PENGEMBANGAN SERBUK PEWARNA ALAMI ANGKAK ) DENGAN …repository.unika.ac.id/17414/1/14.I1.0183 AUDREY ARDIAN PRANOT… · pengembangan serbuk pewarna alami angkak (monascus sp.) dengan

PENGEMBANGAN SERBUK PEWARNA ALAMI ANGKAK

(Monascus sp.) DENGAN BERBAGAI METODE PENGERINGAN

DAN KONSENTRASI SOY PROTEIN ISOLATE SEBAGAI

ENKAPSULAN

DEVELOPMENT OF NATURAL FOOD COLORANT FROM

RED YEAST RICE (Monascus sp.) WITH VARIATION OF DRYING

METHODS AND CONCENTRATION OF SOY PROTEIN ISOLATE

AS ENCAPSULANT

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana

Teknologi Pangan

Oleh:

AUDREY ARDIAN PRANOTO

14.I1.0183

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2018

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi berjudul “PENGEMBANGAN

SERBUK PEWARNA ALAMI ANGKAK (MONASCUS SP.) DENGAN

BERBAGAI METODE PENGERINGAN DAN KONSENTRASI SOY PROTEIN

ISOLATE SEBAGAI ENKAPSULAN” ini tidak merupakan karya yang pernah

digunakan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan

sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya yang pernah ditulis atau

diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis dalam naskah ini dan disebutkan

dalam daftar pustaka.

Apabila dikemudian hari terbukti bahwa 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 Semarang dan atau

peraturan perundang-undangan yang berlaku.

Semarang, 5 Juni 2018

Audrey Ardian Pranoto

14.I1.0183

i

RINGKASAN

Pembuatan serbuk pewarna pigmen angkak dapat memperpanjang umur simpan karena

memiliki kadar air yang lebih rendah, serta memperluas aplikasi penggunaan pewarna

alami dari pigmen angkak. Cabinet drying, vacuum oven drying, dan freeze drying

merupakan metode yang dapat digunakan untuk membuat produk menjadi serbuk.

Freeze drying merupakan metode yang mampu menjaga komponen biologis termasuk

pigmen angkak, namun memiliki kelemahan yaitu tidak hemat energi karena proses

pengeringan berlangsung relatif lama dan biaya operasional yang tinggi. Oleh sebab itu

perlu adanya penelitian untuk menentukan metode pengeringan lain yang dapat

menghasilkan kualitas serupa dengan hasil freeze drying namun lebih ekonomis dalam

penggunaan energi dan biaya operasional. Namun dalam metode pengeringan

menggunakan panas diperlukan suatu teknik yang mampu melindungi komponen

biologis seperti pigmen pewarna alami, yaitu teknik enkapsulasi. Oleh sebab itu perlu

adanya penelitian untuk menentukan penambahan konsentrasi bahan penyalut sehingga

serbuk yang dihasilkan dengan pengeringan panas mampu menghasilkan kualitas serupa

dengan hasil freeze drying. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui

pengaruh konsentrasi jenis enkapsulan dan metode pengeringan terhadap karakteristik

serta stabilitas serbuk pigmen angkak. Enkapsulasi memiliki kemampuan untuk

melindungi komponen aktif dalam bahan pangan sehingga mampu mencegah hilangnya

kandungan volatil selama proses pengeringan berlangsung. Dalam penelitian ini

digunakan soy protein isolate (SPI) sebagai enkapsulan dengan konsentrasi 5%, 10%,

dan 15%. Metode pengeringan yang dilakukan adalah cabinet drying dan vacuum oven

drying yang akan dibandingkan karakteristik serbuknya dengan hasil pengeringan freeze

drying. Ekstraksi pigmen angkak dilakukan dengan menggunakan aquades dengan

perbandingan 1:10. Pengujian dilakukan terhadap rendemen, kadar air, aktivitas

antioksidan dengan metode DPPH, intensitas warna, kelarutan serbuk dalam air, serta

