KUALITAS FISIK DAN UKURAN PARTIKEL

NANO-PROTEIN-WHEY-KATEKIN

BERDASARKAN PENAMBAHAN KADAR

KATEKIN YANG BERBEDA

SKRIPSI

Oleh:

DEKANDRA LESMANA

NIM. 135050100111185

PROGRAM STUDI PETERNAKAN

FAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2017

KUALITAS FISIK DAN UKURAN PARTIKEL

NANO-PROTEIN-WHEY-KATEKIN

BERDASARKAN PENAMBAHAN KADAR

KATEKIN YANG BERBEDA

SKRIPSI

Oleh:

DEKANDRA LESMANA

NIM. 135050100111185

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas

Peternakan Universitas Brawijaya

PROGRAM STUDI PETERNAKAN

FAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2017

i

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kediri, 09 Desember 1994

sebagai putra bungsu Ibu Sriani dan Bapak Mulyono, memiliki

saudari bernama Rosalina Kusuma Dewi. Pendidikan formal

yang telah ditempuh oleh penulis mulai Sekolah Dasar Negeri

Sitimerto Kediri (2001-2007), Sekolah Menengah Pertama

Negeri 1 Pagu Kediri (2007-2010) dan Sekolah Menengah

Atas Negeri 2 Pare Kediri (2010-2013). Penulis diterima

sebagai mahasiswa di Fakultas Peternakan Universitas

Brawijaya pada tahun 2013 melalui Seleksi Bersama Masuk

Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN).

Penulis aktif dalam kegiatan organisasi yaitu Barisan

Orang Sukses, organisasi yang bergerak dalam bidang

kewirausahaan pada tahun 2014-2017. Di organisasi tersebut

penulis pernah menjabat sebagai General Manager (GM)

tahun 2015-2016 dan sebagai Dewan Penasehat Organisasi

(DPO) tahun 2016-2017. Penulis juga pernah tergabung dalam

tim Asisten Praktikum matakuliah Ilmu Produksi Aneka

Ternak Komoditi Lebah Madu pada 2015-2016 dan menjadi

Koordinator Asisten Praktikum tersebut pada tahun 2016.

Penulis melakukan Praktek Kerja Lapang (PKL) di

perusahaan kemitraaan ayam pedaging PT. Surya Mitra Farm

cabang Kabupaten Nganjuk, Jawa Timur pada tahun 2016 dan

penulis mengambil judul laporan PKL yaitu ”Menejemen

Pemeliharaan Ayam Pedaging pada Peternak Binaan PT.

Surya Mitra Farm Cabang Wilayah Nganjuk” dalam

bimbingan Prof. Dr. Ir. Kusmartono.

ii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, Puji syukur penulis panjatkan

kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, ridho, taufiq dan

hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan

skripsi yang berjudul “Kualitas Fisik dan Ukuran Partikel

Nano-Protein-Whey-Katekin Berdasarkan Penambahan Kadar

Katekin yang Berbeda”. Sholawat serta salam semoga

senantiasa selalu tercurahkan pada junjungan kita Nabi Besar

Muhammad SAW beserta para keluarga, para sahabat, dan

para pengikutnya. Penyususan skripsi ini merupakan salah satu

syarat mencapai gelar sarjana peternakan pada Fakultas

Peternakan Universitas Brawijaya.

Penulis menyadari bahwa penelitian dan penyusunan

skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak.

Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada semua pihak

yang telah membantu dan mendukung dalam penyusunan

skripsi ini, terutama kepada:

1. Ibunda Sriani, Ayahanda Mulyono, Kakak Rosalina

Kusuma Dewi, Nia Tri Wahyuningtyas serta keluarga

besar di Kediri yang telah memberikan do’a,

dukungan, dan nasehat serta menemani baik suka

maupun duka disetiap langkah

2. Dr. Ir. Purwadi, MS., selaku dosen pembimbing utama

dan Dr. drh. Masdiana, Ch. P., M.App.Sc., selaku

dosen pembimbing pendamping yang telah

meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan,

koreksi, saran, serta bimbingan, sehingga dapat

menyelesaikan skripsi ini

iii

3. Prof. Dr. Agr. Sc. Ir. Suyadi, MS., selaku Dekan

Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya yang

berjasa dalam kebijakan tertinggi untuk pendidikan di

Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya

4. Dr. Agus Susilo, S.Pt., MP., selaku ketua program

studi Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya yang

telah membantu kelancaran proses studi

5. Dr. Ir. Mustakim, MP., selaku koordinator minat

Teknologi Hasil Ternak Fakultas Peternakan

Universitas Brawijaya yang membantu proses

perijinan penelitian mulai awal sampai akhir

6. Tim penelitian Ratih Anggam Shofiga, Sebvyn

Mustika Sari, Teti Miryati yang bekerjasama dengan

baik dalam kegiatan penelitian.

7. Sahabat-sahabat Kandang Academy dan Penghuni

Galeri yang ikhlas membantu baik secara materi

maupun non materi, memberikan do’a, semangat,

motivasi, hiburan dan nasehat.

Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan

manfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi pembaca.

Malang,3 April 2017

Penulis

i

PHYSICAL QUALITY AND PARTICLE SIZE OF

NANO-WHEY-PROTEIN-CATECHIN BASED ON

THE ADDITION OF CATECHIN IN DIFFERENT

LEVELS

Dekandra Lesmana1)

, Purwadi2)

dan Masdiana Ch. P2)

1)Student of Technology of Animal Production Department, Animal

Husbandry Faculty, University of Brawijaya 2)Lecturer of Technology of Animal Production Department, Animal

Husbandry Faculty, University of Brawijaya

Email: lesmanadeka@ymail.com

ABSTRACT

The purpose of the research was to study the effect of

catechins addition on the physical quality and particle size of

nano-whey-protein-catechins. The physical quality was a

microscopic emulsion, the stability of emulsion, and foaming

capacity. The materials used in this research were whey

protein isolates (WPI) and the active compound of catechins

from crude extract of Gambir (Uncaria gambier Roxb). The

method of this research was experiment in Completely

Randomized Design (CRD) with 3 treatments and 4

replications. The treatments were namely P0 (WPI without

catechins), P1 (WPI +0.25% of catechins), P2 (WPI +0.5% of

catechins). Data were analyzed by analysis of variance

(ANOVA) and continued by test of Least Significant Different

(LSD). The results showed that the addition of catechins was

highly significant (P<0.01) on the stability of emulsion, the

average was 89.61 ± 4.4%, 89.61± 4.4% and 79.44 ± 2.4% and

significantly (P<0.05) on foaming capacity, the average was

151 ± 0.4%, 187± 0.4%, and 193 ± 0.2%. The analysis of

ii

microscopic and particle size showed that there were

interaction between whey protein and catechins. The

conclusion of this research was the addition of catechins at

level 0.25% was the best treatment.

Keywords : catechin, foaming capacity, particle size, stability

of emulsion, and whey protein isolat.

iii

KUALITAS FISIK DAN UKURAN PARTIKEL

NANO-PROTEIN-WHEY-KATEKIN

BERDASARKAN PENAMBAHAN KADAR

KATEKIN YANG BERBEDA

Dekandra Lesmana1)

, Purwadi2)

dan Masdiana Ch. P2)

1)Mahasiswa Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya 2)Dosen Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya

Email: lesmanadeka@ymail.com

RINGKASAN

Protein whey mudah dan cepat diserap oleh tubuh dan

mempunyai kemampuan mengikat air, menciptakan emulsi,

dan menciptakan buih. Manfaat protein whey harus terus

ditingkatkan. Katekin adalah senyawa fungsional golongan

polifenol yang merupakan antioksidan dari ekstrak gambir

yang berfungsi melindungi tubuh dari serangan radikal bebas.

Kolaborasi antara katekin dan protein whey dapat

menggunakan teknologi nanopartikel yang dapat diarahkan ke

sel atau tempat yang lebih spesifik. Tujuan penelitian ini

adalah untuk mengetahui peningkatan kualitas fisik dan

ukuran partikel nano-protein-whey-katekin berdasarkan

penambahan kadar katekin yang berbeda terhadap protein

whey. Kualitas fisik tersebut adalah emulsi mikroskopis,

stabilitas emulsi, dan daya buih dalam nanopartikel.

