METODE PENELITIAN A. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya adalah bahan untuk formulasi dan bahan untuk analisis. Bahan untuk formulasi diantaranya gula merah, gula pasir, jahe, sereh, air, kelapa parut, dan serbuk campuran rempah yang terdiri atas adas, kulit pala, merica, cabai jawa, manis jangan, pekak, pulosari, pala, kayu mesoyi, dan kapulaga. Sedangkan bahan untuk analisis diantaranya CaCO3, Na-oksalat, larutan Pb asetat jenuh, larutan glukosa standar, pereaksi Anthrone, metanol, larutan DPPH, air destilata, HCl, H2SO4, toluena, alkohol, H3BO3, K2SO4, NaOH-Na2S2O3 dan metanol. Alat yang digunakan adalah kompor, panci, wajan, blender, ayakan, sudip, cawan, desikator, oven, tanur, labu Kjeldahl, labu lemak, gelas piala, labu takar 100 ml, tabung reaksi bertutup, pipet, penangas air, kuvet spektrofotometer, Chromameter CR-300 Minolta.
B. Metode Penelitian 1. Penentuan Kombinasi Gula Merah dan Gula Pasir Tahap awal penelitian dilakukan untuk menentukan perbandingan antara gula merah dan gula pasir yang digunakan dalam proses pembuatan minuman instan Coro dengan teknik kokristalisasi. Sukrosa yang merupakan komponen penyusun gula pasir digunakan sebagai bahan penyalut dalam proses kokristalisasi. Tetapi, minuman Coro menggunakan gula merah sebagai bahan bakunya. Oleh karena itu, perlu dilakukan penentuan kombinasi gula pasir dan gula merah. Ada tiga kombinasi gula merah dan gula pasir yang diujikan, yaitu 80:20, 70:30, dan 60:40. Hal pertama yang dilakukan adalah penimbangan gula sesuai dengan kombinasi yang ditentukan dengan basis total gula adalah 100 gram. Gula yang telah ditimbang jumlahnya kemudian ditambahkan air dengan perbandingan gula dan air 1-3:1 (Cahyono 2005). Selanjutnya dilakukan pemanasan larutan gula dengan api sedang sehingga terbentuk larutan yang lewat jenuh. Setelah terbentuk larutan yang lewat jenuh, pemanasan dihentikan dan dilakukan proses pendinginan dengan disertai pengadukan hingga terbentuk kristal. Kristal yang terbentuk kemudian dihaluskan menggunakan blender hingga berbentuk serbuk dan diayak dengan ayakan 1050 mesh. Diagram proses pembuatan serbuk gula dapat dilihat pada Lampiran 1. Perbandingan gula merah dan gula pasir yang digunakan untuk tahap selanjutnya didasarkan pada waktu pembentukan kristal dan kadar air serbuk yang dihasilkan. Perbandingan yang terpilih akan digunakan pada tahap selanjutnya, yaitu pembuatan instan Coro.
2.
