pada proses ini, dua senyawa ini bereaksi satu sama lain membentuk hidrogen sulfida dan asetaldehid (Acree, 1993). Berikut adalah hasil dari degradasi streker Cystein: Asetaldehid

Hidrogen Sulfida Cystein

Merkaptoasetaldehid

Reaksi Mailard banyak diaplikasikan pada industri pangan untuk rekayasa rasa atau flavor. Kombinasi antara beberapa prekusor yaitu asam amino L-Cystein

13

dengan tiamin (vitamin B12) dan gula pentosa yakni Xylosa digunakan sebagai pembentuk rasa daging. Beberapa prekusor yang biasa digunakan dalam proses reaksi flavor seperti terlihat pada Tabel 3. Tabel 3. Prekusor dasar dalam reaksi flavoring

No.

Golongan Prekusor

Jenis Prekusor

1

Asama Amino

Sistein, asam glutamat, valin, glisisn, Hidrolized Vagatable Protein (HVP), yeast extract, Hidrolized Animal Protein dan lain-lain.

2

Gula pereduksi

Glukosa, Xylosa, Ribosa, Ribosa-5-fosfat

3

Vitamin

Thiamin

4

Senyawa sulfur

Furanon, Sulfida, Thiol (Cystein, Thiamin)

5

Nukleotida

Inosin 5’-monofosfat, Guanosin 5’-monofosfat

6

Asam

Asam laktat, asam α-karboksilat, asam asetat dan lain-lain.

Sumber : Nagodawithana (1994)

Pembentukan flavor dipengaruhi oleh jenis gula, asam amino, pH, suhu dan lama proses. Pada umumnya, industri penghasil

flavor analog daging

menggunakan rentang pH antara 4 sampai 5,5 dan rentang suhu antara 100-140°C (Kerler, 2000).

2.3. Membran Mikrofiltrasi Kata membran berasal dari bahasa latin membrane yang berarti kulit. Sekarang membran bisa diartikan selaput tipis yang berfungsi sebagai lapisan selektif untuk memisahkan dua fase karena sifatnya yang semipermeabel

14

(Wenten,1999). Membran merupakan lapisan permeabel atau semipermeabel, berupa lapisan polimer yang tipis yang memiliki ukuran tertentu. Membran digunakan sebagai pembatas antara bahan yang dimasukkan dengan produk yang diinginkan (Scott dan Hugges, 1996). Membran merupakan aplikasi dari proses filtrasi untuk memisahkan padatan yang tidak terlarut pada suatu produk cair. Lapisan media menolak padatan tersuspensi dan menghasilkan cairan yang jernih (Cheryan, 1992). Pemisahan dengan membran merupakan pemisahan material dengan mengalirkan umpan melalui suatu membran, dan merupakan pemisahan molekul ukuran besar yang tertahan pada permukaan membran. Umpan (feed) adalah larutan yang berisi satu atau lebih campuran molekul atau partikel yang akan dipisahkan. Proses filtrasi dengan membran dihasilkan permeat dan retentat. Permeat adalah bagian yang melewati membran, sedangkan retentat merupakan bagian yang tertahan oleh membran (Paulson, 1995). Unit terkecil dimana membran ditempatkan disebut modul. Menurut Mulder (1996), kemampuan membran untuk memisahkan komponen disebabkan karena perbedaan sifat fisik atau kimia antara membran dengan komponen tersebut. Prinsip operasi pemisahannya adalah memisahkan satu atau lebih komponen pada suatu aliran fluida. Secara umum, proses ini digunakan untuk memisahkan makromolekul, substansi biologi serta komponen yang tidak terlarut (suspensi dan koloid).

Prinsip operasi membran secara

skematis ditunjukkan pada Gambar 2.

15

Modul Retentat

Umpan (feed) Membran

Permeat Gambar 2. Skema proses pemisahan dengan membran (Mulder,1996)

Berdasarkan ukuran partikel yang dipisahkan, membran dapat dibedakan atas mikrofiltrasi, ultrafiltrasi dan reverse osmosis (Mulder, 1996). Membran mikrofiltrasi berfungsi menyaring makromolekul (>500.000 g/mol) atau partikel dengan ukuran 0,1-10 µm, membran ultrafiltrasi berfungsi untuk menyaring makromolekul (>5000 g/mol) atau partikel dengan ukuran partikel 0,001-0,1 µm, sedangkan reverse osmosis dapat menghalangi partikel yang berukuran lebih kecil dari 0,001 µm. Membran mikrofiltrasi dapat memisahkan partikel kecil seperti sel, bakteri, dan virus. Membran mikrofiltrasi umumnya berupa cartridge yang berukuran pori-pori 0,1 – 10 µm. Bahan cartridge bisa berasal dari katun, wool, rayon, selulosa, fiberglass, polipropilen, akrilik, nilon, ester selulosa, dan polimer hidrokarbon. Lemak serta partikel-partikel kecil seperti mikroorganisme tertahan di membran, sementara senyawa makromolekul (protein, karbohidrat), gula, garam mineral dan air lolos lewat membran. (Mulder, 1996). Peptida-peptida terlarut yang berfungsi sebagai penyusun fraksi gurih serta beberapa senyawa dengan berat molekul yang relatif kecil akan lolos lewat membran. Bagian yang terpenting dari mikrofiltrasi adalah media penyaring yaitu membran. Membran

16

tersebut tipis dan mikroporus. Pori-porinya sangat kecil dan monodispersi, poripori tersebut menahan partikel-partikel yang akan tersaring, tetapi dapat dilalui dengan cepat oleh cairan dan zat terlarut yang kecil. Hal ini menunjukan bahwa membran

mikrofiltrasi

berbeda

dengan

kebanyakan

media

penyaring

konvensional. Membran mikrofltrasi dan pemasangan membran mikrofiltrasi pada modul ditunjukkan pada Gambar 3.

(a)

(b)

Gambar 3. Membran mikrofiltrasi (a), pemasangan membran mikrofltrasi pada modul (b)

Menurut Wenten (1999), parameter utama yang digunakan dalam penilaian kinerja membran adalah fluks dan selektifitas (rejeksi). Secara umum, fluks didefinisikan sebagai volume aliran yang melalui membran per unit luas permukaan membran dan satuan waktu. Fluks volume dapat dinyatakan sebagai berikut: V J= Axt dimana: J A t V

= Fluks volume (L/m2.Jam) = Luas permukaan membran (m2) = Waktu (Jam) = Volume permeat (L)

17

Fluks dipengaruhi beberapa faktor antara lain konsentrasi umpan, tekanan membran, temperatur umpan dan waktu. Faktor tersebut memberikan pengaruh yang berbeda-beda bagi fluks. Konsentarsi umpan yang tinggi menyebabkan penurunan fluks sehingga suatu saat fluks akan bernilai nol. Pada tekanan rendah, fluks akan meningkat, sedangkan pada tekanan tinggi fluks relatif konstan (Mulder, 1996). Rejeksi (selektivitas) menurut Wenten (1999) adalah kemampuan membran untuk menahan suatu komponen agar tidak melewati membran. Nilai rejeksi dinyatakan sebagai berikut :

⎛ C permeat R = ⎜1 − ⎜ C feed ⎝

⎞ ⎟ x100% ⎟ ⎠

dimana: R = Rejeksi (%) Cpermeat = Konsentrasi partikel dalam permeat Cretentat = Konsentrasi partikel dalam umpan (feed) Nilai R tidak tergantung dari satuan konsentrasi. Nilai R bervariasi antara 0100%. Nilai R 100% artinya pemisahan partikel sempurna, dalam hal ini membran ideal dan nilai R sama dengan 0% artinya partikel larutan bebas melewati membran. Penurunan kinerja membran ditunjukkan dengan fluks yang semakin menurun seiring dengan semakin lama waktu filtrasi. Penurunan fluks dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain polarosasi konsentrasi, adsorbsi, pembentukan lapisan gel dan penyumbatan pada membran. Faktor–faktor tersebut menyebabkan terjadinya fouling pada membran (Mulder, 1996).

18

Polarisasi konsentrasi merupakan tahap awal dari fouling berupa peningkatan konsentrasi bahan terlarut pada permukaan membran yang dapat menurunkan fluks. Efek dari polarisasi konsentrasi dapat dikurangi atau dihilangkan dengan menurunkan tekanan operasi atau konsentrasi umpan (Wenten,1999). Menurut Wenten (1999), mekanisme penyumbatan atau penyempitan pori membran pada perstiwa fouling dapat dibedakan menjadi empat macam: 1. Complete pore blocking Jenis fouling seperti ini dapat terjadi jika ukuran partikel tepat menyumbat lingkaran pori membran sehingga pori menutup total.

Gambar 4. Complete pore blocking

2. Intermediate pore blocking Terakumulasinya partikel-partikel bahan terlarut di permukaan membran, karena ukuran partikelnya yang lebih kecil dari pada pori membran sehingga membran terlapisi oleh hamparan partkel-partikel tersebut.

Gambar 5. Intermediate pore blocking

3. Internal pore blocking Penyempitan ukuran pori membran akibat teradsorpsinya partikel-partikel di sekeliling bagian dalam pori membran. Penyempitan diameter pori ini akan menyebabkan banyak partikel terlarut tertahan di membran. 19

Gambar 6. Internal pore blocking

4. Cake filtration Terjadi jika ukuran partikel sangat kecil dan memiliki sifat-sifat gel jika berada dalam keadaan terakumulasi.

Gambar 7. Cake filtration

Keunggulan penggunaan membran untuk operasi-operasi pengolahan pangan adalah

tidak membutuhkan energi yang terlalu besar karena tidak

menggunakan energi dalam bentuk panas sehingga komponen di dalamnya dapat dipertahankan (Aspiyanto, 2002). Menurut Cheryan (1992), teknologi membran telah digunakan pada teknologi proses pengolahan susu dan pengolahan sari buah, namun sekarang penggunaan membran di bidang pangan semakin meluas, misalnya pemekatan makanan cair, penghilangan warna dan gula berantai panjang.

2.5. Gas Cromatograph-Mass Spectroscopy (GC-MS)

Menurut Sudjadi Kromatografi Gas – Spektroskopi Massa adalah teknik analisis yang menggabungkan dua metode analisis yaitu (1) Kromatografi Gas; dimana sampel yang diinjeksikan akan terpisahkan menjadi molekul-molekul yang lebih kecil berdasarkan sifat fisiknya, dan (2) Spektroskopi Massa; dimana

20

molekul-molekul yang terpisah tersebut diubah menjadi ion-ion gas dan massanya diukur melalui suatu detektor sehingga menghasilkan spektrum massa (m/Z) (Sudjadi, 1985). Instrumen GCMS didasarkan pada pemisahan sifat-sifat fisik zat organik yang mudah menguap pada pemanasan termostabil dengan fase gerak berupa gas inert, yang dikombinasikan menggunakan detektor berupa spektrum massa untuk mengetahui berat molekul relatif dan jenis senyawa dari setiap puncak grafik yang dihasilkan. Sampel yang dapat dianalisis dengan menggunakan GC-MS, harus memenuhi beberapa syarat, diantaranya : 1. Dapat diuapkan sampai suhu ~ 4000C 2. Secara termal stabil (tidak terdekomposisi pada suhu ~ 4000C 3. Sampel lainnya dapat dianalisis setelah melalui tahap preparasi khusus.

2.5.1. Prinsip Dasar GC-MS

Transfer massa antara fase bergerak dan diam (cairan dengan titik didih tinggi) terjadi bila molekul campuran terserap di dalam pori-pori partikel, laju perpindahan suatu molekul zat terlarut tertentu di dalam kolom berhubungan dengan bagian molekul tersebut diantara fase bergerak dan fase diam. Jika ada perbedaan penahanan secara selektif, maka masing-masing komponen keluar dari kolom pada interval yang berbeda (Khopkar, 1990). Sampel dalam keadaan gas akan dibombardir dengan elektron yang berenergi tinggi pada detektor. Tumbukan antara sebuah molekul organik dengan salah satu elektron berenergi tinggi menyebabkan lepasnya sebuah elektron dari molekul itu dan terbentuk suatu ion organik. Ion organik yang dihasilkan oleh pemborbardir elektron berenergi tinggi ini tidak stabil dan pecah menjadi fragmen

21

kecil, baik berbentuk radikal maupun ion-ion lain. Spektrometer massa akan mendeteksi fragmen bermuatan positif (Fessenden dan Fessenden, 1986).

2.5.2. Instrumentasi GCMS

Komponen pada instrumentasi GCMS meliputi (Khopkar, 1990; Sudjadi, 1985): 1. Pengaturan aliran gas (Gas Flow Controller) Fase bergerak adalah gas pembawa, yang sering digunakan adalah He, N2, H2, Ar. He lebih sering digunakan karena konduktivitasnya yang tinggi. 2. Tempat injeksi sampel (injector) Berfungsi untuk mencampurkan sampel dengan gas pembawa sebelum bisa disalurkan ke dalam kolom. 3. Kolom (Capillary column) Berfungsi untuk memisahkan komponen-komponen molekul sampel. Panjang kolom berkisar antara 30-60 meter dengan ketebalan 0,1-3 mikron. Salah satu kolom yang biasa digunakan adalah Wall coated open tubular (WCOT) yaitu kolom yang dilapisi oleh polimer tipis berupa Polysolixane atau Polyethileneglycol pada dinding kolom bagian dalam. 4. Interfase (Penghubung antara GC dengan MS) 5. Sumber ionisasi (Ion Source) Berfungsi untuk mengionkan sampel ke bentuk gas sebelum masuk ke dalam Mass-Analyzer. 6. Pompa vakum (Vacuum Pump) Ada dua tipe vakum yaitu, pompa vakum tinggi, yang berfungsi untuk mengurangi dan mempertahankan tekanan pada MS saat analisis. Tekanan tinggi yang dipertahankan juga dapat menambah sensitivitas pada proses

22

analisis spektrum massa. Pompa vakum tipe kedua adalah pompa vakum rendah, yang berfungsi untuk mengurangi tekanan udara luar. Sistem ini diperlukan agar ion-ion tidak mengalami reaksi dengan partikel lain dan mengurangi reaksi ion molekuler. 7. Penganalisis Massa (Mass Analyzer) Mass Analyzer terdiri dari empat batang logam yang diberi muatan, baik positif (+) maupun negatif (-) yang memiliki fungsi selektivitas untuk molekul berion pada voltase yang diinginkan. 8. Detektor 9. Sistem pengolah data Adapun skema instrumentasinya, dapat dilihat pada Gambar berikut:

Interface

Ion Source

Analyzer

Detector

Vacuum system

Data system

Instrument Kontrol 1. Data acquistion Analys

2. Data Processing 3. Data Storage

Gambar 8 . Skema Instrumentasi GC-MS

2.6.

Spektrofotometri UV-VIS

Spektrofotometri digunakan untuk mengukur jumlah cahaya yang diabsorbsi atu ditransmisikan oleh molekul-molekul di dalam larutan. Ketika

23

panjang gelombang cahaya ditransmisikan melalui larutan, sebagian nergi cahaya tersebut akan diserap (diabsorbsi). Besarnya kemampuan moleul-molekul zat terlarut untuk mengabsorbsi cahaya pada panjang gelomang tertentu dikenal dengan istilah absorbansi (A), yang setara dengan nilai konsentrasi larutan tersebut dan panjang berkas cahaya yang dilalui (biasanya 1 cm dalam spektrofotometer) ke suatu poin dimana persentase jumlah cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi diukur dengan phototube (Hermanto, 2008). Bagian-bagian spektrofotometer (Hermanto, 2008) : 1. Sumber cahaya Sebagai sumber cahaya dapat dipakai lampu Wolfram yang menghasilkan sinar di atas 375 nm atau lampu Deuterium (D2) yang memiliki sinar di bawah 375 nm. Sumber cahaya dalam spektrofotometer tersebut memancarakan berkas cahaya yang melewati suatu monokromator berupa prisma yang mengubah cahaya polikromatis menjadi cahaya monokromatis. 2. Pemilih panjang gelombang (monokromator) Monokromator berfungsi untuk mendispersikan atau menguraikan cahaya polikromatis menjadi monokromatis. Ada dua macam monokromator yang dapat dipergunakan untuk memilih sinar yang dipakai yaitu prisma dan grating. 3. Kuvet (tempat sampel) Kuvet untuk analisis secara spektrofotometri harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : • Tidak berwarna sehingga dapat mentrasmisikan semua cahaya. • Permukaan secara optis harus benar-benar sejajar. • Harus tahan (tidak bereaksi) terhadap bahan-bahan kimia.s

24

•

Tidak boleh rapuh.

•

Mempunyai design yang sederhana.

