1

Kode/Nama Rumpun Ilmu: 165/ Teknologi Pangan dan Gizi

LAPORAN KEMAJUAN

PENELITIAN HIBAH BERSAING

TAHUN KEDUA

OPTIMASI PRODUKSI SERBUK PEWARNA ALAMI BIT MERAH

DENGAN METODE PENGERINGAN DAN MIKROENKAPSULASI

SERTA APLIKASINYA UNTUK PRODUK BAKERI NON TERIGU

TIM PENELITI

Dr. Victoria Kristina Ananingsih, MSc. (NIDN:0623127302)

Dr. Alberta Rika Pratiwi, MSi. (NIDN:0608056601 )

Universitas Katolik Soegijapranata Semarang

Juni 2015

2

3

DAFTAR ISI

Halaman Judul............................................................................................................ 1

Halaman Pengesahan.................................................................................................. 2

Daftar isi..................................................................................................................... 3

Ringkasan................................................................................................................... 4

Bab 1. Pendahuluan................................................................................................... 5

1.1. Latar belakang................................................................................ 6

1.2. Permasalahan.................................................................................. 6

1.3. Tujuan............................................................................................ 6

1.4. Urgensi (keutamaan penelitian)......................................................... 6

1.5. Penerapan dari inovasi atau temuan yang dilakukan untuk

pembangunan nasional.................................................................... 7

Bab 2. Tinjauan Pustaka............................................................................................. 8

Bab 3. Metode Penelitian........................................................................................... 12

Bab 4. Hasil Penelitian dan Pembahasan................................................................... 16

Bab 5. Kesimpulan..................................................................................................... 27

Daftar Pustaka............................................................................................................ 28

4

RINGKASAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kestabilan serbuk bit merah selama proses

penyimpanan serta aplikasi serbuk bit merah yang dikeringkan dengan pengeringan oven dan

pengeringan semprot pada produk bakeri non terigu. Dalam penelitian ini akan dikaji

perubahan fisikokimia serbuk bit merah selama penyimpanan, yaitu aktivitas antioksidan,

kandungan betalain, kadar air dan aktivitas air. Selanjutnya, akan dilakukan pengujian

mengenai stabilitas serbuk pewarna alami bit merah dalam produk bakeri non terigu yang

diolah melalui proses pemanggangan (baking) dan pengukusan (steaming). Produk bakeri

diolah dengan dengan bahan baku non terigu dan menggunakan hidrokoloid untuk

memperbaiki tekstur. Pengujian kualitas produk akhir meliputi intensitas warna, aktivitas

antioksidan, kandungan betalain, volume dan evaluasi sensori pada produk bakeri non terigu.

Target dari hasil penelitian ini adalah diperolehnya waktu umur simpan produk serbuk

bit merah yang diolah dengan pengeringan semprot dan pengeringan oven. Selain itu,

diketahui kestabilan serbuk bit merah yang dihasilkan dalam perannya sebagai pewarna alami

dan sumber antioksidan produk bakeri non terigu selama proses pemanggangan dan

pengukusan. Penambahan 20% serbuk bit merah dapat diaplikasikan pada produk roti mocaf

dan cake yang terbuat dari tepung mocaf, tepung beras dan tepung ketan. Setelah pengukusan

cake diperoleh intensitas warna (nilai a*) sebesar 14,49-22,73 dan aktivitas antioksidan (%

inhibition) sebesar 3,54–18,35%. Adapun setelah pemanggangan roti mocaf selama 20 menit

diperoleh roti mocaf dengan intensitas warna (nilai a*) sebesar 21,87 dan aktivitas

antioksdian (% inhibition) sebesar 8,1%.

5

BAB I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Warna merupakan salah satu faktor yang membuat konsumen tertarik, oleh karena itu

penggunaan pewarna menjadi hal yang penting dalam produk pangan. Akan tetapi, sekarang

banyak produsen menggunakan pewarna sintetis yang berbahaya bagi tubuh. Pewarna sintetis

dapat digantikan oleh pewarna alami. Salah satu bahan yang potensial digunakan adalah bit

merah (Beta vulgaris L). Warna merah yang dimiliki merupakan pigmen betalain dalam

bentuk betanidin 5-O-beta-glukosa yang bersifat larut air. Pigmen tersebut juga merupakan

sumber antioksidan yang akan menambah nutrisi produk pangan. Sifat betalain pada bit

merah dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu suhu, pH, cahaya, udara dan aktivitas air.

Serbuk bit merah dapat diproduksi menggunakan berbagai metode pengeringan, yaitu

pengeringan beku, pengeringan oven, pengeringan solar tunel dan pengeringan semprot. Dari

berbagai metode pengeringan tersebut, freeze drying mempunyai kekurangan karena biaya

produksi yang besar dan waktu pengeringan yang lama. Sedangkan solar tunnel drying

mempunyai kekurangan yaitu fluktuasi suhu saat pengeringan membuat produk serbuk bit

merah yang dihasilkan kurang konsisten. Oleh karena itu, pengeringan oven dan pengeringan

semprot dipilih untuk memproduksi serbuk bit merah. Pengeringan oven dilakukan dengan

perendaman dalam asam sitrat dan pengeringan semprot dilakukan menggunakan bahan

mikroenkapsulasi yaitu maltodekstrin.

Produk serbuk bit merah mempunyai umur simpan tertentu yang perlu diteliti. Umur

simpan ini menunjukkan kualitas dan keamanan konsumsi produk tersebut. Umur simpan

produk serbuk bit merah dapat dilakukan dengan metodel Accelerated Shelf Life Test

(ASLT). Selanjutnya, produk serbuk bit merah ini berpotensi untuk diaplikasikan pada

produk bakeri non terigu.

Produk bakeri non terigu adalah produk pangan yang biasa diproduksi di masyarakat

Indonesia karena bahannya mudah diperoleh seperti produk bakeri dari bahas berbasis ubi

kayu. Aplikasi pewarna alami pada produk non terigu merupakan usaha untuk tetap

melestarikan produk-produk pangan tradisional namun dengan kualitas tinggi dengan

memanfaatkan bahan lokal. Namun, komponen aktif serbuk bit merah murah terdegradasi

selama proses pengolahan, sehingga penelitian ini diperlukan untuk lebih jauh mengetahui

efektivitasnya sebagai pewarna alami dan sumber antioksidan pada produk bakeri non terigu.