stabilitas warna dalam suhu 30oC, 60

oC, dan 100

oC. Hasil penelitian ini yaitu

peningkatan konsentrasi soy protein isolate akan menyebabkan peningkatan rendemen,

kecerahan (L*), dan kadar air serbuk angkak; namun menyebabkan penurunan aktivitas

antioksidan, intensitas warna (a* dan b*), tingkat kelarutan dalam air. Jika ketiga

metode pengeringan dibandingkan maka urutan serbuk hasil pengeringan terbaik yaitu

freeze drying, cabinet drying, dan vacuum oven drying. Namun serbuk hasil

pengeringan vacuum oven drying dan cabinet drying memiliki karakteristik yang sama

dengan freeze drying. Serbuk pewarna angkak metode pengeringan cabinet drying

dengan konsentrasi 5% memiliki stabilitas terhadap suhu panas lebih baik dibanding

serbuk hasil vacuum oven drying pada konsentrasi 5%. Hal ini dapat dilihat dari hasil uji

stabilitas warna pada 3 tingkat suhu pengeringan.

ii

SUMMARY

Production of red-yeast rice powder as natural food colorant can extend shelflife

because it has a lower moisture content, and extends the application of the us of natural

colorant from red yeast-rice pigment. Cabinet drying, vacuum oven drying, and freeze

drying are the methods that can be used to make the ingredients into a powder. Freeze

drying is a method that can maintain the biological components including pigment, but

it has a disadvantadges that is not energy efficient because the process takes place

relatively long time and high operational costs. Therefore, the research is needed to

determine other drying methods that can produce a product that has quality similar to

freeze drying method but more economical in energy use and operational costs.

However, in drying using heat, it is necessary to have a technique capable to protecting

biological component such as pigment, i.e. encapsulation. Therefore, the research is

needed to deterime the addition of concentration of encapsulation materials so the

powder produced using heat has similar quality to freeze drying. The purpose of this

study is to determine the effect concentration of encapsulant and drying method on the

characteristics and stability of pigment red-yeast rice powder. Encapsulation has the

ability to protect the active components in foods so it prevent the loss of volatile content

during the drying process. In this study used soy protein isolate (SPI) encapsulant with

concentrations of 5%, 10%, and 15%. The drying method used is cabinet drying and

vacuum oven drying which will compare the powder characteristics with freeze drying.

red yeast-rice pigment were extracted using aquades at a ratio of 1:10. Analysis were

performed on yield, moisture content, antioxidant activity with DPPH method, color

intensity, solubility in water, and stability in temperature 30oC, 60

oC, and 100

oC. The

result of this research is the increase of soy protein isolate concentration will lead to an

increase in yield, brightness (L*), and moisture content, but causes decreased

antioxidant activity, color intensity, and solubility. If all drying methods are compared,

then the best drying powder sequence is freeze drying, cabinet drying, and vacuum oven

drying. However, the powder of vacuum oven drying and cabinet drying has the same

characteristics as freeze drying. The pigment powder which made by cabinet drying

with 5% concentrastion has stability to heat temperature better than powder which

made by vacuum oven drying at 5% concentration. It can be seen from the color

stability test at three levels of heat.

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat,

kasih karunia dan penyertaan-Nya sampai saat ini sehingga dapat menyelesaikan

Laporan Skripsi yang berjudul “Produksi Serbuk Pewarna Alami Angkak (Monascus

sp.) Dengan Berbagai Metode Pengeringan dan Konsentrasi Soy Protein Isolate” untuk

memenuhi syrat untuk mencapai gelar sarjana Teknologi Pangan.

Keberhasilan dan kelancaran dalam usaha penulisan skripsi ini tidak terlepas dari

berbagai bantuan, bimbingan, serta dukungan dari berbagai pihak. Maka dari itu pada

kesempatan ini Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan anugrah dan karunia-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan Laporan Skripsi ini.

