3. BAHAN DAN METODE PENELITIAN
A. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN
Penelitian dilakukan pada bulan September 2001 sampai dengan bulan Juni 2002 di Laboratorium Rumput Laut BPP-Teknologi-PUSPIPTEK Serpong dan
Laboratorium Pangan dan Gizi Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor.
B. BAHAN DAN ALAT Bahan baku rumput laut yang digunakan adalah rumput laut jenis Sargmsunr sp. yang diambil dari Kepulauan Seribu tepatnya di Pulau Pari. Rumput laut yang
diambil adalah rumput laut yang tumbuh secara alami, karena rumput laut ini belum dibudidayakan di Indonesia. Bahan kimia yang digunakan untuk proses ekstraksi meliputi, bahan perendam (HCl dan NaOH), bahan pengekstrak (Na2C03), bahan pembentuk kalsium alginat (CaClz), bahan pemutih (NaClO), bahan pembentuk asam alginat (HCl dan H2S04), bahan pembentuk natrium alginat (Na2C03), bahan pemurni natrium alginat (isopropanol) dan bahan-bahan lain untuk analisis kimia. Bahan baku untuk pembuatan es krim yaitu, asam alginat dan natrium alginat (bahan penstabil), yang berasal dari rumput laut Sargmsum sp., sum skim, dan gula. Alat yang digunakan untuk ekstraksi natrium alginat dan pembuatan es krim adalah oven, timbangan, gelas piala, pipet, ')?filter press", termorneter, pH meter, blender, cawan petri, saringan plastik 'peezer", pengaduk, "homogenizer, 'totator" dan alat-alat untuk analisa kimia.
C. METODE PERCOBAAN 1. Percobaan Pertama ;Pengaruh Konsentrasi CaC12 dan Asam Dalam Proses
Ekstraksi Asam Alginat. 1.1. Tujuan
Percobaan ini bertujuan untulc mengetahui pengaruh konsentrasi CaC12 dan konsentrasi asam (HCl dan HzSO4)dalam proses ekstraksi rumput laut Sargassum sp. terhadap rendemen dan mutu asam alginat. Proses pengendapan asam alginat dilakukan melalui beberapa tahap yaitu: perlakuan asam, perlakuan basa, ekstraksi, pemutihan, pembentukan kalsium alginat, p engendapan asam alginat . Untuk lebih jelas dapat dilihat Gambar 3. Rumput laut kering rn HCl0.5%
3
NaOH 0.25%
3
I
I
Perlakuan asam (suhu kamar. 30 menit)
(suhu kamar, 30 menit)
(70°C, 2 jam)
I
CaCl2 + (3%,6% dan 9%)
I
HCl dan H2S04 3 (4% dan 6%)
Pembentukan kalsium alginat
I I
Pengendapan as. Alginat asam alginat
Gambar 3. Tahapan Proses Ekstraksi Asam Alginat
1.2. Perlakuan
Perlakuan pada penelitian ini terdiri dari dua faktor, yaitu konsentrasi CaCl2 dan konsentrasi asam (HCl dan HZSO~), Faktor A, yaitu konsentrasi CaC12 digunakan 3 taraf yaitu 3%, 6%, dan 9% dan Faktor B, yaitu konsentrasi asam (HCl dan H2SO4)
digunakan 2 taraf yaitu 4% dan 6%. 1.3. Analisa
Analisis Kimia yang dilakulcan dalam percobaan pertama ini meliputi: analisis kadar rendemen, kadar air, kadar abu, viskositas, derajat putih, dan pH. 1.4. Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan dalam percobaan kedua adalah Rancangan Acak Lengkap pola factorial dengan 2 faktor dan 2 kali ulangan. Rumus matematikanya adalah sebagai berikut:
.