6

Tepung non terigu tidak memiliki kandungan protein yang tinggi seperti dimiliki oleh tepung

terigu. Tepung terigu memiliki protein gluten yang berfungsi membentuk adonan menjadi

viskoelastis sehingga adonan bisa mengembang selama pengovenan atau pengukusan. Oleh

karena itu, perlu diteliti pengaruh penambahan hidrokoloid yang dapat memperkuat struktur

adonan dan meningkatkan kualitas produk bakeri non terigu.

1.2. Permasalahan

Berdasarkan latar belakang tersebut di atas, maka permasalahan yang ada adalah

bagaimana mengetahui umur simpan serbuk bit merah dan mengetahui kestabilan serbuk bit

merah tersebut ketika diaplikasikan pada produk bakeri non terigu berbasis ubi kayu yang

diolah melalui proses pemanggangan (baking) dan pengukusan (steaming).

1.3. Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai adalah mengaplikasikan serbuk pewarna alami bit merah

pada berbagai produk bakeri non terigu baik yang diolah dengan proses pemanggangan

(baking) maupun pengukusan (steaming) yang berperan sebagai pewarna alami dan sumber

antioksidan. Tujuan khususnya adalah :

1. Menguji umur simpan kualitas serbuk pewarna alami bit merah, meliputi pengukuran

aktivitas antioksidan, kandungan betalain, kadar air dan aktivitas air.

2. Mengaplikasikan serbuk bit merah dalam pengolahan produk bakeri menggunakan

sistem pemanggangan dan pengukusan

3. Menguji penggunaan hidrokoloid (xanthan gum dan guar gum) untuk menjaga

kestabilan tekstur adonan produk bakeri non terigu

4. Menguji stabilitas pewarna alami dari aspek intensitas warna dan aktivitas

antioksidan, kandungan betalain

5. Melakukan evaluasi sensori pada produk bakeri non terigu

1.4.Urgensi (Keutamaan Penelitian)

Serbuk bit merah yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah serbuk bit merah yang

dihasilkan dengan proses pengeringan menggunakan pengeringan oven dan pengeringan

semprot dengan bahan mikroenkapsulasi yaitu maltodekstrin. Pengujian umur simpan serbuk

bit merah tersebut perlu dilakukan mengingat sifat serbuk yang higrokospis, sehingga

7

konsumen dapat menggunakan produk serbit merah tersebut dengan kualitas yang baik dan

aman.

Selanjutnya, pengujian stabilitas pewarna alami yang dihasilkan dalam berbagai produk

bakeri non terigu, menunjukkan bagaimana serbuk bit merah yang berperan sebagai pewarna

alami dan sumber antioksidan mengalami perubahan selama proses pengolahan produk bakeri

non terigu tersebut.

Kenyataan inilah yang mendorong peneliti memanfaatkan bit merah sebagai pewarna

alami untuk produ bakeri menggunaan bahan baku lokal yang berbasis ubi kayu. Kepentingan

penelitian ini adalah menghasilkan pewarna makanan berkualitas yang dapat diaplikasikan

pada produk pangan olahan, khususnya dari bahan lokal (non terigu). Pengujian stabilitas

pewarna alami yang dihasilkan dalam berbagai produk bakeri non terigu, yaitu produk

dengan proses pemanggangan (roti, cake dan cookies) serta produk dengan proses

pengukusan (cake dan kue kukus) berbasis ubi kayu.

1.5.Penerapan dari inovasi atau temuan yang dilakukan untuk pembangunan nasional

Penggunaan serbuk bit merah sebagai pewarna alami dan sumber antioksidan yang

dihasilkan dari proses pengeringan oven dan pengeringan semprot dapat dimanfaatkan para

pengrajin makanan skala kecil maupun industri pangan besar dalam menghasilkan produk-

produk pangan yang aman dan sehat bagi masyarakat, dalam hal ini berbagai produk bakeri

non terigu. Penggunaan serbuk bit merah ini dapat memberikan warna pada produk untuk

lebih menarik konsumen dan sebagai sumber antioksidan pada produk pangan tersebut.

8

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pewarna Makanan

Pewarna makanan adalah bahan tambahan pangan yang dapat digunakan untuk

memperbaiki atau memberi warna pada makanan (Depkes, 1999). Penggunaan bahan

pewarna makanan menjadi indikator penting yang menentukan penerimaan konsumern

terhadap produk pangan tersebut. Namun, penggunaan pewarna sering disalahgunakan oleh

produsen makanan dengan penggunaan pewarna sintetik yang bersifat toksik, seperti Ponceau

SX dan Rhodamine B yang menghasilkan warna merah. Potensi bit merah sebagai pewarna

merah alami berpeluang untuk dikembangkan. Bit merah ini dapat pula menjadi sumber

antioksidan bagi produk pangan

2.2. Bit Merah

Bit merah adalah sumber potensial dari pigmen yang larut air yaitu betanin. Betanin

dalam bentuk betanidin 5-O-beta-glukosa merupakan antioksidan dan pencegah aktif

terjadinya induksi oksigen dan oksidasi oleh radikal bebas dari molekul biologi. Berdasarkan

sifat tersebut, pigmen dalam bit merah telah digunakan sebagai bahan tambahan alami pada

makanan dan minuman (Palvov et al., 2002). Pigmen betanin stabil pada pH 5,5 - 8. Tidak

ada batas maksimum yang ditetapkan untuk penggunaan pewarna alami dari bit ini (Kuntz,

1994).

Sebagian besar varietas dari bit merah mengandung betanin yang merupakan

kandungan warna yang utama yang mewakili 75-90% dari total warna yang ada. Bit merah

merupakan sumber pewarna yang sangat baik dan mengandung betanin sampai 200 mg per

100 gram berat bit merah segar, yaitu sampai 0,02% dari padatan terlarut (Hendry &

Houghton, 1996). Kandungan betanin dalam ekstrak umbi bit akan terdegradasi dengan

adanya peningkatan pH, suhu dan aktivitas air.