4. Detektor Detektor berfungsi untuk mengubah cahaya menjadi arus listrik (potosensitive detector). Ketika cahaya dengan panjang gelombang tertentu melalui larutan kimia yang diujikan, sebagian cahaya tersebut akan diabsorbsi oleh larutan. Hukum Beer’s yang dikembangkan pada tahun 1852 oleh J.Beer’s menyatakan secara kuantatif adsorbsi ini sebagai: s Log I0/IT = ε.L.C………………………………….*) Keterangan : I0 = intensitas cahaya sebelum melewati sampel IT = intensitas cahaya setelah melewati sampel ε = koefisien ekstingsi, yaitu konstanta yang tergantung pada sifat alami

dari

senyawa substansi dan panjang gelombang yang digunakan untuk analisis. L=

panjang atau jarak cahaya yang melewati sampel

C = konsentrasi larutan yang dianalisa

25

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Pangan Pusat Penelitian Kimia, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Puspitek, Serpong. Dimulai sejak Mei sampai November 2009.

3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat Alat–alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi; peralatan proses flavoring yaitu beaker glass 5 L, fraksinator (close system) Bomex 10 L (TC-15), homogenaizer (Ultra Turrax, Germany). Peralatan proses pemurnian meliputi Vibosieve separator filter machine 200 mesh (62 µm) (AKIRA), membran mikrofiltrasi FSM 0,2 PP (Fluoro Polimer, ukuran pori-pori 0,2 µm), modul membran LabStak M20-0,72-Pso DSS Plate Frame Cross-Flow Membrane Filtration. Peralatan analisa yang digunakan meliputi glassware, timbangan analitik (Mettler Toledo AT 400), desikator, hotplate, vortex, oven (Memmert), mikro pipet (eppendhorf), soxtech system HT 2 1045 extraction unit, destruksi buchi 435 unit 21, salinometer (ATAGO, Japan), Destilator unit Sibata SI-315, Spektrofotometer UV-Vis Hitachi U-2001, GCMS (Shimadzu QP-2010).

3.2.2 Bahan Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini berupa Kaldu nabati kacang hijau (crude kaldu) dari fermentasi garam selama 24 minggu pada suhu 30°C menggunakan inokulum Rhizopus-C1 yang diperoleh dari Pusat Penelitian 26

Kimia LIPI PUSPITEK Serpong. Bahan kimia yang digunakan adalah HCl, NaOH, K2SO4 (Merk), H2SO4, Na2SO4 (Merk), NaCO3 (Merk), CuSO4 (Merk), Methyl blue, Na thiosulfat, Folin, Asam asetat, CuCl2, Buffer borat, KOH, LCystein (Biogen), Tiamin-HCl (Biogen), Xilosa (Biogen), Trisodium fosfat, Asam borat, Thymolftalein, Sodium Thiosulfat, Reagen Nelson, NaKTartrat, KI, larutan pati, methyl red, n-heksana, arsenomolibdat.

3.3. Prosedur Penelitian 3.3.1. Autolisis Kaldu Nabati Kacang Hijau Proses autolisis dilakukan dengan cara melumatkan 1 kg crude kaldu dalam 1,5 L air (rasio perbandingan crude kaldu dan air 2:3). NaOH atau HCl ditambahkan untuk pengaturan pH 5,5. Campuran di masukkan ke dalam beaker glass 3 L lalu dipanaskan pada suhu 55°C di dalam waterbath dengan pengadukan 4500 rpm selama 8 jam, kemudian dilakukan inaktivasi kapang pada suhu 70°C selama 5 menit.

Gambar 9. Proses autolisis pada suhu 55°C, pH 5,5 selama ± 8 jam

Autolisat yang diperoleh dianalisa kandungan kimianya yang meliputi analisa total padatan, kadar lemak, kadar garam, total protein, protein terlarut,

27

gula pereduksi, n-amino dan intensitas aroma daging (Lampiran 2). Autolisat ini selanjutnya digunakan untuk proses flavoring.

3.3.2. Proses Flavoring Proses flavoring dilakukan untuk memperoleh autolisat berflavor analog daging. Reaksi ini dilakukan dengan cara menambahkan prekusor pembentuk rasa daging pada autolisat. Prekusor yang digunakan adalah L-Cystein, Thiamin-HCl dan Xylosa dengan formulasi masing-masing 7,67%; 12,40%; 2,55% (% berat kering total protein (%b/b)) (presentase formulasi berdasarkan referensi, Lampiran 5). Ketiga prekusor tersebut ditambahkan pada 2 L autolisat kaldu nabati pada pH 5,5 di dalam beaker glass 5 L lalu dihomogenisasi kemudian di pindahkan dalam fraksinator dan dipanaskan pada suhu 100ºC selama 3 jam. Analisa kandungan kimia dan uji intensitas flavor analog daging juga dilakukan pada hasil proses flavoring ini untuk mengetahui sejauh mana peningkatan intensitas aroma analog daging. Autolisat berflavor analog daging ini dimurnikan dengan menggunakan membran mikrofiltrasi untuk mendapatkan fraksi analog daging (flavor analog daging).

3.3.3. Pemurnian Fraksi Analog Daging Melalui Membran Mikrofiltrasi Sebelum dilakukan proses pemurnian dengan membran mikrofiltrasi, terlebih dahulu 1,5 L autolisat berflavor analog daging ditambahkan dengan 4,5 L air hasil penyaringan dengan membran Reverse Osmosis (air RO), perbandingan autolisat dengan air RO adalah 1:3, campuran dihomogenisasi selama 20 menit lalu disaring dengan saringan Vibosieve separator filter machine 200 mesh. Filtrat yang dihasilkan disebut dengan feed (umpan). Feed selajutnya dimurnikan dengan

28

membran mikrofiltrasi. Analisa kandungan kimia dan intensitas flavor analog daging juga dilakukan pada feed . Mikrofiltrasi 0,2µm dicuci terlebih dahulu menggunakan aquades dengan 2 kali pengulangan. Tujuan pencucian adalah untuk memastikan bahwa membran berada pada kondisi baik dan siap dipakai untuk sampel. Feed ditampung pada tanki umpan berkapasitas 5 Liter. Tekanan operasi diatur dengan mengatur katup pengatur retentat sampai pengukuran tekanan feed dan retentat masing-masing menunjukan 4 bar serta pada frekuensi tetap yaitu 20 Hz dan temperatur diatur tetap pada suhu kamar yaitu 29oC. permeat dan retentat ditampung dan masingmasing diambil sebanyak 150 mL pada waktu operasi 0,50 menit, 30 menit, 60menit dan 90 menit. Selanjutnya fluida yang lolos lewat membran sebagai permeat ditampung. Setelah operasi filtrasi selesai, maka modul membran dicuci berturut-turut menggunakan aquadest, larutan NaOH 0,4% dan aquadest pada temperatur ruang sampai modul benar-benar bersih. Kemudian dilakukan proses mikofiltrasi pada kondisi yang sama pada tekanan 6 bar. Permeat dan retentat hasil perolehan proses pemurnian dianalisa intensitas aroma analog daging dan komposisi kimianya (Total padatan, kadar lemak, kadar garam, N-amino, total protein, protein terlarut dan gula pereduksi).

29

3.3.4. Identifikasi Senyawa Pembentuk Flavor Analog Daging Kondisi optimum dari hasil analisa terbaik diambil untuk diuji lebih lanjut dengan GCMS dengan tujuan menganalisis senyawa volatil sebagai komponen senyawa pembentuk flavor analog daging. Preparasi sampel dilakukan dengan menambahkan methanol pada permeat dan feed, n-heksana pada retentat dengan perbandingan 1:1, kemudian dikocok dan dibiarkan mengendap selama 1 malam. Selanjutnya filtrat diambil dan diinjeksikan ke GCMS sebanyak 0,1µm. Karakteristik GC-MS yang digunakan adalah: Merk

: Shimadzu QP2010

Suhu injektor

: 280 oC

Suhu kolom

: 40oC

Suhu detektor

: 280 oC

Gas pembawa

: Helium

Tekanan

: 86,9 Kpa

Total flow

: 82,4 ml/m

Aliran kolom

: 1,56 ml/m, percepatan linier

Split ratio

: 50

Jenis kolom

: Non polar C18 dimethyl polysiloxane (Rtx-1MS) panjang kolom 30.00 m, ketebalan 0.25 µm, diameter 0,25 mm

Jenis pengion

: EI (Electron Impact) 70 eV.

30

Diagram kerja proses keseluruhan penelitian ditunjukkkan pada Gambar 10. Kaldu kasar Dilumatkan (Kaldu kasar:air = 2:3) pH 5,5 suhu 55°C selama 8 Jam Autolisat ditambahkan prekusor: L-Cystein (7,67%); ThiaminHCl (12,40%); Xylosa (2,55%) pH 5,5, suhu 100°C selama 3 jam Autolisat berflavor analog daging (AFD) diencerkan (AFD:air RO = 1:3) difiltrasi 200 mesh (62 µm)

Ampas

Umpan (feed) Pemurnian dengan membran mikrofiltrasi 0,2µm frekuansi 20 Hz, tekanan 4 dan 6 bar selama 0,50, 30, 60 dan 90 menit

Retentat

Permeat sebagai Flavor analog daging

Identifikasi dengan GCMS Gambar 10. Diagram kerja proses pemurnian fraksi analog daging dari kacang hijau terfermentasi

31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Kandungan Kimia Bahan Baku Analisa kandungan kimia bahan baku berupa crude kaldu serta autolisat yang diperoleh dari proses autolisis, dilakukan untuk mengetahui kandungan kimia serta berapa besar fraksi gurih dan total protein dari autolisat. Total protein pada autolisat menentukan jumlah prekusor pada tahap formulasi reaksi flavoring. Formulasi ini dihitung berdasarkan berat kering dari total protein. Crude kaldu merupakan produk fermentasi garam kacang hijau dengan tampilan fisik semi solid (total padatan 51,81%), berwarna coklat, dengan rasa yang asin (kadar garam 6,625%). Kadar N-amino sebesar 9,21 mg/mL mengindikasikan adanya Flavor alami pada crude kaldu yang sangat berpotensi sebagai sumber savory flavor. Proses autolisis pada suhu 55ºC dan pH 5,5 selama 8 jam menghasilkan autolisat kaldu nabati yang berupa suspensi coklat yang kental dengan kandungan total padatan 20,39% dan rasa yang asin dengan kadar garam 3,61%. Kandungan total protein sebesar 18,625% dan N-amino 4,37 mg/mL. Data kompenen kimia crude kaldu dan autolisat ditunjukkan pada Lampiran 6. Proses pemanasan dan pengadukan (55oC dan 4000 rpm selama 8 jam) menyebabkan sel kapang pecah. Dimana pada saat sel pecah terjadi suasana ketidakberaturan sistem sel dan menyebabkan membran internal terdisintegrasi dan melepaskan enzim-enzim degeneratif, terutama protease dan glukanase ke matriks sel yang selanjutnya enzim tersebut bekerja terhadap substrat makromolekul. Komponen sel terlarut

32

akan masuk dalam sistem substrat yang ditandai dengan kenaikan kandungan fraksi gurih sebagai asam-asam amino, peptida terlarut dan perubahan keseluruhan komposisi substrat (Susilowati dkk, 2008). Proses flavoring yang dilakukan pada suhu 100 ºC dan pH 5,5 selama 3 jam menghasilkan autolisat berflavor analog daging dengan kandungan kimia yang berbeda dari autolisat sebelum flavoring. Penambahan padatan prekusor menyebabkan total padatan berubah menjadi 23,14%. Kandungan lemak pada hasil flavoring turun menjadi 0,59%, penurunan kadar lemak dimungkinkan karena terurainya lemak menjadi asam-asam lemak yang disebabkan oleh adanya proses pemanasan. Pada autolisat hasil proses flavoring, kandungan total protein (33,743%), protein terlarut (23,5 mg/mL) dan N-amino (5,5 mg/mL) serta intensitas aroma daging yang sangat kuat (berdasarkan hasil uji intensitas dengan sulfur meaty sebagai standar). Hal ini mengindikasikan bahwa telah terbentuk senyawasenyawa penyusun flavor daging karena adanya proses flavoring. Reaksi Maillard antara prekusor yang terjadi pada proses Flavoring membentuk senyawa flavor analog daging seperti senyawa furfural yang berasal dari hasil reaksi antara xylosa dan cystein. Ketosamin yang terbentuk dari hasil pengaturan kembali (amadori rearrangement) kehilangan 1 molekul air dan membentuk 2- furfural, seperti terlihat pada reaksi berikut ini:

33

H

HN

O C C

H

OH

HO C

H2 C

HS

C

OH

HO C

O

OH

H

CH2OH

HO C H

C

H

H

C

C

C

H OH

OH

C

CH2OOH -H2O

H OH

O

H

SH

-CH2SHNH

C

O

C

H

C

OH

CH2OH

CH2OH ketosamin

CH2OOH

ketosamin

H

CH C

OH

Xylosamin

Cystein

HN

H

SH

HOH2C

Xylosa

H

C

C H

CH H

CH

H

C

+

H

C

H

H

NH2

H

3-deoxyoson

H

O

CHO

2-Furfural

Hasil degradasi streker Cystein menghasilkan CH3CHO, H2S yang akan saling bereaksi membentuk senyawa flavor yang mengandung sulfur. Seperti pada reaksi berikut :

Trihiolan

34

Menurut Bailey (1998) reaksi Maillard ini membentuk senyawa yang didominasi oleh senyawa heterosiklik yang mengandung Nitrogen, sulfur, oksigen. Senyawa tersebut adalah thiazol, thiophen, pirazin, furan, pirol, imidazol, piridin dan oksaazol. Pemanasan akan menyebabkan terdegradasinya thiamin menjadi senyawa nitrogen-sulfur pembentuk flavor analog daging.

N

N

N

[O] N

NH2 Thiamin

S

OH

HO

S

4 4-metil-5-hidroksietilthiazo

Menurut Susilowati (2009) senyawa penyusun flavor analog daging pada hasil proses flavoring terdiri dari 4 golongan senyawa, yaitu hidrokarbon, nitrogen, nitrogen-sulfur dan sulfur. Presentase terbesar senyawa penyusun flavor analog daging adalah senyawa nitrogen (53,3965%) yang terdiri dari piridin, pirazin, pirazol, pirimidin, nitrifenil dan benzilamina. Sedangkan senyawa nitrogen-sulfur (33,4258%) terdiri dari senyawa thiazol. Kaldu nabati berflavor analog daging hasil dari reaksi flavoring ini kemudian dimurnikan untuk mendapatkan fraksi analog daging melalui membran mikrofiltrasi 0,2µm. Crude kaldu, autolisat, penambahan prekusor dan autolisat berflavor analog daging ditunjukkan pada Gambar 11.

35

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 11. Crude kaldu (A), Autolisat (B), Penambahan prekusor (C) dan Autolisat berflavor analog daging (D).

4.2. Pemurnian Fraksi Analog Daging melalui Membran Mikrofiltrasi 4.2.1. Kandungan Kimia Feed (umpan) Proses pemurnian dilakukan menggunakan membran mikrofiltrasi 0,2 µm untuk mendapatkan fraksi analog daging dari kaldu nabati berflavor analog daging. Feed merupakan autolisat berflavor analog daging yang telah diencerkan dengan air RO dan telah melalui filtrasi 200 mesh (62 µm). Kandungan total padatan autolisat sebesar 23,14% akan menyulitkan proses mikrofiltrasi, sehingga perlu dilakukan pengenceran dengan perbandingan autolisat berflavor analog daging dan air RO masing-masing adalah 1:3. Kandungan komponen kimia pada feed adalah sebagai berikut N-amino 6,35%, total protein 32,5%, gula pereduksi 456,25% dan protein terlarut 6,43%. Setelah dilakukan pengenceran diperoleh kadar total padatan

sebesar 6,8%,

36

dengan kadar total padatan yang lebih kecil, maka akan mempermudah proses pemurnianan. Meskipun telah melalui tahap pengenceran, berdasarkan hasil uji intensitas aroma analog daging, aroma daging yang tercium masih kuat. Proses pemisahan dengan menggunakan membran mikrofiltarsi 0,2 µm akan menghasilkan permeat dan retentat. Permeat merupakan bagian yang melewati membran.

Sedangkan retentat adalah bagian yang tertahan oleh

membran.

