OPTIMASI KONSENTRASI KARAGENAN, pH, DAN

KONSENTRASI GARAM UNTUK MEMBENTUK GEL

MENYERUPAI DAGING SAPI DARI PROTEIN KACANG

KEDELAI (Glycine max)

OPTIMIZATION OF CARRAGEENAN, pH CONCENTRATION, AND

SALT CONCENTRATION TO FORM GEL RESEMBLE TO BEEF

FROM PROTEIN OF SOYBEAN (Glycine max)

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna

memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan

Oleh:

NANA THEODORA CITRAWAN

12.70.0040

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2019

ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya yang bertandatangan di bawah ini :

Nama : Nana Theodora Citrawan

NIM : 12.70.0040

Fakultas : Teknologi Pertanian

Program Studi : Teknologi Pangan

Menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Optimasi Konsentrasi Karagenan, pH,

dan Konsentrasi Garam untuk Membentuk Gel Menyerupai Daging Sapi dari

Protein Kacang Kedelai (Glycine max)” merupakan karya saya dan tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu

perguruan tinggi. Sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau

pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis

diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila saya tidak

jujur, maka gelar dan ijazah yang saya peroleh dinyatakan batal dan akan saya

kembalikan kepada Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang.

Demikian pernyataan ini saya buat dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.

Semarang,19 Juli 2019

Nana Theodora Citrawan

12.70.0040

iii

OPTIMASI KONSENTRASI KARAGENAN, pH, DAN

KONSENTRASI GARAM UNTUK MEMBENTUK GEL

MENYERUPAI DAGING SAPI DARI PROTEIN KACANG

KEDELAI (Glycine max)

OPTIMIZATION OF CARRAGEENAN, pH CONCENTRATION, AND

SALT CONCENTRATION TO FORM GEL RESEMBLE TO BEEF

FROM PROTEIN OF SOYBEAN (Glycine max)

Oleh :

Nana Theodora Citrawan

NIM : 12.70.0040

Program Studi : Teknologi Pangan

Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan

Di hadapan sidang penguji pada tanggal: 19 Juli 2019

Semarang, 19 Juli 2019

Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Katolik Soegijapranata

Pembimbing I Dekan

Dr.R.Probo Y. Nugrahedi S.TP., M.Sc Dr. R.Probo Y. Nugrahedi S.TP., M.Sc

Pembimbing II

Meiliana, S.Gz., M.S

iv

RINGKASAN

Daging sapi merupakan salah satu bahan pangan sumber protein hewani yang

berkontribusi besar terhadap pemenuhan gizi masyarakat Indonesia. Namun,

semakin meningkatnya masyarakat di Indonesia maka semakin meningkat juga

permintaan daging sapi, sehingga Indonesia harus mengimpor daging sapi dari

negara lain. Proporsi perkembangan impor daging sapi terus meningkat seiring

berjalannya waktu sehingga memicu terjadinya kenaikan harga daging sapi karena

keberadaannya yang langka. Peternakan di Indonesia dapat menghasilkan gas

metana (CH4) dan gas Nitrous Oxide (N2O). Hal ini berkontribusi terhadap emisi

gas rumah kaca dan berdampak pada pemanasan global, sehingga dibutuhkan bahan

makanan yang mempunyai kandungan protein yang setara dengan daging sapi.

Kacang kedelai memiliki kandungan protein yang setara bahkan lebih tinggi

dibandingkan dengan kandungan protein pada daging sapi. Kedelai juga

mengandung asam-asam lemak tidak jenuh yang dapat mencegah timbulnya arterio

sclerosis (pengerasan pembuluh – pembuluh nadi). Pada penelitian ini digunakan 3

variabel independen yaitu pH, konsentrasi garam, dan konsentrasi kappa karagenan

untuk membuat gel yang akan menyerupai gel dari daging sapi. Variabel respon

yang digunakan adalah WHC (Water Holding Capacity), dan tekstur yang terbagi

menjadi 3 yaitu hardness, springiness, dan cohesiveness. Hasil standar yang

digunakan adalah hasil tekstur dan WHC (Water Holding Capacity) dari gel daging

sapi. Penelitian ini diawali dengan menentukan range terbaik pada 3 variabel

independen supaya menghasilkan gel dari protein kacang kedelai yang menyerupai

gel daging sapi. Pada pH didapatkan range 4-7, konsentrasi garam (CaCl2)

didapatkan range 1,75% - 4% dan konsentrasi kappa karagenan didapatkan range

0,5% - 2,3% yang dikombinasi menjadi 16 perlakuan dari 3 variabel independen

yang didapat dari software JMP dengan RSM (Response Surface Methodology).