Kestabilan betasianin sangat dipengaruhi oleh pH dan temperatur. Semakin tinggi pH

dan temperatur menyebabkan degradasi betanin yang terjadi semakin banyak. Degradasi

betasianin yang terjadi juga berpengaruh pada aktivitas antiradikal yang terkandung dalam

betasianin tersebut. Semakin banyak degradasi yang terjadi, maka semakin rendah pula

aktivitas antiradikalnya (Gasztonyi et al, 2001).

9

2.3. Metode Pengeringan dalam Pembuatan Serbuk Pewarna Alami Bit Merah

Mikroenkapsulasi adalah teknik untuk melapisi butiran droplet bahan yang

dikeringkan. Teknik ini akan melindungi produk dari kerusakan selama proses pengeringan

karena suhu pemanasan yang tinggi, sehingga intensitas warna dan nutrisi produk dapat

dijaga. Selain itu, khususnya pada bahan dengan kandungan monosakarida yang tinggi,

metode ini digunakan untuk menghindari terbentuknya produk yang lengket pada alat

pengering. Mikroenkapsulasi dengan pengeringan semprot telah banyak digunakan dalam

industri pangan. Bahan enkapsulasi yang sering digunakan adalah karbohidrat, gum dan

protein (Gharsallaoui et al., 2007). Maltodextrin dipilih sebagai bahan enkapsulasi karena

kelarutannya yang tinggi dalam air, viskositas yang rendah dan kadar gulanya yang rendah

(Sansone et al., 2011). Gum arabic juga efektif sebagai bahan enkapsulasi karena fungsi

proteksi koloid yang dimilikinya. Namun bahan ini mempunyai kekurangan karena harganya,

ketersediaan dan variasi kualitas dari gum arabic.

Pengeringan merupakan salah satu cara untuk mengeluarkan atau menghilangkan

sebagian air dari suatu bahan dengan menguapkan sebagian besar air yang dikandung melalui

energi panas untuk menurunkan kadar air, aktivitas air dan mencegah aktivitas mikroba.

Tujuan pengeringan adalah untuk memperpanjang umur simpan, menghambat pertumbuhan

mikroba dan aktivitas enzim, serta memudahkan dalam proses transportasi. Beberapa metode

pengeringan yang dapat dilakukan untuk mendapatkan serbuk bit merah yaitu: pengeringan

beku, pengeringan oven, pengeringan kabinet, pengeringan solar tunnel, dan pengeringan

semprot.

2.4. Produk Bakeri Non Terigu

Pola konsumsi masyarakat saat ini mengarah pada produk pangan yang praktis dalam

penyajian, seperti produk mi, roti, dan makanan ringan lainnya. Pola konsumsi ini, berakibat

pada peningkatan kebutuhan bahan pangan berbasis tepung – tepungan. Tepung terigu

sebagai bahan baku utama dalam pembuatan roti pada umumnya, memiliki kendala yaitu

tingginya tingkat harga, terlebih akibat maraknya terigu impor yang masuk ke Indonesia dan

semakin melemahnya nilai rupiah. Oleh karena itu diperlukan kajian rekayasa pengolahan

pangan untuk mengurangi ketergantungan terhadap tepung terigu, khususnya dalam

pengolahan produk bakery. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah dengan

memanfaatkan tepung ubi kayu.

10

Ubi kayu memiliki indeks glisemik yang rendah dan memiliki potensi sebagai

prebiotik serta sumber serat yang tinggi, yang dapat mengurangi resiko berbagai penyakit,

terutama konstipasi dan serangan jantung (Ihediohanma, 2011; Syah, 2006;). Tepung ubi

kayu diaplikasikan pada produk pangan terutama karena tingginya kandungan pati yang

memiliki arti penting secara fungsional, yaitu kemampuan membentuk gel yang ditentukan

oleh kandungan amilosa dan amilopektin pada pati (Lopez et al., 2004). Tepung ubi kayu

yang masih terbatas penggunaannya, dapat diaplikasikan dalam pembuatan roti. Akan tetapi,

lemahnya struktur jaringan dalam adonan (Ćuric et al., 2007) dan struktur adonan yang

kurang seragam mengakibatkan kekuatan adonan yang kurang optimal, sehingga

menghasilkan produk bakeri dengan kualitas yang kurang optimal.

Roti non terigu yang diproduksi dari tepung ubi kayu memiliki kandungan serat yang

tinggi (3,36%) dan parameter tekstur, aroma dan rasa yang dapat diterima oleh panelis

(Cakkawati, 2009). Penambahan hidrokoloid yaitu xanthan gum memberikan peningkatan

kualitas tekstur adonan dan peningkatan kualitas produk akhir roti non gluten berbasis ubi

kayu (Rosita et al., 2008). Dari hasil evaluasi sensoris, produk roti non terigu berbasis ubi

kayu ini dapat diterima oleh panelis. Oleh karena itu, produk bakeri non terigu sangat

berpotensi untuk dikembangkan. Penggunaan pewarna alami akan memberi nilai lebih pada

produk bakeri non terigu, agar lebih menarik dan dapat diterima oleh konsumen.

2.5. Capaian dalam Penelitian Tahun Pertama

Peta jalannya penelitian di tahun pertama dan kedua dapat dilihat pada Gambar 1. Kondisi

proses yang optimum untuk masing-masing metode pengeringan yang dihasilkan dalam

penelitian di tahun pertama disajikan dalam Tabel 1. Sedangkan kelebihan dan kekurangan

tiap metode pengeringan untuk menentukan metode pengeringan yang terbaik disajikan

dalam Tabel 2.