4.2.2. Pengaruh Waktu Proses dan Tekanan Terhadap Kandungan Kimia dan Intensitas Flavor Analog Daging Hasil Proses Pemurnian 4.2.2.1. Total Padatan Berdasarkan hasil Analisis Variansi (Lampiran 7, Tabel 23) menunjukan bahwa permeat dan retentat berbeda nyata pada taraf 5% terhadap kadar total padatan kering. Tetapi tidak menunjukkan adanya pengaruh interaksi antara jenis hasil perolehan, tekanan dan waktu proses membran terhadap kadar total padatan kaldu nabati kacang hijau berflavor analog daging yang dihasilkan setelah dilakukan pemurnian secara mikrofiltrasi. Hasil analisis uji lanjut Duncan pada taraf 5 % (Lampiran 2, Tabel 24) memperlihatkan bahwa terdapat perbedaan yang nyata pada nilai rata-rata total padatan dengan jenis hasil pemurnian yaitu permeat dan retentat. Perbedaan ini disebabkan oleh sistem mikrofiltrasi yang mampu memisahkan padatan dalam permeat dan retentat. Total padatan meliputi semua senyawa yang meliputi protein, lemak, karbohidrat, vitamin, mineral. Pada tekanan 4 bar, sistem mikrofiltrasi mampu

37

menahan padatan dalam retentat lebih tinggi dari pada permeat di awal pemurnian sampai 90 menit pemurnian. Pada 90 menit pemurnian, total padatan retentat adalah 6,69% dan permeat adalah 5,21%. Begitu pula tekanan 6 bar, pada 90 menit pemurnian total padatan retentat adalah 6,07% dan 4,56% pada permeat. Seperti ditunjukkan pada Tabel 4. Tingginya nilai total padatan retentat dikedua tekanan dikarenakan kemampuan sistem mikrofiltrasi 0,2µm yang mampu menyebabkan tertahanya suspensi dan senyawa makromolekul yang terkandung dalam bahan seperti lemak, karbohidrat dan protein yang akan berkumpul di permukaan membran. Tabel 4. Kandungan total padatan hasil proses pemurnian mikrofiltrasi Jenis Analisis

Waktu Proses

Retentat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

60 Menit

4,42 4,95 5,095

4,82 5,08 5,04

5,38 6,06 5,86

5,7 6,07 6,1

90 Menit

5,21

4,565

6,69

6,07

0,5 Menit Total Padatan (%)

Permeat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

30 Menit

Terlihat pula bahwa semakin tinggi tekanan maka semakin tinggi pula nilai total padatan, baik pada permeat maupun retentat. Pada tekanan 6 bar lebih banyak padatan tertahan dari pada 4 bar. Semakin lama waktu pemurnian, total padatan cenderung semakin meningkat, hal ini sebanding dengan adanya nilai fluks yang cenderung semakin turun. Penurunan nilai fluks ditunjukan pada Gambar 12.

38

120 110.23 102.21

Fluks (L/m2.Jam )

100

Fluks (L/m.Jam) tekanan 4 bar Fluks (L/m.Jam) tekanan 6 bar

80 60

55.89 52.78

40

39.22 36.78

33.61 31.83

20 0 0

30

60

90

120

Waktu Proses (menit)

Gambar 12. Pengaruh Waktu Proses Terhadap Nilai Fluks pada

Tekanan 4 bar dan 6 Bar Fluks adalah jumlah filtrat yang keluar persatuan luas per waktu. Nilai fluks yang semakin menurun disebabkan oleh adanya pemampatan. Pemampatan dimungkinkan terjadi karena ukuran partikel yang lebih besar dari ukuran pori membran sehingga membentuk cake dan fluks menjadi semakin menurun nilainya. Permeat yang terdapat pada bahan akan keluar cepat pada awal proses dan akan lambat setelah waktu yang lama kemudian menjadi konstan. Penurunan permeat atau komponen yang lolos membran terlihat dengan menurunnya fluks yang dihasilkan. Hal ini diduga, pada awal proses pemurnian belum terjadi fouling, selanjutnya zat-zat yang terkandung pada bahan akan berkumpul dipermukaan membran dan membentuk lapisan penghalang yang dapat menghambat aliran bahan menuju membran, sehingga fluks berlangsung lebih landai. Penurunan nilai fluks terjadi karena peristiwa fouling pada permukaan dan dan di dalam pori-pori membran, seperti pegendapan/deposisi partikel-partikel solute, penyumbatan pori-pori membran oleh partikel-partikel solut dan absorpsi

39

partikel-partikel solute ke dalam pori-pori lapisan membran, polarisasi konsentrasi (Moerniati, 2009). 4.2.2.2. Kadar Garam Hasil perhitungan Analisis Variansi (Lampiran 7, Tabel 26) menunjukkan bahwa permeat dan retentat berpengaruh nyata pada taraf 5% terhadap kadar garam kaldu nabati berflavor analog daging. Tetapi tidak menunjukkan adanya pengaruh nyata pada tekanan dan waktu proses membran serta interaksi antar perlakuan terhadap kadar garam setelah dilakukan pemurnian secara mikrofiltrasi. Berdasarkan analisis uji lanjut Duncan pada taraf 5%, diketahui bahwa terdapat perbedaan yang nyata pada nilai rata-rata kadar garam dengan jenis hasil proses pemurnian yaitu permeat dan retentat. Perbedaan ini disebabkan oleh sistem mikrofiltrasi yang mampu memisahkan garam dengan ukuran partikel 0,01µm sehingga akan lolos dalam permeat. Kadar garam merupakan senyawa yang larut dalam air, analisis kadar garam dimaksudkan untuk mengetahui tingkat citarasa asin hasil pemurnian. Fungsi garam itu sendiri adalah untuk mengawetkan dan memberi citarasa asin pada permeat dan retentat kaldu nabati kacang hijau. Kadar garam diperoleh lebih tinggi dalam retentat daripada permeat. Hal ini sebanding dengan nilai total padatan, semakin lama waktu proses pemurnian, semakin banyak total padatan yang tertahan pada retentat, sehingga menyulitkan garam untuk lolos di permeat dan banyak tertahan di retentat. Seperti ditunjukkan pada Tabel 5, bahwa semakin tinggi tekanan semakin banyak kadar garam yang tertahan pada retentat dan permeat.

40

Nilai kadar garam pada retentat 6 bar 30 menit, 60 menit dan 90 menit masing-masing adalah 1,3913%, 1,4045% dan 1,4575%. Sedangkan kandungan kadar garam pada permeat dengan tekanan dan rentang waktu yang sama masingmasing adalah 1,206%, 1,206% dan 1,193%. Sedangkan pada tekanan 4 bar, kandungan garam retentat lebih rendah dari pada retentat di tekanan 6 bar di rentang waktu yang sama, yaitu 1,4045%, 1,4178% dan 1,484%. Nilai kadar garam permeat cenderung turun di waktu 90 menit pemurnian. Tabel 5. Kandungan kadar garam hasil proses pemurnian mikrofiltrasi Jenis Analisis

Kadar Garam (%)

Waktu Proses

Permeat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

Retentat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

0,5 Menit

1,259

1,206

1,378

1,2985

30 Menit

1,2455

1,206

1,4045

1,3913

60 Menit

1,2455

1,206

1,4176

1,4045

90 Menit

1,2455

1,193

1,484

1,4575

4.2.2.3. Kadar Lemak Berdasarkan analisis uji lanjut Duncan pada taraf 5% (Lampiran 7, Tabel 30) diketahui bahwa terdapat perbedaan yang nyata pada nilai rata-rata kadar lemak dengan tekanan proses 4 bar dan 6 bar. Ukuran lemak berkisar antara 110µm sehingga sistem mikrofiltrasi dengan ukuran pori-pori 2µm memungkinkan lemak lebih banyak tertahan di retentat dari pada lolos dalam permeat. Seperti terlihat pada Tabel 6, lemak banyak tertahan di retentat dari pada di permeat di kedua tekanan.

41

Tabel 6. Kandungan kadar lemak hasil proses pemurnian mikrofiltrasi Waktu Proses

Jenis Analisis

Kadar Lemak (%)

Permeat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

Retentat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

0,5 Menit

0,8984

0,6844

0,468

0,5293

30 Menit

0,576

0,1874

0,8889

0,4514

60 Menit

0,5422

0,4739

0,9755

0,4857

90 Menit

0,615

0,4232

0,808

0,627

Pada tekanan 6 bar, lebih banyak lemak yang tertahan di retentat, begitu pula di permeat. Kandungan lemak di retentat pada waktu proses 30, 60 dan 90 menit masing-masing adalah 0,4514%, 0,4857% dan 0,6270%, pada permeat di masing-masing waktu proses adalah 0,1847%, 0,4739% dan 0,4231%. Sedangkan kandungan lemak retentat 30, 60 dan 90 menit pada tekanan 4 bar masing-masing adalah 0,8889%, 0,9755% dan 0,8080% dan pada permeat 30, 60 dan 90 menit adalah 0,576%, 0,5422% dan 0,6150%. Semakin lama waktu proses pemurnian, kandungan lemak pada permeat cenderung meningkat di kedua tekanan. Hal ini diduga terdapat pertikel-partikel lemak berukuran kurang dari 0,2µm yang diperoleh dari proses emulsifikasi melalui homogenisasi, sehingga lolos dalam permeat dan hanya partikel lemak berukuran lebih besar dari 0,2 µm yang dapat tertahan pada permukaan membran (Moerniati, 2009). 4.2.2.4. N-amino Hasil perhitungan Analisis Variansi (Lampiran 7, Tabel 32) menunjukkan bahwa faktor tekanan proses dan waktu proses serta interaksi antara keduanya tidak berpengaruh nyata pada taraf 5 % terhadap kadar n-amino, tetapi jenis hasil

42

proses pemurnian yakni permeat dan retentat serta interaksi antara jenis hasil pemurnian dengan waktu proses berpengaruh nyata pada taraf 5% terhadap kadar N-amino. Berdasarkan analisis uji lanjut Duncan pada taraf 5% (Lampiran 7, Tabel 34) terdapat perbedaan yang nyata pada nilai rata-rata n-amino pada permeat dan retentat. Perbedaan ini disebabkan oleh sistem mikrofiltrasi yang mampu meloloskan n-amino (0,01-0,1µm) dalam permeat. Seperti ditunjukkan pada Tabel 7, pemurnian fraksi analog daging kaldu nabati kacang hijau berflavor analog daging dengan menggunakan mikrofiltrasi 0,2µm pada tekanan 4 dan 6 bar menghasilkan konsentrasi n-amino yang tertinggi di permeat pada 90 menit. Konsentrasi n-amino di tekanan 6 bar adalah 6,34 mg/mL dan pada tekanan 4 bar sebesar 5,48 mg/mL. Sedangkan pada retentat 90 menit di tekanan 6 bar dan 4 bar berturut-turut adalah 3,46 mg/mL dan 5,19 mg/mL. Hal ini disebabkan karena ukuran partikel asam amino yang berkisar antara 0,01-0,1µm, sehingga memungkinkan lolosnya n-amino pada membran mikrofiltrasi 0,2 µm. Tabel 7. Kandungan n-amino hasil proses pemurnian mikrofiltrasi Jenis Analisis

N-Amino (mg/mL)

Waktu Proses

Permeat

Retentat

Tekanan 4 bar

Tekanan 6 bar

Tekanan 4 bar

Tekanan 6 bar

0,5 Menit

6,34

3,75

6,34

4,9

30 Menit

4,9

3,46

5,19

4,03

60 Menit

5,48

4,04

5,47

3,75

90 Menit

5,48

6,34

5,19

5,18

Pada tekanan 6 bar selama 90 menit pada permeat mengandung n-amino sebagai fraksi analog daging tertinggi. Tingginya nilai n-amino sebanding dengan

43

semakin meningkatnya kandungan senyawa pembentuk flavor analog daging, senyawa tersebut adalah senyawa-senyawa nitrogen seperti pirazin, pirimidin.

4.2.2.5. Gula Pereduksi Berdasarkan hasil perhitungan Analisis Variansi (Lampiran 7, Tabel 36) menunjukan tidak adanya pengaruh interaksi jenis hasil pemurnian, tekanan membran dan waktu proses pemurnian terhadap kadar gula pereduksi. Demikian pula dengan masing-masing faktor perlakuan tidak berpengaruh secara nyata pada taraf 5%. Gula pereduksi merupakan monosakarida yang mempunyai sifat reduksi dengan ukuran partikel lebih kecil (0,001µm) dari pada membran (0,2µm) sehingga akan lolos dalam permeat. Sedangkan gula pada umumnya (disakarida dan monosakarida) dapat tertahan pada permukaan membran karena berukuran lebih besar dari 0,2µm (8-20µm) (Anonim, 2005). Meskipun demikian, faktor kondisi operasi yaitu tekanan dan waktu operasi, kecepatan waktu penggerak dan suhu operasi serta kemungkinan terbentnya fouling oleh menumpuknya komponen lain pada permukaan membran, sifat gula yaitu ukuran partikel, sifat kelarutan dan interaksinya dengan komponen lain dapat berpengaruh terhadap perolehan gula dalam permeat maupun retentat. Gula merupakan komponen dengan kelarutan dalam air yang cukup tinggi sehingga kecenderungan untuk lebih mudah larut sebagai permeat juga cukup besar.

44

Tabel 8. Kandungan Gula pereduksi hasil proses pemurnian mikrofiltrasi Jenis Analisis

Gula Pereduksi (mg/mL)

Waktu Proses

Permeat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

Retentat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

0,5 Menit

262,5

125

200

150

30 Menit

168,75

187,5

237,5

187,5

60 Menit

181,25

200

200

162,5

90 Menit

200

162,5

250

250

Seperti ditunjukkan dalam Tabel 8, kadar gula pereduksi cenderung meningkat dalam retentat di kedua tekanan proses yaitu 4 dan 6 bar. Sedangkan pada permeat cenderung meningkat pada tekanan 4 bar (200mg/mL) dan cenderung menurun pada tekanan 6 bar (162,5 mg/mL) saat 90 menit proses pemurnian. Nilai gula pereduksi yang cenderung lebih tinggi pada retentat diperkirakan karena adanya fouling karena menumpuknya komponen lain sehingga banyak yang tertahan dan sedikit bagian yang lolos pada permeat.

4.2.2.6. Protein Terlarut Hasil perhitungan Analisis Variansi (Lampiran 7, Tabel 38) menunjukan tidak adanya pengaruh interaksi jenis hasil pemurnian, tekanan membran dan waktu proses pemurnian terhadap protein terlarut. Demikian pula dengan masingmasing faktor perlakuan tidak berpengaruh secara nyata pada taraf 5%. Protein terlarut adalah nitrogen dalam protein yang terpecah menjadi peptida dan asam amino. Peptida terlarut mempunyai kisaran ukuran partikel antara 0,01-0,1 µm (Beuchat, 1983), sehingga pada membran mikrofiltrasi 0,2µm akan lolos sebagai permeat. Tabel 9 menunjukkan bahwa kandungan protein terlarut pada permeat dan retentat terlihat fluktuatif. Pada tekanan 4 bar terlihat

45

bahwa protein terlarut lebih banyak lolos dalam permeat di 60 menit pemurnian yaitu 6,63mg/mL dan turun di 90 menit pemurnian menjadi 5,9mg/mL. Pada retentat, kandungan protein terlarut di 60 menit lebih rendah dari permeat yaitu 5,1 mg/mL dan meningkat di 90 menit menjadi 6,35mg/mL, hal ini disebabkan telah terjadi fouling di 90 menit pemurnian. Tabel 9. Kandungan protein terlarut hasil proses pemurnian mikrofiltrasi Jenis Analisis

Protein terlarut (mg/mL)

Waktu Proses

Permeat

Retentat

Tekanan 4 bar

Tekanan 6 bar

Tekanan 4 bar

Tekanan 6 bar

0,5 Menit

5,83

6,05

6,25

5,78

30 Menit

6

5,93

6,43

5,88

60 Menit

6,63

5,95

5,1

6,23

90 Menit

5,9

6,18

6,35

5,65

Pada tekanan yang lebih tinggi yaitu 6 bar lebih mampu mendorong lebih kuat sehingga kandungan protein terlarut semakin meningkat dan pada 90 menit pemurnian mencapai 6,18 mg/mL sedangkan pada retentat adalah 5,65mg/mL setelah sempat banyak tertahan di 60 menit pemurnian yakni sebesar 6,23 mg/mL.

4.2.2.7. Total Protein Hasil perhitungan Analisis Variansi (Lampiran 7, Tabel 40) menunjukkan bahwa faktor jenis hasil proses pemurnian (permeat dan retentat) berpengaruh nyata pada taraf 5% terhadap total protein. Tetapi tidak menunjukkan adanya pengaruh nyata pada tekanan dan waktu proses membran serta interaksi antar perlakuan terhadap total protein setelah dilakukan pemurnian secara mikrofiltrasi.