Keterangan: = Nilai pengamatan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j Yijk P = Nilai tengah umum Ai = Pengaruh perlakuan ke-i taraf factor A = Pengaruh perlakuan ke-i taraf factor B Bj (AB)ij = Pengaruh interaksi antra taraf ke-i factor A dan taraf ke-j faktorB = Nilai sisa (galat percobaan) Eijk
2. Percobaan Kedua;Pengaruh Konsentrasi NazC03 Dalam Proses Ekstraksi Natrium Alginat. 2.1. Tujuan
Setelah mendapatkan hasil yang terbaik dari percobaan pertama, maka digunakan untuk percobaan kedua. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi Na2C03 dalam proses ekstraksi rumput laut Sargassum sp. terhadap rendemen dan mutu natrium alginat. Proses ekstraksi natrium alginat dilakukan melalui beberapa tahap yaitu: asam alginat, pencucian dengan air, pengendapan natrium alginat, pemurnian, pengeringan, dan penggilingan. Untuk lebih jelas dapat dilihat Gambar 4. HCl 4%
+
Asam Alginat
6 Pencucian dengan air Na2C03 + (4%, 6%, dan 8%) isopropanol
Pengendapan natrium alginat
4
+
p G Z q
I
Pengeringan
I
(50°C-60°C)
I Penggilingan I Natrium alginat murni
Gambar 4. Tahapan Proses Ekstraksi Natrium Alginat
2.2.
Perlakuan
Perlakuan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah perlakuan A (Konsentrasi Na2C03 4%), perlakuan B (konsentrasi Na2C03 6%), dan perlakuan C (konsentrasi Na2C03 8%). 2.3. Analisa
Analisis Kimia yang dilakukan dalam percobaan ini meliputi: analisis kadar rendemen, kadar air, kadar abu, viskositas, derajat putih, pH, logam arsei, logam Pb, dan Logam Hg. 2.4. Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan dalam percobaan kedua adalah Rancangan Acak Lengkap dengan 3 perlakuan dan 2 kali ulangan. Rumus matematikanya adalah sebagai berikut:
Keterangan: =. Nilai pengamatan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j yij CI = Nilai tengah umum Ai = Pengaruh perlakuan ke-i = Nilai sisa (galat percobaan) Eij 3. Percobaan ketiga;Pengaruh Konsentrasi Natrium Alginat Terhadap Sifat-
sifat Es Krim. 3.1. Tujuan
Hasil percobaan kedua yang terbaik akan digunakan dalam prosse pembuatan es krim, yaitu sebagai bahan penstabil. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh konsentrasi natrium alginat terhadap sifat-sifat fhgsional dan organoleptik es krim. Prosedur penelitian untuk pembutan es krim adalah sebagai berikut : pencampuran bahan, pasteurisasi, homogenasi, penuaan, pembekuan, dan pengerasan. Untuk lebih jelas dapat dilihat Gambar 5. Pencampuran Bahan
I
Ji -
Pasteurisasi 70' C (30 menit)
I I
I
Homogenisasi, 70' C ( 10 menit)
Penuaan 4'C, 4 jam
I
I
1
Pembentukan es krim dalam votator, (-+(-go C), 30 menit
I
Pengerasan, (-28')-(-30°C),
24 jam
(
1
4%
es krim Gambar 5. Tahapan Proses Pembuatan Es Krim (Arbuckle, 1981) 3.2. Perlakuan
Perlakuan pada penelitian ini terdiri dari konsentrasi natrium alginat 0.3% dan konsentrasi natrium alginat 0.6%. Sebagai bahan penstabil standar digunakan gelatin
3.3. Analisa
Pengamatan dan pengukuran yang dilakukan pada percobaan ini meliputi: pengukuran kecepatan pelelehan, derajat pengembangan, pH, serta uji organoleptik terhadap tingkat kesukaan, tingkat kecerahan, tekstur (dimulut), dan rasa. 3.4. Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang di-eunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap dengan 2 perlakuan dan 3 kali ulangan, rumus matematikanya adalah sebagai berikut:
Keterangan: Yij
CL
Ai Eij
Nilai pengamatan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j = Nilai tengah umum = Pengaruh perlakuan ke-i = Nilai sisa (galat percobaan) =
D. METODE PENGAMATAN DAY PENGUKURAN 1. Rendemen Rendemen natrium alginat dihitung berdasarkan bobot endapan setelah pengeringan terhadap berat bahan baku kering. 2. Kadar Air (FAO, 1978) Dua gram tepung natrium alginat ditimbang ke dalam cawan aluminium yang telah diketahui bobot keringnya, kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 105°C selama 4 jam. Sampel didinginkan dalam desikator dan ditimbang.