11

Gambar 1. Peta Jalannya Penelitian

(lihat HASIL di TABEL 1 dan 2) pelaksanaan tahun 2015

Optimasi metode

pengeringan serbuk

pewarna alami bit merah

Optimasi kondisi proses

pengeringan

Optimasi komposisi

bahan mikroenkapsulas

Pengujian kualitas serbuk

pewarna alami bit merah

Produk optimum

serbuk pewarna

alami bit merah

yang dapat

diaplikasikan

pada produk

bakeri non terigu Pengujian stabilitas

pewarna alami pada

produk bakeri non terigu

Optimasi penggunaan

hidrokoloid

Produksi serbuk pewarna

alami bit merah

Aplikasi pada produk

bakeri non terigu

Tahun Pertama:

2014-2015

Tahun Kedua:

2015-2016

Penambahan serbuk pada

formulasi produk bakeri

non terigu

Pengujian umur simpan

serbuk bit merah

14

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1. Bagan Alir Penelitian

Bagan alir penelitian secara lengkap dapat dilihat pada Gambar 2. Bagan ini

menggambarkan rencana penelitian yang akan dilakukan pada tahun kedua.

3.2. Tempat Penelitian

Seluruh tahapan dalam proses penelitian dilakukan di laboratorium di lingkungan

Program studi Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik

Soegijapranata Semarang, yakni Laboratorium Rekayasa Pangan, Laboratorium Analisa

Pangan dan Laboratorium Pengolahan Bakeri. Adapun pengeringan semprot akan dilakukan

di Jamu Borobudur Semarang.

3.3. Materi

Bahan-bahan yang digunakan bit merah, bahan mikroenkapsulasi (maltodekstrin DE

10), tepung mocaf, tepung tapioka, dan bahan hidrokoloid (xanthan gum dan guar gum).

3.4. Pembuatan Serbuk Bit Merah

Bit yang sudah dibersihkan mula-mula dikupas kulitnya dan dipotong kecil-kecil,

kemudian potongan bit ini diblender dengan sebelumnya dicampur dengan 1 gram asam sitrat

untuk tiap 100 gram potongan bit. Setelah diblender kemudian sari bit disaring dengan kertas

saring dan cairan yang diperoleh kemudian disentrifugasi pada kecepatan 3000 rpm selama

10 menit. Filtrat yang dihasilkan dari proses sentrifugasi merupakan ekstrak bit yang akan

digunakan untuk dibuat menjadi serbuk dengan menggunakan pengeringan oven dan

pengeringan semprot.

1.5. Pembuatan Produk Bakeri Non Terigu

Produk bakeri non terigu berbasis ubi kayu yang akan dibuat adalah dengan proses

pemanggangan (baking) yaitu : cake, roti dan cookies ; dan proses pengukusan yaitu cake dan

kue kukus.

15

Gambar 2. Bagan Diagram Alir Penelitian

Stabilitas pewarna alami (selama

penyimpanan dan proses pengolahan bakeri)

Metode pengolahan bakeri

Basis tepung non terigu

Intensitas warna

Evaluasi sensori

Proses: pengukusan dan pengovenan

Penambahan

hidrokoloid

Produk

optimum

serbuk

pewarna

alami bit

merah yang

dapat

diaplikasikan

pada produk

bakeri non

terigu

Aktivitas antioksidan

Penelitian Tahun Kedua: Pengujian umur

simpan dan aplikasi pada produk bakeri non

terigu

21

3.5. Parameter Analisa

3.5.1. Intensitas Warna

Analisa warna dilakukan dengan menggunakan alat MINOLTA Chromameter seri

200 (CR-200). Sampel dimasukkan ke dalam plastik transparan kemudian warna diukur

menggunakan Lab Scan Kolorimeter dengan Illuminant C. Pengukuran warna yang

dihasilkan yaitu warna L* (lightness) menunjukkan tingkat kecerahan, a* (redness)

menunjukkan warna merah atau hijau dan b* (yellowness) menunjukkan warna kuning atau

biru.

3.5.2. Aktivitas antioksidan (Pavlov et al, 2002).

Pengukuran aktivitas antioksidan dilakukan terhadap ekstrak bit merah dan bubuk bit

merah. Pengukuran aktivitas antioksidan dilakukan dengan prosedur sebagai berikut: 0,25 mL

larutan yang mengandung antioksidan direaksikan dengan 7,25 mL larutan DPPH 10-4

M

dalam tabung reaksi. Tabung reaksi yang berisi kedua larutan tersebut kemudian dijepit

dengan menggunakan penjepit dan direndam dalam waterbath pada suhu 30 oC selama 30

menit. Setelah itu, absorbansinya diukur dengan menggunakan spektrofotometer pada

panjang gelombang 517 nm. Aktivitas antioksidan dinyatakan sebagai % inhibition, yang

dirumuskan sebagai berikut: % inhibition = [ (AB – AA) / AB] x 100

Di mana AA adalah absorbansi dari sampel uji setelah diinkubasi dan AB adalah absorbansi

dari larutan DPPH.

1.5.3. Analisa Betalain

Sebanyak 0,1 gram bahan yang sudah keringkan menggunakan freezer dryer dilarutkan

dengan 10 ml etanol 50% dan diagitasi selama 10 detik. Setelah itu, larutan disentrifugasi

dengan kecepatan 6000 rpm selama 10 menit. Supernatan yang terbentuk diambil dan

disentrifugasi lagi hingga 2 kali pengulangan untuk mendapatkan hasil ekstraksi betalain

yang maksimal. Supernatan yang terbentuk dianalisa menggunakan spektrofotometer dengan

λ 538 nm dan 480 nm (Ravichandran et al., 2013). Analisa betalain ditentukan menggunakan

rumus:

Betalain content (BC) (mg/L) =

Keterangan:

22

A : Absorbansi

DF : Dilution factor

MW : Berat molekul

e : Molar extinction coefficients

l : pathlength of cuvet

3.5.4. Volume Pengembangan

Sampel diletakkan dalam loyang dan volumenya dihitung dengan rumus volume persegi

panjang. Volume tersebut akan dinyatakan sebagai volume awal. Setelah itu sampel dikukus

selama 15 menit dan volumenya dihitung lagi dengan menggunakan jangka sorong. Volume

setelah dikukus akan dinyatakan sebagai volume akhir. Kemudian dihitung menggunakan

rumus:

Volume pengembangan(%) = –

Rumus Volume persegi panjang : p x l x t

Keterangan:

p= panjang (cm)

l= lebar (cm)

t= tinggi (cm)

3.5.5. Evaluasi Sensoris Produk Bakeri Non Terigu

Evaluasi sensoris yang dilakukan meliputi rasa, warna dan kesukaan dari serbuk bit

yang dihasilkan dalam penelitian ini. Evaluasi sensoris ini dilakukan terhadap 12 jenis

perlakuan serbuk bit. Evaluasi sensoris dilakukan dengan menggunakan 30 orang panelis

yang tidak terlatih, di mana masing-masing panelis akan mengisi lembar kuisioner yang

sudah disediakan.