Pada Prediction Profiler akan diperoleh nilai Tekstur dan Water Holding Capacity

(WHC) yang paling optimal yang menyerupai gel daging sapi adalah pada

kombinasi pH 6, konsentrasi garam CaCl2 1,83% dan konsentrasi kappa karagenan

0,5% dengan nilai WHC sebesar 0.0822, Hardness sebesar 691,412 gf,

Cohesiveness sebesar 0,131, dan Springiness sebesar 4,136 mm dengan tingkat

desirabilitynya 0,658.

v

SUMMARY

Beef is one of the food sources of animal protein that contributes greatly to the

fulfillment of the nutrition of the Indonesian people. However, the increasing

number of people in Indonesia increases the demand for beef, so that Indonesia

must import beef from other countries. The proportion of the development of beef

imports continues to increase over time, triggering an increase in the price of beef

because of its scarce presence. Livestock in Indonesia can produce methane (CH4)

and Nitrous Oxide (N2O) gas. This contributes to greenhouse gas emissions and

has an impact on global warming, so food ingredients that have the same protein

content as beef are needed. Soybeans have an equivalent protein content even

higher than the protein content in beef. Soybeans also contain unsaturated fatty

acids which can prevent the onset of arterial sclerosis (hardening of the arteries).

In this study 3 independent variables were used, namely pH, salt concentration, and

concentration of kappa carrageenan to make a gel that would resemble a gel from

beef. The response variable used is WHC (Water Holding Capacity), and the texture

is divided into 3 namely hardness, springiness, and cohesiveness. The standard

results used are the results of the texture and WHC (Water Holding Capacity) of

beef gel. This study begins with determining the best range in 3 independent

variables so as to produce a gel from soybean protein that resembles beef gel. At

pH 4-7 range, salt concentration (CaCl2) was found in the range of 1.75% - 4%

and carrageenan kappa concentrations obtained in the range of 0.5% - 2.3%

combined into 16 treatments of the 3 independent variables obtained from the

software. JMP with RSM (Response Surface Methodology). In Prediction Profiler,

the most optimal value of Texture and Water Holding Capacity (WHC) that

resembles beef gel is obtained in combination with pH 6, salt concentration of

CaCl2 1.83% and carrageenan kappa concentration 0.5% with WHC value of

0.0822, Hardness amounting to 691,412 gf, Cohesiveness of 0,131, and Springiness

of 4,136 mm with a desirability level of 0,658.

vi

KATA PENGANTAR

Pertama-tama penulis ingin mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus

karena atas berkat–Nya penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi dengan judul

“Optimasi Konsentrasi Karagenan, pH, dan Konsentrasi Garam untuk Membentuk

Gel Menyerupai Daging Sapi dari Protein Kacang Kedelai (Glycine max)”.

Penulisan laporan ini merupakan syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi

Pertanian di Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang. Selama pembuatan

laporan ini, penulis mendapatkan banyak bantuan dari berbagai pihak sehingga

penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan tepat waktu. Oleh karena

itu, dalam kesempatan ini juga penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih

kepada semua orang yang telah membantu penulis, antara lain kepada:

1. Tuhan Yesus Kristus yang telah menyertai, membimbing dan melindungi

penulis baik selama praktikum maupun dalam pengerjaan laporan skripsi.

2. Bapak Dr. R.Probo Y. Nugrahedi S.TP., M.Sc. selaku pembimbing I yang telah

meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, dorongan, pengarahan, dan

saran yang sangat berharga dalam penyelesaian penulisan skripsi ini.

3. Ibu Meiliana, S.Gz., M.S selaku pembimbing II yang telah bersedia meluangkan

waktu dan membantu dengan sepenuh hati serta sabar selama membimbing,

sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik.

4. Orang Tua (Bapak Hindarta Citrawan dan Ibu Lily Roosilawati), yang telah

sangat membantu dalam memberi bantuan fisik, rohani, semangat, material

dalam segala keperluan serta perhatian.

5. Ryan Dillon sebagai teman dalam membantu melaksanakan penelitian

laboratorium ini baik dalam suka maupun duka.

6. Ryan Dillon yang telah memberikan dukungan doa, semangat, dan bantuan

serta dorongan selama Penulis melakukan penelitian di laboratorium dan

laporan skripsi.

7. Mas Soleh, Mas Pri, Mas Lilik, dan Kak Agata selaku laboran Fakultas

Teknologi Pertanian Unika Soegijapranata atas bantuan, dukungan, kemurahan

vii

hati dalam membantu dan membimbing penulis selama masa penelitian di

laboratorium.

