i

PEMBUATAN SIRUP GLUKOSA BERANTIOKSIDAN DARI PATI

JAHE EMPRIT (Zingibier officinale Var. Rubrum) SECARA

HIDROLISIS ENZIMATIS

(Kajian Pengaruh Pencucian Pati dan Suhu Inkubasi Terhadap

Sifat Fisik dan Kimia Sirup Glukosa)

SKRIPSI

Oleh:

SITI ANDRIANI

NIM 105100100111038

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2014

ii

PEMBUATAN SIRUP GLUKOSA BERANTIOKSIDAN DARI PATI

JAHE EMPRIT (Zingibier officinale Var. Rubrum) SECARA

HIDROLISIS ENZIMATIS

(Kajian Pengaruh Pencucian Pati dan Suhu Inkubasi Terhadap

Sifat Fisik dan Kimia Sirup Glukosa)

SKRIPSI

Oleh:

SITI ANDRIANI

NIM 105100100111038

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi

Pertanian

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2014

iii

Siti Andriani. 105100100111038. PEMBUATAN SIRUP GLUKOSA

BERANTIOKSIDAN DARI PATI JAHE EMPRIT (Zingibier officinale Var. Rubrum) SECARA HIDROLISIS ENZIMATIS (Kajian Pengaruh Pencucian Pati dan Suhu Inkubasi Terhadap Sifat Fisik dan Kimia Sirup Glukosa) Pembimbing : Dr. Ir. Yunianta, DEA

RINGKASAN

Jahe (Zingiber officinale) merupakan salah satu jenis tanaman obat dan dapat berfungsi sebagai rempah, yang telah lama dikenal oleh masyarakat Indonesia. Produksi jahe di Indonesia sangat melimpah. Pemanfaatan jahe selama ini diolah menjadi minuman jahe instan atau diambil minyak atsirinya. Limbah dari pengolahan jahe berupa ampas yang belum termanfaatkan secara maksimal sementara ampas tersebut masih memiliki kandungan pati yang cukup tinggi yakni sekitar 75-82%. Penelitian ini dirancang untuk mengembangkan pemanfaatan limbah jahe berupa pati menjadi sirup glukosa dengan nilai tambah kandungan antioksidan di dalamnya. Selama ini penelitian yang dilakukan untuk memanfaatkan pati jahe adalah sebagai bahan baku pembuatan cookies dan edible film. Diharapkan dengan adanya penelitian ini, pati jahe dapat dimanfaatkan menjadi bahan baku sirup glukosa berantoksidan

Penelitian ini menggunakan rancangan acak kelompok dengan dua faktor yaitu pencucian pati (P) dan suhu inkubasi (T). Faktor I terdiri dari 3 level dan faktor II terdiri dari 3 level, sehingga diperoleh 9 kombinasi perlakuan. Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 27 satuan percobaan. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan metode analisis ragam/ ANOVA. Apabila terdapat pengaruh nyata pada interaksi kedua perlakuan dilakukan uji lanjut DMRT (Duncan’s Multiple Range Test) dan bila tidak terdapat interaksi namun disalah satu perlakuan atau keduanya terdapat beda nyata, maka dilakukan uji beda BNT (Beda Nyata Terkecil) dengan taraf nyata 5%. Pemilihan perlakuan terbaik dianalisis dengan menggunakan De Garmo metode.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan pencucian pati dan suhu inkubasi berpengaruh nyata (α=5%) terhadap gula reduksi, DE (Dextrose

Equivalen), aktifitas antioksidan, nilai kecerahan (L*) dan nilai kekuningan (b*), TPT (Total Padatan Terlarut), viskositas, dan rendemen. Namun tidak ada interaksi antar 2 faktor.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan terbaik didapatkan pada banyaknya pencucian pati sebanyak 6 kali dengan suhu inkubasi 65°C. Produk ini mennujukkan kadar gula reduksi yang dihasilkan cukup tinggi yakni sebesar 30,174%, serta antioksidan yang dikandung juga cukup tinggi yakni 28,82%. Karakteristik lainnya yakni rendemen 57,75%, TPT 24,4°Brix, DE 86,81%, viskositas 1,102 cps, dan nilai kecerahan 27,17.

