22

BAB III

KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS

PENELITIAN

3.1 Kerangka Berpikir

Yoghurt adalah salah satu minuman susu fermentasi dengan aroma yang khas

dan asam. Yoghurt mengandung protein 4-6%, lemak 0,1-1%, laktosa 2-3%, asam

laktat 0,6-1,3%, dan pH 3,8-4,6% (Susilorini dan Sawitri, 2007). Yoghurt berbahan

dasar susu, namun susu mudah rusak oleh mikroorganisme. Untuk mengatasi hal

tersebut, dilakukan pengolahan dan pengawetan, antara lain dengan fermentasi susu

menjadi yoghurt.

Produk hasil olahan ini merupakan hasil pengawetan susu sehingga

menghasilkan cita rasa melalui fermentasi bakteri asam laktat (BAL), yaitu L.

bulgaricus dan S. thermophillus. Perubahan tekstur susu menjadi yoghurt diakibatkan

oleh aktivitas fermentasi BAL yang memecah protein menjadi asam laktat yang akan

menurunkan pH susu. Turunnya pH sangat berpengaruh terhadap tidak stabilnya

protein dan menyebabkan koagulasi pada susu sehingga terbentuklah tekstur khas

yoghurt (Rauf, 2008).

Salah satu bahan yang dapat digunakan dalam pembuatan yoghurt alternatif

adalah yoghurt dengan bahan baku rempah. Yoghurt dengan bahan utama susu

dengan penambahan rempah dapat menaikkan nilai gizi dari yoghurt. Hal itu

dikarenakan rempah mengandung senyawa bioaktif yang berfungsi sebagai

23

antimikrobia, antioksidan, antidiabetes, antitumor, dan lainnya. Oleh karena itu,

rempah-rempah banyak dikembangkan menjadi minuman herbal karena dipercaya

tidak mempunyai efek samping yang berbahaya (Parthasarathy et al., 2009).

Kunir (Curcuma domestica val.) adalah rempah-rempah yang memiliki

banyak manfaat. Penelitian yang dilakukan oleh Hernawan dan Setiawan (2003)

membuktikan bahwa rimpang tanaman curcuma Sp. mengandung Reboisme in

Activating Protein (RIP), yaitu protein toksik yang diduga mampu memghambat

pertumbuhan sel kanker. Anggarwal (2005) melaporkan bahwa kunir (Curcuma

domestica) dapat mencegah kerusakan hati yang diinduksi dengan karbon tetraklorida

(CCl4), galaktosamin dan parasetamol dosis tinggi.

Kunir dapat diolah menjadi produk minuman sari kunir asam. Pada penelitian

ini sari kunir asam akan akan diolah menjadi produk minuman fermentasi seperti

yoghurt. Kandungan senyawa bioaktif pada kunir dapat menambah manfaat lebih

dari produk yoghurt. Bahan tambahan buah asam (Tamarindus indica L.) akan

memperkaya kandungan dari yoghurt yang akan diolah menjadi yoghurt kunir asam,

Penggunaan bahan nabati seperti sari kunir asam sebagai bahan baku

pembuatan yoghurt tentu tidak mudah, karena yoghurt dibuat dari bahan baku berupa

susu, seperti susu sapi, susu kambing, susu kerbau, dan susu kedelai. Kandungan

laktosa pada susu hewani jauh lebih besar dari susu nabati, seperti susu kedelai.

Namun penggunaan susu nabati juga harus ditambahkan susu skim untuk

menghasilkan yoghurt dengan kualitas dan nilai gizi yang baik. Susu skim adalah

susu yang mengandung semua kandungan susu kecuali lemak yang telah dikurangi

24

hingga tersisa 0,5% (Potter,1986). Yoghurt berbasis bahan nabati hampir tidak

mengandung laktosa. Alternatif yang dapat dilakukan adalah penambahan susu skim.