Bobot yang hilang Kadar susut p'engeringan =
x 100%
Bobot sampel 3. Kadar Abu (FAO, 1978)
Sebanyak 3 gram tepung natrium alginat ditimbang dalam cawan porselen yang telah diketahui bobot keringnya, kemudian dipanaskan dalam tanur pada suhu 650°C sampai bebas dari karbon. Sampel didinginkan dalam desikator dan ditimbang.
Bobot abu Kadar Abu =
x 100%
Bobot sampel 4. Viskositas (Cottrel dan Kovack, 1980)
Sampel ditimbang sebanyak 3 gram dan dilarutkan dalam 250 ml aquades ke dalam gelas piala 400 ml yang telah diketahui bobotnya. Setelah tepung natrium alginat larut sempurna ditambah aquades lagi sampai bobot total larutan 300 gram. Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan "Brooweld viskometer" pada suhu kamar dengan menggunakan spindel nomor 2 dan kecepatan putaran 60 Ipm. Angka yang dibaca dikalikan dengan 5. Viskositas larutan dihitung dengan satuan Centipoise (cP). 5. Derajat Putih 6. Logam Arsen (AOAC, 1990)
Kadar
logam Arsen
dari
sampel dianalisa dengan
menggunakan
spektrophotometer "Bausch & Lomb" pada panjang gelombang 522 nm. Adapun prosedur pengukurannya adalah sebagai berikut : sebanyak
5 gram sampel
dimasukkan ke dalam labu digesti, kemudian ditambahkan 20 ml H2S04-HN03 (1: 1). Labu digesti dihubungkan dengan kondensor dan digoyang-goyangkan hingga larutan bercampur. Selanjutnya labu dipanaskan dengan api kecil hingga mendidih, dan proses digesti diakhiri dengan pemanasan pada api besar sekitar 10 menit. Selama proses digesti berlangsung, air dingin dialirkan melalui kondensor sambil labu digoyang-goyangkan. Kemudian labu didinginkqan pada suhu kamar dengan menempatkan pada gelas piala yang berisi air. Larutan sampel(50 ml) dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer, lalu ditambahkan berturut-turut 5 ml HCl 72%, 2 ml KI 15%, 8 tetes SnC12 dan aquades 40 ml. Kemudian ditambahkan 4 gram Zn. Setelah itu
ditambahkan Ag diethyldithio carbonat sebanyak 4 ml. Sampel sudah siap untuk dianalisa dengan spektrophotometer. Larutan antara dibuat dengan cara mengencerkan larutan stok 1:100 dan larutan kej a dibuat dengan mengencerken larutan antara 1:10. Larutan blanko dibuat dengan menggunakan aquades dengan perlakuan sama dengan larutan sampel, tetapi tanpa pemberian sampel. Lalu dibuat kuwa standar dengan menggunakan larutan standar Arsen 0.0, 1.0, 3.0, 6.0, 10.0 dan 15.0 ml. Arsen standar yang digunakan adalah As203merek Titrisol yang menandung 1.OO pg Asz03/ml. Perhitungan dilakukan sebagai berikut: kurva absorbansi dibuat terhadap pglml As dari larutan-larutan standar. Konsentrasi Arsen dalam sampel ditentukan
dengan membandingkan nilai absosbansi sampel dengan kurva kalibrasi. Selanjutnya dilakukan perhitungan berat sampel yang digunakan dan faktor pengenceran. Hasilnya dinyatakan dalam total Arsen berat basis (ppm).
