PENGARUH DEHIDRASI OSMOSIS DENGAN VARIASI KONSENTRASI LARUTAN GULA DAN LAJU PENGADUKAN TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK, KIMIA, DAN ORGANOLEPTIK BUAH PEPAYA (Carica papaya L.)
SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
Oleh: ANANDA ADI PRASETYA H0912010
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2017
i
PENGARUH DEHIDRASI OSMOSIS DENGAN VARIASI KONSENTRASI LARUTAN GULA DAN LAJU PENGADUKAN TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK, KIMIA, DAN ORGANOLEPTIK BUAH PEPAYA (Carica papaya L.) Yang dipersiapkan dan disusun oleh Ananda Adi Prasetya H 0912010 Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal: Januari 2017 dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan Dewan Penguji Ketua
Anggota I
Anggota II
Dr. Ir. Rofandi Hartanto, M.P. NIP 19650116 199303 1 002
Siswanti, S.T.P., M.Sc. NIK 19860430 201302 01
Dr. Ir. Sigit Prabawa, M.Si. NIP 19640504 199103 1 001
Mengetahui, Universitas Sebelas Maret Fakultas Pertanian Dekan,
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. NIP 1956022 519801 1 001
ii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji dan syukur bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul “Pengaruh Dehidrasi Osmosis dengan Variasi Konsentrasi Larutan Gula dan Laju Pengadukan Terhadap Karakteristik Fisik, Kimia, dan Organoleptik Buah Pepaya (Carica papaya L.)”. Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk mencapai gelar Strata Satu (S-1) Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa selama penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak lepas dari dukungan beberapa pihak oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si. selaku Kepala Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Dr. Ir. Rofandi Hartanto, M.P. selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing penulis saat penelitian hingga penulisan skripsi ini, terima kasih atas bimbingan, nasehat, motivasi, dan pelajaran yang sangat berarti untuk penulis. 4. Siswanti, S.T.P., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing dan memberi arahan kepada penulis saat penelitian hingga penulisan skripsi ini, terima kasih atas bimbingan, nasehat, motivasi, dan pelajaran yang sangat berarti untuk penulis. 5. Dr. Ir. Sigit Prabawa, M.Si. selaku Penguji Skripsi yang telah memberikan arahan serta masukan dan saran demi kesempurnaan skripsi penulis. 6. Danar Praseptiangga, S.T.P., M.Sc, Ph.D. selaku Pembimbing Akademik, terima kasih atas bimbingan dan saran yang telah diberikan kepada penulis. Penulis mendapatkan pelajaran yang akan selalu penulis ingat.
iii
7. Bapak tersayang Arief Rubiono Rusman dan Ibu tercinta Ratri Andamari yang sangat penulis sayangi. Terimakasih atas kasih sayang, dukungan, doa dan pengorbanan yang telah diberikan untuk penulis hingga tahap ini. Skripsi ini merupakan salah satu persembahan kepada Bapak dan Ibu dari penulis sebagai wujud bakti. Semoga Allah SWT senantiasa melindungi dan memberikan berkah-Nya kepada Bapak dan Ibu. 8. Kakak penulis Damar Adi Yudhistira dan Adik Pandu Adi Wardhana. terima kasih telah menjadi penyemangat serta alasan bagi penulis untuk tetap berjuang dan tidak menyerah. Terima kasih karena telah mendukung dan mewarnai hari-hari penulis menjadi lebih ceria. 9. Dosen Ilmu dan Teknologi Pangan (ITP), Pak Dimas, Pak Edhi, Pak Baskara, Pak Basito, Pak Nur Her, Pak Achmad, Pak Danar, Pak Anam, Pak Godras, Pak Kawiji, Pak Bara, Pak Adit, Pak Bambang, Pak Rofandi, Pak Windi, Bu Lia, Bu Esti, Bu Dwi, Bu Uut, Bu Pipin, Bu Asri, Bu Siswanti, Bu Ardhea, Bu Dian, Bu Andri, dan Dosen Fakultas Pertanian yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, atas segala ilmu yang diberikan selama bangku perkuliahan. 10. Staff TU Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan (Pak Joko dan Pak Giyo), laboran THP UNS (Bu Lis, Mbak Dinda dan Pak Slamet). Terima kasih atas kerjasama dan bantuannya selama penelitian skripsi dilakukan. 11. Terima kasih kepada partner seminar dan partner seperjuangan penelitian dalam penyusunan skripsi, Gagah Analdi, Rifqi Auliya, Riris Chritiarini Harningtyas, Dea Juniata dan Aldila Bunga Yanuar Listiari yang selalu bersedia membantu demi kelancaran penulisan penelitian, dan semoga persahabatan yang sudah terjalin bisa tetap terjaga. 12. Terima kasih Febri Trian Pangesti atas segala dorongan, dukungan, bantuan, masukan dan motivasi yang diberikan untuk penulis. Terima kasih telah menemani berjuang dari awal hingga akhir bersama, selalu bersedia membantu demi kelancaran penulisan skripsi, serta sabar dalam menghadapi dalam titik terendah penulis sekalipun. Penulis akan selalu mengingat dan berusaha membalas budi baik yang telah diberikan. Terima kasih banyak.