Minuman sari kunir dan sari asam mempunyai aktivitas antioksidan karena

mengandung senyawa fenolik (Yusup, 2001). Hasil penelitian Septiana (2004)

menunjukkan bahwa peningkatan proporsi buah asam diatas 40% pada campuran

kunir asam menyebabkan penghambatan aktivitas antioksidan. Hal ini terjadi karena

senyawa fenolik yang terekstrak mengandung campuran senyawa kompleks yang

polaritasnya, sifat antioksidan, dan prooksidannya berbeda, sehingga menyebabkan

perubahan sinergis dan antagonis antara senyawa yang terkandung (Kahkonen, 2001 )

Pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan yoghurt berbahan sari kunir

asam dengan penambahan variasi konsentrasi buah asam (Tamarindus indica L.) dan

susu skim sebagai sumber laktosa. Jika penambahan variasi konsentrasi buah asam

(Tamarindus indica L.) dan susu skim tepat akan diperoleh yoghurt kunir asam

dengan karakteristik baik seperti, kandungan air dan abu yang sesuai dengan standar

yang diizinkan oleh SNI, meningkatkan kadar protein sehingga mampu memenuhi

asupan protein bagi tubuh, kadar lemak yang rendah karena terbuat dari bahan alami

sari kunir asam serta semakin tingginya kandungan asam laktat sehingga yoghurt ini

baik bagi penderita lactose intolerance.

25

3.2 Kerangka Konseptual

Gambar 3.1

Bagan kerangka konsep penelitian

Keterangan :

Penelitian yang sudah dilakukan

……….. Penelitian yang akan dilakukan (baru)

26

3.3 Hipotesis Penelitian

Berdasarkan kerangka dan konsep penelitian , dapat dirumuskan hipotesis

yaitu :

1 Variasi konsentrasi buah asam (Tamarindus indica L.) dan susu skim

berpengaruh terhadap kualitas yoghurt kunir asam

2 Kombinasi penambahan buah asam (Tamarindus indica L.) dan susu skim

pada konsentrasi tertentu akan menghasilkan kualitas yoghurt kunir asam

sesuai SNI 01-2981-2009.

27

BAB IV

MATERI DAN METODE PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan

perlakuan kombinasi konsentrasi buah asam (Tamarindus indica L) (A) (30%, 40%,

dan 50%) dan susu skim (S) (5%, 10%, dan 15%). Perlakuan diatur dengan

pengacakan lengkap sehingga setiap unit percobaan memiliki peluang yang sama

untuk mendapatkan setiap perlakuan. Rancangan yang digunakan terdiri sembilan

perlakuan. Bagan rancangan penelitian disajikan pada Gambar 4.1.

Konsentrasi

susu skim

Konsentrasi buah asam (Tamarindus indica L)

30% (A1) 40% (A2) 50% (A3)

5% A1S1 A2S1 A3S1

10% A1S2 A2S2 A3S2

15% A1S3 A2S3 A3S3

Gambar 4.1

Bagan rancangan penelitian

Keterangan :

A1S1 : 30% Tamarindus indica L.

+ 5% susu skim

A2S3 : 40% Tamarindus indica L.

+ 15 % susu skim

A1S2 : 30% Tamarindus indica L.

+ 10% susu skim

A3S1 : 50% Tamarindus indica L.

+ 5 % susu skim

A1S3 : 30% Tamarindus indica L.

+ 15% susu skim

A3S2 : 50% Tamarindus indica L.

+ 10 % susu skim

A2S1 : 40% Tamarindus indica L.

+ 5% susu skim

A3S3 : 50% Tamarindus indica L.

+ 15 % susu skim

A2S2 : 40% Tamarindus indica L.

+ 10 % susu skim

28

4.2 Variabel Penelitian

1 Varibel bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah :

a Konsentrasi buah asam yaitu 30%, 40%, dan 50% (b/b) dari sari kunir

b Konsentrasi susu skim yaitu 5%, 10%, dan 15% (b/v) dari sari kunir

2 Variabel tergantung

Variabel tergantung dala penelitian ini adalah :

Sifat fisika (penampakan, konsistensi, bau, rasa, dan viskositas), Sifat kimia

(pH, kadar abu, kadar lemak total, kadar protein total, kadar asam laktat,

cemaran logam Pb dan Cu, serta kadar kurkumin, dan sifat mikrobiologi Total

Coliform dan E.coli.

