PERUBAHAN KADAR LEMAK DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SELAMA PROSES FERMENTASI SPONTAN PADA BIJI KAKAO (Theobroma cacao L.) THE CHANGING OF LIPID CONTENT AND ANTIOXIDANT ACTIVITY DURING SPONTANEOUS FERMENTATION ON COCOA BEANS (Theobroma cacao L.) SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat–syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan
Oleh : YENNY PERMATASARI SANTOSO 10.70.0004
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2014
i
PERUBAHAN KADAR LEMAK DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SELAMA PROSES FERMENTASI SPONTAN PADA BIJI KAKAO (Theobroma cacao L.) THE CHANGING OF LIPID CONTENT AND ANTIOXIDANT ACTIVITY DURING SPONTANEOUS FERMENTATION ON COCOA BEANS (Theobroma cacao L.)
Oleh : Nama
: YENNY PERMATASARI SANTOSO
NIM
: 10.70.0004
Program Studi : Teknologi Pangan
Skrispi ini telah disetujui dan dipertahankan dihadapan sidang penguji pada tanggal 14 Februari 2014
Semarang, 14 Februari 2014 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata
Pembimbing I
Dr. Ir. Lindayani, MP
Dekan
Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc
Pembimbing II
Kartika Puspa Dwiana, STP
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi yang berjudul “Perubahan Kadar Lemak dan Aktivitas Antioksidan Selama Proses Fermentasi Spontan pada Biji Kakao (Theobroma cacao L.)” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari ternyata terbukti bahwa dalam skripsi ini sebagian atau seluruhnya merupakan hasil plagiasi, maka saya rela untuk dibatalkan, dengan segala akibat hukumnya sesuai peraturan yang berlaku pada Universitas Katolik Soegijapranata dan/atau peraturan perundang-undangan yang berlaku.
Semarang, 14 Februari 2014
Yenny Permatasari Santoso NIM 10.70.0004
iii
RINGKASAN Kakao merupakan salah satu komoditas hasil perkebunan yang berpotensi sebagai sumber lemak. Biji kakao mengandung lemak yang cukup tinggi yaitu 45-57% tergantung dari kultivarnya. Lemak biji kakao umumnya digunakan sebagai bahan baku industri seperti industri makanan, farmasi, dan kosmetik. Selain kandungan lemak yang cukup tinggi, kakao memiliki antioksidan alami. Antioksidan yang terdapat di dalam biji kakao yaitu polifenol dapat mencegah terbentuknya radikal bebas. Polifenol golongan flavonoid terutama katekin dan epikatekin merupakan komponen utama dalam kakao yang berperan sebagai antioksidan. Fermentasi spontan merupakan fermentasi bahan pangan dimana dalam pembuatannya dibantu oleh mikroorganisme yang terdapat di dalam proses fermentasi. Mikroorganisme yang berperan dalam proses fermentasi spontan yaitu yeast, bakteri asam laktat, dan bakteri asam asetat. Semakin lama proses fermentasi spontan menyebabkan perubahan kadar lemak. Fermentasi spontan juga menyebabkan perubahan pH biji kakao sehingga berpengaruh terhadap aktivitas antioksidan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan kadar lemak dan aktivitas antioksidan selama proses fermentasi spontan (0, 24, 48, 72, 96, dan 120 jam) pada biji kakao. Pada penelitian ini analisa kadar lemak dilakukan dengan metode soxhlet, sedangkan analisa aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode DPPH. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin lama waktu fermentasi terjadi peningkatan kadar lemak dan aktivitas antioksidan. Berdasarkan hasil pengujian kadar lemak diperoleh peningkatan kadar lemak dari 31,22% pada jam ke-0 menjadi 34,85% setelah 120 jam fermentasi spontan biji kakao. Hasil pengujian aktivitas antioksidan menunjukkan adanya peningkatan dari 88,26% pada jam ke-0 menjadi 93,45% setelah 120 jam fermentasi spontan biji kakao.