iv
13. Teman-teman yang berbagi suka dan duka diwaktu penulis membutuhkan bantuan dan semangat, Nabil, Endi, Amiza, Agatha, Vania, Fransi, dan Emira, terima kasih atas segala nasehat, dukungan, dan bantuan dari temanteman. Terima kasih atas persahabatan yang terjalin. 14. Sella, Shabrina, Kustia, Dara, Harrits, Prabu, Rendra, Anis, Bella, Chika, Syauki, Juli, Wono, Ka Farras, Ka Lily, Ka Aditya, Ka Daniel, Ka Ugo, Ka Imam, dan Ka Raka yang menjadi teman bermain dan belajar. Sahabatsahabat yang menemani dan mewarnai masa-masa perkuliahan. Terima kasih atas semua pelajaran hidup yang kalian ajarkan, kasih sayang, waktu, dan perhatian yang kalian berikan. Semoga silaturahmi ini masih dapat terjaga sampai kapanpun dan dimanapun kita berada. Aamiin. 15. Teman-teman dan sabahat seperjuangan Ilmu dan Teknologi Pangan UNS angkatan 2012, terima kasih atas dukungan dan kebersamaannya selama 4 tahun ini, terlalu banyak kenangan indah, pengalaman dan keceriaan selama bersama. Kalian bukan hanya teman, tapi juga keluarga bagi penulis. Semoga sukses untuk kita semua. Tetap menjadi angkatan sensasional yang pernah ada. 16. Teman-teman pengurus HIMAGHITA 2012/2013 dan 2013/2014, terima kasih atas kebersamaan dan pembelajaran berorganisasi selama kuliah. 17. Kakak tingkat dan adik tingkat di Ilmu dan Teknologi Pangan UNS yang sudah memberi masukan, semangat dan bantuan selama penelitian dan penyusunan skripsi. 18. Teman-teman KKN yang banyak memberikan motivasi dan semangat, Harrits, Iyang, Anis, Putri, Ifa, Ivo, Anin, Safitri, Mona, Pita, Bayu, Risnu, Andre dan Almarhuma Rurin, terima kasih atas segala nasehat, dukungan dan bantuan dari teman-teman. Terima kasih atas pertemanan yang terjalin dari KKN Sumberagung. 19. Teman-teman dan segenap guru dari almamater tercinta selama penulis menjalani masa pendidikan di SD Ar-Rahman Bekasi, SMP Negeri 9 Bekasi, dan SMA 5 Bekasi. Terima kasih untuk segala ilmu, pertemanan, dan
v
semangat yang telah diberikan. Semoga dapat menjadi ladang amal untuk kita semua. 20. Dan semua pihak yang turut membantu dan mendukung dalam penulisan skripsi ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Pada penulisan skripsi ini penulis menyadari bahwa masih jauh dari kesempurnaan. Namun penulis tetap berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya.