3 Variabel terkendali

Variabel terkendali dalam penelitian ini adalah :

Jumlah rimpang kunir 750 gram, volume air 3 liter, gula merah 10% (b/v),

volume sari kunir (100 mL), suhu, gula pasir 10% (b/v), CMC 1% (b/v), dosis

bakteri L. bulgaricus dan S. thermopilus sebanyak 5% dari volume sari kunir,

dan panjang waktu fermentasi (24 jam).

4.3 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juni 2014 sampai Desember 2014 yang

dilakukan di Laboratorium Fakultas Teknologi Pertanian, UPT. Laboratorium

Analitik Universitas Udayana, Laboratorium RnD PT. Bali Sari,

dan Quantum Sarana Medik Denpasar.

29

4.4 Alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari alat gelas, yaitu gelas

ukur 1000 mL, gelas ukur 50 mL, termometer, spatula, Erlenmeyer 250 mL, biuret,

labu ukur 100 mL, labu ukur 25 mL, corong gelas, labu ukur 10 mL, pipet steril 1 mL

dan 10 mL, rak tabung reaksi, dan pipet ukur 10 mL. Alat non-gelas yang digunakan

dalam penelitian ini adalah panci, pengaduk kayu, cawan pengabuan, ball filler,

aluminium foil, kemasan pot dan cup. Peralatan yang digunakan pada penelitian ini

terdiri dari jarum ose, hot plate, neraca analitik (Shimadzu ATY 224) seperangkat

alat soxhlet, kondensor, pemanas listrik, seperangkat alat Kjeldahl, oven (Blue M),

furnace (Barnstead Thermolyne 47900), desikator, waterbath (Thermology), vortex

(Thermolyne Maxy Mix), Viscometer (Brookfield DV-II), spektrofotometer UV-Vis

(Scientific), seperangkat HPLC (ICI Instruments Shimadsu), dan ICPE-9000

(Shimadsu).

4.5 Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

4.5.1 Bahan pembuatan yoghurt : rimpang kunir (Curcuma domestica Val.), buah

asam (Tamarindus indica L.), starter Lactobacillus bulgaris dan Streptococus

thermophillus (yoghurt plain), gula pasir, carboxy methile sellulase (CMC),

dan susu skim (Anlene).

4.5.2 Bahan kimia yang digunakan adalah asam sulfat 96%, asam nitrat 37%, asam

klorida 4N, asam klorida 0,1N, n-hexan, natrium hidroksida 30%, asam

30

oksalat, asam borat 10% larutan standar asam-asam organik 100 mM, ,

indikator phenol pthalein, larutan natrium hidroksida 30%, asam asetat glasial,

asam propionat, asam butirat, asam laktat, standar kurkumin, akuades, dan

media (LBSS, LBDS, dan BGLB).

4.6 Prosedur Kerja

4.6.1 Penyiapan sampel

Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah satu kg rimpang kunir

(Curcuma domestica Val.), buah asam (Tamarindus indica L.), dan air. Sebanyak

satu kg kunir dicuci dengan air mengalir lalu dikupas, diiris, dan diblender. Buah

asam (Tamarindus indica L.) dipisahkan dari kulit dan bijinya.

4.6.2 Pembuatan minuman sari kunir asam (Septiana, 2004)

Sari kunir dibuat dengan cara, kunir yang telah diblender sebanyak 750 g

dibagi menjadi tiga lalu direbus dengan air masing-masing sebanyak satu liter selama

20-30 menit, sari kunir disaring hingga diperoleh filtrat kunir. Kemudian ditambahi

gula merah sebanyak 10% (b/v). Sari kunir dibagi menjadi tiga bagian. Setiap

perlakuan akan mendapatkan sari kunir sebanyak 100 mL lalu ditambahi ekstrak buah

asam yang telah dihaluskan dengan mortar sebanyak 30%, 40%, dan 50% (b/b). Sari

kunir bersama buah asam direbus hingga mendidih. Setelah mendidih, sari kunir

asam disaring. Sari kunir asam siap digunakan untuk pembuatan yoghurt kunir asam.

