PEMBUATAN SPONGE CAKE BEBAS GLUTEN DARI TEPUNG KOMPOSIT BERAS KETAN, UBI KAYU, PATI KENTANG, DAN KEDELAI DENGAN PENAMBAHAN HIDROKOLOID
SKRIPSI
Oleh: RIRIS MARITO SIMATUPANG 100305017/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015 1
PEMBUATAN SPONGE CAKE BEBAS GLUTEN DARI TEPUNG KOMPOSIT BERAS KETAN, UBI KAYU, PATI KENTANG, DAN KEDELAI DENGAN PENAMBAHAN HIDROKOLOID
SKRIPSI
Oleh: RIRIS MARITO SIMATUPANG 100305017/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015 2
Judul Skripsi : Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid Nama : Riris Marito Simatupang NIM : 100305017 Program Studi : Ilmu dan Teknologi Pangan
Disetujui oleh: Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Elisa Julianti M.Si Ketua
Mimi Nurminah, STP, M.Si Anggota
Mengetahui :
Dr. Ir. Herla Rusmarilin, M.P Ketua Program Studi
Tanggal Lulus
: 10 Februari 2015
3
ABSTRAK RIRIS MARITO SIMATUPANG. Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid, dibimbing oleh Elisa Julianti dan Mimi Nurminah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kimia, fisik, dan sensori sponge cake dari tepung komposit beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai dengan penambahan hidrokoloid. Penelitian ini menggunakan metode rancangan acak lengkap dengan dua faktor yaitu perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai pada tepung komposit (T) : (30%:50%:15%:5%; 30%:45%:15%:10%; 30%:40%:15%:15% dan 100% terigu sebagai kontrol) dan konsentrasi xanthan gum (G) : (0%:0,5%:1%:1,5%). Parameter yang dianalisis adalah kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur. Konsentrasi xanthan gum memberikan pengaruh pengaruh berbeda sangat nyata terhadap volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna dan rasa tetapi memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, nilai hedonik aroma dan tekstur. Interaksi kedua faktor tersebut memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, dan tekstur. Perbandingan tepung beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai 30%:40%:15%:15% dan konsentrasi xanthan gum 1,5% menghasilkan sponge cake dengan mutu terbaik. Kata Kunci : sponge cake, bebas gluten, tepung komposit, xanthan gum
ABSTRACT RIRIS MARITO SIMATUPANG. The Production of Gluten Free Sponge Cake from Composite Flour of Glutinous Rice, Cassava, Potato Starch, Soybean with the Addition of Hidrocoloid supervised by Elisa Julianti and Mimi Nurminah. The research was aimed to study the chemical, physical, and sensory characteristics of sponge cake from composite flour of glutinous rice, cassava, potato starch, and soybean with the addition of hidrocoloid. This study used a completely randomized design with two factors : the proportion of glutinous rice flour : cassava flour : potato starch : soybean in composite flour (T) : (30%:50%:15%:5%; 30%:45%:15%:10%; 30%:40%:15%:15% and 100% wheat flour as control) and xanthan gum concentrations (G) : (0%:0,5%:1%:1,5%). The parameters analyzed were moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, volume, browning index, texture, hedonic value of colour, aroma, flavor, and texture. The results showed that the ratio of glutinous rice flour, cassava flour, potato starch, and soybean had highly significant effect on moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, volume, browning index, texture, hedonic value of colour, aroma, flavor, and texture. Concentration of xanthan gum gave highly significant effect of the volume, browning index, texture, hedonic value of colour and flavor but had no significant on moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, hedonic value of aroma and texture. Interaction of the two factors had highly significant effect on browning index, texture, hedonic value of colour and texture. Proportion of glutinous rice flour, cassava, potato starch, and soybean 30%:40%:15%:15% and 1,5% xanthan gum produced sponge cake with the best quality. Keywords : sponge cake, gluten free, composite flour, xanthan gum
i
RIWAYAT HIDUP
Riris Marito Simatupang dilahirkan di Sibolga pada tanggal 11 Oktober 1992, dari Bapak Sofyan Simatupang dan Ibu Maswarni Nasution. Penulis merupakan anak ke tiga dari enam bersaudara. Penulis menempuh pendidikan di SD Negeri 081224 Sibolga, SMP Negeri 2 Sibolga, penulis lulus dari SMA Negeri 1 Sibolga pada tahun 2010 dan pada tahun yang sama berhasil masuk ke Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui Jalur Ujian Masuk Bersama (UMB) di Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan. Penulis telah melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan, Sumatera Utara dari tanggal 29 Juli 2013 sampai 6 September 2013. Penulis menyelesaikan tugas akhirnya untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, dengan melakukan penelitian yang berjudul “Pembuatan Sponge cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid”. Penelitian ini dilakukan mulai bulan April sampai dengan Oktober 2014 di Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian USU.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid”. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si selaku Ketua Komisi Pembimbing Skripsi dan Mimi Nurminah, STP, M.Si selaku Anggota Komisi Pembimbing Skripsi atas bimbingan, motivasi, masukan dan saran yang sangat berarti yang telah diberikan kepada penulis. 2. Staf pengajar dan pegawai di program studi Ilmu dan teknologi Pangan yang telah banyak membantu penulis selama di bangku perkuliahan. 3. Keluarga tercinta : Ayahanda Sofyan Simatupang, Ibunda Maswarni Nasution, Ibu Wati, Kak Epi, Kak Elly, Haris, Panji dan Rhima atas cinta, semangat, kasih sayang dan kekuatan doa yang sudah diberikan. 4. Teman-teman seperjuangan ITP 2010 khususnya Connie, Tami, Jannah, Soraya, dan Suchi, abang kakak 2009, dan adik-adik 2011 hingga 2013 atas kebersamaannya. 5. Semua pihak yang telah membantu dan tidak bisa disebutkan satu persatu. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan. Medan, April 2015
Penulis
iii
DAFTAR ISI
Hal ABSTRAK ....................................................................................................... i ABSTRACT .....................................................................................................