iv
SUMMARY Cocoa is one of the commodity crops that have the potential as a source of lipid . Cocoa beans contain a high enough lipid (45-57 %) depending on its cultivars. Lipid on the cocoa beans are commonly used as industrial raw materials such as food industry, pharmaceuticals, and cosmetics. Besides the high lipid content, cocoa has natural antioxidant. Antioxidant contained in cocoa beans that is polyphenols can prevent the formation of free radicals. Polyphenols that is one of the flavonoid group, especially catechins and epicatechin in cocoa are the main component that acts as an antioxidant. Spontaneous fermentation is fermentation in the manufacture of foodstuffs which are helped by microorganisms that are present in the fermentation process. Several microorganism that are present in the spontaneous fermentation are yeast, lactic acid bacteria, and acetic acid bacteria. The longer spontaneous fermentation process causes the changes in lipid contents. Spontaneous fermentation also cause changes in the pH cocoa beans and therefore contributes to the antioxidant activity. This study aimed to determine the the changes of lipid content and antioxidant activity during spontaneous fermentation (0, 24, 48, 72, 96, and 120 hours) on cocoa beans. In this study, lipid analysis performed by soxhlet method, while the analysis of antioxidant activity by DPPH method. The results showed that the longer of fermentation time increased the lipid content and antioxidant activity. Based on the results obtained by an increase in lipid content from 31,22% on the begin spontaneous fermentation to 34,85% after 120 hours of spontaneous fermentation on cocoa beans. The results also showed an increase of antioxidant activity from 88,26% in the begin fermentation to 93,45% after 120 hours of spontaneous fermentation of cocoa beans.
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria atas segala berkat dan perlindungan-Nya yang telah memberikan kekuatan kepada Penulis untuk dapat menyelesaikan laporan skripsi dengan judul PERUBAHAN KADAR LEMAK DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SELAMA PROSES FERMENTASI SPONTAN PADA BIJI KAKAO (Theobroma cacao L.) dengan baik. Laporan skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat penulis untuk memenuhi kelengkapan akademis guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian.
Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini dapat terselesaikan dengan bantuan dari berbagai pihak baik bimbingan, nasehat, arahan, serta doa. Oleh sebab itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih kepada : 1.
Ibu Dr. Victoria Kristina Ananingsih, ST, MSc selaku Dekan Program Studi Teknologi
Pangan
Fakultas
Teknologi
Pertanian
Universitas
Katolik
Soegijapranata Semarang. 2.
Ibu Dr. Ir. Lindayani, MP selaku dosen pembimbing pertama yang telah memberikan topik kepada penulis, sabar, dan banyak membantu baik memberi masukan, arahan, serta bimbingan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsinya dengan baik.
3.
Ibu Kartika Puspa Dwiana, STP selaku dosen pembimbing kedua yang telah banyak memberikan masukan, arahan, dan berbagai informasi serta bimbingan dalam membantu penulis menyelesaikan skripsi ini.
4.
Seluruh dosen pengajar di Fakultas Teknologi Pertanian yang telah berkenan membantu dan membimbing penulis selama ini.
5.
Mas Soleh, Mas Pri, Mbak Endah, dan Mas Lylyx yang telah banyak membantu dan mendukung penulis, terutama dalam pelaksanaan penelitian di laboratorium.
6.
Seluruh staf dan karyawan Fakultas Teknologi Pertanian Jurusan Teknologi Pangan Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang telah banyak membantu dalam hal administrasi.
7.
Pihak HPS dan petani Kulon Progo Jogjakarta yang telah menyediakan bahan baku kakao sehingga penelitian ini dapat dilaksanakan.
vi
8.
Seluruh keluargaku tercinta : Papa, Mama, dan Ci Sari yang telah banyak memberikan dukungan baik doa, semangat, tenaga, maupun materiil pada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
9.
Kakao‟s Team : Kartika, Nining, Tetep, Yes‟se, dan Rendy yang selalu mendukung, memberi semangat, dan selalu sabar mendengar keluh kesah penulis selama skripsi. Thanks a lot guys.
10. Teman-teman terbaik : Endah, Ketrin, Ria, Ci Sienny dan Lina terima kasih banyak atas dukungan dan semangat saat penulis sering up and down, serta doanya hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih atas segala dukungan serta bimbingannya semoga Tuhan selalu menyertai dan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Amin.
Semarang, 14 Februari 2014
Penulis
vii
DAFTAR ISI RINGKASAN .................................................................................................................. iv SUMMARY ......................................................................................................................... v KATA PENGANTAR ....................................................................................................... vi DAFTAR ISI .................................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ............................................................................................................. x DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xi DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................................xii 1.