46

Berdasarkan analisis uji lanjut Duncan pada taraf 5% (Lampiran 7, Tabel 41) diketahui bahwa terdapat perbedaan yang nyata pada nilai rata-rata total protein dengan jenis hasil pemurnian yaitu permeat dan retentat. Perbedaan ini disebabkan oleh sistem mikrofiltrasi yang mampu memisahkan protein dengan ukuran partikel 0,04-2µm sehingga akan tertahan dalam retentat. Kandungan total protein pada kaldu nabati ini tidak terlepas dari bahan dasar yang digunakan yaitu kacang hijau, dimana kandungan proteinnya dalam 100 gram bahan adalah 19,7-24,2% (Kay,1997). Adanya beberapa tahap proses dalam pembuatan kaldu nabati ini seperti fermentasi dan autolisis menyebabkan terjadinya pemecahan protein menjadi peptida dan asam-asam amino dengan berat molekul lebih rendah, meskipun demikian tidak semua polipeptida terhidrolisis, serta adanya proses flavoring yang menjadikan kandungan total protein bisa meningkat. Protein memiliki kisaran ukuran partikel 0,04-2µm dengan berat molekul tinggi dan merupakan polipeptida yang terdiri dari banyak asam amino (Anonim, 2005). Kandungan total protein pada pemurnian dengan Mikrofiltrasi 0,2 µm cenderung meningkat pada permeat di kedua tekanan tetapi lebih banyak tertahan di retentat. Tabel 10. Kandungan total protein hasil proses pemurnian mikrofiltrasi Jenis Analisis

Total Protein (%)

Waktu Proses

Permeat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

Retentat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

0,5 Menit

29,31

37,81

33,79

32,49

30 Menit

26,38

25,6

33,87

32,47

60 Menit

26,63

27,77

34,34

27,23

90 Menit

27,28

32,72

29,86

39,55

47

Seperti terlihat di Tabel 10, konsentrasi total protein retentat di 90 menit pemurnian adalah 39,52% pada tekanan 6 bar dan pada tekanan 4 bar cenderung menurun menjadi 29,86% dari 34,34% di 60 menit pemurnian. Konsentrasi total protein pada permeat 4 bar di 30, 60 dan 90 menit pemurnian masing-masing adalah 26,38%, 26,63% dan 27,28% sedangkan pada tekanan 6 bar dengan waktu proses yang sama berturut-turut adalah 25,60%, 27,77% dan 32,72%.

4.2.2.8. Intensitas Flavor Analog Daging Hasil perhitungan Analisis Variansi (Lampiran 7, Tabel 43) menunjukan tidak adanya pengaruh interaksi jenis hasil pemurnian, tekanan membran dan waktu proses pemurnian terhadap intensitas flavor analog daging. Demikian pula dengan masing-masing faktor perlakuan tidak berpengaruh secara nyata pada taraf 5%. Untuk mengetahui aroma daging yang lebih kuat, maka dilakukan pengukuran intensitas aroma terhadap kedua hasil pemurnian kaldu nabati baik permeat maupun retentat. Intensitas aroma daging yang diukur dideskriptifkan (deskriptif terbatas) sebagai sulfur meaty. Dengan parameter sebagai berikut, 1 untuk aroma daging yang lemah, 2 untuk cukup kuat, 3 untuk tajam dan 4 untuk sangat tajam. Berikut adalah hasil uji intensitas flavor analog daging pada permeat dan retentat di masing-masing kondisi.

48

Tabel 11. Intensitas flavor analog daging hasil proses pemurnian mikrofiltrasi Jenis Analisis

Waktu Proses

Intensitas flavor analog daging

0,5 Menit 30 Menit 60 Menit 90 Menit

Permeat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

3 3 3 3

Retentat Tekanan 4 Tekanan 6 bar bar

3 3 3 3

3 3 4 4

3 3 3 3

Seperti terlihat pada Tabel 11, proses pemurnian tidak terlalu mengubah intensitas aroma daging bila dibandingkan dari awal pemurnian. Aroma masih terasa tajam bahkan di retentat 4 bar pada 60 dan 90 menit pemurnian intensitasnya menjadi sangat tajam. Berdasarkan hasil pengukuran beberapa parameter kimia yang sudah dilakukan, dapat dikatakan bahwa kondisi proses terbaik adalah pada tekanan 6 bar dan 90 menit pemurnian. Hal ini didasarkan pada hasil analisa statistik pada komposisi kimia yang telah dilakukan, terutama pada nilai n-amino, protein terlarut dan total protein. Tabel 12. Kandungan kimia dan intensitas flavor analog daging pada permeat 6 bar 90 menit Kandungan kimia

Konsentrasi

Total Padatan (% b/b)

4,565

Kadar garam (%)

1,193

Kadar lemak (%b/b)

0,4232

N-amino (mg/mL)

6,34

Gula pereduksi (mg/mL)

162,5

Protein terlarut (mg/mL)

6,18

Total protein (% berat kering b/b)

32,72

Intensitas flavor analog daging

3

49

4.2.3.

Analisa Senyawa Pembentuk Flavor Analog Daging dengan GCMS

4.2.3.1. Umpan (Feed) Analisa senyawa volatil yang dilakukan pada hasil pemurnian ini bertujuan untuk mengetahui jenis senyawa pembentuk flavor analog daging. Analisa dilakukan terhadap feed serta permeat dan retentat pada kondisi terbaik (waktu proses 90 menit dan tekanan 6 bar). Tabel 13 menunjukkan senyawa yang teridentifikasi pada feed. Tabel 13. Senyawa Flavor teridentifikasi pada feed Jenis Senyawa

Nitrogen Sulfur – sulfur

Nomor puncak 4

Waktu Retensi 3,776

8

7,537

1,94

9

8,157

1,02

12

9,602

1,14

15

11,535

1,43

17

12,288

0,94

19 20

12,870 13,281

2,32 22,89

22

14,866

1,55

26

17,117

0,87

31

22,359

0,96

32

22,461

0,88

37

24,000

0,94

46

30,509

1,52

48

38,417

1,40

50

41,400

1,39

Jumlah % area Nitrogen 3

% Area

Nama Senyawa

BM

0,91

2-kloroetil vinil sulfida 2-Metil-5,6-dihidro-1,4oksatin Etil 1,3-thiazolidin-3karboksilat 1,2,4-Triazol,4-[N-(2Hidroksiiethil)-N-nitro]amino 5-Nitro-1,3-thiazol 2-(siklopropilamin)-N-fenil-2thioksoacetamid Klomethiazol 4-Metil-5-Hidroksietilthiazol 2-(5-Metil-1,3-thiazol-4yl)etil asetat 1,3-Dietilthiourea N,N-Dimetil-4(metilsulfonil)-1,3-sikloaktana 4,8-Dithiaundekana (1,2,4)-Triazol-(1,3,4)thiadizol-6-amina Propilcystein Piridin-3-karboksamid,1,2dihidro-4,6-dimetil-2-thiokso

122

Rumus Molekul C4H7ClS

116

C5H8OS

161

C6H11NO2S

173

C4H7N5O3

130

C3H2N2O2S

220

C11H12N2OS

161 143

C6H8ClNS C6H9NOS

185

C8H11NO2S

132

C5H12N2S

229

C11H19NO2S

192

C9H2OS2

235

C8H9N7S

163

C6H13NO2S

182

C8H10N2OS

132

C5H12N2S

277

C14H19N3O3

440

C24H28N2O6

231

C10H17NO5

123 117

C6H9N3 C5H11NO2

N,N-Dietilthiokarbamid

42,1 2,964

0,90

16

11,756

1,52

21

14,667

1,30

23 27

15,075 17,852

1,72 0,90

4-piperidinon,1,2,5-trimetil,o(4-nitrofenil)oksim Dekanediamida,N,N-dibenzoiloksi 1-(tert-Butoksikarbonil)4hidroksiprolin 5-Dimetilaminapirimidin Isoamilnitrit

50

Piran

33

22,942

0,82

39

24,678

1,04

41

25,075

1,16

42

26,230

1,59

45

30,258

0,81

47

31,132

0,89

49

39,989

1,34

16,000

13,99 1,34

27,285

1,54

Jumlah % area 24 44 Jumlah % area

Furan

4,444

0,88

6

4,703

1,15

9,266 24,876 12,592

0,99 1,06 4,08 0,81

16,634

1,12

Jumlah % Area Aldehid

C7H14ClN

192

C8H12N6

193

C6H6F3N3O

129

C2H2ClF2NO

208

C12H20N2O

97

C6H11N

250

C7H5N5O3

Undekil 1-thioheksapiranoid Metil 4,6-Obenzilideneheksapiranosid

350

C17H34O5S

282

C14H18O6

132

C5H8O4

174

C6H7FO5

194 112

C7H14O4S C6H8O2

102

C5H10O2

158

C8H14O3

3,4-Dihidroksi-5-metildihidrofuran Furan-2-on,3,4-dihidroksi-5[1-hidroksi-2-floroetil Etil 1-thiopentafuranosid (5-Metil-2-furyl)metanol 1,3-siklopentanadiol 9-oksa-bisiklo[3,3,1]nonana2,7-diol

1,93 19,889

1,42

Isobutil aldehid propilen glikol asetal

130

C7H14O2

23,357

1,42 1,52 1,52

1-Tetradekena

194

C14H26

1

2,055

0,39

235

C9H17NO2S2

2 7 11

2,193 6,499 9,429

1,86 3,06 0,95

74 132 182

C3H6O2 C4H4O5 C12H14O3

13

9,849

1,05

338

C17H32Cl2O2

14

10,883

1,07

190

C7H10O6

29

21,501

8,74

256

C16H32O2

30

21,850

1,37

270

C17H34O2

34 36 38

23,301 23,604 24,233

1,67 8,40 1,28

254 312 156

C16H30O2 C20H40O2 C9H16O2

43

27,126

2,25

224

C4H4Cl4O2

28

Jumlah % Area Hidrokarbon 35 Jumlah % Area

Asam organikEster

147

2,88

5

10 40 Jumlah % Area 18 Alkohol 25

3-kloro-1-etilpiperidin 1,2,4-Triazol,4-amina, 5metil-3-(3,5-dimetilpirazol-1yl) Imidazol, 2-trifloroasetamino1-metil Asetamid,2-klor-2,2-difloro 2-Isopropiloktahidro-2H-1,2benzoksazin-3-karbonitril 1,5-Dimetil-2,3-dihidro-1Hpyrorol 4-[(4-Asetil-3-metil-1Hpirazol-5-yl)metil

Jumlah % Area

Asam sikloheksankarboksilat, 2-[(aminaetil)dithio] Asam propanoat Asam oksaloasetat Asam 5-okso-6-fenilheksanoat Asam dikloroasetat, 3pentadekil ester Asam 1,3,4-trihidroksi-5oksosikloheksankarboksilat Asam palmitat Metil 2,6,10trimetiltridekanoat Asam 9-Hexadekanoat Asam eikosanoat 1-Metilsikloheksil asetat Metil 2,2,3,3-tetraklorometil ester

32,09

51

Berdasarkan hasil analisa pada Tabel 13, teridentifikasi 50 senyawa dan terdiri dari 8 golongan senyawa. Golongan senyawa nitrogen-sulfur merupakan penyusun flavor analog daging pada feed dengan presentase terbesar sebanyak 42,1% yang terdiri dari 16 senyawa dan terdiri dari golongan senyawa thiazol, oksatin, thio dan thiookso. Senyawa nitrogen sulfur dan senyawa sulfur yang terbentuk ini diperkirakan sebagai hasil reaksi antara L-Cystein dengan senyawa karbonil pada reaksi flavoring. Menurut Bailey (1998), senyawa pembentuk flavor analog daging hasil dari reaksi mailard didominasi oleh senyawa heterosiklik yang mengandung nitrogen, sulfur, oksigen. Senyawa tersebut adalah thiazol, thiophen, pirazin, furan, pirol, imidazol, piridin dan oksazol. Senyawa nitrogen yang teridentifikasi pada feed sebanyak 13,99% yang terdiri dari golongan piperidin, pirimidin, pirolin, pirazol, imidazol, pirorol. Menurut Kerler (2000), senyawa nitrogen dari golongan seperti tersebut di atas adalah merupakan hasil samping dari degradasi Strecker, dan merupakan senyawa yang berkontribusi membawa aroma roasted pada daging. Asam dan ester teridentifikasi sebanyak 32,09%. Asam dan ester ini merupakan hasil degradasi dari lemak yang terkandung pada kacang-kacangan karena pemanasan tinggi. Lemak termasuk juga dalam kelompok senyawa pembawa rasa gurih dalam makanan.

52

Reaksi pembentukan asam lemak dan ester R1COOCH2

H2-COH + 3H2O

R2COOCH

H-COH

+ 3 RCOOH

H2-COH R3COOCH2

RCOOH

Asam lemak

Gliserol

Trigliserida

+

R'-OH

R-C=O

+

H2O

OR'

Asam lemak

Alkohol

Ester

Furan dan piran termasuk senyawa penyusun flavor analog daging yang terbentuk melalui degradasi karbohidrat pada reaksi mailard (Bailey, 1998). Pada hasil analisa ini ditemukan sebanyak 4,08% Furan dan 2,88% pyran. Furan sering dideskripsikan sebagai aroma roasted pada kaldu nabati, sauce, kopi, dan seasoning. Sedangkan piran merupakan senyawa nitrogen yang dideskripsikan sebagai aroma caramel (Susilowati, 2009). Aldehid yang teridentifikasi sebanyak 1,42% merupakan hasil dari degradasi strecker antara L-Cystein dengan senyawa karbonil (K.B. de Roos, 1992). Dari hasil identifikasi juga terdapat 1 senyawa hidrokarbon sebanyak 1,52%, senyawa ini kemungkinan dihasilkan dari reaksi antara asam amino dengan gula sebagai senyawa intermediet pada tata ulang Amadori dalam reaksi Maillard sebagai turunan 1-Deoxyosones (Bailey, 1998). Alkohol teridentifiksi sebanyak 1,93%, diperkirakan sebagai hasil samping dari proses fermentasi.

53

4.2.3.2. Permeat Hasl identifikasi Pada permeat ditemukan 40 senyawa yang terdiri dari golongan senyawa yang tidak jauh berbeda dengan hasil identifikasi pada feed. Hasil identifikasi ditunjukkan pada Tabel 14. Tabel 14. Senyawa teridentifikasi pada permeat Jenis Senyawa

Senyawa NitrogenSulfur/ sulfur

Nomor puncak

Waktu Retensi

% Area

5

4,900

0,01

1,2,3-Triazol,4florodinitrometil-1-metil

131

C5H9NOS

11

8.085

0,10

2-Thiopenethiol

116

C4H4S2

23

12,861

0,22

Klomethiazol

161

C6H8ClNS

25

13,319

70,99

4-metil-5Hidroksietilthiazol

143

C6H9NOS

32

18,585

0,11

Furfuril-metil-sulfida

128

C6H8OS

33

18,754

0,05

2-Metil-6-thiopurin

166

C6H6N4S

172

C10H21NO

156

C4H4N4O3

Jumlah % Area

Senyawa Nitrogen

B M

Rumus Molekul

71,48 N-(tert-Butil)-3,3dimetilbutanamida 4-Amina-2,6-dihidroksi-5nitrosopirimidin

13

8,595

0,08

17

10,252

0,16

27

15,084

0,56

2,6-Dimetil-3-isopentilpirazin

178

C11H18N2

29

16,447

0,64

2,3,5-Trimetil pirazin

122

C7H10N2

30

16,943

0,27

3-Alil-2,5-dimetilpirazin

148

C9H12N2

35

19,579

0,78

Tekomin

179

C11H17NO

36

20,567

0,11

Pirorol (1,2)-pirazin-1,4dion,heksahidro-3-(2metilpropil)

210

C11H18N2O2

38

21,675

0,10

3-Butil-2,5-dimetilpirazin

164

C10H16N

39

22,625

0,07

2-Isopentil-3,5-dimetillpirazin

192

C11H18N2

41

23,690

0,06

247

C11H9N3O4

42

24,653

1,30

139

C7H13N3

43

28,117

0,34

123

C6H9N3

146

C7H14OS

114

C6H10O2

Jumlah % Area Piran

Nama Senyawa

2,6-Piridindiol,3-[(2,4dihidroksifenil)azo] 4-Pirazolmetanamin,1-etil-3metil 5-Dimetilaminapirimidin

4,47

1

4,251

0,02

6

5,933

0,09

Etil tetrahidro-2H-piran-2-yl sulfida 5,6-dihidro-4-metoksi-2Hpiran

54

19

11,300

1,08

3,5-Dihidroksi-6-metil-2,3dhidro-4H-piran-4-on

144

C6H8O4

28

16,067

6,65

3,4-anhidroheksopiranosa

162

C6H10O5

34

19,255

0,09

3,3,8-Trimetil-6-okso-3,4,6,7tetrahidro-1H-piran

218

C12H14N2O2

Jumlah % Area

Furan

7,93

3

4,423

0,01

Etil-amino-2-deoksi-1thiopentafuranosid

193

C7H15NO3S

10

7,912

0,41

Furfural, 5-metil-

110

C6H6O2

12

8,467

0,11

144

C6H8O4

15

9,237

0,05

130

C6H10O3

22

12,059

0,07

130

C6H10O3

Jumlah % Area Alkohol

0,65

2

4,289

0,54

2,3-Butadienol

90

C4H10O2

8

7,247

0,09

1-Nitrometil-1-sikloheksanol

159

C7H13NO3

16

9,754

13,17

Gliserol

92

C3H8O3

20

11,642

0,07

Heksanediol

118

C6H14O2

Jumlah % Area Aldehid (0,24%)

