PENGARUH PENAMBAHAN GULA DAN pH SUBSTRAT PADA NATA de Ipomoea skin DENGAN SUBSTRAT KULIT UBI UNGU (Ipomoea batatas)
SKRIPSI
Oleh:
IVA ROHMATIN NIM. 10620065
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG 2015
PENGARUH PENAMBAHAN GULA DAN pH SUBSTRAT PADA NATA de Ipomoea skin DENGAN SUBSTRAT KULIT UBI UNGU (Ipomoea batatas)
SKRIPSI Diajukan Kepada: Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Oleh: IVA ROHMATIN NIM.10620065
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG 2015 ii
iii
iv
v
MOTTO ”Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”. (Surat Alam Nashrah/94: 6)
Ingatlah!!! Bahwa:
”Tidak ada balasan kebaikan kecuali kebaikan (pula)”. (Surat Ar-Rahman/55: 60)
“Dunia tidak membutuhkan orang yang iri sehingga hidup dihabiskan menyakiti hati, yang dunia butuhkan adalah orang yang menilai orang lain sebagai motivator hidupnya, bukan malah menilai kelebihan dengan hati iri…” (_VR_)
vi
Lembar Persembahan Ya Allah sujud & syukur kupanjatkan kahadiratMu, shalawat serta salam tercurahkan kepada baginda Rasulullah SAW.Bismillahhirrahmanirrahim kupersembahkan karya kecilku teruntuk: Bapak dan Ibunda Tercinta Bapak Syakur dan Ibunda Mahmudah (Matur nembah nuwun atas restu dan izin yang telah njenengan berdua berikan untuk menimba ilmu). Saudara-saudaraku M. Riyadhus S.(adikku yang selalu menyayangiku, menghormatiku, & memotivasiku serta yang sering membuatku jengkel & gemes), Mas wan, mas Arif, mas hudi (yang selalu memberikan motivasi & celotehannya dalam hidupku), mbak Indra, mbak ya (yang selalu mendukung & menyemangatiku) dan seluruh keluarga besarku. Dosen-Dosen dan Aaatidz/ Asatidzah Seluruh guru baik dalam bidang akademik, PKPBA, PKPBI, MSAA, PPDU Al-Fadholi Malang (Ilmu yang telah njenengan semua berikan mugi-mugi manfaat lan barokah Fiddini, waddunya, walakhirah, karena ilmu adalah modal utama hidup di dunia). PPDU Al-Fadholi Malang & MSAA Malang (Matur nembah nuwun sanget telah memberikan tempat tinggal yang nyaman selama Va menimba ilmu di Malang ). Sahabat-sahabatku Jia(suwun rewangane gawe penelitian), Piepie(Suwun wes ngaramut V pas loro), Markentung/EEL (awakmu jan koncoku tenan), Timi (kegilaanmu selalu kutunggu) , tante (keWolesanmu membuat hidup selalu mudah), Tejo, Amuk (petuahmu yang selalu kurindu), Mar’ah, Shon, Ustadz Subada’, Paqih, Andre (Mbolang e reg tak kangeni), Zaim(Rindu tapi megelno), Asatidz/ah Madin dan RTQ Al-Fadholi Malang (kebersamaan & kekeluargaan kalian membuatku rindu), Santri MADIN (canda tawa kalian menghapus kesedihan & kelelahanku)., kamar 61 ABA 2011 (terimakasih atas kebersamaannya), Lantai A pondok putrid PPDU al-fhadoli (Thanks a lot) Semoga karya kecilku ini dapat memberikan banyak manfaat dan bisa mewakili ucapan terima kasihku atas semua kebaikan yang telah kalian berikan. Amiin.
vii
KATA PENGANTAR
Assalamua’alaikum Wr. Wb. Alhamdulillahh, puji syukur kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan kasih sayang-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan lancar. Shalawat dan salam senantiasa mengalun indah dan tulus terucap kepada baginda Rasulullah SAW, yang telah membimbing manusia dari zaman jahiliyyah menuju zaman terang benderang yakni Addinul Islam. Agama yang dapat menunjukkan kepada jalan yang lurus penuh cahaya keindahan yang diridhoi Allah yaitu jalan menuju surgeNya yang penuh rahmat dan barokah. Skripsi dengan judul “Pengaruh Penambahan Gula dan pH Substrat Pada Nata de Ipomoea Skin Dengan Substrat Kulit Ubi Ungu (Ipomoe batatas)” dapat disusun dan diselesaikan dengan baik karena dukungan, motivasi serta bimbingan dari berbagai pihak. Tiada kata dan ungkapan yang patut terucap untuk menguntai sedikit makna kebahagiaan diri. Oleh karena itu, izinkan penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. H. Mudjia Raharjo, M.Si, selaku Rektor Universitas Islam Negerii (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang 2.