Surakarta, Januari 2017
Penulis
vi
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ...................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................
ii
KATA PENGANTAR .................................................................................
iii
DAFTAR ISI................................................................................................
vii
DAFTAR TABEL .......................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................
xii
RINGKASAN ..............................................................................................
xiii
SUMMARY...................................................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................
1
A. Latar Belakang ..................................................................................
1
B. Perumusan Masalah ..........................................................................
7
C. Tujuan Penelitian ..............................................................................
8
D. Manfaat Penelitian ............................................................................
8
BAB II LANDASAN TEORI .....................................................................
9
A. Tinjauan Pustaka ............................................................................... 1. Buah Pepaya (Carica papaya L.) ............................................... 2. Dehidrasi Osmosis ......................................................................
9 9 14
B. Kerangka Berpikir .............................................................................
18
C. Hipotesis ...........................................................................................
18
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................
19
A. Tempat dan Waktu Penelitian ...........................................................
19
B. Bahan dan Alat ..................................................................................
19
C. Tahapan Penelitian ............................................................................
21
D. Metode Analisis Data ........................................................................
24
E. Perancangan Penelitian .....................................................................
25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................
27
A. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................... 1. Kadar Air..................................................................................... 2. Solid Gain ................................................................................... 3. Penurunan bobot (Weight Reduction) .........................................
27 27 32 34
vii
4. 5. 6. 7.
Total Padatan Terlarut ................................................................. Vitamin C ................................................................................... Total Asam .................................................................................. Kekerasan Bahan.........................................................................
38 42 46 49
B. Sifat Organoleptik Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya ........................ 1. Warna ......................................................................................... 2. Rasa ............................................................................................ 3. Aroma......................................................................................... 4. Tekstur........................................................................................ 5. Overall........................................................................................
53 53 55 57 58 60
C. Penentuan Perlakuan Terbaik Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya ......
62
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................
66
A. Kesimpulan .......................................................................................
66
B. Saran ..................................................................................................
66
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................
67
LAMPIRAN .................................................................................................
73
viii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Kandungan Kimia Pepaya per 100 gram .......................................... 11 Tabel 3.1 Bahan-Bahan Analisis Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya .................. 20 Tabel 3.2 Alat-Alat Analisis Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya ......................... 20 Tabel 3.3 Metode Analisis Metode Analisis Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 24 Tabel 3.4 Rancangan Acak Lengkap Dua Faktor Dehidrasi Osmosis Pepaya... 26 Tabel 4.1 Hasil Analisis Kadar Air Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 28 Tabel 4.2 Hasil Analisis Solid Gain Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 32 Tabel 4.3 Hasil Analisis Penurunan Bobot (Weight Reduction) Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) ........................................ 35 Tabel 4.4 Hasil Analisis Total Padatan Terlarut (TPT) Dehidrasi Osmosis Pepaya (Carica papaya L.) ................................................................ 39 Tabel 4.5 Hasil Analisis Vitamin C Dehidrasi Osmosis Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 42 Tabel 4.6 Hasil Analisis Total Asam Dehidrasi Osmosis Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 46 Tabel 4.7 Hasil Analisis Kekerasan Bahan Dehidrasi Osmosis Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 50 Tabel 4.8 Hasil Analisis Kesukaan Warna Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 51 Tabel 4.9 Hasil Analisis Kesukaan Rasa Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 55 Tabel 4.10 Hasil Analisis Kesukaan Aroma Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 57 Tabel 4.11 Hasil Analisis Kesukaan Tekstur Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 58 Tabel 4.12 Hasil Analisis Kesukaan Overall Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) ............................................................................. 61 Tabel 4.13 Hasil Analisis Fisik, Kimia, dan Sensori Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) ................................................................ 63