13,87

4

4,081

0,05

2-Furankarboksaldehid

96

C5H4O2

31

18,319

0,11

n-Heptaldehid

114

C7H14OS

21

11,724

0,08

4-Benzoiloksi-1morfolinosikloheksena

287

C17H21NO3

n-Tridekana

184

C13H28

Jumlah % Area Hidrokarbon

26

0,24 13,951

Jumlah % Area

Ester dan asam organik

2,4-Dihidroksi-2,5-dimetil3(2H)-furanon 2(3H)-Furanon, dihidro-3hidroksi-4,4dimetil 2(3H)-Furanon, 5etoksidihidro

0,18 0,18

7

6,866

0,14

1-Butoksi-2-propanol asetat

174

C9H18O3

9

7,578

0,52

Asam butanoat, 2-etil-3-okso, etil ester

158

C8H14O3

14

8,967

0,03

Asam 5-noninoat

154

C9H14O2

18

10,458

0,19

Asam 2,4-pentadienoat

98

C5H6O2

24

13,108

0,04

1-Metil-1-(4metilensikloheksill)etil pentanoat

238

C15H26O2

37

21,484

0,18

Asam palmitat

256

C16H32O2

40

23,586

0,11

Asam oktadekanoat

284

C18H36O2

Jumlah % Area

1,21

55

Tabel di atas menunjukkan bahwa jenis senyawa yang teridentifikasi tidak jauh berbeda dengan feed, tetapi presentase senyawa penyusunnya terlihat berbeda. Senyawa nitrogen sulfur pada hasil proses pemurnian ini teridentifikasi lebih banyak yaitu sebesar 71,48%. Hal ini mengindikasikan bahwa proses mikrofiltrasi 0,2µm mampu meningkatkan intensitas senyawa penyusun flavor analog daging (fraksi analog daging). Fraksi ini mengandung Senyawa nitrogen sulfur sebagai senyawa penyusun utama flavor analog daging. Berdasarkan hasil identifikasi, senyawa dari golongan thiazol yaitu 4metil-5-hidroksietiltiazol

memiliki

presentase

terbesar

yakni

70,99%.

Diperkirakan senyawa inilah yang sangat berperan sebagai flavor analog daging. Senyawa ini merupakan hasil degradasi thiamin. Menurut Guntert et al. (1992), Thiamin merupakan salah satu prekusor yang berperan dalam terbentuknya aroma daging dan sering dideskripsikan sebagai aroma daging panggang. Senyawa pembentuk aroma daging tersebut terbentuk dari hasil degradasi thiamin karena adanya proses pemanasan.

Gambar 13. Spektrum massa dari senyawa target pada puncak ke-25 dan hasil library dengan indeks kesamaan 93% (4-metil-5-hidroksietilthiazol)

56

Setelah dilakukan perbandingan dengan standar data library, senyawa tersebut memiliki kemiripan 93% dengan senyawa 4-metil-5-hidroksietilthiazol (8). Senyawa ini memiliki rumus molekul C6H9NOS dan berat molekul 143 g/mol. Struktur dari senyawa ini adalah:

N S

HO

4-metil-5-hidroksietilthiazol 4-metil-5-hidroksietilthiazo (8) Pola fragmentasi dari spektrum massa di atas adalah sebagai berikut:

-CH3O (m/Z = 31)

S

CH2

N

m/Z = 112 OH

S

S

-C3H6O (m/Z = 58) N

N

m/Z = 85

m/Z = 143 -C5H8ON (m/Z = 98) C S m/Z = 45

57

Berat molekul rata-rata senyawa yang teridentifikasi pada permeat sebagian besar kurang dari 200 g/mol, dan hanya beberapa senyawa saja dengan presentase yang sangat kecil yang mempunyai berat molekul diatas 200 g/mol. ukuran partikel yang kecil sering diidentikkan dengan berat molekul yang kecil pula. Pada permeat senyawa dengan berat molekul lebih kecil akan lebih banyak lolos dari pada tertahan pada retentat.

4.2.3.3. Retentat Berbeda dengan hasil identifikasi feed dan permeat, pada retentat yang merupakan hasil samping dari proses pemurnian, hanya ditemukan 3 golongan senyawa. Seperti ditunjukkan pada Tabel 15 asam lemak dan hidrokarbon banyak ditemukan di retentat. Tabel 15. Senyawa teridentifikasi pada retentat Jenis Senyawa

Ester dan asam organik

Nomor puncak 1

Waktu Retensi 2,027

% Area 3,97

3

2,270

1,62

11

21,516

22,19

12

21,854

7,95

14

23,225

3,75

15

23,311

4,45

16

23,372

0,51

17

23,601

18

BM

Rumus Molekul

254

C16H30O2

262

C10H15F5O2

Asam palmitat

256

C16H32O2

284

C18H36O2

322

C21H38O2

254

C16H30O2

318

C21H34O2

10,02

Etil palmitat Asam 11,14-eikosadinoat, metil ester Asam 9-heksadekanoat Metil(Z)-5,11,14,17eikosatetranoat Asam stearat

280

C18H32O2

23,699

10,19

Etil 9-oktadekanoat

310

C20H38O2

19

24,057

4,46

Etil tridekanoat

242

C15H30O2

20

24,689

1,17

Tert-pentil laurat

270

C17H34O2

21

26,116

0,44

Dioktill adipat

370

C22H42O4

22

26,267

0,29

387

C18H33Cl3O2

23

26,310

1,38

Hexadekil trikloroasetat (6Z,13Z)-6,13-oktadekadienil asetat

308

C20H36O2

Jumlah % Area

Nama Senyawa Asam 11-siklopentildekanoat Asam Pentafloropropionoat, heptil ester

72,39

58

Hidrokarbon

2

2,074

15,47

1-Etil-2-metilsiklopentan

112

C8H16

4

2,763

2,07

2,3,4-Trimetilpentan

114

C8H18

5

2,894

2,75

2,3,3-Trimetilpentan

114

C8H18

6

3,935

0,74

2,2-Dimetilheptan

128

C9H20

7

9,207

0,93

2,7-Dimetiloktan

142

C10H22

8

14,042

2,82

n-Tridekana

184

C13H28

9

17,742

0,40

3-Tetradekana

196

C14H28

10

19,966

0,60

1-Hexadekana

224

C16H32

13

21,972

0,77

3-Eikosana

280

C20H40

1-(2,2-Dimetilsiklopentil) etanon

140

C9H16O

Jumlah % Area Keton

24

26,55 26,370

Jumlah % Area

1,38 1,38

Senyawa keton yang teridentifikasi pada retentat, tidak terdeteksi sebelumnya di feed maupun permeat. Hali ini diperkirakan karena adanya oksidasi pada senyawa alkohol. Asam dan ester yang teridentifikasi ini merupakan hasil degradasi dari lemak yang terkandung pada kacang-kacangan karena pemanasan tinggi. Dari hasil analisa kadar lemak sudah terlihat bahwa kadar lemak pada retentat lebih besar dari pada permeat, sehingga lebih banyak asam lemak yang teridentifikasi pada retentat. Selain itu, asam dan hidrokarbon yang terdapat pada retentat rata-rata memiliki berat molekul yang lebih tinggi dari pada di permeat, sehingga proses mikrofiltrasi 0,2µm lebih banyak menahan asam dan hidrokarbon pada retentat. Dari hasil identifikasi ketiga sampel, dapat dilihat bahwa senyawa yang berperan penting pada flavor analog daging yakni senyawa nitrogen sulfur/sulfur dan senyawa nitrogen, pada feed (sebelum pemurnian) teridentifikasi masingmasing sebanyak 42,1% dan 13,99% dan pada hasil pemurnian yakni permeat teridentifikasi

masing-masing

sebanyak

71,48%

dan

4,47%

dan

tidak

59

teridentifkasi pada retentat yang merupakan hasil samping dari proses pemurnian. Seperti terlihat pada Tabel 16. Tabel 16. Perbandingan Jumlah % Senyawa Hasil identifikasi GCMS pada feed, Permeat dan Retentat Jenis senyawa Nitrogensulfur/sulfur Nitrogen

Jumlah % Senyawa

Jumlah % Senyawa

Jumlah % Senyawa

Umpan (Feed)

Permeat

Retentat

42,1

71,48

-

13,99

-

Piran Furan

2,88

4,47 7,93

4,08

1,28

-

Alkohol

1,93

13,87

-

Aldehid

1,42

0,24

-

Hidrokarbon

1,52

0,18

26,55

32,09

1,21

72,39

-

-

1,38

Ester dan asam organik Keton

-

Berat molekul senyawa pada permeat rata-rata adalah di bawah 200 g/mol, yakni diantara 92-193 g/mol. Dari 43 senyawa hanya 7 senyawa dengan berat molekul antara 210-287 (Tabel 14). Hal ini menunjukkan bahwa sebagian besar senyawa flavor analog daging dapat dimurnikan dengan membran 0,2µm, dapat dikatakan demikian karena ukuran partikel senyawa yang kurang dari 0,2µm sebanding dengan berat molekul senyawa yang lebih kecil pula. Pada retentat yang merupakan hasil samping dari proses pemurnian mengandung partikel tertahan dengan ukuran yang lebih besar dari 0,2µm yang sebanding dengan berat molekul yang lebih besar, hal ini ditunjukkan dengan hasil GCMS pada retentat dimana senyawa teridentifikasi mempunyai berat molekul antara 112-387 g/mol (Tabel 15), dan rata-rata berat molekulnya adalah diatas 200 g/mol.

60

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: 1. Membran mikrofiltrasi 0,2 µm dapat digunakan dalam mendapatkan fraksi analog daging. Kondisi proses pemurnian berpengaruh terhadap kandungan total padatan, kadar garam, kadar lemak, n-amino dan total protein pada hasil pemurnian. 2. Kondisi optimal mikrofiltrasi tercapai pada tekanan 6 bar dan 90 menit waktu pemurnian. Diindikasikan dengan meningkatnnya komposisi kimia pada permeat, yaitu N-amino (6,34 mg/mL) dan total protein (32,72%) serta masih tajamnya intensitas flavor analog daging. Hal ini sebanding dengan meningkatnya kandungan senyawa pembentuk flavor analog daging. 3. Hasil identifikasi senyawa pembentuk flavor analog daging dengan GCMS terdiri dari senyawa nitrogen, nitrogen sulfur, sulfur, hidrokarbon, ester dan asam lemak, aldehid, keton. Diperkirakan, senyawa Nitrogen-sulfur/sulfur dari golongan thiazol yakni 4-metil-5-hidroksietiltiazol merupakan senyawa yang berperan sebagai senyawa flavor analog daging sebesar 70.99%.

61

5.2. Saran Perlu dilakukannya penelitian lebih lanjut tentang pengembangan hasil pemurnian ini sebagai end-product. Kandungan senyawa analog daging yang cukup tinggi presentasenya berdasarkan hasil penelitian, memungkinkan digunakanya permeat untuk flavor daging sebagai alternatif ekstrak daging. Hasil penelitian ini juga sangat berpotensi untuk diaplikasikan penggunaanya sebagai seasoning agent. Seperti pada retentat (produk samping dari proses pemurnian) dengan kandungan kimia dan intensitas flavor daging yang masih tinggi, masih bisa dimanfaatkan untuk produk seperti pasta.

62

DAFTAR PUSTAKA

Acre, Terry and Roy Teranishi. 1993. Flavor Science, Sensible Prinsiple and Tehniques. USA: ACS Profesional Refference Book Allan, K.S., dan J.C. Sidney. 1980. Soybeans: Chemistry and Technology Volume 1 AVI Publishing Company Inc Westport, Connecticut Anonim. 2005. Membrane Technology for Process Industry. http:www.pcims.com/images/TP 105.5us.pdf; PCI Membrane system Inc., Milford USA Aspiyanto, 2002, Penerapan Teknologi Membran Di Bidang Pangan, Prosiding Seminar Tantangan Penelitian Kimia, Pusat Penelitian Kimia Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Bailey, M.E. 1998. Maillard Reactions and Meat Flavour Development, di dalam F. Shahidi., Flavor of Meat, Meat Products and Seafoods, Second edition. Blacklie Academic & Profesional Departemen of Biochemistry Memorial University of New Foundland St John’s, New Foundland: Canada. Beuchat, L.R. 1983. Fermented food of Orient, Rehm H.J. dan Reed, G. Boitechnology, Vol. 5. Weinheim Cheryan, M. 1992. Membran Technology in Food and Bioprocessing, didalam R.P. Singh, dan M.A. Wirakartakusumah, (eds), Advances in Food Engineering, CRC Press Inc., Boca Ratan, Florida. David J, Rowe. 1998. Aroma Chemicals for Savory Flavors. Oxford Chemicals, North Gare, Seaton Carew, Hartlepool, UK Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI. 1996. Daftar Komposisi Bahan Makanan. Edisi Pertama. Bhratara; Jakarta Erickson, Robert E. 1991. Thermal and Enzymatic Conversions of Precusors to Flavor Compounds. Washington, DC : American Chemical Society Frazier, W. dan D. Westhoff. 1988. Food Microbiology. New Delhi: Tata McGraw-hill publishing Company, Limited Fessenden RJ. dan Fessenden JS. 1986. Kimia Organik Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta; Erlangga

63

Guntert, Matthias, J. Bruning, R. Emberger, R. Hopp, M. Kopsel, H.Surburg and P. Werkhoff. 1992. Thermally Degraded Thiamin, di dalam R. Teranishi, Gary R. Takeoka, dan Matthias Güntert., Flavor Precursor: Thermal and Enzymatic Conversions. American Chemical Society: Whasington, DC. Hanny, Nova. 2006. Pilih flavor alami atau sintetis?. Food Review edisi ii-iii Heinze, R.F., M.B. Ingle and J.F. Reynolds. 1978. Flavoring Vagatable Protein Meat Analogs. Di dalam George C. Flavor of Foods and Bavarages Chemistry and Technology. New York: Academic Press. Hartianty, Fatia. 2005. Potensi Membran Mikrofiltrasi dalam Pemurnian Ekstrak Kaldu Nabati Kacang Hijau (phaseolus radiatus linn) Sebagai Bahan Flavor Makanan. Bandung: UNPAS Hartomo, A.J., M.C. Widiatmoko. 1994. Teknologi Membran Pemurnian Air, Penerbit Andi Offset, Yogyakarta Hendayana, Sumar. 2002. Materi Pokok Kimia Analitik Instrumen. Jakarta: Universitas Terbuka Hermanto, S. 2008. Mengenal Lebih Jauh Teknik Analisa Kromatografi dan Spektrofotometri. Jakarta : Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Hidayat, N. Masdiana C dan Sri Suhartini. 2006. Mikrobiologi Industri. Yogyakarta: Penerbit Andi Joko, S. 1992.Cermin Dunia Kedokteran. www.portalkalbe/files/cdk/40 Kay, D.E. 1979. Food Legume. London : Tropical Product Institute K.B. de Roos. 1992. Meat Flavoor Generation from Sistein and Sugars, di dalam R. Teranishi, Gary R. Takeoka, dan Matthias Güntert., Flavor Precursor: Thermal and Enzymatic Conversions. American Chemical Society: Whasington, DC. Kerler, Josef and Chris W. 2000. The Basic Chemistry and Process Conditions Underpinning Reactin Flavor Production. Khopkar, SM. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta; UI-Press Lawrie, R.A. Diterjemahkan Aminuddin Parakkasi. 1995. Ilmu Daging. Jakarta: UI-Press M deMan, John. 1989. Kimia Makanan. Bandung : Penerbit ITB Bandung