Dr.drh. Hj. Bayyinatul Muchtaromah, M.Si, selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang.
3. Dr. Evika Sandi Savitri,M.P selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang. 4. Ir. Liliek Harianie A.R., M.P selaku Dosen Pembimbing, yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini.
viii
5. Dr. Ahmad Barizi, M.A selaku Dosen Pembimbing Agama yang telah meluangkan waktunya, menyalurkan ilmunya serta bimbingannya sehingga penulisan skripsi ini dapat terselesaikan. 6. Dwi Suheriyanto, M.P selaku Dosen Wali selama penulis menimba ilmu di UIN Maliki Malang. 7. Segenap sivitas akademika Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi UIN Maliki Malang yang telah membimbing dan memberikan ilmunya dengan penuh kesabaran dan keikhlasan. 8. Bapak dan Ibunda tercinta, Bapak Syakur dan Ibunda Mahmudah yang selalu mendo’akan, menasehati, menfasilitasi serta memotivasi dengan penuh keikhlasan, kesabaran dan rasa kasih sayang. 9. Adikku tercinta Muhammad Riyadhus Sholihin yang selalu memotivasi penulis untuk selalu menjadi teladan terbaik baginya. 10. Teman-temanku Timi, Tante, Eel, Piepie, Jia, Eva, Nisa, Mar’a, Ika, Tejo, Arif, Afif yang sudah berkenan membantu tenaga dan fikiran dalam keberhasilan studi dan skripsi ini. Teman-teman Biologi 2010 terutama kelas B yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu. Terima kasih atas segala do’a dan dukungan selama studi. Akhir kata, terucap banyak terima kasih dan semoga kebaikan mereka yang dilandasi keikhlasan mendapat ridho dari Allah SWT. Penulis menyadari akan banyaknya kekurangan dalam skripsi ini dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi diri penulis dan semua pembaca. Amiin. Wassalamualaikum Wr.Wb.
Malang, 1 Januari 2015
Penulis
ix
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i HALAMAN PENGAJUAN ................................................................................ ii HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... iii HALAMAN PEGESAHAN ................................................................................ iv HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................ v HALAMAN MOTTO ......................................................................................... vi HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... vii KATA PENGANTAR .......................................................................................viii DAFTAR ISI ........................................................................................................ x DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xiii DAFTAR TABEL .............................................................................................xiv DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv ABSTRAK .........................................................................................................xvi ABSTRACT ......................................................................................................xvii ...................................................................................................... xviii BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 6 1.3 Tujuan ................................................................................................... 6 1.4 Hipotesa ................................................................................................. 6 1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................ 7 1.6 Batasan Masalah .................................................................................... 7 BAB II KAJIAN TEORI .................................................................................... 8 2.1 Ubi Jalar (Ipomoea batatas) .................................................................. 8 2.1.1 Taksonomi dan Morfologi Ubi Jalar (Ipomoea batatas) ............... 8 2.1.2 Kandungan Gizi Ubi Jalar (Ipomoea batatas) ............................... 10 2.1.3Antosianin ....................................................................................... 10 2.1.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Stabilitas Antosianin.............. 16 2.2 Nata ........................................................................................................ 16 2.2.1 Sejarah Nata ................................................................................... 16 2.2.2 Kandungan Nata............................................................................. 18 2.3 Serat atau Selulosa ................................................................................. 19 x