i
RIWAYAT HIDUP ..........................................................................................
ii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii DAFTAR ISI .................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ............................................................................................ vii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xi PENDAHULUAN ........................................................................................... Latar Belakang .......................................................................................... Perumusan Masalah .................................................................................. Tujuan Penelitian ...................................................................................... Kegunaan Penelitian ................................................................................. Hipotesis Penelitian ..................................................................................
1 1 3 4 4 5
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................. Tepung Terigu .......................................................................................... Tepung Beras Ketan .................................................................................. Tepung Ubi Kayu ...................................................................................... Pati Kentang .............................................................................................. Tepung Kedelai ......................................................................................... Xanthan Gum ............................................................................................ Sponge Cake.............................................................................................. Bahan Tambahan Pembuatan Sponge cake ............................................... Telur .................................................................................................... Gula ..................................................................................................... Susu skim ............................................................................................ Margarin .............................................................................................. Baking powder .................................................................................... Vanili................................................................................................... Penelitian Sebelumnya ..............................................................................
6 6 8 10 11 15 17 18 20 20 21 22 23 24 25 26
BAHAN DAN METODA ................................................................................ 27 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................... 27 Bahan Penelitian ....................................................................................... 27
iv
Reagensia .................................................................................................. Alat Penelitian ........................................................................................... Metoda Penelitian ..................................................................................... Model Rancangan ..................................................................................... Pelaksanaan Penelitian .............................................................................. Pembuatan tepung ubi kayu ............................................................... Ekstraksi pati kentang ........................................................................ Pembuatan tepung kedelai ................................................................. Pembuatan sponge cake ..................................................................... Pengamatan dan Pengukuran Data ............................................................ Kadar air............................................................................................. Kadar abu ........................................................................................... Kadar protein ..................................................................................... Kadar lemak ....................................................................................... Kadar karbohidrat .............................................................................. Kadar serat kasar ................................................................................ Volume cake ...................................................................................... Warna cake (crust color) ................................................................... Tekstur ............................................................................................... Uji organoleptik ................................................................................
27 27 28 29 29 29 30 30 31 31 32 32 33 33 34 34 34 35 36 36
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ Karakteristik Kimia Tepung Beras Ketan, Tepung Ubi Kayu, Pati Kentang, Tepung Kedelai, dan Tepung Terigu ....................................... Karakteristik Kimia Sponge cake dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Xanthan Gum......................................................................................................... Kadar air ............................................................................................ Kadar abu ........................................................................................... Kadar protein ..................................................................................... Kadar lemak ....................................................................................... Kadar karbohidrat .............................................................................. Kadar serat kasar ............................................................................... Karakteristik Fisik Sponge cake dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Xanthan Gum......................................................................................................... Volume cake ...................................................................................... Browning index (Indeks Pencoklatan) ............................................... Tekstur (Newton) ............................................................................... Karakteristik Sensoris Sponge cake dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Xanthan Gum .......................................................................................... Warna ................................................................................................. Aroma ................................................................................................ Rasa ................................................................................................... Tekstur ..............................................................................................
41
v
41
42 43 44 45 46 47 48
50 51 53 55
57 58 59 61 62
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 66 Kesimpulan ............................................................................................. 66 Saran ....................................................................................................... 67 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 68 LAMPIRAN ..................................................................................................... 75
vi
DAFTAR TABEL
No.
Hal
1.
Komposisi kimia tepung terigu per 100 g bahan .........................................
6
2.
Persyaratan mutu tepung terigu sebagai bahan makanan.. ..........................
7
3.
Komposisi kimia tepung beras ketan ...........................................................
9
4.
Komposisi kimia ubi kayu per 100 g bahan basah ......................................
11
5.
Komposisi kimia tepung ubi kayu ...............................................................
11
6.
Kandungan gizi kentang dalam 100 g bahan ...............................................
12
7.
Kandungan gizi kedelai kering dalam 100 g ...............................................
15
8.
Komposisi kimia tepung kedelai..................................................................
17
9.