8. Seluruh mahasiswa FTP dan semua pihak yang telah membantu penyusunan

laporan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa penulisan dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari

sempurna, serta masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, Penulis

meminta maaf apabila terdapat kesalahan, kekurangan, maupun hal-hal yang

kurang berkenan bagi pembaca sekalian. Dengan segala kerendahan hati, penulis

menerima kritik dan saran bila terdapat kesalahan-kesalahan dalam laporan

ini.Akhir kata, Penulis berharap semoga skripsi ini dapat berguna dan dapat

memberikan tambahan pengetahuan bagi para pembaca dan semua pihak yang

membutuhkan.

Semarang, 19 Juli 2019

Penulis,

Nana Theodora Citrawan

viii

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ........................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii

RINGKASAN ........................................................................................................ iv

SUMMARY .............................................................................................................. v

KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii

DAFTAR TABEL .................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………………xiii

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

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

1.2. Tinjauan Pustaka .............................................................................................. 4

1.2.1. Daging Sapi ................................................................................................... 4

1.2.2. Kedelai ……………………………………………………………………...7

1.2.2.1. Komposisi Kimia Kedelai…………………...……….................................7

1.2.2.2. Protein Kedelai…………………………………………………………....8

1.2.3. Proses Pembentukan Gel dari Protein……………………………………….9

1.2.4. Asam Asetat (CH3COOH) dan Natrium Bikarbonat (NaHCO3)…………..10

1.2.5. Kappa Karagenan ……………………..…………………………………..12

1.2.6. Garam ………………………………………………………………..……15

1.2.7. Water Holding Capacity (WHC)………………………………………….17

1.2.8. Tekstur (hardness, cohesiveness,dan springiness)……………....................17

1.3.Tujuan Penelitian ............................................................................................ 18

2. MATERI DAN METODE ............................................................................. 17

2.1. Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................................ 17

2.2. Materi ............................................................................................................. 17