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Fisiko

Kimia, Hasil Ternak Fakultas Peternakan Universitas

Brawijaya dan Laboratorium Farmasetika Fakultas Farmasi

Universitas Airlangga. Materi yang digunakan dalam

penelitian adalah protein whey isolat (WPI) dan senyawa aktif

iv

katekin dari ekstrak kasar Gambir (Uncaria gambier Roxb).

Penelitian ini menggunakan metode percobaan di laboratorium

dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)

dengan 3 perlakuan dan masing-masing dilakukan 4 kali

ulangan. Perlakuan dalam penelitian ini penambahan katekin

dengan kadar yang berbeda (tanpa katekin, 0,25%, dan 0,5%)

pada protein whey. Data yang diperoleh dari uji stabilitas

emulsi dan uji daya buih dianalisis menggunakan analisis

ragam, dilakukan uji lanjutan menggunakan Uji Beda Nyata

Terkecil (BNT). Sedangkan data yang diperoleh dari uji

emulsi secara mikroskopis dan uji ukuran partikel

menggunakan alat Delsa Nano C dianalisa secara deskriptif.

Hasil analisis ragam menunjukkan perlakuan

penambahan katekin berbeda sangat nyata (P<0,01) terhadap

stabilitas emulsi dan berbeda nyata (P<0,05) terhadap daya

buih. Nilai rataan yang dihasilkan uji stabilitas emulsi dari P1,

P2, dan P3 adalah 89,61±4,4%, 89,61±4,4%, dan 79,44±2,4%.

Sedangkan nilai rataan uji daya buih adalah 151±0,4%,

187±0,4%, dan 193±0,2%. Hasil analisa deksriptif emulsi

mikroskopis dan ukuran partikel menunjukkan adanya

interaksi antara protein whey dengan katekin.

Kesimpulan penelitian ini adalah penambahan katekin

sebesar 0,25% merupakan perlakuan terbaik. Diduga bahwa

semakin banyak pemberian kadar katekin maka nilai stabilitas

emulsinya semakin rendah sedangkan pada daya buih nilainya

akan semakin tinggi. Diketahui bahwa ukuran partikel terkecil

terdapat pada penambahan katekin 0,5% karena terbentuknya

kabut, dapat diduga akibat penambahan katekin yang terlalu

banyak.

ix

DAFTAR ISI

RIWAYAT HIDUP ........................................................ i

KATA PENGANTAR ................................................... ii

ABSTRACT .................................................................... i

RINGKASAN ................................................................ iii

DAFTAR ISI ................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR .................................................... xi

DAFTAR TABEL ....................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................... xv

DAFTAR SINGKATAN ........................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN .............................................. 1

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

1.2. Rumusan Masalah ............................................. 3

1.3. Tujuan Penelitian .............................................. 3

1.4. Kegunaan Penelitian ......................................... 3

1.5. Kerangka Pikir .................................................. 4

1.6. Hipotesis ........................................................... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................... 9

2.1. Protein Whey ..................................................... 9

2.2. Katekin ............................................................ 12

2.3. Kualitas Fisik Nano-Whey-Katekin ................ 15

2.4. Ukuran Partikel Nano-Whey-Katekin ............. 19

BAB III MATERI DAN METODE ........................... 23

3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ........................... 23

3.2. Materi Penelitian ............................................. 23

3.3. Metode Penelitian ............................................ 24

3.4. Variabel Penelitian .......................................... 24

x

3.5. Tahapan Penelitian ........................................... 26

3.6. Analisis Data .................................................... 27

3.7. Batasan Istilah .................................................. 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................... 29

4.1. Pengaruh Penambahan Katekin pada Stabilitas

Emulsi Nano-Whey-Katekin .............................. 29

4.2. Pengaruh Penambahan Katekin pada Emulsi

Mikroskopis Nano-Whey-Katekin ..................... 33

4.3. Pengaruh Penambahan Katekin pada Daya Buih

Nano-Whey-Katekin .......................................... 37

4.4. Pengaruh Penambahan Katekin pada Ukuran

Partikel Nano-Whey-Katekin ............................. 40

4.5. Penentuan Perlakuan Terbaik Pengaruh

Penambahan Katekin pada Whey ...................... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................... 49