23

BAB 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Aplikasi Serbuk Bit Merah pada Roti Mocaf

4.1.1. Karakteristik Fisik dan Kimia Adonan Roti Mocaf selama Proofing

Gambar 4.1.Warna dan volume pengembangan roti mocaf selama proofing (a) tanpa

penambahan serbuk bit merah (b) dengan penambahan serbuk bit merah 5%

(c) dengan penambahan serbuk bit merah 10%

Warna dan volume pengembangan roti mocaf selama proofing dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Proofing dilakukan pada suhu 35 oC selama 60 menit. Pada suhu dan waktu tersebut, yeast

dapat tumbuh dengan baik. Proofing diperlukan untuk proses fermentasi yeast, dimana

dihasilkan struktur pati yang lebih sederhana yang digunakan untuk pertumbuhan yeast. Saat

proses proofing juga dihasilkan gelembung gas oleh yeast, sehingga adonan mengalami

pengembangan selama proses proofing.

Warna roti mocaf dengan penambahan serbuk bit merah cenderung stabil selama proses

proofing. Hal ini ditunjukkan dengan tidak berubahnya intensitas warna dilihat dari nilai L*

dan a* yang tetap selama proses proofing. Semakin tinggi nilai L* menunjukkan warna yang

semakin terang, sedangkan rendahnya nilai L* menunjukkan warna yang semakin gelap.

Adapun semakin tinggi nilai a* menunjukkan warna yang semakin kuat. Dari hasil nilai a*

tersebut dapat dilihat bahwa pigment betalain stabil pada suhu proofing 35 oC dan waktu

proofing 60 menit.

24

Tabel 4.1. Perubahan intensitas warna adonan roti manis mocaf selama proofing

Perubahan volume pengembangan selama proofing dapat dilihat pada Gambar 4.2. Selama

warktu proofing roti mocaf mengalami pengembangan, dan cenderung stabil setelah

mencapai menit ke 50. Penambahan serbuk bit merah menghasilkan roti mocaf yang tidak

berbeda nyata dengan roti mocaf tanpa bit merah.

Dari Gambar 4.2. dapat dilihat bahwa roti manis mocaf dengan penambahan bit merah

mengalami pengembangan yang tidak berbeda nyata dibandingkan dengan roti manis mocaf

kontrol atau tanpa penambahan serbuk bit merah.

Hardness dan springiness roti mocaf selama proofing dapat dilihat pada Tabel 4.2. Hardness

dan springiness roti mocaf mengalami penurunan selama proses proofing. Dari data

sebelumnya diketahui bahwa volume pengembangan meningkat selama proses proofing yang

disebabkan terbentuknya gas oleh yeast selama proses fermentasi. Meningkatnya volume

pengembangan ini menyebabkan turunnya tingkat kekerasan dan springiness dari roti mocaf.

25

Gambar 4.2. Grafik volume pengembangan roti mocaf

Tabel 4.2. Hardness dan springinees roti mocaf selama proofing

26

Gambar 4.3 menunjukkan kandungan antioksidan roti mocaf, dimana ditentukan oleh

komponen pigmen yang ada di dalam roti mocaf. Walaupun warna tidak berbeda nyata

selama proses proofing, dapat diperoleh bahwa kandungan antioksidan berbeda nyata selama

proses proofing. Hal ini menunjukkan bahwa kandungan antioksidan yang dinyatakan dalam

%inhibition tidak hanya dipengaruhi oleh pigmen pembentuk warna merah namun juga

komponen bahan penyusun roti mocaf seperti tepung terigu, telur dan margarin yang

mengkontribusi terbentuknya antioksidan. Komponen iniliah yang mengalami penurunan

terbanyak sehingga dihasilkan nilai antioksidan yang berbeda nyata sebelum dan sesudah

proses proofing.

Gambar 4.3. Kandungan antioksidan (%inhibition) roti mocaf sebelum dan sesudah proses

proofing

27

4.1.2. Karakteristik Fisik dan Kimia Roti Mocaf selama Baking

Gambar 4.4. Warna dan volume pengembangan roti mocaf selama baking (a) tanpa

penambahan serbuk bit merah (b) dengan penambahan serbuk bit merah 5% (c)

dengan penambahan serbuk bit merah 10%

Selama baking, terjadi perubahan warna yang cukup signifikan. Dari data terdahulu, yaitu

pada saat proofing tidak terjadi perubahan warna, namun saat baking terjadi perubahan

warna. Hal ini menunjukkan bahwa pigmen dari serbuk pewarna alami bit merah sangat

sensitif terhadap panas. Terutama setelah 15 menit pemanasan, terjadi perubahan warna

merah yang signifikan. Pigmen betalain sensitif terhadap perubahan panas.

28

Tabel 4.3. Perubahan nilai intensitas warna selama baking

Dari Tabel 4.3. dapat diketahui bahwa nilai L*mengalami kenaikan secara signifikan dan

nilai a* mengalamai penurunan secara signifikan.

Gambar 4.4. Volume pengembangan roti mocaf selama baking

29

Dari Gambar 4.4. dapat dilihat bahwa volume selama baking pada roti mocaf dengan

penambahan 10% serbuk bit merah memilki volume pengembangan yang lebih tinggi dan

berbeda nyata dibandingkan tanpa dan dengan penambahan 5% serbuk bit merah. Betalain

pada serbuk bit merah akan membentuk ikatan dengan struktur pati yang memberikan

kekuatan matriks yang akan menahan gas yang terbentuk saat proofing dan baking. Hal ini

menyebabkan penambahan bit merah sebanyak 10% mempunyai volume pengembangan

yang lebih tinggi.