64

Moerniati, Sri. 2009. Proses Pemurnian Autolisat dari Kacang Merah (Phaseolus vulgaris L.) Terfermentasi oleh Rhizopus sp-PL-19 sebagai Flavor Savory melalui membrane mikrofiltrasi. P2K LIPI Serpong Muchtadi, Dedy. 1989. Petunjuk Laboratorium Analisis Pangan. Bogor : Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi Institut Pertanian Bogor Mulder, M.H.V. 1996. Basic Principles of Membrane Technology, Kluwer Academic Publishers, Dordecht, The Netherlands. Nagodawithana, Tilak W. 1994. Savory flavors dalam Bioprocess Production of flavor, fragarance, and colour Ingridients. John Wiley & Sons, inc. Ouwelend, Godefridus A.M. van den and Leonard Schutte. 1978. Flavor Problems in The Application of Soy Protein Materials as Meat Subtituens. Di dalam George C. Flavor of Foods and Bavarages Chemistry and Technology. New York: Academic Press. Paulson, D.J. 1995. Membranes the Finest Filtration. By: Introduction to Crowssflow Membrane Technology. Published in filtration news. http//www.enviromental-expert.com/articlelll.htm Pelczar, M.J dan E.C.S. Chan. 1986. Dasar – Dasar Mikrobiologi 2 penerjemah Ratna Sari Hadioetomo,dkk. Jakarta: UI-Press Pudji Rahayu, Winiati. 2001. Penuntun Praktikum Penelitian Organoleptik. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian IPB Sabariman, M. 1987. Perubahan Mikrobiologi Selama Fermentasi Garam pada Pembuatan Tauco Secara Tradisional. Fateta, Institut Pertanian Bogor Scott, K dan R Hugges. 1996. industrial Membrane Separation Technology. Blackie Academic and Professional; Glassow Setyaningsih, D. 1998. Karakteristik Sensori dan Profil Peptida Filtrat Moromi Setelah Fraksinasi Dengan Ultrafiltrasi, Tesis Pasca Sarjana Program Studi Ilmu Pangan, IPB, Bogor SNI 01-4218-1996 di dalam Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI. 1996. Daftar Komposisi Bahan Makanan. Edisi Pertama. Bhratara; Jakarta Soeprapto, H.S. 1998. Bertanam Kacang Hijau, Penebar Swadaya; Jakarta Sudjadi. 1985. Penentuan Struktur Senyawa Organik. Jakarta; Ghalia Indonesia Susilowati, Agustine. Hakiki Melani dan Aspiyanto. 2006. Pembentukan Ester Dan Asam – Asam Organik Sebagai Komponen Flavor Savory Melalui Fermentasi Garam Pada Kacang Merah (Phaseolus Vulgaris L.) Oleh Inokulum Rhizopus Sp-Pl7. P2K LIPI Serpong 65

Susilowati, Agustine. Aspiyanto dan Yati Maryati. 2007. Peningkatan Fraksi Gurih Melalui Proses Autolisis Kaldu Nabati Dari Kacang Hijau (Phaseolus Radiatus L.) Menggunakan Inokulum Rhizopus-C1 Dan Aspergilus Sp-K3. P2K LIPI Serpong Susilowati, Agustine. Aspiyanto dan Yati Maryati. 2009. Flavouring Reaction on Autolisate of Fermented Mung Bean (Phaseolus radiatus L.) by Rhizopus-C1 as Vegetable Broth with Meat Analogue Flavour. P2K LIPI Serpong. Wenten, I.G. 1999. Ultrafiltrasi Sebagai Alternatif Peningkatan Efisiensi Proses Klarifikasi Nira, Prosiding Seminar Teknik Kimia, Perkembangan Proses dan Perancangan Sistem Teknik Kimia, ITB, Bandung. Winarno, F.G. 1992. Kimia Pangan Dan Gizi. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama. Wood, B.J.B. 1982. Soy Sauce and Miso, di dalam Fermented Food, Vol 1, Rose A.H(ed), Academic Press, Inc, New York.

66

LAMPIRAN 1 RANCANGAN PERCOBAAN Rancangan percobaan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah rancangan acak kelompok (RAK) dengan dua kali ulangan proses dan menggunakan tiga faktor perlakuan yaitu: A = Jenis hasil pemurnian B = Tekanan membran C = Waktu proses Dengan faktor dari masing – masing perlakuan tersebut adalah sebagai berikut : A1 = Permeat A2 = Retentat B1 = Tekanan 4 bar B2 = Tekanan 6 bar C1 = Waktu proses 0,5 menit C2 = Waktu proses 30 menit C3 = Waktu proses 60 menit C4 = Waktu proses 90 menit Maka jumlah perlakuan pada penelitian ini adalah 2x2x4 = 16 dengan dua kali ulangan. Tabel matriks ditunjukkan pada Tabel 17.

67

Tabel 17. Tabel matriks dalam RAK Tekanan (B) Jenis Hasil Pemurnian (A) Permeat (A1) Retentat (A2)

4 bar (B1)

6 bar (B2) Waktu Proses (C) 90 0,5 menit menit (C4) (C1)

0,5 menit (C1)

30 menit (C2)

A1B1C1

A1B1C2

A2B1C1

A2B1C2 A2B1C3 A2B1C4 A2B2C1 A2B2C2 A2B2C3 A2B2C4

60 menit (C3)

30 menit (C2)

60 menit (C3)

90 menit (C4)

A1B1C3 A1B1C4 A1B2C1 A1B2C2 A1B2C3 A1B2C4

Model matematika dari rancangan tersebut adalah sebagai berikut : Y(ijkl) = µ + Ai + Bj + Ck+(AB)ij +(AC)ik+(BC)jk+(ABC)ijk+ εijkl Y(ijk)

= Hasil observasi dari unit eksperimen ke-I yang memperoleh taraf ke-i dari faktor A, taraf ke-j dari faktor B dan taraf ke-k dari faktor C

µ

= Nilai rata–rata yang sebenarnya

Ai

=

Pengaruh jenis hasil proses pemurnian pada taraf ke-i (i=1,2)

Bj

=

Pengaruh tekanan membran pada taraf ke-j (j=1,2)

Ck

= Pengaruh waktu proses pada taraf ke-k (k=1,2,3,4)

(AB)ij

=

Pengaruh interaksi taraf ke-i dari jenis hasil proses pemurnian, taraf ke-j dari tekanan membran

(AC)ik = Pengaruh interaksi taraf ke-i dari jenis hasil proses pemurnian, taraf ke-k dari waktu proses (BC)jk = Pengaruh interaksi taraf ke-j dari tekanan membran, taraf ke-k dari waktu proses (ABC)ijk = Pengaruh interaksi taraf ke-i dari jenis hasil proses pemurnian, taraf kej dari tekanan membrane dan taraf ke-k dari waktu proses εijk

=

Pengaruh galat/error dari faktor A ke-i, faktor B taraf ke-j, faktor C taraf ke-k dan ulangan ke l (l=2)

68

Berdasarkan rancangan percobaan diatas, maka dapat dibuat Analisis Variansi seperti pada Tabel 18. Tabel 18. Analisis Variansi mempelajari pengaruh tekanan dan waktu proses pemurnian terhadap komposisi kimia kaldu nabati

Sumber keragaman Kelompok Perlakuan

Derajat Bebas

JK

KT

F hitung

r–1 ijk – 1

JKK JKP

-

-

A

i–1

JK(J)

KT(J)/db

KT(J)/ KTG

B

j–1

JK(F)

KT(F)/db

KT(F)/ KTG

C

k–1

JK(T)

KT(T)/db

KT(T)/KTG

AB

(i – 1)(j – 1)

JK(JF)

KT(JF)/db

KT(JF)/KTG

AC

(i – 1)(k – 1)

JK(JT)

KT(JT)/db

KT(JT)/KTG

BC

(j – 1)(k – 1)

JK(FT)

KT(FT)/db

KT(FT)/KTG

ABC Galat/error Total

(i – 1)(j – 1)(k – 1) (r – 1)(ijk – 1) rijk - 1

Ftabel 5% -

JK(JFT) KT(JFT)/db KT(JFT)/KTG JKG JKT

KTG/db -

-

Analisis yang dilakukan apabila terdapat perbedaan nyata antara rata-rata dari masing-masing perlakuan (F hitung > F tabel) adalah dengan menggunakan uji jarak berganda Duncan untuk mengetahui mana yang berbeda nyata. Contoh tabel uji duncan ditunjukkan pada Tabel 19. Tabel 19. Contoh tabel uji berganda Duncan

SSR 5%

LSR 5%

Nilai Rata-Rata perlakuan

Taraf nyata 5%

KTG /2 x SSR 5%

69

LAMPIRAN 2 1. ANALISA KOMPOSISI KIMIA 1. Total Padatan (Metode Gravimetri, AOAC 1990) Analisis Total Padatan dilakukan dengan menggunakan cara Jacob (1958). Cawan dipanaskan pada suhu 105oC selama 30 menit kemudian didinginkan dalam desikator sampai suhu kamar. Beratnya ditimbang sampai konstan. Sampel ditimbang (1 gram) pada cawan yang telah diketahui bobot konstannya. Kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC selama 3 jam. Sampel yang telah dikeringkan tersebut didinginkan menggunakan desikator lalu ditimbang. Kemudian sampel dikeringkan kembali selama 30 menit lalu didinginkan dan ditimbang sampai diperoleh bobot konstan. Perhitungan % Total Padatan: Total Padatan (%) = 100% − [(

Ket

a−b ) x100%] a

: a = Berat sampel awal(gram) b = Berat sampel akhir (gram)

2. Kadar Garam (Salinometer/pembacaan skala)

Analisis kadar garam

menggunakan salinometer. Prisma salinometer

dibersihkan dengan aquadest lalu dikeringkan dengan menggunakan tisu. Sampel diteteskan pada prisma salinometer, lalu dibaca skala kadar garam pada alat. Persen kadar garam dalam larutan ditentukan dengan mengkonversi nilai skala pada alat ( salinometer reading) terhadap % kadar garam.

70

3. Kadar Lemak (Metode Soxlet, AOAC 1990) Crucible dipanaskan dalam oven selama 15 menit kemudian ditimbang,

hal ini dilakukan berulang-ulang sampai tercapai berat konstan yang nantinya diisi dengan larutan n-heksan. Sampel ditimbang dalam kertas saring sebanyak 1 gram lalu dimasukkan ke dalam timbel. Dinyalakan alat (Soxtec System HT 2 1045) tekan tombol power, atur suhu sampai 120°C tunggu hingga ready. Timbel yang telah diisi sampel dipasang adapter dan masukkan ke dalam kondensor dan dicelupkan ke dalam crucible yang telah berisi n-heksan sebanyak 50 ml di dalam alat ekstaksi tadi. Kemudian Extraction dalam posisi boiling (posisi pendidihan) dengan mengatur waktu selama 40 menit dimana posisi kran terbuka, setelah itu pindahkan ke posisi rinsing dan waktu di atur selama 20 menit. Setelah selesai rinsing, kran ditutup dan nyalakan blower selama 15 menit dan tombol udara

dibuka. Setelah selesai crucible diangkat dan masukkan ke dalam oven untuk menguapkan sisa n-heksan dan air yang masih terdapat pada crucible selama 1 jam pada suhu 100-110°C. Kemudian timbang hingga konstan. Kadar lemak (%) = Keterangan:

W3 − W2 W1

x 100%

W1 = berat sampel W2 = berat crucible kosong dan kering W3 = berat crucible setelah ekstraksi lemak dan pendinginan dalam eksikator

71

4. Nitrogen Amino (Metode Cu, C.B. Pope and M.F. Stevens, 1986)

Prinsip dari penentuan nitrogen amino dengan menggunakan Cu (C.G. pope dan M.F. Stevens, 1939) adalah NH2 dari asam amino dalam bahan makanan direaksikan dengan Cu2+ menjadi kompleks dalam suasana basa. Cu kompleks yang terbentuk dianalisa dengan iodometri. Pereaksi suspensi cooper dibuat dengan cara menambahkan larutan CuCl2 (1 volume) ke dalam larutan trisidium fosfat (2 volume), diaduk kemudian ditambahkan buffer borat (2 volume). Dipipet 2,5 ml sampel ke dalam labu ukur 25 ml dan ditambahkan 4 tetes thimolpthalein. Ditambahkan beberapa tetes NaOH 1 N sampai berwarna biru muda. Kemudian ditambahkan suspensi copper sebanyak 15 ml kedalamnya, dan encerkan dengan aquadest sampai 25 ml, lalu saring. Dipipet 10 ml filtrat dan ditambahkan 0,5 ml asam asetat dan 1 gram KI, kemudian dititrasi dengan Na2S2O3 0,01 N (standarisasi). Saat mendekati titik akhir titrasi ditambahkan 4 tetes larutan pati 1 % dan titrasi dilanjutkan sampai warna biru kehitaman tepat hilang. Catat ml titran (Na-tiosulfat) yang dibutuhkan. Tiap 1 ml larutan Natiosulfat 0,01 N setara dengan 0,28 mg N-amino (jika yang digunakan 5 ml contoh dan dipipet 10 ml filtrat. (ml )titran sampel x

Kadar N-amino (mg/gr) =

N Na −tiosulfat s tan darisasi

0,01N ( gr ) sampel

x0,28 xfp

72

5. Gula Pereduksi (Metode Somogy-Nelson)

Standard/sampel 1 mL dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Ditambahkan 1 mL reagen Nelson ke dalam tabung reaksi tersebut, kemudian dipanaskan dalam penangas selama 20 menit dan tabung ditutup dengan sumbat kapas, kemudian didinginkan. Ditambahkan reagen arsenomolibdat sebanyak 1 ml, sampel dikocok lalu diencerkan dengan aquadest hingga volumenya mencapai 10 mL kemudian dihomogenkan. Diukur menggunakan alat spektrofotometer pada panjang gelombang 520 nm.

6. Protein Terlarut (Metode Lowry, AOAC 1990)

Analisia protein terlarut dilakukan dengan menggunakan metode Lowry (AOAC 1990). Prinsip kerja dari metode ini yaitu reduksi Cu2+ dengan ikatan peptide dan reduksi asam fosfomolibdat dan asam fosfotungstat akan menghasilkan warna biru. Pereaksi :

Larutan I Larutan II Larutan III Larutan IV Larutan V

= Na2CO3 2 % dalam NaOH 0.1 N = CuSO4 0.5 % dalam NaK Tartrat 1 % = 50 mL larutan I+1 mL larutan II = Follin coicelteu + aquadest 1:1 = Standard protein BSA 0.25 mg/mL

Pembuatan kurva standard: Larutan BSA (bovine serum albumin) dimasukkan ke dalam tabung reaksi: 0 mL (blanko); 0.1; 0.2; 0.4; 0.6; 0.8 dan 1 mL protein standard kemudian ditambah aquadest sampai volume 4 mL. Pereaksi larutan III ditambahkan ke dalam tabung sebanyak 5.5 mL lalu dikocok dan dibiarkan selama 15 menit. Ditambahkan larutan IV ke dalam tabung sebanyak 0.5 mL, kemudian dikocok

73

dan dibiarkan selama 30 menit sampai terbentuk warna biru. Kemudian diukur absorbansinya pada 650 nm. Penetapan sampel: Dipipet sampel sebanyak 0.1 mL, dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian diperlakukan sama seperti pada penetapan kurva standard.

7. Total Protein (Metode Mikro Kjehdahl, AOAC 1990)

Sampel ditimbang sebanyak 1 gram ke dalam tabung kjehdahl. Ditambahkan 1 gram katalisator (campuran antara CuSO4 dan K2SO4 1:1). Ditambahkan H2SO4 dalam campuran tersebut. Kemudian campuran didestruksi selama 1 jam atau sampai larutan berwarna kehijauan. Larutan tersebut didinginkan lalu ditambahkan 50 mL aquadest untuk didestilasi. Destilat ditampung dalam Erlenmeyer yang berisi 15 mL asam borat 3 % yang telah ditambahkan indikator (campuran 3 bagian metil merah dan 1 bagian metil biru dengan pelarut alkohol). Ditambahkan NaOH 30 % sebanyak 25-40 mLke dalam labu destruksi, kemudian dilakukan destilasi sampai diperoleh destilat sebanyak 100 mL. kelebihan H3BO3 dititrasi dengan HCl 0.1 N yang sebelumnya telah distandardisasi. Kadar N total (%) =

(V HCLsampel − V HCLblanko ) xN HCLs tan dar x14.007 Wsampel (mg )

x 100 %

Kadar protein (%) = % N x faktor konversi Kadar protein total (% berat kering) = Ket

100% x % kadar protein 100% − % A

: VHClblanko

= 0,05 ml

N HCls tan dar

= 0,1367

%A

= Kadar air yang telah diukur

74

2. UJI INTENSITAS AROMA ANALOG DAGING

Pada analisis ini dihadirkan 6 orang panelis terlatih yang sebelumnya telah familiar dengan aroma analog daging. Panelis diberi sampel untuk dicium aroma analog dagingnya. Kemudian diminta muntuk menilai aroma tersebut sesaat setelah proses. Lembar scoresheet uji penilaian (scoring) aroma kaldu nabati berflavor analog daging terdapat pada Lampiran 3.

