OPTIMASI PROSES EKTRAKSI DAN PENGERINGAN SEMPROT PADA TEH HIJAU INSTAN
Oleh Derry Armand Sharief F24101077
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006
1
OPTIMASI PROSES EKSTRAKSI DAN PENGERINGAN SEMPROT PADA TEH HIJAU INSTAN
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : DERRY ARMAND SHARIEF F24101077
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006
2
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
OPTIMASI PROSES EKSTRAKSI DAN PENGERINGAN SEMPROT PADA TEH HIJAU INSTAN
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh DERRY ARMAND SHARIEF F24101077 Dilahirkan pada tanggal 15 Februari 1983 Di Bandung Tanggal lulus : 1 Mei 2006 Menyetujui, Bogor, Mei 2006
Ir. Subarna, MSi Dosen Pembimbing
Dr. Ir. Dahrul Syah, MSc Ketua Departemen ITP
3
Derry Armand Sharief. F24101077. Optimasi Proses Ekstraksi dan Pengeringan Semprot Pada Teh Hijau Instan. Di bawah bimbingan. Ir. Subarna, MSi. 2006 RINGKASAN Teh hijau instan merupakan diversifikasi produk teh yang telah dikembangkan saat ini. Keunggulan teh hijau instan dibandingkan produk teh lainnya adalah lebih praktis, baik dari segi kemasan maupun penyajiannya serta teh hijau ini lebih awet karena dalam bentuk serbuk kering. Selain itu serbuk teh hijau ini dapat diaplikasikan pada pangan fungsional, ditambahkan pada produkproduk lainnya seperti pelindung kulit, sampo dll. Untuk mendapatkan produk teh hijau instan dengan mutu yang baik maka diperlukan suatu metode pengolahan yang tepat. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kondisi proses ekstraksi, pemekatan serta pengeringan teh hijau yang optimal dan menghasilkan produk dengan mutu yang baik. Selain itu, pada penelitian ini dibuat SOP (Standard Operation Procedure) pembuatan teh hijau instan agar dapat diaplikasikan pada skala industri. Penelitian yang dilakukan terdiri dari 2 tahap. Tahap pertama optimasi ekstraksi teh hijau. Tahap kedua optimasi evaporasi dan pengeringan. Pada tahap pertama kombinasi perlakuan yang diterapkan yaitu suhu ekstraksi (950C, 850C dan 750C), waktu ekstraksi (2, 4, 5, 6, 8, 10, 15 dan 20 menit) dan rasio teh dengan air (10 : 100, 15 : 100 dan 20 :100 w/v). Dari hasil analisis pada level suhu 85 dan 950C, rendemen mencapai optimal pada menit ke 8 dan tidak berbeda nyata rendemennya hingga waktu ektraksi 20 menit. Sedangkan pada level suhu 750C, rendemen mencapai optimal pada menit ke 10 dan rendemennya tidak berbeda nyata hingga waktu ekstraksi 20 menit. Pada ketiga level suhu (75, 85 dan 950C), rendemen tertinggi dihasilkan pada perlakuan rasio teh-air 10 : 100 w/v dan berbeda nyata rendemennya dengan perlakuan rasio teh-air 15 : 100 dan 20 : 100 w/v. Dari analisis aktifitas antioksidan, ketiga sampel dengan kombinasi perlakuan optimal pada setiap level suhu tidak berbeda nyata aktifitas antioksidannya. Kombinasi perlakuan optimal pada level suhu 850C, konsumsi
4
energi ekstraksinya sama dengan perlakuan ekstraksi pada level suhu 750C dan lebih hemat dibandingkan level suhu 950C. Kombinasi perlakuan yang diterapkan pada penelitian optimasi evaporasi dan pengeringan yaitu pemekatan hingga konsentrasi (30, 40 dan 500Brix) dan suhu inlet spray dryer (1200C, 1500C dan 1800C). Hasil dari pengeringan spray dryer diperoleh serbuk teh hijau instan. Berdasarkan analisis rendemen, perlakuan suhu pengeringan 1800C menghasilkan rendemen teh hijau instan tertinggi dan berbeda nyata dengan perlakuan suhu pengeringan (120 dan 1500C). Perlakuan pemekatan hingga konsentrasi 300Brix menggunakan energi paling hemat dan berbeda nyata konsumsi energinya dari perlakuan pemekatan lainnya (40 dan 500Brix). Aktifitas antioksidan sampel dengan perlakuan pemekatan 300Brix memiliki aktivitas tertinggi dan berbeda nyata aktifitasnya dengan perlakuan pemekatan 400Brix. Perlakuan pemekatan 300Brix menghasilkan nilai b teh hijau instan bubuk tertinggi dan berbeda nyata nilainya dengan perlakuan pemekatan (40 dan 500Brix). Dari analisis uji warna terhadap parameter nilai L teh hijau instan bubuk dan seduhan, nilai a teh hijau instan bubuk dan seduhan, nilai b teh hijau instan seduhan, serta uji organoleptik (warna, aroma, rasa dan keseluruhan) diperoleh hasil bahwa nilai-nilai tersebut tidak berbeda nyata. Berdasarkan hasil penelitian ini maka dapat dibuat Standard Operation Procedure (SOP) teh hijau instan. Meliputi proses pengecilan ukuran teh hijau jenis peko super, pengayakan hingga ukuran partikel ± 32 mesh, ekstraksi dengan kombinasi (suhu 850C, perbandingan teh-air 10 : 100 (w/v), waktu 8 menit), penyaringan, pemekatan dengan vacuum evaporator (suhu 800C) hingga konsentrasi 300Brix dan yang terakhir adalah pengeringan menggunakan spray dryer dengan suhu inlet 1800C. Teh hijau yang dihasilkan pada penelitian ini larut baik pada air panas.