4.6.3 Pembuatan yoghurt kunir asam (Hidayat et al., 2006)

31

Disiapkan sembilan perlakuan sari kunir asam lalu ditambahi susu skim

sebanyak 5%, 10%, dan 15% dari volume sari kunir asam. Setiap perlakuan

ditambahi gula pasir sebanyak 10% (b/v) dan CMC 1% (b/v). Kemudian dilakukan

proses homogenisasi. Campuran tersebut dipasteurisasi pada suhu 800C – 85

0C

selama 15 menit sambil diaduk sampai homogen. Larutan tersebut didinginkan

hingga mencapai suhu 430C – 45

0C. Inokulasi starter (Biakan L. bulgaris dan S.

thermophillus) pada suhu tersebut sebanyak 5% dari volume total bahan baku (sari

kunir), diaduk hingga homogen. Campuran disimpan dalam cup gelas yang telah

disterilkan, lalu ditutup rapat dan difermentasi pada suhu ruang selama 24 jam.

Setelah proses fermentasi selesai, yoghurt kunir asam didinginkan dalam lemari es

dan dilakukan analisis sifat fisika, kimia, dan mikrobiologi.

Tabel 4.1

Komposisi yoghurt kunir asam

Tabel 4.1

Komposisi yoghurt kunir asam

4.6.4. Analisis sifat fisika

Pengujian sifat fisika yoghurt kunir asam meliputi pemeriksaan penampakan,

konsistensi, bau, rasa yang dilakukan secara kualitatif dan viskositas. Viskositas

32

yoghurt kunir asam diuji dengan menggunakan viskometer Bookfield DV-I, spindel

No. 03, kecepatan putaran spindle 100 rpm, dan suhu pengukuran 100C.

4.6.5 Analisis sifat kimia

6.6.5.1 Nilai pH

Pengukuran pH yoghurt kunir asam diawali dengan melakukan kalibrasi pada

pH meter. Siapkan larutan buffer ber-pH asam (buffer pH 4,0), pH netral (buffer pH

7,0). Kemudian lakukan pengukuran pada sampel yoghurt kunir asam.

4.6.5.2 Kadar abu total ( dry ashing ) (AOAC, 1995)

Pengukuran kadar abu total dilakukan dengan metode drying ash. Masing-

masing sampel sebanyak 2 gram ditimbang pada cawan yang sudah diketahui

bobotnya. Lalu diarangkan diatas nyala pembakaran dan diabukan dalam tanur pada

suhu 5500 C hingga pengabuan sempurna. Setelah itu didinginkan dalam desikator

dan ditimbang hingga diperoleh bobot tetap. Perhitungan kadar abu dilakukan dengan

:

% 𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑎𝑏𝑢 =𝑊3−𝑊1

𝑊2−𝑊1𝑥100% ………………………….. (1)

Keterangan :

W1 = Berat cawan

W2 = Berat cawan + sampel

W3 = Berat cawan + sampel yang telah dioven 5500C

33

4.6.5.3 Kadar lemak total ( Soxhletasi )

Pengukuran kadar lemak total dilakukan dengan metode soxhletasi. Sampel

ditimbang sebanyak 2,5 gram dan dimasukkan dalam Erlenmeyer 250 mL. Sampel

hidrolisis dengan menambahkan 25 mL HCl 4 N dan dipanaskan dalam waterbath

selama satu jam sampai mendidih. Campuran ditambah 75 mL air panas dan disaring.