2.3.1 Pengertian Serat ............................................................................. 19 2.3.2 Biosintesis Selulosa ....................................................................... 20 2.3.3 Manfaat Serat ................................................................................. 24 2.4 Bakteri Acetobacter xylinum.................................................................. 26 2.4.1 Klasifikasi dan Morfologi Bakteri Acetobacter xylinum ............... 26 2.4.2 Pertumbuhan sel Acetobacter xylinum ........................................... 28 2.5 Fermentasi.............................................................................................. 30 2.5.1 Keasaman atau Kebasaan (pH) Media ........................................... 31 2.5.2 Umur Starter dan Konsentrasi Inokulum ....................................... 32 2.5.3 Sumber Karbon .............................................................................. 33 2.5.4 Suhu .............................................................................................. 34 2.5.5 ZA ................................................................................................. 34 2.5.6 Lama Fermentasi ........................................................................... 35 BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 36 3.1 Rancangan Penelitian ........................................................................ 36 3.2 Waktu dan Tempat ........................................................................... 37 3.3 Alat dan Bahan ................................................................................. 38 3.3.1 Alat-alat .................................................................................... 38 3.3.2 Bahan- bahan ............................................................................ 38 3.4 Variabel Penelitian ............................................................................ 38 3.5 Kegiatan Penelitian .......................................................................... 39 3.5.1 Peremajaan Starter Bakteri Acetobacter xylinum dengan Bibit Jadi .................................................................................................. 39 3.5.2 Pembuatan Nata ........................................................................ 40 3.5.3 Analisa Ketebalan .................................................................... 41 3.5.4 Pengukuran Kadar Antosianin Nata dengan Menggunakan Metode pH differential Spektrofotometri ............................................. 41
xi
3.5.5 Analisis Serat Kasar dengan Menggunakan Metode Gravimetri .................................................................................................. 42 3.5.6 Analisis Data ............................................................................ 43 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 44 4.1 Pengaruh Penambahan Gula dan pH Substrat Terhadap Ketebalan, Serat Kasar, dan Antosianin Nata de Ipomoea Skin ................................. 44 4.1.1 Analisis Ketebalan Nata de Ipomoea Skin ............................... 45 4.1.2 Analisis Serat Kasar Nata de Ipomoea Skin ............................. 48 4.1.3 Analisis Kadar Antosianin Nata de Ipomoea Skin ................... 55 BAB V PENUTUP .............................................................................................. 60 5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 60 5.2 Saran ................................................................................................ 60 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 61 LAMPIRAN ........................................................................................................ 69
xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Umbi Ubi Jalar Ungu ....................................................................... 9 Gambar 2.2 Struktur Antosianin .......................................................................... 14 Gambar 2.3 Struktur Selulosa .............................................................................. 21 Gambar 2.4 Skema Biosintesa Selulosa dari Glukosa dan Fruktosa ................... 22 Gambar 2.5 Bentuk Sel Acetobacter xylinum ...................................................... 27 Gambar 2.6 Struktur kimia Glukosa .................................................................... 34 Gambar 4.1 Grafik Hubungan Penambahan Gula dan pH Substrat Terhadap Ketebalan Nata ................................................................................ 46 Gambar 4.2 Grafik Hubungan Penambahan Gula dan pH Substrat Terhadap Serat Kasar Nata ....................................................................................... 49 Gambar 4.3 Grafik Hubungan Penambahan Gula dan pH Substrat Terhadap Antosianin Nata ............................................................................ 56
xiii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Komposisi Kimia Ubi Jalar Ungu ........................................................ 10 Tabel 2.2 Sifat-sifat Fisika dan Kimia Antosianin ............................................... 14 Tabel 2.3 Syarat Mutu Kualitas Nata ................................................................... 19 Tabel 3.1 Rancangan Percobaan Penelitian Nata de Ipomoea Skin ...................... 37 Tabel 4.1 Uji BNT 0,05 Rata-rata Ketebalan Nata de Ipomoea Skin Pada Perlakuan Penambahan Gula dan pH Substrat ................................................ 47 Tabel 4.2 Uji BNT 0,05 Rata-rata Serat Kasar Nata de Ipomoea Skin Pada Perlakuan Penambahan Gula dan pH Substrat ................................................ 53 Tabel 4.3 Uji BNT 0,05 Rata-rata Antosianin Nata de Ipomoea Skin Pada Perlakuan Penambahan Gula ........................................................................... 57 Tabel 4.4 Uji BNT 0,05 Rata-rata Antosianin Nata de Ipomoea Skin Pada Perlakuan pH Substrat ..................................................................................... 58