Formulasi Minuman Instan Coro
Setelah diperoleh kombinasi gula merah dan gula pasir, kemudian dilakukan tahap formulasi minuman instan Coro. Minuman Coro terbuat dari 12 macam jenis rempah yang terbagi menjadi dua kelompok berdasar bentuk penggunaannya, yaitu rempah dalam bentuk serbuk kering dan rempah dalam bentuk segar. Sepuluh dari dua belas macam rempah digunakan dalam bentuk serbuk kering. Kesepuluh rempah tersebut adalah adas, kulit pala, merica, cabai jawa, manis jangan, pekak, pulosari, pala, kayu mesoyi, dan kapulaga. Kesepuluh rempah ini diolah dan dicampur menjadi satu hingga berwujud serbuk. Selanjutnya, campuran kesepuluh rempah ini disebut serbuk campuran rempah. Proses pembuatan dan komposisi dari serbuk campuran rempah dapat dilihat pada Lampiran 2. Serbuk campuran rempah yang digunakan dalam penelitian ini adalah serbuk campuran yang sudah jadi dan dibeli di pasar tradisional di daerah Juwana, Pati. Serbuk campuran rempah yang digunakan dibeli dari pedagang rempah utama yang terdapat di daerah Juwana. Dua rempah lain yang digunakan dalam bentuk segar adalah jahe dan sereh. Jahe dan sereh digunakan dalam bentuk segar untuk diambil ekstraknya dengan menggunakan pelarut air. Proses ekstraksi jahe dan sereh diawali dengan pembersihan rempah. Selanjutnya, untuk pembuatan ekstrak jahe, jahe dikupas dan diparut. Setelah itu diambil ekstraknya dengan dilakukan pemerasan parutan jahe dan diakhiri dengan penyaringan. Proses ekstraksi jahe tidak menggunakan air. Hal ini dilakukan dengan
10
tujuan memperoleh ektrak jahe dengan flavor yang kuat jika dibanding dengan ekstrak jahe dengan air sebagai pelarut karena selain sebagai media pelarut, air juga dapat menjadi media pengencer. Sedangkan untuk pembuatan ekstrak sereh digunakan air sebagai pelarut. Sereh yang telah dibersihkan kemudian dipotong-potong untuk selanjutnya direbus dengan air hingga mendidih. Setelah itu dilakukan penyaringan sehingga diperoleh ekstrak sereh. Air digunakan dalam pembuatan ekstrak sereh karena tidak seperti jahe yang dapat menghasilkan banyak cairan (ekstrak) hanya dengan penghalusan dan penyaringan, sereh tidak banyak menghasilkan cairan jika hanya dihaluskan dan disaring. Selain ekstrak jahe dan ekstrak sereh, perlu disiapkan santan sebelum membuat instan Coro. Proses pembuatan ekstrak jahe, ekstrak sereh, dan santan dapat dilihat pada Lampiran 3. Proses pembuatan minuman instan Coro dilakukan sama seperti proses pembuatan serbuk gula pada tahap satu, yang membedakan adalah adanya penambahan bahan lain selain gula. Proses pembuatan minuman instan Coro diawali dengan pembuatan larutan gula dengan bantuan sedikit air untuk melarutkan gula. Pembuatan larutan gula ini juga dibantu dengan proses pemanasan. Proses selanjutnya adalah menambahkan bahan-bahan lain ke dalam larutan gula. Serbuk campuran rempah ditambahkan sejak awal proses pemanasan sedangkan ekstrak jahe dan ekstrak sereh ditambahkan ditengah proses pemanasan. Selain itu, santan juga ditambahkan di akhir proses pemanasan. Setelah tercapai kondisi superjenuh kemudian dilakukan proses pendinginan yang disertai dengan pengadukan. Proses pendinginan yang disertai pengadukan ini akan menghasilkan kristal dengan ukuran yang cukup kecil. Ada tiga formulasi yang digunakan dalam tahapan formulasi minuman instan Coro. Ketiga formulasi ini memiliki perbedaan dari jumlah ekstrak yang digunakan. Pemilihan perbedaan ini didasarkan pada karakteristik minuman yang paling menonjol yaitu rasa pedas yang memiliki efek menghasilkan sensasi hangat. Rasa pedas ini ditimbulkan karena adanya jahe dan merica dalam minuman Coro. Akan tetapi, karena merica digunakan dalam bentuk serbuk campuran rempah maka akan lebih mudah jika formulasi dilakukan berdasar perbedaan jumlah ekstrak jahe. Setelah dilakukan pembuatan minuman instan Coro dengan masing-masing formulasi maka dilakukan uji organoleptik untuk menentukan formula yang terpilih sebagai formula akhir minuman instan Coro. Uji organoleptik yang dilakukan adalah uji hedonik menggunakan uji rating skala kategorik dengan skala dari 1 sampai 7 yang merepresentasikan tingkat kesukaan panelis dari sangat suka hingga sangat tidak suka. Panelis yang digunakan sebanyak 70 orang. Atribut yang diujikan antara lain rasa, aroma, kenampakan, dan keseluruhan (overall). Uji organoleptik dilakukan terhadap minuman instan Coro yang merupakan hasil seduhan dari serbuk Coro hasil kokristalisasi. Minuman disajikan dalam kondisi masih hangat. Worksheet dan skorsheet uji rating hedonik dapat dilihat pada Lampiran 6.