2. Bapak Dr. R. Probo Y. Nugrahedi, STP, MSc., selaku Dekan Fakultas Teknologi

Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang telah memberikan

kesempatan kepada penulis untuk melaksanakan skripsi ini.

3. Ibu Novita Ika Putri, S.TP, MS., selaku Dosen Pembimbing I yang telah membantu

memperlancar penyelesaian Laporan Skripsi dengan memberikan bimbingan kepada

Penulis dengan penuh kesabaran.

4. Ibu Dr. V. Kristina Ananingsih, ST, MSc., selaku Dosen Pembimbing II yang telah

membantu memperlancar penyelesaian Laporan Skripsi dengan memberikan saran

dan bimbingan kepada Penulis.

5. Mas Soleh, Mas Pri, dan Mbak Agatha selaku laboran Fakultas Teknologi Pertanian

Unika Soegijapranata atas kesabarannya membimbin penulis selama melaksanakan

penelitian di laboratorium.

6. Papa, Mama, Cik Leticia, dan Mikha, yang telah memberikan doa dan semangat

kepada Penulis sehingga dapat menjalani skripsi dnegan baik.

7. Priska Adina C. R., Melvern Jan Chance, Elizabeth Gracia E., selaku rekan

seperjuangan dalam penelitian ini yang selalu memberikan waktu dan saran dalam

menyelesaikan skripsi ini.

8. Priska Adina Chandra Rahardjo yang selalu memberikan dukungan, semangat, dan

mendampingi Penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.

iv

9. Jordan, Roy, Yosua, JC, Michael, Refido, serta seluruh teman dan sahabat yang

telah memberi bantuan, doa, dan semangat selama perkuliahan dari awal hingga

skripsi.

10. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan saran serta kritik dalam

pelaksanaan hingga penulisan laporan skripsi yang tidak dapat disebutkan satu

persatu.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan skripsi ini masih jauh dari

sempurna serta masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis tetap

mengharapkan adanya berbagai kritik dan saran yang bersifat membangun dari para

pembaca dan pihak untuk dapat menyempurnakan isi dari laporan ini. Akhir kata,

Penulis berharap agar laporan ini dapat bermanfaat dan memberikan pengetahuan bagi

para pembaca dan semua pihak yang membutuhkan.

Semarang, 5 Juni 2018

Penulis

v

DAFTAR ISI

RINGKASAN .................................................................................................................... i

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iii

DAFTAR ISI .................................................................................................................... v

DAFTAR TABEL .......................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................... ix

1. PENDAHULUAN ........................................................................................................ 1

1.1. Latar Belakang ........................................................................................................ 1

1.2. Tinjauan Pustaka .................................................................................................... 3

1.2.1. Angkak .................................................................................................................... 3

1.2.2. Pengeringan ............................................................................................................. 4

1.2.3. Soy Protein Isolate (SPI) ......................................................................................... 7

1.3. Tujuan Penelitian ........................................................................................................ 8 2. MATERI DAN METODE ........................................................................................... 9

2.1. Waktu dan Tempat Penelitian..................................................................................... 9

2.2. Materi ......................................................................................................................... 9

2.2.1. Alat ......................................................................................................................... 9

2.2.2. Bahan ...................................................................................................................... 9

2.3. Metode ........................................................................................................................ 9

2.3.1. Pembuatan Serbuk Pigmen Angkak ....................................................................... 9

2.3.2. Proses Pembuatan Serbuk Pewarna Angkak ........................................................ 11

2.3.3. Desain Rancangan Penelitian ............................................................................... 12

2.3.4. Analisa Data ......................................................................................................... 15