Tabel 4.4. Hardness dan springiness roti mocaf selama baking

Walaupun roti mocaf mengalami pengembangan selama proses baking, namun hardness roti

mengalami peningkatan. Pada saat proses baking terjadi pengembangan karena terbentuknya

gas oleh yeast sampai 55 oC dan tekanan uap menyebabkan rongga yang terbentuk semakin

besar. Pada saat baking, juga terjadi gelatinisasi pati, yaitu terbentuknya struktur gel dari pati

yang akan meningkatkan tingkat kekerasan dari roti mocaf. Peningkatan kekerasan roti mocaf

ini lebih dipengaruhi oleh gelatinisasi saat baking. Peningkatan yang terbesar terjadi pada

menit ke-15.

30

Gambar 4.5. Aktivitas antioksidan (% inhibitio) roti mocaf sebelum dan sesudah baking

Setelah baking, antioksidan mengalami penuruhan yang sangat signifikan. Penambahan

serbuk bit merah menghasilkan roti mocaf dengan %inhibition sebesar 8,1%.

4.1.3. Struktur Morfologi Pati dari Adonan dan Roti Manis Mocaf

Gambar 4.6. Struktur morfologi pati pada (A) adonan sesudah mixing (C) adonan sesudah

proofing (c) roti manis mocaf sesudah baking (1) tanpa serbuk bit merah (2)

penambahan 5% serbuk bit merah (3) penambahan 10% serbuk bit merah

31

Tabel 4.5. Kandungan Betalain khususnya Betasianin pada Berbagai Jenis Tepung dan Lama

Pengukusan

Kons.

bit

merah

(%)

Waktu

kukus

(menit)

Kandungan Betasianin (mg/L) Persentase Penurunan (%)

Ketan Beras Mocaf Ketan Beras Mocaf

0 0 0,47±0,11a

0,89 ± 1.38a 0.30 ± 0.04

a - - 90

0 15 0,00±0,00a

0 ± 0a 0.03 ± 0.01

a

10 0 15,32±4,21c

19,29 ± 2,55c 28.13 ± 0.33

c 55,61 27,37 30.64

10 15 6,80±0,80b

14,01 ± 3,17b 19.51 ± 1.40

b

20 0 33,15±2,07e

63,77 ± 5,37e 61.07 ± 2.12

e 39,43 58.83 34.08

20 15 20,08±2,27d

26,25 ± 1,70d 40.26 ± 1.11

d

Keterangan :

1. Semua nilai merupakan nilai rata-rata ± standar deviasi

2. Nilai dengan superscript yang berbeda pada tiap baris menunjukkan adanya perbedaan nyata antar

perlakuan pada tingkat kepercayaan 95% (p < 0,05) dengan menggunakan uji Duncan.

Tabel 4.6. Kandungan Betaxantin pada Berbagai Jenis Tepung dan Lama Pengukusan

Kons.

bit

merah

(%)

Waktu

kukus

(menit)

Kandungan Betaxantin (mg/L) Persentase Penurunan

(%)

Ketan Beras Mocaf Ketan Beras Mocaf

0 0 0,00±0,00a

0 ± 0a 1.69 ± 0.16

b - - 100

0 15 0,00±0,00a

0 ± 0a 0.00 ± 0.01

a

10 0 7,44±1,05b

7,09 ± 1,19c 17.43 ± 1.74

d 23,66 27,22 37.41

10 15 5,68±0,74b

5,16 ± 1,73b 10.91 ± 0.87

c

20 0 16,84±3,30d

27,72 ± 2,43e 27.13 ± 1.62

f 30,05 56.85 30.85

20 15 11,78±2,48c

11,96 ± 1,07d 18.76 ± 0.83

e

Keterangan :

1. Semua nilai merupakan nilai rata-rata ± standar deviasi

2. Nilai dengan superscript yang berbeda pada tiap baris menunjukkan adanya perbedaan nyata antar

perlakuan pada tingkat kepercayaan 95% (p < 0,05) dengan menggunakan uji Duncan.

Secara umum pewarna serbuk bit merah dapat terikat dengan adonan yang terbuat dari tepung

Beras, Ketan, maupun Mocaf, yang dibuktikan dengan semakin tingginya kandungan

betasianin dan betaxantin seiring dengan bertambahnya konsentrasi pewarna serbuk bit yang

digunakan. Ketiga tepung tersebut memiliki rasio amilosa dan amilopektin yang berbeda.

Pengikatan pewarna pada adonan tepung dipengaruhi oleh rasio amilosa dan amilopektin,

serta penyebaran dan struktur amilum. Hal tersebut akan nampak jika dilihat secara

morfologis dengan metode mikroskopis.

32

Mocaf terlihat paling tinggi mengandung Betalain (Betasianin maupun betaxantin) .

Berdasarkan Tabel tersebut diatas terlihat bahwa adonan tepung Mocaf memiliki daya

pengikatan dengan Betasianin lebih baik dibandingkan dengan dua tepung lainnya yakni

tepung beras dan ketan demikian juga terjadi pada Betaxantin. Hal demikian kemungkinan

besar disebabkan oleh struktur amilosa dan amilopektin yang dikandungnya.

Tepung mocaf dibuat secara fermentasi menggunakan yeast yang dapat berfungsi memecah

karbohidrat menjadi lebih sederhana dan membuat struktur tepung lebih berongga oleh

karena gas yang terbentuk dan terjebak selama proses fermentasi berlangsung.

Kemampuan Serbuk Pewarna mengikat pada struktur tepung maka akan berpengaruh pada

aktivitas antioksidannya. Hal ini jelas sebagai konsekuensinya yang dikarenakan kandungan

betalain itu sendiri yang sangat tinggi antioksidannya. Berdasarkan hasil penelitian jelas

bahwa adonan tepung mocaf dengan konsentrasi substitusi yang sama akan memberikan

aktivitas antioksidan yang tertinggi.