Kemudian dicuci dengan akuades sampai netral. Kertas saring bersama rendemen

dimasukkan ke dalam oven selama 1 jam. Lalu dibuat timbel dengan cara dibungkus

menggunakan kertas saring dan diikat dengan kertas wol. Timbel dimasukkan dalam

alat soxhlet yang telah dihubungkan dengan labu lemak berisi batu didih dan telah

diketahui beratnya. Dilakukan ekstraksi dengan pelarut n-hexan sebanyak 80 mL

selama empat jam sampai pelarut yang turun kembali ke labu lemak berwarna jernih.

Selanjutnya, campuran didestilasi dan pelarut n-hexan ditampung. Labu lemak yang

berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan dalam oven pada suhu 1050C selama tiga jam.

Lemaknya didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai beratnya tetap.

Perhitungan kadar lemak dilakukan dengan :

% 𝑙𝑒𝑚𝑎𝑘 =𝑊3−𝑊2

𝑊1𝑥100% …………………………………(2)

Keterangan :

W1 = Berat sampel

W2 = Berat labu

W3 = Berat labu + lemak

4.6.5.4 Kadar protein total ( Kjeldahl )

34

Pengukuran kadar protein total dilakukan dengan metode Kjehdahl. Sampel

yang ditimbang sebanyak 0,1 gram dalam tabung reaksi lalu ditambahi tablet

Kjeldahl sebanyak 0,5 gram dam 5 mL asam sulfat pekat lalu didestruksi (dalam

lemari asam) hingga cairan berwarna bening jernih. Setelah dingin, larutan tersebut

diencerkan dengan akuades sebanyak 75 mL dalam labu Kjeldhal. Larutan tersebut

kemudian ditambahi 25 mL NaOH 30% dan tiga tetes indikator pp. Campuran

didestilasi, filtratnya ditampung pada sampai volume totalnya 50 mL pada gelas ukur

yang berisi 10 mL asam borat 10%. Campuran dititrasi dengan menggunakan HCl

0,1N sampai berubah warna dari biru menjadi merah bata. Pada blanko (akuades)

dilakukan hal yang sama seperti sampel. Perhitungan kadar protein total dilakukan

dengan :

% 𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑛𝑖𝑡𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛 =𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 − 𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙𝑥 𝑁.𝐻𝐶𝑙 𝑥 14,008 𝑥 100%

% Kadar protein = % N x 6, 25 ………………………………(3)

Keterangan :

Faktor protein 6,5 (asumsi protein mengandung 16% nitrogen)

4.6.5.5 Kadar asam laktat

Sampel yoghurt kunir asam ditimbang sebanyak 5,00 gram, kemudian

disentrifugasi dengan kecepatan 3500 rpm selama 15 menit. Supernatannya diambil

dan disaring dengan membrane 0,45µ. Larutan standar asam-asam organik dibuat

dengan konsentrasi 100 mM, terdiri atas larutan asam asetat, asam propionat, asam

butirat, dan asam laktat. Larutan asam asetat, asam propionat, asam butirat, dan asam

35

laktat disiapkan secara berurutan, yaitu: 0,5665 ml; 0,7483 ml; 0,9771 ml; dan 0,7444

ml. Keempat larutan tersebut diambil dan dituangkan ke dalam labu ukur 100 ml,

kemudian ditambahi akuades hingga tanda batas. Larutan standar asam organik dan

supernatan yang telah disaring dipindahkan ke vial untuk siap diinjeksikan ke dalam

KCKT (HPLC injection port).

4.6.5.6 Cemaran logam timbal (Pb) dan tembaga (Cu)

Sebanyak 0,5 g sampel yoghurt kunir asam ditimbang dan dimasukkan ke

dalam gelas beaker, kemudian sampel diuapkan untuk menghilangkan pelarutnya

dengan pengabuan kering. Pengabuan dilakukan untuk menghilangkan bahan organik

dalam sampel, sehingga abu yang diperoleh hanya mengandung zat anorganik.

Sampel kemudian didestruksi dengan ditambahi 3 mL asam nitrat 37% dan 3 mL

asam sulfat 96%. Larutan dipanasi diatas hot plate, sampai larutan berubah menjadi

bening. Sisa larutan diencerkan dengan akuades sampai volumenya menjadi 25 mL

dan disaring dengan kertas saring. Larutan blanko diperlakukan sama dengan sampel.