5
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bandung, Jawa Barat pada tanggal 15 Februari 1983, anak tunggal dari pasangan Bapak Mochtar Sharief dan Ibu Tatty Soemiyati Doedoe. Penulis memulai pendidikan pada tahun 1988-1989 di TK Swandayani Bandung. Pada tahun 1989-1995, di Sekolah Dasar Priangan, Bandung. Pada tahun 1995 melanjutkan ke Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 2 Bandung dan lulus pada tahun 1998. Pada Tahun yang sama penulis melanjutkan ke Sekolah Menengah Umum Negeri 2 Bandung dan lulus pada tahun 2001. Pada tahun 2001 penulis diterima di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Selain mengikuti kegiatan perkuliahan, penulis juga aktif diberbagai kegiatan kepanitiaan separti Baur 2003, LLS 2003 dan sebagainya. Penulis juga aktif diberbagai kegiatan olah raga seperti Gelora-F (2003-2006), Olimpiade Mahasiswa IPB (2003-2004), LBF (Liga Basket Fakultas 2004). Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Teknologi Penyimpanan Pangan, Teknologi Pengemasan Pangan dan Pengawasan Mutu Pangan. Terakhir penulis melaksanakan kegiatan Tugas Akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, dengan judul ”Optimasi Proses Ekstraksi dan Pengeringan Semprot Pada Teh Hijau Instan”, di bawah bimbingan Ir. Subarna, MSi.
6
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabbil’alamin. Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala Karunia, Hidayah dan Rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitiannya berjudul ”Optimasi Proses Ekstraksi dan Pengeringan Semprot Pada Teh Hijau Instan”. Dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini, penulis tidak terlepas dari bantuan dan doa dari berbagai pihak. Semoga Allah SWT membalas budi baik pihak-pihak yang senantiasa membimbing, membantu dan mendoakan penulis dalam menyalesaikan penelitian dan penyusunan skripsinya. Amin yaa rabbal alamin. Perkenankanlah penulis untuk mengucapkan ucapan terima kasih kepada : 1.
Kedua Orangtuaku, Neneku dan Ibu Yetty C atas kasih sayang, doa, dorongan dan kesabaran yang tanpa batas kepada penulis selama menempuh pendidikan.
2.
Ir. Subarna, MSi., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis selama perkuliahan, penelitian dan penyusunan skripsi ini.
3.
Ir. Sri Widowati, MAppsc, yang telah memberikan proyek penelitian ini kepada penulis serta segala bimbingan dan masukannya.
4.
Ir. Arif Hartoyo ,MSi dan Antung Sima F., STP yang telah bersedia menjadi dosen penguji.
5.
Siti Auliatunnisa Fauza, STP dan Yulita Sari Andini, SPi untuk kenangan yang pernah ada.
6.
Teman satu bimbingan Ulik dan Ami ”Journey To West Team”
7.
Keluarga
besar
pondok
AA,
Ade
”kopon”,
Pitoy
”mangap”,
Engkus”gingsul”, Amet, Pa Gendu, Solikin tempel, Bogem, Inul, Budi, Agung Kentung, Ulik bocis, ableh, Babeh Pluto. 8.
Kelompok C3, Boy Band Engkus, intan, Este, Jalu.
9.
Teman-teman satu lab Irus, Anita, Nurlina Hakim.
10.