Lama pengukusan yang menggambarkan waktu pemanasan yang dapat menjadi indikator

kontak dengan panas, menunjukkan bahwa konsentrasi betalain (yang digambarkan melalui

kandungan betasianin dan betaxantin) berpengaruh sangat jelas terhadap kestabilan pigmen

tersebut. Dengan demikian juga akan berpengaruh pada aktivitas antioksidan

Tabel 4.7. Aktivitas Antioksidan Bit pada Adonan berbagai Jenis Tepung

Kons.

bit

merah

(%)

Waktu

kukus

(menit)

% inhibition Persentase Penurunan (%)

Ketan Beras Mocaf Ketan Beras Mocaf

0 0 2,70±0,08b

2,69 ± 1,20a 4.27 ± 0.50

b 31,48 17,23 53.86

0 15 1,85±0,30a

3,250 ± 1,00ab

1.97 ± 0.32a

10 0 5,20±0,45d

5,58 ± 1,00c 25.34 ± 0.54

e 39,42 17,92 56.95

10 15 3,15±0,87bc

4,58 ± 1,80bc

10.91 ± 0.70c

20 0 6,24±0,90e

7,35 ± 1,30d 35.93 ± 1.85

f 43,27 30,2 48.93

20 15 3,54±0,60c

5,13 ± 1,75c 18.35 ± 0.95

d

Keterangan :

1. Semua nilai merupakan nilai rata-rata ± standar deviasi

2. Nilai dengan superscript yang berbeda pada tiap baris menunjukkan adanya perbedaan nyata antar

perlakuan pada tingkat kepercayaan 95% (p < 0,05) dengan menggunakan uji Duncan.

21

Tabel 4.8. Intensitas Warna (L*, a, b) Kons. bit

merah (%)

Waktu

kukus (menit) Nilai L Nilai (a) Nilai (b)

Ketan Beras Mocaf Ketan Beras Mocaf Ketan Beras Mocaf

0 0 91,81±1,15j 92,94 ± 1,55j 82.84 ± 1.27n

-,58±0,04a -0,29 ± 0,05a 0.59 ± 0.03a 7,84±0,25g 5,48 ± 0,23fg 14.46 ± 0.19i

0 3 90,89±1,29j 90,67 ± 2,50ij 80.74 ± 0.39m

-0,56±0,05a -0,31 ± 0,07a 0.82 ± 0.08a 7,75±0,18g 4,68 ± 0,97f 14.30 ± 0.40hi

0 6 80,81±5,51i 88,97 ± 2,35i 66.10 ± 2.45l

-1,06±0,16a -0,30 ± 0,07a 1.04 ± 0.09ab 9,75±0,49h 5,57 ± 0,45fg 17.06 ± 0.80j

0 9 73,21±2,10h 73,05 ± 5,53h 56.17 ± 1.67i

-1,46±0,03a -0,57 ± 0,07a 2.17 ± 0.16b 9,49±0,43h 5,89 ± 0,74g 18.62 ± 0.83k

0 12 68,79±0,91g 67,08 ± 1,12fg 51.69 ± 0.90h

-1,35±0,05a -0,57 ± 0,10a 2.08 ± 0.20b 9,15±0,21h 4,52 ± 1,70e 16.48 ± 0.92j

0 15 67,90±1,19g 70,08 ± 1,93gh 47.91 ± 1.27f

-1,39±0,15a -0,70 ± 0,15a 1.48 ± 0.23ab 9,09±0,45h 6,56 ± 0,39g 13.69 ± 1.26h

10 0 63,03±4,50f 68,95 ± 0,48g 62.57 ± 1.50k 25,59±3,10d 21,44 ± 0,85de 26.41 ± 0.91i 0,37±0,08a -0,01 ± 0,25abc 6.35 ± 0.22ef

10 3 64,29±1,38f 66,50 ± 1,94fg 59.51 ± 0.61j 25,40±1,23d 20,95 ± 0,77de 24.53 ± 0.91h 0,95±0,20ab 0,03 ± 0,37abc 7.23 ± 0.22g

10 6 56,83±5,13e 63,70 ± 1,95ef 56.29 ± 1.08i 25,66±1,18d 20,17 ± 1,41de 23.06 ± 0.71g 1,30±0,38abc -0,65 ± 0,23a 6.85 ± 0.39fg

10 9 43,95±3,05c 61,40 ± 5,91de 49.69 ± 0.97g 24,13±2,58cd 22,11 ± 2,39e 19.75 ± 0.64f 3,43±2,07e -0,41 ± 0,48ab 5.53 ± 0.45cd

10 12 41,99±0,96bc 51,03 ± 3,29b 36.95 ± 1.41d 20,19±1,04b 16,78 ± 4,79bc 16.43 ± 1.16d 5,74±1,07f 0,80 ± 0,68c 4.99 ± 0.42bc

10 15 43,09±1,13bc 45,83 ± 2,63a 33.73 ± 0.82c 19,87±1,63b 13,84 ± 3,51b 14.76 ± 0.76c 5,45±1,88f 2,06 ± 1,86e 4.41 ± 0.42ab

20 0 54,69±0,67de 58,70 ± 0,70d 51.77 ± 0.65h 31,81±0,28e 26,67 ± 0,99f 32.69 ± 0.83l 2,59±0,07de 0,61 ± 0,17bc 5.64 ± 0.16cd

20 3 53,72±1,68de 54,89 ± 1,79c 49.70 ± 0.50g 31,27±1,61e 26,46 ± 0,97f 31.02 ± 1.06k 2,33±0,22cde 0,99 ± 0,32cd 5.78 ± 0.54de

20 6 52,63±2,10d 54,43 ± 1,82bc 44.40 ± 1.66e 31,87±0,69e 29,48 ± 3,21f 27.87 ± 1.98j 1,99±0,41bcd 0,60 ± 0,62bc 4.50 ± 0.49ab

20 9 40,05±5,76ab 53,75 ± 4,02bc 37.15 ± 1.24d 25,68±4,00d 28,08 ± 5,56f 23.15 ± 1.29g 3,30±1,57e -0,06 ± 0,85abc 4.37 ± 0.42ab

20 12 37,57±2,64a 44,39 ± 3,77a 29.86 ± 0.49b 23,68±3,71cd 18,71 ± 2,97cd 20.55 ± 1.30f 4,63±2,25f 1,91 ± 1,38de 4.20 ± 0.39a

20 15 37,78±1,13a 42,55 ± 2,07a 27.14 ± 0.47a 22,73±3,72c 14,49 ± 3,52b 17.87 ± 1.34e 5,14±1,27f 2,97 ± 1,22e 4.93 ± 0.46bc

Keterangan : 1. Semua nilai merupakan nilai rata-rata ± standar deviasi 2. Nilai dengan superscript yang berbeda pada tiap baris menunjukkan adanya perbedaan nyata antar perlakuan pada tingkat kepercayaan 95% (p < 0,05) dengan menggunakan uji Dun

21

BAB 5. KESIMPULAN

Dalam pengolahan roti mocaf dan cake menggunakan serbuk pewarna alami bit merah

yang diproduksi dengan pengeringan semprot, lamanya waktu pemanggangan dan

pengukusan adonan akan menurunkan intensitas warna merah (nilai a*) dan aktivitas

antioksidan roti dan cake.