Kata kunci : enzim α-amilase, enzim glukoamilase, pati jahe emprit, sirup glukosa,

iv

Siti Andriani. 105100100111038. MAKING GLUCOSE SYRUP OF EMPRIT GINGER STARCH CONTAINING ANTIOXIDANTS (Zingibier officinale var. Rubrum) THE HYDROLYSIS ENZYMATICALLY. (Study Effect of Starch Washing and Incubation Temperature Against Physical and Chemical Properties Glucose Syrup). Supervisor: Dr. Ir. Yunianta, DEA

SUMMARY

Ginger (Zingiber officinale) is a medical plant species and can serve as

well as the herb, which has long been known by the people of Indonesia. Ginger

production in Indonesia is very abundant. Utilization of ginger has been

processed into instant ginger drink or taken essential oil. Waste of a ginger

processing residue not fully utilized maximally while the waste still have a high

starch content of around 75-82%. This study was designed to examine the use of

ginger in the form of waste starch into glucose syrup with added value in the form

of the presence of antioxidants contained in ginger. During the research

conducted in the use of ginger starch as raw material are cookies and edible film.

Hopefully with this research, ginger starch can be utilized as a raw material

glucose syrup containing antioxidant.

The research was conducted using Randomized Block Design with two

factors. The first factor was washing of starch that consisted of three levels (0

times, 6 times and 12 times) and the second factor was incubation temperature

that consisted of three levels (60°C, 65°C and 70°C). Each level was conducted

in triplicate. Physical and chemical characteristic data was analyzed using

ANOVA continued with LSD test and DMRT test (α=5%). The best treatment was

determined by the De Garmo Method.

Result of the research showed that treatment oh washing starch and

incubation temperature gave significant differences on reducing sugar, Dextrose

Equivalent, total antioxidant activity, brightness value (L*) and brass value (b*),

TPT (total soluble solid), viscosity, and yield. But no interaction between those

factors.

The best treatment on the physic-chemical characteristic was obtained

from 6 times starch washing and 65°C incubation temperature. The product had

30,174% of reducing sugar and showed 28,82% of total antioxidant activity,

86,81% of Dextrose Equivalent, 57,75% of yield, 24,4°Brix of total soluble solid

(TPT), 1,102 pcs of viscosity and 27,17 brightness value.

Keywords: α-amylase enzymes, ginger starch, glucoamylase enzymes, glucose

syrup

v

KATA PENGANTAR

Bismillah, ba’da tahmid dan tahlil saya memanjatkan puji syukur kehadirat

Allah, Tuhan Yang Membolak balikkan hati manusia. Allah yang telah berkenan,

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Pembuatan Sirup

Glukosa Berantioksidan dari Pati Jahe Emprit (Zingibier officinale Var.

Rubrum) Secara Hidrolisis Enzimatis (Kajian Pengaruh Pencucian Pati dan

Suhu Inkubasi Terhadap Sifat Fisik dan Kimia Sirup Glukosa) bisa selesai

dengan baik.

Shalawat serta salam, selalu kita curahkan kepada manusia dengan

karakter terbaik sepanjang zaman, Rasulullah Muhammad SAW.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah

membantu dalam pelaksanaan maupun selama penyusunan skripsi ini, terutama

kepada :

1. Dr. Ir. Yunianta, DEA selaku dosen pembimbing yang telah memberikan

bimbingan yang sangat bermanfaat bagi penulis.

2. Bunda Hanik Marwiyah, Bapak Zainudin, Dek Ruroh, Dek Azhar, Mbak Hib

dan Mas Ulul, keluarga tercinta yang memberikan dukungan terbaik kepada

penulis

3. Ketua Jurusan, Kaprodi, dan semua dosen Teknologi Hasil Pertanian yang

telah membimbing dan menambah ilmu pengetahuan untuk penulis.

4. Sahabatku Atik, Gloria, Mas Lukman, Anggesta, Rera, Andri, Rita, Shelly,

Aulia, Hami, Elok, Atika, Nia, Nuriska, teman selingkaran cinta, teman syuro,

dan yang lain yang belum bisa disebutkan yang telah memberi semangat

untuk menyelesaikan skripsi.

5. Teman-teman seperjuangan saat penelitian, THP 2010 dan teman-teman

KAMMI 2010, yang memberikan bantuan serta semangat

6. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari dalam penyusunan skripsi ini masih banyak

kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang digunakan

perbaikan di waktu yang akan datang.