xiv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Skema Kerja ...................................................................................69 Lampiran 2 Data Hasil Penelitian ......................................................................73 Lampiran 3 Hasil Perhitungan Data ...................................................................75 Lampiran 4 Gambar Hasil Penelitian .................................................................80
xv
ABSTRAK Rohmatin, Iva. 2015. Pengaruh Penambahan Gula dan pH Substrat Pada Nata de Ipomoea Skin Dengan Substrat Kulit Ubi Ungu (Ipomoea batatas). Skripsi, Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang. Pembimbing: Ir. Liliek Harianie AR, M.P dan Dr. Ahmad Barizi, M.A Kata Kunci: Nata de Ipomoea Skin,penambahan gula, pH substart, Antosianin Kulit ubi jalar ungu merupakan sampah yang dapat mengotori lingkungan. Didalam limbah kulit ubi jalar ungu ini masih mengandung sejumlah komponen bioaktif yang potensial yaitu zat warna alami yang disebut antosianin. Antosianin bermanfaat sebagai pewarna alami dan sebagai antioksidan yang mampu melawan radikal bebas. Fungsi antosianin sebagai antioksidan di dalam tubuh sehingga dapat mencegah terjadinya aterosklerosis, penyakit penyumbatan pembuluh darah. Antosianin bekerja menghambat proses aterogenesis dengan mengoksidasi lemak jahat dalam tubuh, yaitu lipoprotein densitas rendah. Limbah yang masih mempunyai komponen bioaktif ini dapat diolah menjadi produk yang bermanfaat.yaitu menjadi produk nata. Nata merupakan hasil fermentasi dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum. Kandungan serat tinggi dalam nata dapat memperbaiki kadar gula darah. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan gula dan pH terhadap ketebalan, serat dan kadar antosianin nata de Ipomoea Skin. Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorik dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang terdiri dari 2 Faktor dengan 12 perlakuan dan 3 kali ulangan. Faktor pertama adalah penambahan gula 0% (b/v), 5% (b/v), 10% (b/v), dan 15% (b/v). factor kedua pH substrat (3, 4, dan 5). Data yang diperoleh dianalisis dengan ANOVA two way jika menunjukkan beda nyata maka dilakukan uji lanjut Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf signifikansi 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada interaksi penambahan gula dan pH substrat terhadap ketebalan dan serat. Tidak ada interaksi penambahan gula dan pH substrat terhadap antosianin. Namun pada perlakuan penambahan gula berpengaruh terhadap antosianin. Pada perlakuan pH substrat berpengaruh terhadap antosianin hasil analisa menunjukkan bahwa ketebalan tertinggi 12,67 mm dan terendah 3 mm, serat kasar tertinggi 10,49 % dan terendah 6,24 %, antosianin tertinggi 98,96 mg/100gr dan terendah 69,22 mg/100gr.
xvi
ABSTRACT Rohmatin , Iva . 2015. The effect of addition of sugar and pH Substrates At Nata de Ipomoea Skin With Skin Substrate of Purple Sweet Potato (Ipomoea batatas) . Thesis , Department of Biology, Faculty of Science and Technology of the State Islamic University of Maulana Malik Ibrahim of Malang . Supervisor: Ir . Liliek Harianie AR , M.P and Dr. Ahmad Barizi , M.A Keywords : Nata de Ipomoea Skin , added sugars , pH substart , Anthocyanin Purple sweet potato skin is waste that can contaminate the environment. In the purple sweet potato peel waste still contains a number of potential bioactive components that is natural pigments called anthocyanins. Anthocyanins is useful as natural dye and antioxidant which is able to fight free radical, anthocyanins has function as antioxidant in the body for prefenting aterosklerosis, blood vessels obstruction desease. Anthocyanins work for hampering aterogenesis process by oxidizing nasty fatty in the body, namely lipoprotein low density. Waste which still has a bioactive component can be processed into products which benefit to produce nata. Nata is fermented with the help of bacteria Acetobacter xylinum . High fiber content in nata can improve blood sugar levels. The purpose of this study is to determine the effect of pH on the sugars and thickness, fiber and anthocyanins levels of nata de Ipomoea skin. This research is an experimental laboratory using a randomized block design (RAK ) consisting of 2 factors with 12 treatment and 3 replications . The first factor is the addition of sugar 0% (w/v), 5% (w/v), 10% (w/v), and 15% (w/v). The second factor pH of the substrate (3,4, and 5). Data is analyzed by two-way ANOVA. If it is show significant difference the researcher will do further study of Least Significant Difference (BNT) at the 5 % significance level. The results of this study show that there are interactions addition of sugar and pH of the substrate thickness and fiber but there is no interaction of added sugars and the pH of the anthocyanin substrate. However, the addition of sugar treatment effect on anthocyanin. In the treatment of the substrate pH effect on anthocyanin analysis results show that the highest thickness of 12.67 mm and 3 mm lowest, 10.49 % crude fiber highest and the lowest 6.24% , the highest anthocyanin 98.96 mg / 100 g and 69.22 mg lowest / 100gr .
xvii
. Acetobacter xylinum .
2 4 32
04
00
4
0 ANOVA 5
000
2 11 58
000
56 01 85 87
xviii
(BNT)
13 5
38 00