Penambahan 20% serbuk bit merah dapat diaplikasikan pada produk roti mocaf dan cake

yang terbuat dari tepung mocaf, tepung beras dan tepung ketan.

Setelah pengukusan cake diperoleh intensitas warna (nilai a*) sebesar 14,49-22,73 dan

aktivitas antioksidan (% inhibition) sebesar 3,54–18,35%. Adapun setelah pemanggangan

roti mocaf selama 20 menit diperoleh roti mocaf dengan intensitas warna (nilai a*)

sebesar 21,87 dan aktivitas antioksdian (% inhibition) sebesar 8,1%.

PENELITIAN YANG MASIH BERJALAN

Pengolahan cookies dengan menggunakan serbuk pewarna alami hasil pengeringan

semprot dan menggunakan tepung kedelai, tepung mocaf dan tepung sagu.

Studi umur simpan serbuk pewarna alami bit merah dengan metode Accelerated Shelf Life

Test.

22

DAFTAR PUSTAKA

Ananingsih, V.K., Soedarini, B. & Astrid (2007a). Pembuatan Serbuk Bit Merah sebagai

Pewarna Alami dan Sumber Antioksidan dengan Pengeringan Semprot. Laporan Penelitian

Dosen Muda DIKTI Tahun 2007.

Ananingsih, V.K., Soedarini, B., & Ayutha, W (2007b). Evaluasi Penggunaan Drying

Agents terhadap Sifat Fisikokimia Bit Merah Instan. Laporan Penelitian Dosen Muda Dinas

Pendidikan dan Kebudayaan Jawa Tengah Tahun 2006.

Bhandari, B.R., Senoussi, A., Lebbert, A., & Dumoulin, E.D. (1992). Spray Drying Leaflash

Technique:Application to Liguid Food Products. Elsevier Science Publishers.

Cakkawati, L (2009). Aplikasi berbagai tepung berbasis ubi kayu pada pembuatan roti non

gluten. Tugas akhir Fakultas Teknologi Pertanian Unika Soegijapranata Semarang.

Ćuric, D., Novotni, D., Tusak, D., Bauman, I., & Gabric, D. (2007). Gluten-Free Bread

Production by the Corn Meal and Soybean Flour Extruded Blend Usage. Agriculturae

Conspectus Scientificus University of Zagreb, Faculty of Food Technology and

Biotechnology Vol. 72 No. 3 Page. 227-232.

Departemen Kesehatan (1999). Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No

1168/MENKES/PER/X/1999 tentang Kumpulan Peraturan Perundang-undangan di Bidang

Makanan. Jilid II. Jakarta.

Ezhilarasi, P.N., Indrani, D., Jena, B.S., & Anandharamakrishnan, C. (2013). Freeze drying

technique for microencapsulation of Garcinia fruit extract and its effect on bread

quality.Journal of Food Engineering. DOI 10.1016/j.jfoodeng.2013.01.009.

Gaztonyi, M.N., Hussein, D., Maria, T., & Peter, B. (2001). Comparison of Red Beet (Beta

vulgaris var conditiva) Varieties on the Basis of Their Pigment Components. Journal of the

Science of Food and Agriculture. Spain.

Gharsallaoui, A., Roudaut G., Chambin, O., Voilley, A., & Saurel, R. (2012). Applications of

spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview. Food Research

International, 40, 1107–1121.

Hendry, G. A. F.& J. D. Houghton. (1996). Natural Food Colorants 2nd ed. Blackie

Academic & Professional. London.

Ihediohanma, N.C. (2011). Determination of the Glycemic Indices of Three Different

Cassava Granules (Garri) and the Effect of Fermentation Period on Their Glycemic

Responses. Pakistan Journal of Nutrition, 10 (1), 6-9. ISSN 1680-5194.

Kuntz, L. A. (1994). Natural Food Color. Weeks Publishing Company. Northbrook.

Langrish, T.A.G., & Kockel,T.K. (2001). The assesment of a characteristic drying curve for

milk powder for use in computational fluid dynamics modeling. Chemical Engineering

Journal. 84:69-74.

23

López, A. C. B., Pereira A. J. G., & Junqueira, G. R. (2004). Flour Mixture of Rice Flour,

Corn and Cassava Starch in the Production of Gluten-Free White Bread. Jurnal Biologi dan

Teknologi Brazilia. Bulan Maret Vol. 47. No. 1. Page. 63 – 70.

Palvov, A, Petia, K, Vasil, G., Irina, K., & Mladenka, I. (2002). Biosynthesis and Radical

Scavenging Activity Activity of Betalains during the Cultivation of Red Beet (Beta vulgaris)

Hairy Root Cultures. Bulgaria.

Rosita, A., Ananingsih,V.K., & Sulistyawati, I. (2009). The Effect of Hydrocolloids on

Dough Rheology and Physical Properties in Gluten Free Bread Using Cassava Flour.

Proceedings of International Food Conference, Semarang, 31 July- 1 August 2008. ISBN:

978-979-1268-36-3.

Sansone, F., Mencherini, T.,Picerno, P., d’Amore, M., Aquino, R.P., & Lauro, M.P. (2011).

Maltodextrin/pectin microparticles by spray drying as carrier for nutraceutical extracts.

Journal of Food Engineering, 105, 468–476.