75

LAMPIRAN 3 LEMBAR SCORESHEET UJI PENILAIAN (SCORING) FLAVOR ANALOG DAGING

UJI PERINGKAT (SKORING)

Nama Panelis

: ……………………………………………….

Tanggal Pengujian

: .........................................................................

Jenis Sampel

: ..........................................................................

Instruksi : Dihadapan anda terdapat tujuh sampel berkode. Nilailah ntensitas aroma daging pada sampel tersebut dengan nilai sebagai berikut: Intensitas Aroma Analog Daging 1 = Lemah 2 = Cukup Kuat 3 = Kuat 4 = Sangat Kuat/ Tajam

Kode Sampel 712 768

875

980

785

458

334

Komentar : .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... ....................................................................................................................................

Panelis

(

)

76

LAMPIRAN 4 PERALATAN PENELITIAN

Jj

Waterbath Memmert Homogenizer Ultra Turrax, Germany

Spektrofotometer uv-vis Hitachi U-2001

Salinometer ATAGO Gambar 14. Peralatan Penelitian

Soxtec system HT 2 1045

Destilator unit Sibata SI-315

Membran LabStak M20-0,72-Pso

77

Gambar 15. Permeat dan retentat 6 bar 90 menit

78

LAMPIRAN 5 PERHITUNGAN: a.

Formulasi % Formulasi bahan berdasarkan refferensi: L-Cystein : Thiamin-HCl : Xylosa 7,67%

12,40%

2,55%

(% berat kering total protein autolisat)

Total Protein autolisat = 18,625% Total Volume yang akan dibuat pada reaksi flavoring = 6500 mL % Total Protein berat kering dari 6500 mL autolisat adalah:

6500 x18,625 = 1211 100 Maka jumlah bahan yang digunakan untuk reaksi flavorng adalah: L-Cystein =

1211 x7,67 = 92,8837 gr 100

Thiamin-HCl = Xylosa =

1211 x12,40 = 150,1991gr 100

1211 x 2,55 = 30,8805 gr 100

b. Komposisi Kimia 1. Total Padatan

% Total Padatan = 100% − [(

a−b ) x100%] a

Dimana: a = berat sampel mula-mula (gr) b = berat sampel akhir (gr) Contoh perhitungan kadar air : Diketahui

a = 1,75 gr b = 0,96 gr

1,75 − 0,96 % Total Padatan = 100% − [( ) x100%] 1,75 = 54,86%

79

2.

Kadar Garam

Tabel 20. Faktor konversi salinometer reeding terhadap % kadar garam

5,3

Salinometer reeding, degree 20

17

5,565

21

4,77

18

5,83

22

5,035

19

6,095

23

4,24

Salinometer reeding, degree 16

4,505

Salt in solution (%)

Salt in solution (%)

Contoh konversi terhadap kadar garam terlarut : Diketahui pembacaan skala pada alat adalah 16,4 maka : % kadar garam dapat ditentukan dengan persamaan :

Dimana y = % kadar garam terlarut x = pembacaan skala pada alat

y = 0,16 + 4,24 y = 4,346 % 3. Kadar Lemak

Dimana : a = Berat sampel (gr) b = Berat crusible kosong yang sudah dikeringkan (gr) c = Berat crusible dan lemak yang sudah dikeringkan (gr) Contoh perhitungan kadar lemak Diketahui :

a = 3,82 gr b = 38,7850 gr c = 38,7989 gr

% Kadar lemak= 0,3639 % 80

4. Nitrogen Amino

Perhitungan Nitrogen amino sampel cair :

Dimana : Tiap 1 mL larutan thio setara dengan 0,28 mgram N-amino fp = Faktor pengenceran Contoh perhitungan Nitrogen amino :

= 8,01 mg/mL

5. Gula Pereduksi

Gambar 16. Kurva standar konsentrasi gula pereduksi terhadap absorban Kadar gula pereduksi = C × fp Dimana : C = Konsentrasi sampel hasil pembacaan spektrofotometer fp = Faktor pengenceran Contoh perhitungan protein terlarut : Diketahui :

C = 0,066 fp = 25×103

Kadar gula pereduksi = 0,066 ×(25×103) = 1650 mg/mL

81

6. Protein Terlarut

Gambar 17. Kurva standar konsentrasi protein terlarut terhadap absorban Kadar protein terlarut = C × fp Dimana : C = Konsentrasi sampel hasil pembacaan spektrofotometer fp = Faktor pengenceran Contoh perhitungan protein terlarut : Diketahui :

C = 0,032 fp = 100

Kadar protein terlarut = 0,032 × 100 = 3,2 mg/mL

7. Total Protein

Dimana:

% N = Kadar total nitrogen a = mL HCl sampel b = mL HCl blanko N = Normalitas HCl c = Berat sampel (mg) KA = Kadar air sampel 82

Faktor konversi kadar protein kacang hijau (kacang – kacangan) = 6,25 Contoh perhitungan total protein: Diketahui :

a = 3,7 mL b = 0,05 mL N = 0,1367 mL c = 590 mg

= 1,18 % % Total protein = 1,18 % ×6.25 = 7,40 %

= 13,49 %

8. Fluks

Diketahui :Luas permukaan membran (A)

= 0,036 m2

Volume permeat (V)

= 995 mL

Waktu (t)

= 30 menit = 1800 detik

83

LAMPIRAN 6 Kandungan Kimia Bahan Baku Tabel 21. Kandungan Kimia Bahan Baku

Kandungan kimia

Crude kaldu

Autolisat*

Autolisat berflavor analog daging

Feed**

Total padatan (% b/b) Kadar garam (%) Kadar Lemak (% b/b) N-amino (mg/mL)

51,81 6,625 0,95 9,21

20,39 3,61 0,9585 4,37

23,14 5,17 0,59 5,5

6,8 1,325 0,3 6,35

Gula pereduksi (mg/mL)

1375

512,5

187,5

456,24

Protein terlarut (mg/mL)

3

18,5

23,5

6,43

Total protein (% b/b)

18,95

18,625

33,743

32,5

Intensitas flavor Tajam daging *Perbandingan crude kaldu dengan air 2:3 **Perbandingan autolisat berflavor analog daging dengan air RO 1:3 - Tidak tercium aroma analog daging

Kuat

84

LAMPIRAN 7 Hasil analisa satistik 1. Total Padatan Tabel 22. Pengaruh Waktu dan Tekanan Proses Pemurnian terhadap Total Padatan dengan 2x Ulangan Proses Hasil Proses Pemurnian (A)

a1 (Permeat)

a2 (Retentat)

Waktu Proses (C) c1 (0,5 Menit) b1 c2 (30 Menit) (Tekanan 4 Bar) c3 (60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 Bar) c3(60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah c1 (0,5 Menit) b1 c2 (30 Menit) (Tekanan 4 Bar) c3 (60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 Bar) c3(60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah Total Jumlah Tekanan (B)

Ulangan 1 2 4,53 4,31 4,61 5,29 4,45 5,74 5,18 5,24 18,77 20,58 4,54 5,09 5,06 5,1 5,3 4,78 4,07 5,06 18,97 20,03 37,74 40,61 4,38 6,38 5,91 6,21 5,39 6,32 6,34 7,03 22,02 25,94 5,66 5,74 5,97 6,18 5,97 6,23 6,36 5,77 23,96 23,92 45,98 49,86 83,72 90,47

Jumlah 8,84 9,9 10,19 10,42 39,35 9,63 10,16 10,08 9,13 39 78,35 10,76 12,12 11,71 13,37 47,96 11,4 12,15 12,2 12,13 47,88 95,84 174,19

RataRata 4,42 4,95 5,095 5,21 19,675 4,815 5,08 5,04 4,565 19,5 39,175 5,38 6,06 5,855 6,685 23,98 5.7 6.075 6.1 6.065 23.94 47.92

Perhitungan Analisis Variansi Untuk Total Padatan:

y2 (Total _ Jendral) 2 = rabc banyak _ pegama tan 2 (174.19) = = 948,1923 2x 2x 2x 4 2 Jumlah Kuadrat Total (JKT) = ∑ Yabc - FK Faktor Koreksi (FK) =

a , b ,c

= (4,53)2+(4.31)2+ …+ (6.36)2 + (5.77)2 - 948,1923 = 17,4259 2 ∑i Y....i Jumlah Kuadrat Kelompok (JKK) = - FK abc

85

(83.72) 2 + (90.74) 2 – 948,1923= 1,4238 16 Y 2 ijk ∑ 2 (total perlakuan ) i , j, k Jumlah Kuadrat Perlakuan (JKP) = - FK= ∑ r r FK = (((8.84)2+(9.9)2+...+(12.2)2+(12.13)2)/2)– 948,1923 = 12,6108 2 ∑i (a i ) JK (A) = - FK rbc (78.35) 2 + (95.84) 2 = - 948,1923 16 = 9,5594 ∑ (b j ) 2 =

JK (B)

JK (C)

JK (AB)

JK (AC)

=

j

- FK rac ((8.84) + ... + (13.37)) 2 + ((9.63) + ... + (12.13)) 2 – 948,1923 = 16 = 0,0058 ∑k (C k ) 2 = - FK rab ((8.84) + .... + (11.4)) 2 + ... + ((10.42) + ... + (12.13)) 2 = -948,1923 8 = 1,4727 ∑ (A i B j ) 2 i, j

- FK – JK(A) – JK(B) rc (39.35) 2 + ... + (47.88) 2 = - 948,1923 - 9,5594 - 0,0058 8 = 0,0023 (A i C k ) 2 ∑ i ,k = - FK – JK(A) – JK(C) rb ((8.84) + (9.63)) 2 + ... + ((13.37) + (12.13)) 2 = -948,1923 – 9,5594– 4 =

1,4727 = 0,43967 ∑ (B j C k ) 2 JK (BC)

=

j, k

ra

- FK – JK(B) – JK(C)

86

=

(8.84 + 10,76) 2 + ... + (9.13 + 12.13) 2 – 948,1923 – 0,0058– 4

1,4727 = 1,0785 JK (ABC) = JKP – JK(A) – JK(B) – JK(C) – JK(AB) – JK(AC) – JK(BC) = 12,6108 – 9,5594 – 0,0058 – 1,4727 – 0,0023– 0,43967– 1,0785 = 0,0525 Jumlah Kuadrat Galat (JKG) = JKT – JKK – JKP = 17,4259– 1,4238 – 12,6108 = 3,3913 Tabel 23. Analisa Variansi (ANAVA) Untuk Total Padatan Jumlah Kuadrat Sumber Derajat Bebas Kuadrat Tengah Keragaman (db) (JK) (KT) Kelompok 1 1,4238 Perlakuan 15 12,6108 A 1 9,5594 9,5593 B

1

C AB AC BC ABC Galat Keterangan

0,0058

0,0058

F Hitung

F tabel 5%

42,2816*

4,54

tn

4,54

tn

3,29 4,54 3,29 3,29 3,29

0,0256

3 1,4727 0,4909 1 0,0023 0,0023 3 0,4397 0,1466 3 1,0785 0,3595 3 0,0525 0,0175 15 3,3913 0,2261 : *) berbeda nyata pada taraf 5% tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

2,1713 0,0101tn 0,6482tn 1,5901 tn 0,0773 tn

Uji Jarak Berganda Duncan Faktor F:

KTG 0.2261 = = 0,1228 r 15 SSR dari setiap perlakuan diperoleh dari tabel Uji Duncan LSR = SSR x Sy

Standar Error (Sy)

=

Tabel 24. Uji Lanjut Duncan Hasil Proses Pemurnian (A) terhadap Total Padatan Beda Rata-Rata SSR Rata-rata LSR 5% Taraf 5% 5% perlakuan 1 2 -

-

(A1) 39,175

-

-

a

3,01 0,369539 (A2) 47,92 8,745* b Keterangan : Setiap huruf yang berbeda menunjukan perbedaan yang nyata pada taraf 5%; *) berbeda nyata pada taraf 5%; tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

87

2. Kadar Garam

Tabel 25. Pengaruh Waktu dan Tekanan Proses Pemurnian terhadap Kadar Garam dengan 2x Ulangan Proses Hasil Proses Pemurnian (A)

Ulangan Tekanan (B)

c1 (0,5 Menit) c2 (30 Menit) c3 (60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 Bar) c3(60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah c1 (0,5 Menit) b1 c2 (30 Menit) (Tekanan 4 Bar) c3 (60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 Bar) c3(60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah Jumlah Total b1 (Tekanan 4 Bar)

a1 (Permeat)

a2 (Retentat)

Waktu Proses (C)

1

2

1,193 1,166 1,166 1,166 4,691 1,219 1,219 1,219 1,193 4,85 9,541 1,2985 1,325 1,325 1,4045 5,353 1,2985 1,4575 1,431 1,4575 5,6445 10,9975 20,5385

1,325 1,325 1,325 1,325 5,3 1,193 1,193 1,193 1,193 4,772 10,072 1,4575 1,484 1,5105 1,5635 6,0155 1,2985 1,325 1,378 1,4575 5,459 11,4745 21,5465

Jumlah 2,518 2,491 2,491 2,491 9,991 2,412 2,412 2,412 2,386 9,622 19,613 2,756 2,809 2,8355 2,968 11,3685 2,597 2,7825 2,809 2,915 11,1035 22,472 42,085

Tabel 26. Analisis Variansi (ANAVA) untuk Kadar Garam Jumlah Kuadrat Sumber Derajat Bebas Kuadrat Tengah F Hitung Keragaman (db) (JK) (KT) Kelompok 1 0,0318 Perlakuan 15 0,3073 A 1 0,2554 0,2554 47,1832* B 1 0,0126 0,0125 2,3203tn C 3 0,0144 0,0048 0,8864tn AB 1 0,000338 0,000338 0,0624tn AC 3 0,0214 0,0071 1,3188tn BC 3 0,0021 0,0007 0,1305tn ABC 3 0,0010 0,0003 0,0640tn Galat 15 0,0812 0,0054 Keterangan : *) berbeda nyata pada taraf 5% tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

RataRata 1,259 1,2455 1,2455 1,2455 4,9955 1,206 1,206 1,206 1,193 4,811 9,8065 1,378 1,4045 1,41775 1,.484 5,68425 1,2985 1,39125 1,4045 1,4575 5,55175 11,236

F tabel 5%

4,54 4,54 3,29 4,54 3,29 3,29 3,29

88

Uji Jarak Berganda Duncan Faktor F Standar Error (Sy)

=

KTG = r

0.0054 = 0.0190 15

SSR dari setiap perlakuan diperoleh dari tabel Uji Duncan LSR = SSR x Sy

Tabel 27. Uji Lanjut Duncan Hasil Proses Pemurnian (A) terhadap Kadar Garam

SSR 5%

LSR 5%

Rata-Rata Perlakuan

Beda Rata-Rata Taraf 5% 1

2

-

-

(A1) 9,8065

-

-

a

3,01

0,057183

(A2) 11,236

1,4295*

-

b

Keterangan : Setiap huruf yang berbeda menunjukan perbedaan yang nyata pada taraf 5% *) berbeda nyata pada taraf 5% tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

89

3. Kadar Lemak Tabel 28. Pengaruh Waktu dan Tekanan Proses Pemurnian terhadap Kadar Lemak dengan 2x Ulangan Proses Hasil Proses Pemurnian (A)

Tekanan (B)

c1 (0,5 Menit) c2 (30 Menit) c3 (60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 Bar) c3(60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah c1 (0,5 Menit) b1 c2 (30 Menit) (Tekanan 4 Bar) c3 (60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 Bar) c3(60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah Jumlah Total b1 (Tekanan 4 Bar)

a1 (Permeat)

a2 (Retentat)

Waktu Proses (C)

Ulangan 1

2

0,2885 0,4043 0,2719 0,3663 1,331 0,1495 0,2157 0,2453 0.1485 0,759 2,09 0,7647 0,8431 0,7745 0,8447 3,227 0,3711 0,1404 0,1863 0,6139 1,3117 4,5387 6,6287

1,5082 0,7477 0,8125 0,8636 3,932 1,2192 0,1591 0,7025 0,6978 2,7786 6,7106 0,1732 0,9346 1,1765 0,7712 3,0555 0,6875 0,7624 0,785 0,64 2,8749 5,9304 12,641

Tabel 29. Analisis variansi (ANAVA) untuk Kadar Lemak Jumlah Kuadrat Derajat Bebas Sumber Keragaman Kuadrat Tengah (db) (JK) (KT) Kelompok 1 1,1296 Perlakuan 15 1,2867 A 1 0,0870 0,0870 B 1 0,4563 0,4563 C 3 0,0658 0,0219 AB 1 0,0043 0,0043 AC 3 0,4279 0,1426 BC 3 0,1219 0,0406 ABC 3 0,1234 0,0411 Galat 15 1,4578 0,0972 Keterangan : *) berbeda nyata pada taraf 5% tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