PENDAHULUAN ...................................................................................................... 1 1.1.Latar Belakang ...................................................................................................... 1 1.2.Tinjauan Pustaka ................................................................................................... 2 1.2.1. Kakao (Theobroma cacao L.) ..................................................................... 2 1.2.2. Fermentasi Kakao ....................................................................................... 4 1.2.3. Lemak Kakao .............................................................................................. 5 1.2.4. Antioksidan ................................................................................................. 6 1.3.Tujuan .................................................................................................................... 8
2.
MATERI DAN METODE .......................................................................................... 9 2.1.Materi Penelitian ................................................................................................... 9 2.1.1. Alat .............................................................................................................. 9 2.1.2. Bahan .......................................................................................................... 9 2.2.Metode Penelitian .................................................................................................. 9 2.2.1. Penelitian Pendahuluan ............................................................................... 9 2.2.1.1.Fermentasi Kakao ............................................................................. 10 2.2.1.2.Penentuan Waktu dan Volume DPPH untuk Pengujian Aktivitas Antioksidan....................................................................................... 10 2.2.2. Penelitian Utama ........................................................................................ 11 2.2.2.1.Fermentasi Kakao ............................................................................. 12 2.2.2.2.Analisa Kadar Air ............................................................................. 12 2.2.2.3.Analisa Kadar Lemak ....................................................................... 12 2.2.2.4.Pengukuran Aktivitas Antioksidan ................................................... 13 2.2.3. Pengolahan Data ........................................................................................ 13
3.
HASIL PENELITIAN ................................................................................................ 14 3.1.Penelitian Pendahuluan ........................................................................................ 14 3.1.1. Penentuan Waktu dan Volume DPPH untuk Pengujian Aktivitas Antioksidan ................................................................................................ 14 3.2.Penelitian Utama .................................................................................................. 14 3.2.1. Hasil Pengujian Fermentasi Spontan Biji Kakao ....................................... 14
4.
PEMBAHASAN ........................................................................................................ 18 4.1.Kadar Lemak dan Kadar Air ................................................................................ 18 4.2.Aktivitas Antioksidan ........................................................................................... 20
viii
5.
KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................................. 23 5.1.Kesimpulan ........................................................................................................... 23 5.2.Saran ..................................................................................................................... 23
6.
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 24
7.
LAMPIRAN ............................................................................................................... 28
ix
DAFTAR TABEL Tabel 1. Kadar Air, Kadar Lemak, dan Aktivitas Antioksidan Biji Kakao Selama Proses Fermentasi Spontan .................................................................................. 15 Tabel 2. Hasil Pengukuran Absorbansi Perlakuan I (0,1 ml larutan sampel dan 2,9 ml larutan DPPH ........................................................................................... 28 Tabel 3. Hasil Pengkuran Absorbansi Perlakuan II (0,1 ml larutan sampel dan 3,9 ml larutan DPPH) .......................................................................................... 29
x
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Kakao lindak; buah kakao lindak (a); dan biji kakao yang dilapisi pulp (b)............................................................................................................. 3 Gambar 2. Fermentasi biji kakao secara spontan ............................................................. 10 Gambar 3. Diagram alir penelitian utama ......................................................................... 11 Gambar 4. Perubahan kadar air biji kakao dari jam ke-0 hingga jam ke-120 selama proses fermentasi spontan .............................................................................. 15 Gambar 5. Perubahan kadar lemak biji kakao dari jam ke-0 hingga jam ke-120 selama proses fermentasi spontan ................................................................... 16 Gambar 6. Perubahan aktivitas antioksidan biji kakao dari jam ke-0 hingga jam ke-120 selama proses fermentasi spontan....................................................... 16
xi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Pengukuran Absorbansi Perlakuan I ............................................................ 28 Lampiran 2. Pengukuran Absorbansi Perlakuan II ........................................................... 29 Lampiran 3. Analisa Data Pengukuran Kadar Air ............................................................ 30 Lampiran 4. Analisa Data Pengukuran Kadar Lemak ...................................................... 32 Lampiran 5. Analisa Data Pengukuran Aktivitas Antioksidan ........................................ 34
xii