5.1. Kesimpulan......................................................... 49

5.2. Saran ................................................................... 49

DAFTAR PUSTAKA ................................................... 51

LAMPIRAN .................................................................. 61

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Kerangka pikir penelitian .............................. 6

Gambar 2. Diagram tahapan penelitian ......................... 26

Gambar 3. Diagram alir pembuatan protein whey dengan

penambahan katekin ................................... 27

Gambar 4. Penyebaran ukuran partikel emulsi

mikroskopis pada protein whey dengan

perlakuan penambahan katekin (a) = P1

(tanpa penambahan katekin); (b) = P2

(penambahan katekin 0,25%); (c) = P3

(penambahan katekin 0,5%) ....................... 33

Gambar 5. Grafik ukuran partikel dari hasil tanpa

penambahan katekin pada protein whey

isolat. Ukuran yang didapat dari perlakuan P1

menurut waktu dan diameter (nm). ............. 44

Gambar 6. Grafik ukuran partikel dari hasil penambahan

katekin 0,25% pada protein whey isolat.

Ukuran yang didapat dari perlakuan P2

menurut waktu dan diameter (nm). ............. 44

Gambar 7. Grafik ukuran partikel dari hasil penambahan

katekin 0,5% pada protein whey isolate.

Ukuran yang didapat dari perlakuan P3

menurut waktu dan diameter (nm). ............. 45

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Model Tabulasi data ........................................ 24

Tabel 2. Stabilitas emulsi hasil penambahan kadar

katekin pada protein whey isolate ................... 29

Tabel 3. Daya buih hasil penambahan kadar katekin pada

protein whey isolate......................................... 37

Tabel 4. Ukuran partikel hasil penambahan kadar katekin

pada protein whey isolate ................................ 41

Tabel 5. Data A0 sampel protein whey-katekin ............. 65

Tabel 6. Data A10 sampel protein whey-katekin ........... 66

Tabel 7. Data hasil uji Indeks Stabilitas Emulsi (ISE)

protein whey dengan penambahan katekin. .... 66

Tabel 8. Data ANOVA uji indeks stabilitas emulsi

protein whey dengan penambahan katekin ..... 67

Tabel 9. Uji Beda Nyata Terkecil Stabilitas emulsi ...... 68

Tabel 10. Data hasil uji daya buih protein whey dengan

penambahan katekin dalam persen (%) ........ 69

Tabel 11. Data ANOVA uji daya buih protein whey

dengan penambahan katekin ......................... 70

Tabel 12. Uji Beda Nyata Terkecil Daya Buih (foaming)

....................................................................... 71

Tabel 13. Data nilai tertinggi dan terendah dari masing-

masing variabel dan perlakuan ...................... 72

Tabel 14. Data nilai variabel terpenting oleh responden 72

Tabel 15. Data perhitungan perlakuan terbaik............... 73

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Prosedur kerja pengujian stabilitas emulsi

(Zheng et al., 2014) dan (Li, J, et al., 2009).

.................................................................. 61

Lampiran 2. Prosedur Kerja Uji Emulsi (Surh et.al.,

2006) ......................................................... 62

Lampiran 3. Prosedur pengujuan daya buih (foaming)

(Hafidz et al., 2011) ................................. 63

Lampiran 4. Prosedur pengujuan Ukuran Partikel

(Beckman Coulter DelsaNano C, 2008) ... 64

Lampiran 6. Data dan analisis statistik uji daya buih

(foaming) protein whey dengan

penambahan katekin ................................. 69

Lampiran 7. Data dan analisa perlakuan terbaik ........... 72

xvii

DAFTAR SINGKATAN

BNT : Beda Nyata Terkecil

β-laktoglobulin : Beta laktoglobulin

α-laktalbumin : alfa laktalbumin

nm : nano meter

ANOVA : Analysis of Variance

ISE : Indeks Stabilitas Emulsi

PSA : Particle Size Analyzer

V0 : Volume awal

VT : Volume Total

A0 : Menit ke-0

A10 : Menit ke 10