3. HASIL PENELITIAN ................................................................................................ 16

3.1. Foto Produk Serbuk Pewarna Angkak ..................................................................... 16

3.2. Rendemen Serbuk Pewarna Angkak ........................................................................ 16

3.3. Kadar Air Dry Basis Serbuk Pewarna Angkak ........................................................ 17

3.4. Karakteristik Serbuk Pewarna Angkak..................................................................... 18

3.4.1. Karakteristik Fisik Serbuk Pewarna Angkak........................................................ 18

3.4.2. Karakteristik Kimia Serbuk Pewarna Angkak ..................................................... 23

4. PEMBAHASAN ......................................................................................................... 25

4.1. Pembuatan Serbuk Pewarna Angkak ........................................................................ 25

4.2. Rendemen Serbuk Pewarna Angkak ........................................................................ 27

4.3. Kadar Air Serbuk Pewarna Angkak ......................................................................... 28

4.4. Karakteristik Fisik Serbuk Pewarna Angkak ........................................................... 29

4.4.1. Intensitas Warna Serbuk Pewarna Angkak .......................................................... 29

4.4.2. Kelarutan Serbuk Pewarna Angkak ...................................................................... 30

4.4.3. Stabilitas Warna Terhadap Suhu .......................................................................... 31

4.5. Karakteristik Kimia Serbuk Pewarna Angkak.......................................................... 33

4.5.1. Aktivitas Antioksidan Serbuk Pewarna Angkak .................................................. 33

vi

5. KESIMPULAN .......................................................................................................... 36

5.1. Kesimpulan ............................................................................................................... 36

5.2. Saran ......................................................................................................................... 36

6. DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 37

7. LAMPIRAN ............................................................................................................... 40

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Rendemen Serbuk Pewarna Alami Angkak ..................................................... 16

Tabel 2. Kadar Air Dry Basis Serbuk Pewarna Alami Angkak ..................................... 17

Tabel 3. Intensitas Warna Serbuk Pewarna Alami Angkak ........................................... 18

Tabel 4 Kelarutan Serbuk Pewarna Alami Angkak........................................................ 20

Tabel 5. Aktivitas Antioksidan Serbuk Pewarna Alami Angkak ................................... 23

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Angkak (Monascus sp.) ................................................................................... 3

Gambar 2. Cabinet Dryer .................................................................................................. 5

Gambar 3. Vacuum Oven Dryer ........................................................................................ 6

Gambar 4. Mekanisme Freeze Drying .............................................................................. 6

Gambar 5. Proses Pembuatan Serbuk Pewarna Angkak ................................................. 11

Gambar 6. Desain Rancangan Penelitian ........................................................................ 12

Gambar 7. Serbuk Hasil Pengeringan (a) Cabinet Drying dan (b) Vacuum Oven

Drying ........................................................................................................... 16

Gambar 8. Serbuk Pengeringan (a) Cabinet Drying, (b) Vacuum Oven Drying, dan

(c) Freeze Drying .......................................................................................... 16

Gambar 9. Hubungan Kelarutan Terhadap Konsentrasi Soy Protein Isolate dan

Metode Pengeringan .................................................................................... 21

Gambar 10. Stabilitas Warna Serbuk Angkak Vacuum Oven Drying SPI 5% ................ 21

Gambar 11. Stabilitas Warna Serbuk Angkak Freeze Drying SPI 15% ......................... 22

Gambar 12. Stabilitas Warna Serbuk Angkak Cabinet Drying SPI 5% .......................... 22

Gambar 13. Hubungan Aktivitas Antioksidan Terhadap Konsentrasi Soy Protein

Isolate dan Metode Pengeringan .................................................................. 24

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Uji Normalitas Data (Kolmogorov-Smirnov) ............................................ 40

Lampiran 2. Uji Two-Way Anova (Duncan) ................................................................... 41

Lampiran 3. Intensitas Warna ......................................................................................... 47

Lampiran 4. Stabilitas Warna ......................................................................................... 49

Lampiran 5. Foto Larutan Pewarna Alami Angkak ....................................................... 50