Kandungan gizi sponge cake komersial dalam 100 g ..................................
20
10. Kandungan gizi susu Indomilk Calci Skim® dalam 26 g .................................
23
11. Kandungan gizi margarin dalam 100 g ........................................................
24
12. Formulasi bahan-bahan pembuatan sponge cake.........................................
31
13. Skala nilai hedonik terhadap warna, aroma, rasa, dan tekstur .....................
37
14. Karakteristik kimia tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, tepung kedelai, dan tepung terigu ................................................................
41
15. Pengaruh perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai terhadap karakteristik kimia sponge cake ......
42
16. Pengaruh konsentrasi xanthan gum terhadap karakteristik kimia sponge cake ..............................................................................................................
42
17. Pengaruh perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai terhadap karakteristik fisik sponge cake ........
50
18. Pengaruh konsentrasi xanthan gum terhadap karakteristik fisik sponge cake ..............................................................................................................
50
19. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai browning index sponge cake ........
54
vii
20. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap tekstur sponge cake ..............................
55
21. Pengaruh perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai terhadap karakteristik sensoris sponge cake ..............................................................................................................
57
22. Pengaruh konsentrasi xanthan gum terhadap karakteristik sensoris sponge cake ..................................................................................................
58
23. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake .........
58
24. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ........
63
viii
DAFTAR GAMBAR
No.
Hal
1.
Struktur rantai linier dari molekul amilosa. ................................................. 14
2.
Struktur molekul amilopektin ...................................................................... 14
3.
Struktur kimia xanthan gum ........................................................................ 17
4.
Skema pembuatan tepung ubi kayu ............................................................. 37
5.
Skema ekstraksi pati kentang ...................................................................... 38
6.
Skema pembuatan tepung kedelai ............................................................... 39
7.
Skema pembuatan sponge cake .................................................................. 40
8.
Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar air sponge cake.. 43
9.
Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar abu sponge cake ............................................................................................................. 44
10. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar protein sponge cake .............................................................................................................. 46 11. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar lemak sponge cake .............................................................................................................. 47 12. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar karbohidrat sponge cake .................................................................................................. 48 13. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar serat kasar sponge cake .................................................................................................. 49 14. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap volume sponge cake ............................................................................................................. 51 15. Hubungan konsentrasi xanthan gum dengan volume sponge cake .............. 52 16. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai browning index sponge cake ........ 53 17. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap tekstur sponge cake .............................. 56
ix
18. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake ......... 59 19. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik aroma sponge cake .................................................................................................. 60 20. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik rasa sponge cake .................................................................................................. 61 21. Hubungan konsentrasi xanthan gum dengan nilai hedonik rasa sponge cake .............................................................................................................. 62 22. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ........ 64
x
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal
1.
Contoh texture profile pada pengukuran tekstur sponge cake dengan alat Instron UTM 1140 ....................................................................................... 75
2.
Format uji organoleptik sponge cake bebas gluten dari tepung komposit beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai dengan penambahan hidrokoloid ...................................................................................................
76
3.
Daftar analisis ragam kadar air sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar air sponge cake .............................................................................................................. 77
4.
Daftar analisis ragam kadar abu sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar abu sponge cake ..............................................................................................................
78
Daftar analisis ragam kadar protein sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar protein sponge cake ..............................................................................................................
79
5.
6.
Daftar analisis ragam kadar lemak sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar lemak sponge cake .............................................................................................................. 80
7.
Daftar analisis ragam kadar karbohidrat sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar karbohidrat sponge cake...............................................................................
81
Daftar analisis ragam kadar serat kasar sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar serat kasar sponge cake.........................................................................................
82
Daftar analisis ragam volume sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap volume sponge cake ......................................................................
83
8.
9.
10. Daftar analisis ragam indeks pencoklatan (browning index) sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap indeks pencoklatan sponge cake .......... 84 11. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap indeks pencoklatan sponge cake ........................................... 85
xi
12. Daftar analisis ragam tekstur sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap tekstur sponge cake ....................................................................... 86 13. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap tekstur sponge cake ............................................................... 87 14. Daftar analisis ragam nilai hedonik warna sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake .......................................... 88 15. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake .......................................... 89 16. Daftar analisis ragam nilai hedonik aroma sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik aroma sponge cake ....................................................................................... 90 17. Daftar analisis ragam nilai hedonik rasa sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik rasa sponge cake .............................................. 91 18. Daftar analisis ragam nilai hedonik tekstur sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ...................................................................................... 92 19. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ......................................... 93 20. Gambar sponge cake dari tepung komposit dengan perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai = 30:50:15:5 (T1) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) ............................................................................ 94 21. Gambar sponge cake dari tepung komposit dengan perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai = 30:45:15:10 (T2) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) ............................................................................ 95 22. Gambar sponge cake dari tepung komposit dengan perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai = 30:40:15:15 (T3) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) ............................................................................ 96 23. Gambar sponge cake dari tepung terigu 100% (T4) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) .............. 97
xii