-
(pg Adml larutan sampel) x pengenceran ppm As = Gram sampel 7. Logam Pb (AOAC, 1990) Kadar logam Pb dianalisa dengan menggunakan Atomoc Absorption Spectrophotometer pada panjang gelombang 283.3 nm. Prosedur pengukurannya adalah sebagai berikut: sebanyak 5 gram sampel dimasukkan ke dalam cawan, setelah itu dikeringkan dalam oven selama 2 jam pada suhu 135-150°C. Kemudian
dipindahkan ke dalam tanur, sementara suhu dinaikkan hingga mencapai 500°C. Sampel diambil dan didinginkan pada suhu kamar dan ditambahkan 2 ml MgN03 dan digoyang dengan cara memutar. Setelah itu diuapkan pada pelat pemanas. Sampel dimasukkan lagi ke dalam tanur dm diatur suhmya hingga mencapai 500" C. Setelah dingin ditambahkan 10 ml HCl 1 N dm abu dilarutkan melalui pemanasan secara hati-hati dengan pelat pemanas. Kemudian dipindahkan ke dalam labu takar 50 ml. Lalu abu didinginkan dan diencerkan sampai batas volumenya dengan larutan HCl 1
N dan dikocok agar tercampur sempurna. Kadar logam Pb sampel siap dianalisa dengan menggunakan Atomic Absorbtion Spectrophotometer, AA-646 Shimadzu. Atomic Absorbtion Spektrophotometer yang digunakan telah dikalibrasi, sehingga hasil yang terbaca sudah merupakan nilai kadar logam Pb dalam pglml larutan sampel. Hasil yang terbaca dikalikan dengan faktor pengenceran dan dibagi dengan bobot sampel.
(pg Pblml larutan sampel) x pengenceran ppmPb
=
Gram sampel 8. Logam Hg (Anonymous,1980)
Kadar logam Hg dianalisa dengan menggunakan alat pengukur Hg "Mercury AturZyzer" pada panjang gelombang 253.7 nm. Prosedur pengukurannya adalah
sebagai berikut : sebanyak 5 gram sampel dimasukkan ke tabung beralas bulat, ditambahkan 20 ml H2S04-HN03 (1:l). Kemudian dicerna dengan alat pencerna hingga mendidih, setelah itu labu dipindahkan dari alat tersebut dan didinginkan. Ke dalam larutan tersebut ditambahkan beberapa tetes HC104, lalu dipindahkan ke dalam labu takar 50 ml dan diencerkan. Kemudian larutan sampel (50 ml) dipindahkan ke dalam botol, ditambahkan ke dalamnya 5 ml HN03 35% dan dikocok, dibiarkan selama 15 detik. Selanjutnya ditambahkan 5 ml H2S04 sambil dikocok, lalu ditambahkan 5 gram
m T 0 4
5%.
Untuk mengurangi kelebihan KMN04
ditambahkan 5 ml HONH3C1 lalu dikocok, ditambahkan 5 ml SnC12 10% dan 30 ml aquades. Setelah itu botol larutan sampel dihubungkan dengan aerator dan dilakukan pengukuran dengan alat pengukur kadar Hg. Alat pengukur kadar Hg yang digunakan telah dikalibrasi, sehingga hasil yang terbaca sudah merupakan nilai kadar Hg dalam pg/ml larutan sampel. Hasil yang terbaca dikalikan dengan faktor pengenceran dan dibagi dengan bobot sampel.
(pg/mllarutan sampel) x pengenceran PPm Hg = gram sampel
9. Nilai pH (Arbuckle, 1986) 10. Derajat Pengembangan
Pengukuran pengembangan dilakukan berdasarkan perbedaan berat es krim dengan
berat adonan pada volume yang sama. Rumus pengembangan dihitung
dengan rumus sebagai beribut: (A-B)
x 100%
Derajat Pengembangan (%) =
B Keterangan: A = Berat adonan B = Berat es krim 11. Kecepatan Pelelehan (Nelson dan Trout, 1951)
Sebayak 2,5 gram sampel diletakkan dalam cawan petri kemudian dibiarkan mencair pada suhu kamar, waktu yang dibutuhkan oleh sampel untuk mencair sempurna dicatat sebagai kecepatan pelelehan es krim. 12. Uji Organoleptik
Uji organoleptik es krim dilakukan terhadap tekstur (dimulut), rasa, jenjang warna putih dan warna. Panelis yang melakukan penilaian sebanyak 20 orang. Nilai organoleptik yang digunakan terdiri atas enam skala untuk uji hedonik tingkat kesukaan, tekstur, dan rasa, yaitu 1 (tidak wka),2 (agak tidak suka), 3 (agak suka), 4 (suka), 5 (sangat &)
dan 6 (amat sangat suka), sedangkan untuk tingkat kecerahan
digunakan 5 skala yaitu, 5 (sangat putih), 4 (putih), 3 (agak krem), 2 (krem), dan 1 (coklat) (Soekarto, 1981).