C. Metode Analisis Formula Terpilih Produk minuman instan yang dihasilkan kemudian dianalisis. Analisis yang dilakukan antara lain analisis kadar air, kadar abu, kadar gula, analisis antioksidan, dan uji kelarutan serbuk instan.
1.
Rendemen (Kusnandar et al. 2006) Rendemen =
2.
100
Analisis Kadar Air metode Azeotropik (BSN 1995)
Labu didih dan labu Bidwell-Sterling dikeringkan dalam oven 105oC hingga kering kemudian dikeringkan dalam desikator. Tiga gram contoh dimasukkan dalam labu didih (Ws) dan ditambahkan 60-80 ml toluena. Rangkai labu didih dan labu Bidwell-Sterling pada alat pemanas. Refluks dengan suhu rendah (skala hot plate 4-5) selama 45 menit. Naikkan suhu (skala 8) dan lakukan pemanasan selama 60-90 menit. Baca volume air yang terdestilasi (Vs). Penetapan faktor destilasi Labu didih dan labu Bidwell-Sterling dikeringkan dalam oven 105oC hingga kering kemudian dikeringkan dalam desikator. Empat gram air dimasukkan dalam labu didih (W) dan ditambahkan 60-80 ml toluena. Rangkai labu didih dan labu Bidwell-Sterling pada alat pemanas. Refluks dengan suhu rendah (skala hot plate 4-5) selama 45 menit. Naikkan suhu (skala 8) dan lakukan pemanasan selama 60-90 menit. Baca volume air yang terdestilasi (V).
11
FD = x FD x 100%
Kadar air = Keterangan : FD W V Ws Vs
3.
= faktor destilasi (gr/ml) = berat air yang akan didestilasi (gr) = volume air yang terdestilasi (ml) = berat contoh (gr) = volume air yang didestilasi dari contoh (ml)
Analisis Kadar Air metode Oven (AOAC 1995)
Cawan aluminium dikeringkan dalam oven selama 15 menit, didinginkan dalam desikator selama 10 menit, kemudian ditimbang (A). Sejumlah sampel dengan bobot tertentu (B) dimasukkan ke dalam cawan. Cawan beserta isinya dikeringkan dalam oven 100oC selama 6 jam. Cawan dipindahkan ke dalam desikator untuk didinginkan, kemudian ditimbang. Cawan beserta isinya dikeringkan kembali sampai diperoleh bobot konstan (C). Kadar air contoh dapat dihitung dengan persamaan berikut: (
Kadar air (% bb) = Kadar air (% bk) =
)
( (
) )
100% 100%
Ket: bb = basis basah bk = basis kering
4.
Analisis Kadar Abu (AOAC 1995)
Cawan yang dipersiapkan untuk pengabuan contoh dikeringkan dalam oven selama 15 menit, lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang (A). Sampel dengan bobot tertentu (B) dimasukkan ke dalam cawan (B), kemudian dibakar dalam ruang asap sampai tidak mengeluarkan asap lagi. Selanjutnya, dilakukan pengabuan di dalam tanur listrik pada suhu 400-600oC selama 4-6 jam sampai terbentuk abu berwarna putih dan memiliki bobot yang tetap. Abu beserta cawan didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang (C). Kadar abu contoh dapat dihitung dengan persamaan berikut: Kadar abu (% bb) = Kadar abu (% bk) =
5.
100% (% (%
) )
Analisis Kadar Lemak Metode Soxhlet (AOAC 1995)
Labu lemak yang ukurannya sesuai dengan ekstraksi soxhlet yang akan digunakan, dikeringkan dalam oven, didinginkan dalam desikator dan ditimbang (A). Sebanyak 5 gram contoh ditimbang dalam selongsong yang terbuat dari kertas bebas lemak, kemudian di refluks selama 6 jam. Pelarut yang ada di dalam labu didestilasi kemudian pelarutnya ditampung, selanjutnya labu lemak yang berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan dalam oven selama 2 jam sampai berat tetap dan didinginkan dalam desikator, kemudian labu bersama lemak tersebut ditimbang (B). Rumus perhitungannya sebagai berikut : A−B Kadar lemak (%) = × 100 berat contoh (gr) Keterangan : A = berat labu lemak + lemak hasil ekstraksi (grm) B = berat labu lemak kosong (g)
12
6.