Rekan-rekan TPG 38 (Bondan Ciok, Sidik gambil, Mat ireng, Fajri teruk, Hans & Manong, Ma Maya, Via, Ari S, Indri, Mandy, Indria, Devy, Cecep, Hadi, Lukman, Borix, Sigit, Tantri, Vica, Sanjung, Hesty, Daniel, Anwar,
7
Bro ”fat boy slim”, Udin lahang, Bule, Okta, Darta, Bernard, Ivan), TPG 37 (Acuy, Zuki, Tado, Ami dkk), TPG 36 (Gemi, Kheari, Iduy, Rinaldi), TPG 39 (Ajeng, Ulik, Deddy, Bobby, Dadik, Ajeng, Ami dan Evie) 11.
Temen-temen basket TPG dan FATETA, Deden, Owen, Gede, Zola, Arvan, Juki, Erik, Atep, Cimong, Sigit, Sandi, Johan, Ihsan, Didin, Aji, Hendy, Dadot, Budi, Dikdik, Dani, Sesar, Fahmi, Citra, Aji, Diki, Galih, Atel.
12.
Teman-teman Siva Meli, Jali, Een, The Pands, Bray, Jerry, Gaga, Fajar, Bobby, Heidi, Ipul, Nissa, Teddy, palas dkk.
13.
Teman-teman lainnya Edwin, Keni dan Yugi.
14.
Seluruh Staf, Laboran dan Teknisi TPG, Pa Wahid, Pa Rojak, Pa Koko, Pa Sidik, Pa Yahya, Pa Sobirin, Pa Gatot, Bu Rubiah, Teh Ida, Mas Edi, Mba Yane, Mba Ririn.
15.
Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu dan teknologi,
khususnya di bidang teknologi pangan. Bogor, Mei 2006 Penulis
8
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR.................................................................................... iv DAFTAR ISI................................................................................................... vi DAFTAR TABEL .......................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xi 1. PENDAHULUAN..................................................................................... 1 A. Latar Belakang ..................................................................................... 1 B. Tujuan .................................................................................................. 2 2. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 3 A. TEH ...................................................................................................... 3 1. Botani dan Morfologi Teh ............................................................. 3 2. Jenis-jenis Teh................................................................................ 4 3. Teh Hijau........................................................................................ 6 B. ANTIOKSIDAN .................................................................................. 9 C. PENGECILAN UKURAN .................................................................. 11 D. EKSTRAKSI........................................................................................ 12 E. EVAPORASI ....................................................................................... 13 1. Open Pan Evaporator..................................................................... 13 2. Horisontal Tube Natural Circulation Evaporator ......................... 13 3. Vertical Natural Circulation Evaporator....................................... 14 4. Long Tube Vertical Type Evaporator ............................................ 14 5. Falling Film Type Evaporator ....................................................... 14 6. Forced Circulation Type Evaporator............................................. 15 7. Agitated Film Evaporator .............................................................. 15 F. KONSENTRAT ................................................................................... 16 G. PENGERINGAN TEH HIJAU INSTAN ............................................ 17 1. Pengeringan Semprot (Spray drying).............................................. 17 1.1 Atomizer................................................................................ 19 1.2 Ruang Pengeringan................................................................ 19
9
1.3 Kolektor Tepung ................................................................... 20 2. Pengeringan Beku (Freeze drying) ................................................ 21 3. Pengeringan vakum (Vacuum drying)............................................ 22 H. TEH INSTAN ...................................................................................... 22 3. METODOLOGI ...................................................................................... 24 A. BAHAN DAN ALAT ......................................................................... 24 1. Bahan ............................................................................................. 24 2. Alat................................................................................................. 24 B. METODE PENELITIAN..................................................................... 25 1. Penelitian Optimasi Ekstraksi Teh Hijau ....................................... 25 1.1 Rancangan percobaan............................................................ 26 2. Penelitian Optimasi Proses Evaporasi dan Pengeringan................ 27 2.1 Rancangan percobaan............................................................ 28 3. Prosedur Analisis ........................................................................... 29 3.1 Analisis Fisik......................................................................... 29 3.1.1 Total Padatan Terlarut ( hand refraktometer ) ............. 29 3.1.2 Warna ........................................................................... 30 3.1.3 TPT, Metode Oven....................................................... 30 3.1.4 Rendemen..................................................................... 31 3.2 Analisis Kimia....................................................................... 31 3.2.1 Pengujian Aktifitas Antioksidan .................................. 31 3.3 Analisis Energi. ..................................................................... 32 3.4 Uji Organoleptik ................................................................... 32 3.4.1. Uji Hedonik................................................................. 32 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 34 A. OPTIMASI EKSTRAKSI TEH HIJAU............................................... 34 1. Rendemen ekstrak teh hijau ........................................................... 36 2. Aktifitas antioksidan ...................................................................... 40 3. Perlakuan Terpilih.......................................................................... 41 B. OPTIMASI PROSES EVAPORASI DAN PENGERINGAN............. 44 1. Rendemen....................................................................................... 46 2. Konsumsi energi ............................................................................ 47
10