Jumlah

Rata-Rata

1,7967 1,152 1,0844 1,2299 5,263 1,3687 0,3748 0,9478 0,8463 3,5376 8,8006 0,9379 1,7777 1,951 1,6159 6,2825 1,0586 0,9028 0,9713 1,2539 4,1866 10,4691 19,2697

0,89835 0,576 0,5422 0,61495 2,6315 0,68435 0,1874 0,4739 0,42315 1,7688 4,4003 0,46895 0,88885 0,9755 0,80795 3,14125 0,5293 0,4514 0,48565 0,62695 2,0933 5,23455

F Hitung

F tabel 5%

0,8952tn 4,6955* 0,2256 tn 0,0441 tn 1,4678 tn 0,4182 tn 0,4234 tn

4,54 4,54 3,29 4,54 3,29 3,29 3,29

90

Uji Jarak Berganda Duncan Faktor F Standar Error (Sy)

=

KTG = r

0.0972 = 0.0805 15

SSR dari setiap perlakuan diperoleh dari tabel Uji Duncan LSR = SSR x Sy Tabel 30. Uji Lanjut Duncan Tekanan Membran (B) terhadap Kadar Lemak Beda Rata-Rata SSR 5%

LSR 5%

Rata-Rata Perlakuan

Taraf 5% 1

2

-

-

(B1) 1,9310

-

-

a

3,01

0,24228

(B2) 2,8864

0,9553*

-

b

Keterangan : Setiap huruf yang berbeda menunjukan perbedaan yang nyata pada taraf 5% *) berbeda nyata pada taraf 5% tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

91

4. N-Amino Tabel 31. Pengaruh Waktu dan Tekanan Proses Pemurnian terhadap N-amino dengan 2x Ulangan Proses Hasil Proses Pemurnian (A)

a1 (Permeat)

Tekanan (B)

Waktu Proses (Y)

b1 (Tekanan 4 Bar)

c1 (0,5 Menit) c2 (30 Menit) c3 (60 Menit) c4 (90 Menit)

Jumlah b2 (Tekanan 6 Bar)

c1 (0,5 Menit) c2(30 Menit) c3(60 Menit) c4 (90 Menit)

Jumlah

a2 (Retentat)

Jumlah c1 (0,5 Menit) b1 c2 (30 Menit) (Tekanan 4 Bar) c3 (60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 Bar) c3(60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah Jumlah Total

Ulangan 1

2

4,03 4,03 4,61 4,61 17,28 4,03 3,46 4,61 6,.9 19 36,28 5,77 5,77 6,9 5,19 23,63 4,03 4,03 3,46 3,46 14,98 38,61 74,89

4,03 5,77 6,34 6,34 22,48 3,46 3,46 3,46 5,77 16,15 38,63 6,9 4,61 4,03 5,19 20,73 5,77 4,03 4,03 3,46 17,29 38,02 76,65

Tabel 32. Analisis variansi (ANAVA) untuk N-amino Jumlah Derajat Bebas Sumber Keragaman Kuadrat (db) (JK) Kelompok 1 0,0968 Perlakuan 15 27,8242 A 1 0,0925 B 1 8,7153 C 3 2,1066 AB 1 1,7485 AC 3 11,3010 BC 3 1,5151 ABC 3 2,3453 Galat 15 12,978 Keterangan : *) berbeda nyata pada taraf 5% tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

Jumlah 8,06 9,8 10,95 10,95 39,76 7,49 6,92 8,07 12,67 35,15 74,91 12,67 10,38 10,93 10,38 44,36 9,8 8,06 7,49 6,92 32,27 76,63 151,54

Kuadrat Tengah (KT)

0,0925 8,7153 0,7022 1,7485 3,7670 0,5051 0,7818 0,8652

RataRata 4,03 4,9 5,475 5,475 19,88 3,745 3,46 4,035 6,335 17,575 37,455 6,335 5,19 5,465 5,19 22,18 4,9 4,03 3,745 3,46 16,135 38,315

F Hitung

F tabel 5%

0,1069tn 10,0732* 0,8116 tn 2,0209 tn 4,3539* 0,5837 tn 0,9036 tn

4,54 4,54 3,29 4,54 3,29 3,29 3,29

92

Uji Jarak Berganda Duncan Faktor F

KTG 0.8652 = = 0.2402 r 15 SSR dari setiap perlakuan diperoleh dari tabel Uji Duncan LSR = SSR x Sy Standar Error (Sy)

=

Tabel 33. Uji Lanjut Duncan Tekanan Membran (B) terhadap N-amino Beda Rata-Rata SSR 5%

LSR 5%

Rata-Rata Perlakuan

Taraf 5% 1

2

-

-

(B1) 16,855

-

-

a

3,01

0,722901

(B2) 21,03

4,175*

-

b

Keterangan : Setiap huruf yang berbeda menunjukan perbedaan yang nyata pada taraf 5% *) berbeda nyata pada taraf 5% tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5% Tabel 34. Uji Lanjut Duncan Hasil Proses Pemurnian (A) dengan Waktu Proses Membran (C) terhadap N-amino beda rata-rata

SSR 5%

LSR 5%

Rata-rata perlakuan

1

2

3

4

5

6

7

8

Taraf 5%

-

-

(A1C1) 3,8875

-

-

-

-

-

-

-

-

a

3,01

0,722901

(A1C2) 4,18

0,2925tn

-

-

-

-

-

-

-

ab

3,16

0,758926

(A2C4) 4,325

0,4375tn

0,145tn

-

-

-

-

-

-

ab

3,25

0,780541

(A2C3) 4,605

0,7175tn

0,425tn

0,28 tn

-

-

-

-

-

ab

3,31

0,794951

(A2C2) 4,61

0,7225tn

0,43tn

0,285tn

0,005tn

-

-

-

-

ab

3,36

0,80696

(A1C3) 4,755

0,8675*

0,575tn

0,43 tn

0,15 tn

0,145tn

-

-

-

b

3,39

0,814165

(A2C1) 5,6175

1,73*

1,4375*

1,2925*

1,0125*

1,0075*

0,8625*

-

-

c

3,41

0,818968

(A1C4) 5,905

2,0175*

1,725*

1,58*

1,3*

1,295*

1,15*

0,2875tn

-

d

Keterangan : Setiap huruf yang berbeda menunjukan perbedaan yang nyata pada taraf 5% *) berbeda nyata pada taraf 5% tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

93

5. Gula Pereduksi Tabel 35. Pengaruh Waktu dan Tekanan Proses Pemurnian terhadap Gula Pereduksi dengan 2x Ulangan Proses Hasil Proses Pemurnian (A)

Ulangan

b2 (Tekanan 6 Bar)

b1 (Tekanan 4 Bar) a2 (Retentat)

1

2

c1 (0,5 Menit) c2 (30 Menit)

212,5 187,5

c3 (60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) c2(30 Menit)

Tekanan (B)

b1 (Tekanan 4 Bar) a1 (Permeat)

Waktu Proses (C)

b2 (Tekanan 6 Bar)

Jumlah

Rata-Rata

312,5 150

525 337,5

262,5 168,75

187,5

175

362,5

181,25

275 862,5 100 200

125 762,5 150 175

400 1625 250 375

200 812,5 125 187,5

200

200

400

200

200 700 1562,5 250 250

125 650 1412,5 150 225

325 1350 2975 400 475

162,5 675 1487,5 200 237.5

c3 (60 Menit)

275

125

400

200

c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) c2(30 Menit)

325 1100 100 200

175 675 200 175

500 1775 300 375

250 887,5 150 187,5

c3(60 Menit)

175

150

325

162,5

300 775 1875 3437,5

200 725 1400 2812,5

500 1500 3275 6250

250 750 1637,5

c3(60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah c1 (0,5 Menit) c2 (30 Menit)

c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah Jumlah Total

Tabel 36. Analisis Varian (ANAVA) untuk Gula Pereduksi Sumber Keragaman

Derajat Bebas (db)

Jumlah Kuadrat (JK)

Kelompok Perlakuan A B C AB AC BC ABC Galat

1 15 1 1 3 1 3 3 3 15

12207,0313 45078,125 2812,5 9453,125 4960,9375 0 9882,8125 9492,1875 8476,5625 47636,7188

Keterangan

Kuadrat Tengah (KT)

2812,5 9453,125 1653,6458 0 3294,2708 3164,0625 2825,5208 3175,7813

F Hitung

F tabel 5%

0,8856tn 2,9766 tn 0,5207 tn 0 tn 1,0373 tn 0,9963 tn 0,8897 tn

4,54 4,54 3,29 4,54 3,29 3,29 3,29

: tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

94

6. Protein terlarut Tabel 37. Pengaruh Waktu dan Tekanan Proses Pemurnian terhadap Protein Terlarut dengan 2x Ulangan Proses Hasil Proses Pemurnian (A)

Tekanan (B)

c1 (0,5 Menit) c2 (30 Menit) c3 (60 Menit) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 c3(60 Menit) Bar) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah c1 (0,5 Menit) b1 c2 (30 Menit) (Tekanan 4 c3 (60 Menit) Bar) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 c3(60 Menit) Bar) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah Jumlah Total b1 (Tekanan 4 Bar)

a1 (Permeat)

a2 (Retentat)

Waktu Proses (C)

Ulangan 1 4,55 5,65 6,3 5,9 22,4 7,4 6,9 6,9 7,5 28,7 51,1 6,8 6,1 3,9 5,95 22,75 6,8 6,7 7 6,25 26,75 49,5 100,6

2 7,1 6,35 6,95 5,9 26,3 4,7 4,95 5 4,85 19,5 45,8 5,7 6,75 6,3 6,75 25,5 4,75 5,05 5,45 5,05 20,3 45,8 91,6

Tabel 38. Analisis Variansi (ANAVA) untuk Protein Terlarut Jumlah Kuadrat Sumber Derajat Bebas Kuadrat Tengah Keragaman (db) (JK) (KT) Kelompok 1 2,5313 Perlakuan 15 3,7738 A 1 0,08 0,08 B 1 0,0903 0,0903 C 3 0,0369 0,0123 AB 1 0,0153 0,0153 AC 3 0,7856 0,2619 BC 3 0,3278 0,1093 ABC 3 2,4378 0,8126 Galat 15 21,4388 1,4293 Keterangan : tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

Jumlah

Rata-Rata

11,65 12 13,25 11,8 48,7 12,1 11,85 11,9 12,35 48,2 96,9 12,5 12,85 10,2 12,7 48,25 11,55 11,75 12,45 11,3 47,05 95,3 192,2

5,825 6 6,625 5,9 24,35 6,05 5,925 5,95 6,175 24,1 48,45 6,25 6,425 5,1 6,35 24,125 5,775 5,875 6,225 5,65 23,525 47,65

F Hitung

F tabel 5%

0,0560tn 0,0632 tn 0,0086 tn 0,0107 tn 0,1832 tn 0,0765 tn 0,5686 tn

4,54 4,54 3,29 4,54 3,29 3,29 3,29

95

7. Total protein Tabel 39. Pengaruh Waktu dan Tekanan Proses Pemurnian terhadap Total Protein dengan 2x Ulangan Proses Waktu Proses (C) c1 (0,5 Menit) c2 (30 Menit)

Ulangan 1 2 28,14 30,48 25,53 27,23

c3 (60 Menit)

28,53

c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 c3(60 Menit) Bar) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah c1 (0,5 Menit) b1 c2 (30 Menit) (Tekanan 4 c3 (60 Menit) Bar) c4 (90 Menit) Jumlah c1 (0,5 Menit) b2 c2(30 Menit) (Tekanan 6 c3(60 Menit) Bar) c4 (90 Menit) Jumlah Jumlah Jumlah Total

Jenis Bahan (A)

Tekanan (B) b1 (Tekanan 4 Bar)

a1 (Permeat)

a2 (Retentat)

58.62 52.76

RataRata 29,31 26,38

24,73

53.26

26,63

23,17 105,37 34,8 25,06

31,38 113,82 40,82 26,13

54.55 219.19 75.62 51.19

27,275 109,595 37,81 25,595

27,18

28,35

55.53

27,765

33,55 120,59 225,96 36,54 28,66

31,88 127,18 241 31,03 39,07

65.43 247.77 466.96 67.57 67.73

32,715 123,885 233,48 33,785 33,865

34,06

34,62

68.68

34,34

28,22 127,48 30,48 27,23

31,49 136,21 34,49 37,7

59.71 263.69 64.97 64.93

29,855 131,845 32,485 32,465

24,73

29,73

54.46

27,23

31,38 113,82 241,3 467,26

47,66 149,58 285,79 526,79

79.04 263.4 527.09 994.05

39,52 131,7 263,545

Jumlah

Tabel 40. Analisis variansi (ANAVA) untuk Total Protein Sumber Keragaman

Derajat Bebas (db)

Kelompok Perlakuan A B C AB AC BC ABC Galat

1 15 1 1 3 1 3 3 3 15

Keterangan

Jumlah Kuadrat (JK) 110,7444 531,3795 112,9880 25,0101 106,8435 26,0462 60,1857 135,2278 65,0783 237,8690

Kuadrat Tengah (KT)

112,9880 25,0101 35,6145 26,0462 20,0619 45,0759 21,6928 15,8579

F Hitung

F tabel 5%

7,1250* 1,5771tn 2,2458 tn 1,6424 tn 1,2651 tn 2,8425 tn 1,3679 tn

4,54 4,54 3,29 4,54 3,29 3,29 3,29

: *) berbeda nyata pada taraf 5% tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

96

Uji Jarak Berganda Duncan Faktor F

KTG 15.8579 = = 1.0282 r 15 SSR dari setiap perlakuan diperoleh dari tabel Uji Duncan LSR = SSR x Sy

Standar Error (Sy)

=

Tabel 41. Uji Lanjut Hasil Proses Pemurnian (A) terhadap Total Protein SSR 5%

LSR 5%

Rata-Rata Perlakuan

Beda Rata-Rata 1

2

Taraf 5%

-

-

(A1) 233,48

-

-

a

3,01

3,094883

(A2) 263,545

30,065*

-

b

Keterangan : Setiap huruf yang berbeda menunjukan perbedaan yang nyata pada taraf 5% *) berbeda nyata pada taraf 5% tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

97

8. Intensitas Flavor analog daging Tabel 42. Pengaruh Waktu dan Tekanan Proses Pemurnian Intensitas flavor analog daging dengan 2x Ulangan Proses Jenis Bahan (A)

6 6

RataRata 3 3

3

6

3

C1 (0,5 Menit) C2 (30 Menit)

3 12 3 3

3 12 3 3

6 24 6 6

3 12 3 3

C3 (60 Menit)

3

3

6

3

C4 (90 Menit) Jumlah C1 (0,5 Menit) C2 (30 Menit)

3 12 24 3 3

3 12 24 3 3

6 24 48 6 6

3 12 24 3 3

C3 (60 Menit)

4

4

8

4

C4 (90 Menit) C1 (0,5 Menit) C2 (30 Menit)

4 14 3 3

4 14 3 3

8 28 6 6

4 14 3 3

C3 (60 Menit)

3

3

6

3

C4 (90 Menit) Jumlah Jumlah Jumlah Total

3 12 26 50

3 12 26 50

6 24 52 100

3 12 26

Tekanan (B) B1 (Tekanan 4 Bar)

Permeat (A1)

Waktu Proses (C) C1 (0,5 Menit) C2 (30 Menit)

1 3 3

2 3 3

C3 (60 Menit)

3

C4 (90 Menit) Jumlah B2 (Tekanan 6 Bar) Jumlah

B1 (Tekanan 4 Bar) Retentat (A2)

Jumlah B2 (Tekanan 6 Bar)

Ulangan

Jumlah

Tabel 43. Analisis variansi (ANAVA) untuk Intensitas flavor analog daging Sumber Keragaman Kelompok Perlakuan A B C AB AC BC ABC Galat Total

Keterangan

Derajat Bebas (db)

Jumlah Kuadrat (JK)

Kuadrat Tengah (KT)

1 15 1 1 3 1 3 3 3 15

0 3,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0

0,5 0,5 0,1667 0,5 0,1667 0,1667 0,1667 0

F Hitung

F tabel 5%

0,0333tn 0,0333 0,0111tn 0,0333 tn 0,0111 tn 0,0111 tn 0,0111 tn

4,54 4,54 3,29 4,54 3,29 3,29 3,29

t

: tn) tidak berbeda nyata pada taraf 5%

98

LAMPIRAN 8 KROMATOGRAM HASIL ANALISA GCMS

Gambar 18. Kromatogram hasil analisa GCMS pada umpan (feed)

99

Gambar 19. Kromatogram hasil analisa GCMS pada permeat

Gambar 20. Kromatogram hasil analisa GCMS pada retentat

100