2.2.1. Alat Penelitian ............................................................................................. 19

2.3.2. Bahan Penelitian .......................................................................................... 19

2.3. Metode ………………………………………………………..…………..…20

2.3.1. Pembuatan Gel Daging Sapi ………………………………………………20

2.3.2. Pembuatan Gel Kacang Kedelai ……………………………………….…..20

2.3.3. Penentuan Nilai Range Spesifik ………………………………………...…20

2.3.4. Perlakuan 16 Kombinasi dengan Gel Kacang Kedelai ……………………21

2.3.5. Desain Penelitian ………………………………………………………….22

2.3.6. Rancangan Penelitian ……………………………………………………...23

2.3.7. Analisis Karakteristik Gel …………………………………………………24

2.3.7.1. Analisis Water Holding Capacity (WHC) ………………………..…......24

2.3.7.2. Analisis Tekstur …………………………………....................................24

2.3.7.3. Analisis Data dengan Aplikasi JMP ……….…………………………….25

ix

3. HASIL PENGAMATAN .................................................................................. 26

3.1. Hasil Uji Pendahuluan .................................................................................... 26

3.1.1. Hasil Uji Penentuan Variabel Respon pada Gel Daging Sapi ..................... 26

3.1.2. Hasil Uji Penentuan Range Optimal pada Penggunaan Variabel

Independen ……………………………………………………..................26

3.2.Hasil Kombinasi 3 Variabel Independen pada Adonan Kacang

Kedelai……………………………………………………………................31

3.3. Hasil Uji Pengaruh Penggunaan Variabel Independen terhadap Nilai Variabel

Respon pada Gel Kacang Kedelai…………………………………………...31

3.3.1. Pengaruh Variabel Independen terhadap Water Holding Capacity

(WHC) …………………………………………………………….……….31

3.3.2. Pengaruh Variabel Independen terhadap Nilai Hardness……………….…35

3.3.3. Pengaruh Variabel Independen terhadap Nilai Cohesiveness……………..38

3.3.4. Pengaruh Variabel Independen terhadap Nilai Springiness……………….41

3.3.5.Nilai Variabel Terbaik Menyerupai Gel Daging Sapi pada Prediction

Profiler……………………………………………………………….. 44

4. PEMBAHASAN ............................................................................................... 46

4.1 Uji Pendahuluan ……………………………………………………………..46

4.2 Uji Variabel Respon pada Gel Kacang Kedelai (Glycine max)……………...48

4.3. Uji Pengaruh Penggunaan Variabel Independen terhadap Nilai Variabel

Respon…………………………………………………………………….….49

4.3.1. Pengaruh Variabel Independen terhadap Water Holding Capacity

(WHC)…………………………………………………………………….49

4.3.2. Pengaruh Variabel Independen terhadap Nilai Hardness…………………49

4.3.3. Pengaruh Variabel Independen terhadap Nilai Cohesiveness……………..49

x

4.3.4. Pengaruh Variabel Independen terhadap Nilai Springiness………………..50

4.4. Nilai Variabel Terbaik Menyerupai Gel Daging Sapi pada Prediction

Profiler………………………………………………………………………50

5. KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................... 53

5.1. Kesimpulan ..................................................................................................... 53

5.2. Saran ………………………………………………………………………... 53

6. DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 54

7. LAMPIRAN …………………………………………………………………59

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Komposisi Daging Sapi Segar .................................................................. 5 Tabel 2. Komposisi Gizi Daging Ayam, Sapi, Kambing, dan Babi......................... 5

Tabel 3. Komposisi Asam Amino Esensial Daging Sapi…………………………..6

Tabel 4. Kandungan Asam Amino Esensial pada Daging Sapi .............................. 7 Tabel 5. Komposisi Kimia Biji Kedelai Kering per 100 gram ............................... 8 Tabel 6. Kandungan Asam Amino .......................................................................... 9 Tabel 7. Kombinasi Perlakuan .............................................................................. 20

Tabel 8. Nilai Tekstur dan Water Holding Capacity (WHC) pada Gel Daging

Sapi …………………………………………………………………….. 26

Tabel 9. Pengaruh Penambahan pH terhadap Tekstur Gel Kacang Kedelai ......... 27 Tabel 10. Pengaruh Penambahan Garam (CaCl2) terhadap Tekstur Gel Kacang

Kedelai ................................................................................................. 28 Tabel 11. Pengaruh Penambahan Kappa Karagenan terhadap Tekstur Gel Kacang

Kedelai ................................................................................................... 29 Tabel 12. Nilai Rata – rata Uji Tekstur dan WHC pada Gel Kacang Kedelai ...... 30

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Kedelai yang sudah direndam (Dokumentasi Pribadi) ..................... 17 Gambar 2. Desain Penelitian .............................................................................. 22 Gambar 3. Pengaruh Penggunaan Kappa Karagenan dan CaCl2 terhadap nilai

Water Holding Capacity (WHC) ….…………………...……………...32

Gambar 4. Pengaruh Penggunaan Kappa Karagenan dan pH terhadap nilai Water

Holding Capacity (WHC)…………………….………………...……..33

Gambar 5. Pengaruh Penggunaan CaCl2 dan pH terhadap nilai Water Holding

Capacity (WHC)……………………………………....……………....34

Gambar 6. Pengaruh Penggunaan Kappa Karagenan dan CaCl2 terhadap nilai

Hardness ….…………….…….………................................................35

Gambar 7. Pengaruh Penggunaan Kappa Karagenan dan pH terhadap nilai

Hardness …………………….………………………………………..36

Gambar 8. Pengaruh Penggunaan CaCl2 dan pH terhadap nilai Hardness …….37

Gambar 9. Pengaruh Penggunaan Kappa Karagenan dan CaCl2 terhadap nilai

Cohesiveness ….…………….…….………..........................................38

Gambar 10. Pengaruh Penggunaan Kappa Karagenan dan pH terhadap nilai

Cohesiveness …………………….………………………..…………..39

Gambar 11. Pengaruh Penggunaan CaCl2 dan pH terhadap nilai Cohesiveness..40

Gambar 12. Pengaruh Penggunaan Kappa Karagenan dan CaCl2 terhadap nilai

Springiness ….…………….…….…………………………………….41

Gambar 13. Pengaruh Penggunaan Kappa Karagenan dan pH terhadap nilai

Springiness.…………………….……………………………………...42

Gambar 14. Pengaruh Penggunaan CaCl2 dan pH terhadap nilai Springiness….43

Gambar 15. Nilai Prediction Profiler …………………………………………..44

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1.Adonan Daging Sapi .......................................................................... 59 Lampiran 2.Gel Daging Sapi ................................................................................ 59 Lampiran 3.Kertas Saring yang Sudah Dipress .................................................... 59

Lampiran 4.Adonan Kacang Kedelai …………………………………………… 60

Lampiran 5. Penambahan Kappa Karagenan dan Garam ………………………. 60

Lampiran 6. Pencampuran 3 Variabel Independen dengan Kacang Kedelai ……60

Lampiran 7. Adonan dimasukkan kedalam Loyang ……………………………..61

Lampiran 8. Adonan Setelah Pengukusan …………………………………….....61

Lampiran 9. Data pada JMP ……………………………………………………...61