Analisis Kadar Protein Metode Mikro Kjehldal (AOAC 1995)
Sebanyak 1-2 gram contoh ditimbang kemudian dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl, lalu ditambahkan 1.9±0.1 gram K2SO4, 40±10 ml H2O, dan 2.0±0.1 ml H2SO4. Selanjutnya contoh didihkan sampai cairan jernih. Larutan jernih ini kemudian dipindahkan ke dalam alat destilasi. Labu Kjeldahl lalu dicuci dengan air kemudian air cuciannya dimasukkan ke dalam alat destilasi. Selanjutnya ditambahkan 8-10 ml larutan NaOH-Na2S2O3. Di bawah kondensor diletakkan erlemenyer berisi 5 ml larutan H3BO3 dan 2-4 tetes indikator (campuran 2 bagian metil merah 0.2% dalam alkohol). Ujung kondensor harus terendam dalam larutan H3BO3 kemudian isi erlemenyer diencerkan sampai 50 ml lalu dititrasi dengan HCl 0.02% sampai terjadi perubahan warna menjadi abu. Kadar nitrogen dihitung berdasarkan rumus : % Total nitrogen =
(HCl − blanko)ml × N HCl × 14.007 × 100 berat contoh (mg)
% Protein = % total N × FK Keterangan : FK (faktor korelasi) = 6.25
7.
Analisis Kadar Karbohidrat
Kadar karbohidrat dihitung dengan metode by difference menggunakan rumus sebagai berikut: Kadar karbohidrat (% bb) = 100% − % kadar (air + abu + lemak + protein)
8.
Analisis Total Gula
Tahap persiapan contoh Sebanyak 5 ml contoh dimasukkan ke dalam gelas piala, ditambahkan 95 ml air destilata dan 1 g CaCO3. Contoh dididihkan selama 30 menit, didinginkan, dan ditambahkan larutan Pbasetat jenuh hingga larutan menjadi jernih. Selanjutnya, larutan disaring. Tambahkan 1.5 g Naoksalat kering ke dalam filtrat untuk mengendapkan Pb. Selanjutnya contoh kembali disaring. Sebanyak 1 ml filtrat dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml dan ditepatkan hingga tanda tera dengan air destilata. Tahap pembuatan kurva standar Siapkan satu seri tabung reaksi bertutup. Pipet larutan glukosa standar 0.2 mg/100 ml sebanyak 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, dan 1.0 ml, kemudian ditambahkan air destilata hingga volume masing-masing tabung 1 ml. Buat larutan blanko dengan memipet 1 ml air destilata ke dalam tabung reaksi lain. Tambahkan 5 ml pereaksi Anthrone ke dalam masing- masing larutan glukosa standar dan blanko, dikocok hingga merata, dan dipanaskan di atas penangas air selama 12 menit. Setelah didinginkan, larutan dipindahkan ke dalam kuvet dan absorbansinya dibaca menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 630 nm. Selanjutnya dibuat hubungan kurva standar antara konsentrasi dan absorbansi. Tahap analisis contoh Ambil 5 ml larutan hasil persiapan sampel ke dalam labu ukur 100 ml dan tepatkan volume dengan air destilata hingga tanda tera. Sebanyak 1 ml contoh dimasukkan ke dalam tabung reaksi bertutup dan diperlakukan seperti pada tahap pembuatan kurva standar. Total gula (%) =
100
Ket : G = kandungan glukosa dalam sampel (gr) FP = faktor pengenceran W = berat contoh (gr)
9.