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Buah Pepaya (Carica papaya L.) ..................................................... 10 Gambar 2.2 Transfer Air dan Solute Dalam Proses Dehdirasi Osmosis ............. 15 Gambar 2.3 Kerangka Berpikir Penelitian Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya ..... 18 Gambar 3.1 Diagram Alir Tahapan Penelitian Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya .............................................................................................. 21 Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) .......................................................................... 22 Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Uji Organoleptik Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) .............................................................. 23 Gambar 3.4 Proses Analisis Kimia dan Fisik Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya (Carica papaya L.) .......................................................................... 24 Gambar 4.1 Kadar Air Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya Larutan Gula Konsentrasi 40% dengan Variasi Laju Pengadukan ........................ 29 Gambar 4.2 Kadar Air Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya Larutan Gula Konsentrasi 50% dengan Variasi Laju Pengadukan ........................ 30 Gambar 4.3 Kadar Air Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya Larutan Gula Konsentrasi 60% dengan Variasi Laju Pengadukan ........................ 30 Gambar 4.4 Grafik Solid Gain Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya ....................... 33 Gambar 4.5 Grafik Penurunan Bobot Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya ............. 36 Gambar 4.6 Grafik Total Padatan Terlarut (TPT) Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya .............................................................................................. 41 Gambar 4.7 Grafik Kadar Vitamin C Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya ............. 44 Gambar 4.8 Grafik Kadar Total Asam Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya ........... 48 Gambar 4.9 Grafik Keras Bahan Dehidrasi Osmosis Buah Pepaya .................... 51
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1 Borang Analisis Uji Sensoris ................................................... 73 Lampiran 2 Metode Analisis ....................................................................... A. Kadar Air ............................................................................... B. Solid Gain .............................................................................. C. Penurunan Bobot ................................................................... D. Vitamin C .............................................................................. E. Kadar Total Asam .................................................................. F. Total Padatan Terlarut............................................................ G. Kekerasan Buah.....................................................................
74 74 74 75 75 75 76 76
Lampiran 3 Rekapitulasi Hasil Uji Sensoris ............................................... 77 Lampiran 4 Data Analisis Sifat Fisik dan Kimia ........................................ A. Kadar Air Interval 6 jam ....................................................... B. Penurunan Bobot ................................................................... C. Solid Gain .............................................................................. D. Kadar Air Dehidrasi Osmosis 24 jam ................................... E. Total Padatan Terlarut ........................................................... F. Kadar Vitamin C .................................................................... G. Uji Kekerasan Bahan ............................................................. H. Kadar Total Asam .................................................................
83 83 84 85 86 87 88 89 90
Lampiran 5 Data Hasil Analisis SPSS Sifat Fisik dan Kimia ..................... A. Kadar Air Dehidrasi Osmosis 24 jam ................................... B. Penurunan Bobot ................................................................... C. Solid Gain .............................................................................. D. Kadar Asam ........................................................................... E. Kadar Vitamin C .................................................................... F. Total Padatan Terlarut............................................................ G. Uji Kekerasan Bahan .............................................................
91 91 94 98 102 106 110 113
Lampiran 6 Data Hasil Analisis SPSS Uji Organoleptik ............................ A. Warna .................................................................................... B. Aroma .................................................................................... C. Rasa ....................................................................................... D. Tekstur................................................................................... E. Overall ...................................................................................