Sampel dianalisis cemaran logam timbal dan tembaganya dengan menggunakan

ICPE-9000 pada panjang gelombang 220,353 nm dan 224,700 nm (Vela, N. P., et al.

2000).

4.6.5.7 Analisis kadar kurkumin

Pada tahap analisis dilakukan pengujian kuantitatif kurkumin menggunakan

spektrofotometer dengan panjang gelombang 530 nm. Sampel sari kunir, sampel sari

kunir asam, dan sampel yoghurt kunir asam diukur kadar kurkuminnya sebagai

perbandingan. Analisis kuantitatif kurkumin dimulai dengan pembuatan kurva

36

standar kurkumin. Standar kurkumin dibuat dengan melarutkan standar kurkumin

(serbuk kurkumin) ke dalam asam asetat glacial dengan konsentrasi 100 ppm dan

diencerkan sampai konsentrasi 1, 2, 4, dan 8 ppm. Saampel diukur menggunakan

spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 530 nm. Analisis kurkumin

dilakukan dengan cara memasukkan sampel sebanyak 0,5 gram ke dalam tabung

reaksi. Sampel ditambahi asam asetat glasial 1 mL kemudian diinkubasi pada suhu

37oC selama 60 menit dan didinginkan. Larutan tersebut ditambahi tiga tetes asam

oksalat 10% lalu dipanaskan selama 30 menit dan didinginkan kemudian ditambahi

tiga tetes asam borat 10%. Larutan tersebut diukur serapannya pada panjang

gelombang 530 nm (AOAC, 2005).

4.6.6 Analisis sifat mikrobiologi

Pengujian sifat mikrobiologi pada sampel yoghurt kunir asam dilakukan pada

sampel yang memenuhi kriteria hasil sifat fisika dan kimia sesuai SNI 01-2981-2009.

Pengujian dilakukan dengan menimbang sebanyak 5 g sampel dimasukkan ke

dalam botol yang telah berisi 45 ml larutan (pepton water) PW lalu dihomogenkan

sehingga diperoleh pengenceran 10-1

. Larutan dipipet sebanyak 1 ml dan dimasukkan

ke dalam tabung reaksi yang telah berisi 9 ml larutan pengencer pepton water lalu

dihomogenkan sehingga diperoleh pengenceran 10-2

. Selanjutnya pengenceran

dilakukan dengan cara yang sama pada pengenceran 10-2

, 10-3

, dan 10-4

.

Pengenceran selesai dilakukan dan selanjutnya dilakukan pemupukan. Pemupukan

dilakukan dari pengenceran 10-2

, 10-3

, dan 10-4

.

37

Pemupukan dilakukan dengan cara memasukkan 1 ml larutan dari masing-

masing pengenceran ke dalam dua cawan petri (duplo) pada setiap pengenceran yang

sudah berisi label. Masing-masing cawan petri dituangi 20 ml media EMBA yang

sudah didinginkan hingga suhu 40-45oC. Setelah itu, campuran tersebut

dihomogenkan secara perlahan dan didiamkan pada suhu ruang agar memadat.

Setelah memadat, campuran diinkubasi selama 48 jam pada suhu 37oC. Jumlah

mikroba dihitung pada semua koloni yang tumbuh dalam setiap cawan petri.

4.7 Analisis Data

Rancangan percobaan yang digunakan dalam percobaan ini adalah Rancangan

Acak lengkap (RAL). Data yang diperoleh dianalisis dengan ANOVA untuk

mengetahui ada dan tidak perbedaan perlakuan, dan apabila ada perbedaan antar

perlakuan dilanjutkan dengan uji Tukey dan Duncan dengan tingkat signifikasi 0,05.

Analisis data nonparametik dilakukan dengan menggunakan SPSS 16.0 (Sarwono,

2009).

38

Gambar 4.2

Bagan alur penelitian