Analisis Kapasitas Antioksidan metode DPPH
Sebanyak 6 gram sampel diseduh dengan 50 ml akuades mendidih untuk membuat larutan sampel. Sebanyak 1 ml larutan sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi, lalu ditambahkan 7 ml metanol (sebagai blanko adalah 8 ml metanol). Tambahkan 2 ml larutan
13
DPPH (sehingga konsentrasi akhir larutan DPPH menjadi 0.2 mM) lalu divortex. Diamkan selama 30 menit dalam suhu ruang. Ukur absorbansi larutan pada 517 nm. Nyatakan aktivitas antioksidan dalam bentuk presentase penghambatan terhadap radikal DPPH (scavenging activity). [
]
× 100%
Kapasitas antioksidan (%)
=
AEAC (mg asam askorbat/100 g)
= jumlah asam askorbat (mg) x ( (
(
) x
)
)
10. Analisis Warna Kalibrasi alat Alat dipersiapkan dan dihubungkan dengan arus listrik. Tekan “calibrate” kemudian masukkan data kalibrasi Y, x, dan z yang terdapat pada penutup bagian dalam plat kalibrasi. Letakkan measuring head pada plat kalibrasi yang berwarna putih. Tekan measure atau tekan tombol pada measuring head. Alat akan melakukan tiga kali pengukuran. Alat akan menyimpan data kalibrasi dalam memorinya. Pengukuran warna contoh Analisis warna menggunakan Chromameter CR-300 Minolta dilakukan dengan meletakkan measuring head pada contoh yang akan diukur kemudian dilakukan pengukuran dengan menekan tombol measure. Hasil pengukuran ditampilkan dalam notasi L*a*b*.
11. Waktu Rehidrasi Timbang 0.1 g contoh. Masukkan contoh ke dalam 100 ml air dan catat waktu yang dibutuhkan contoh untuk terdispersi.
12. Bagian yang Tak Larut dalam Air Timbang lebih kurang 20 g contoh, masukkan ke dalam gelas piala 400 ml, tambah 200 ml air panas, aduk hingga larut. Saring ke dalam kertas saring yang telah dikeringkan dalam keadaan panas. Bilas gelas piala dengan air panas dan saring air bilasan. Keringkan kertas saring dalam oven pada suhu 105 oC selama 2 jam, dinginkan dan timbang sampai bobot tetap. Bagian yang tak larut dalam air =
× 100%
Keterangan: w = bobot sampel w1 = bobot botol timbang + kertas saring berisi bagian yang tak dapat larut w2 = bobot cawan + kertas saring kosong
D. Analisis Kelayakan Usaha berdasarkan kriteria Investasi (Nurmalina, Sarianti, dan Karyadi 2009) a)
NPV NPV= ∑
/ (
)
−∑
/ (
)
Keterangan: Bt = manfaat pada tahun t Ct = biaya pada tahun t t = tahun kegiatan bisnis (t= 0, 1, 2, 3,...n), tahun awal bisa tahun 0 atau tahun 1 tergantung karakteristik bisnisnya. i = tingkat discount rate (%)
14
Indikator: Jika NPV>0 (positif), maka bisnis layak untuk dilaksanakan Jika NPV<0 (negatif), maka bisnis tidak layak untuk dilaksanakan b)
Gross Benefit-Cost Ratio ∑
Gross B/C=
∑
/ (
)
/ (
)
Keterangan: Bt= manfaat pada tahun t Ct= biaya pada tahun t t= tahun kegiatan bisnis (t= 0, 1, 2, 3,...n), tahun awal bisa tahun 0 atau tahun 1 tergantung karakteristik bisnisnya. i= tingkat discount rate (%) Indikator: Jika Gross B/C>1, maka bisnis layak untuk dilaksanakan Jika Gross B/C<1, maka bisnis tidak layak untuk dilaksanakan c)
Net Benefit-Cost Ratio ∑
Net B/C=
∑
/ ( / (
) )
(
)
(
)
Keterangan: Bt= manfaat pada tahun t Ct= biaya pada tahun t t= tahun kegiatan bisnis (t= 0, 1, 2, 3,...n), tahun awal bisa tahun 0 atau tahun 1 tergantung karakteristik bisnisnya. i= tingkat discount rate (%) Indikator: Jika Net B/C>1, maka bisnis layak untuk dilaksanakan Jika Net B/C<1, maka bisnis tidak layak untuk dilaksanakan d)
Internal Rate of Return (IRR) IRR=
+
( − )
Keterangan: i1 = discount rate yang menghasilkan NPV positif i2 = discount rate yang menghasilkan NPV negatif NPV1= NPV positif NPV2= NPV negatif Indikator: Sebuah bisnis dikatakan layak apabila IRR-nya lebih besar dari opportunity cost of capital-nya (DR)
15