117 117 120 123 126 129
Lampiran 7 Tabel F: Titik Persentase Distribusi F Probabilita 0,05 ........... 132 Lampiran 8 Dokumentasi Penelitian ........................................................... 134
xi
PENGARUH DEHIDRASI OSMOSIS DENGAN VARIASI KONSENTRASI LARUTAN GULA DAN LAJU PENGADUKAN TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK, KIMIA, DAN ORGANOLEPTIK BUAH PEPAYA (Carica papaya L.) ANANDA ADI PRASETYA H0912010 RINGKASAN Buah pepaya memiliki angka produksi yang besar di Indonesia terutama pada musim panen tiba. Buah pepaya memiliki kadar air yang tinggi, sehingga tidak awet dalam penyimpanan. Teknologi pengawetan dehidrasi osmosis adalah sebuah metode pengurangan kadar air dengan cara perendaman pada larutan hipertonik. Selain itu, dehidrasi osmosis juga digunakan sebagai pretreatment proses pengeringan buah atau sayur yang mempunyai fungsi untuk menjaga sifat fungsional, sensoris, dan nutrisi bahan pangan tetap utuh. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh kinerja dehidrasi osmosis buah pepaya terhadap karakteristik fisik (solid gain, weight reduction, dan kekerasan), kimia (kadar air, TPT, vitamin C, total asam) dan organoleptik (warna, aroma, rasa, tekstur, dan overall). Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RALF) yang terdiri dari dua faktor yaitu, variasi konsentrasi larutan gula (40, 50, dan 60%) dan variasi kecepatan putar pengadukan (10, 20, dan 30 rpm). Rasio antara larutan yang digunakan dengan sampel yaitu 30:1 serta diaduk selama 24 jam. Data yang diperoleh selanjutnya dianalisis secara statistik dengan metode two way ANOVA dengan taraf signifikansi 0,05 untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan perlakuan. Jika terdapat perbedaan, maka akan dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT). Hasil penelitian ini menunjukan bahwa, pada proses dehidrasi osmosis buah pepaya dengan semakin tingginya konsentrasi larutan gula dan laju pengadukan yang digunakan, maka kadar air dan kekerasan bahan dehidrasi osmosis buah pepaya akan semakin rendah. Namun, semakin tinggi konsentrasi larutan gula dan laju pengadukan yang digunakan nilai solid gain, weight reduction, kadar vitamin C, total asam, dan jumlah padatan terlarut dalam dehidrasi buah pepaya semakin tinggi. Pada penelitian ini juga dilihat interaksi konsentrasi gula dan laju pengadukan dehidrasi osmosis pada karakteristik organoleptik yang memperlihatkan pengaruh berbeda nyata terhadap aroma dan tekstur buah pepaya. Dehidrasi osmosis buah pepaya dengan konsentrasi larutan gula 60% dan laju pengadukan 30 rpm dipilih sebagai perlakuan terbaik. Kata kunci: Dehidrasi osmosis, laju pengadukan, larutan gula, pepaya
xii
EFFECT OF OSMOTIC DEHYDRATION WITH VARIATION OF SUGAR SOLUTION AND AGITATION RATE TO PHYSICAL, CHEMICAL, AND ORGANOLEPTIC CHARACTERISTIC OF PAPAYA (Carica papaya L.) ANANDA ADI PRASETYA H0912010 SUMMARY Papaya has a large number of production in Indonesia especially in harvest season. Meanwhile, papaya has a high water content so its not durable in storage. Osmotic dehydration as preservation technology is a water content reduction technique in submersion of high concentrated solution. In addition, osmotic dehydration is used as pretreatment process of drying fruits or vegetables that have function to keep functional properties, sensorial, and nutritional foodstuffs without changing their integrity. The purpose of this study was to determine the effect of the performance of osmotic dehydration of papaya against physical charateristics (solid gain, weight reduction, dan hardness), chemical characteristics (water content, total dissolved solid, vitamin C, total acid) and organoleptic (colour, odor, flavour, texsture, dan overall). The experimental design used was Completely Randomized Factorial Design consisting of two factor: variations in the concentration of sugar solution (40%, 50% and 60%) and variations of agitation (10 rpm, 20 rpm and 30 rpm). The ratio of solution to sample is 30:1 and it is stired for 24 hour. Data were analyzed statistically by method of two way ANOVA with a significance level of 0,05 to determine whether there is a difference of treatment. If there is a difference, it will proceed with Duncan Multiple Range Test (DMRT). These results indicate that, in the process of osmotic dehydration of papaya fruit with the high concentration of sugar solution and agitation rate is used, the water content and material hardness osmotic dehydration of papaya would be lower. However, the higher the concentration of sugar solution and agitation rate the solid gain, weight reduction, vitamin C, total acid, and total dissolved solids in the dehydration of papaya fruit is higher. In this study also seen the interaction of sugar concentration and agitation rate of osmotic dehydration on organoleptic characteristics showing a significantly different effect on the aroma and texture of papaya fruit. Osmotic dehydration of papaya with 60% sugar solution concentration and 30 rpm agitation rate was choosen as the best treatment. Keywords: Osmotic dehydration, agitation, sugar solution, papaya
xiii