Penulis

vi

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ............................................................................................ i DAFTAR ISI ........................................................................................................ ii DAFTAR TABEL ................................................................................................ iii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ iv DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... v I PENDAHULUAN .............................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ 2 1.3 Tujuan Peneltian ............................................................................................ 2 1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................................... 2 1.5 Hipotesa ........................................................................................................ 2

II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 3 2.1 Jahe Emprit ................................................................................................... 3 2.2 Kandungan Kimia Jahe Emprit ...................................................................... 5 2.3 Antioksidan pada Pati Jahe Emprit ................................................................ 6 2.4 Pati Jahe emprit ............................................................................................. 7 2.5 Hidrolisis Pati ................................................................................................. 9 2.6 Enzim Penghidrolisis Pati............................................................................. 10 2.7 Faktor yang Mempengaruhi Aktifitas Enzim ................................................. 11 2.8 Sirup Glukosa .............................................................................................. 12 2.9 Tahap Pembuatan Sirup Glukosa ................................................................ 13 III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................................... 16 3.1 Tempat dan Waktu...................................................................................... 16 3.2 Alat dan Bahan ......................................................................................... 16 3.3 Metodologi Penelitian .................................................................................. 16 3.4 Pelaksanaan Penelitian .............................................................................. 17 3.5 Pengamatan dan analisis ............................................................................ 18 3.6 Analisa Data ............................................................................................... 19 3.6 Diagram Alir ................................................................................................ 20 IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 22 4.1 Karekteristik Bahan Baku ............................................................................. 22 4.2 Karakteristik Sirup Glukosa .......................................................................... 24 4.3 Analisa Sifat Fisik Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit ...................................... 31 4.4 Sifat Organoleptik Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit ...................................... 42 4.5 Perlakuan Terbaik ........................................................................................ 46 V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 48 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 50 LAMPIRAN ........................................................................................................ 55

vii

DAFTAR TABEL

Nomor Teks Halaman 2.2 Kandungan nutrisi jahe .................................................................................. 6 2.3 Kandungan mineral pati jahe ........................................................................ 8 2.4 Syarat mutu sirup glukosa............................................................................ 13 3.1 Rasio banyaknya pencucian pati dan suhu inkubasi .................................... 17 4.1 Rerata Kadar Pati Jahe Emprit Akibat Pengaruh Banyaknya Pencucian Pati ............................................................................................. 23 4.2 Hasil analisa pati jahe emprit ....................................................................... 23 4.3 Rerata Kadar Gula Reduksi Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat

Pengaruh Banyaknya Pencucian Pati .......................................................... 26 4.4 Rerata Kadar Gula Reduksi Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat

Pengaruh Suhu Inkubasi .............................................................................. 26 4.5 Rerata Nilai DE Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat Pengaruh

Banyaknya Pencucian Pati .......................................................................... 28 4.6 Rerata Nilai Dextrose Equivalent Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat

Pengaruh Suhu Inkubasi .............................................................................. 28 4.7 Rerata Aktivitas Antioksidan Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat

Pengaruh Banyaknya Pencucian Pati .......................................................... 29 4.8 Rerata Kadar Gula Reduksi Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat

Pengaruh Suhu Inkubasi .............................................................................. 31 4.9 Rerata Nilai L Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat Pengaruh

Banyaknya Pencucian Pati .......................................................................... 31 4.10 Rerata Nilai L Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat Pengaruh Suhu

Inkubasi .................................................................................................... 33 4.11 Rerata Nilai b Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat Pengaruh

Banyaknya Pencucian Pati ........................................................................ 33 4.12 Rerata Nilai b Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat Pengaruh Suhu

Inkubasi .................................................................................................... 35 4.13 Rerata Total Padatan Terlarut Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat

Pengaruh Banyaknya Pencucian Pati ....................................................... 35 4.14 Rerata Total Padatan Terlarut Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat

Pengaruh Suhu Inkubasi ........................................................................... 37 4.15 Rerata Viskositas Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat Pengaruh

Banyaknya Pencucian Pati ........................................................................ 39 4.16 Rerata Viskositas Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat Pengaruh

Banyaknya Pencucian Pati ........................................................................ 39 4.17 Rerata Rendemen Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat Pengaruh

Banyaknya Pencucian Pati ........................................................................ 41 4.18 Rerata Rendemen Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit Akibat Pengaruh

Suhu Inkubasi ........................................................................................... 41 4.19 Perbandingan antara perlakuan Terbaik Sirup Glukosa Pati Jahe dengan

Kontrol Berdasarkan Sifat Organoleptik .................................................... 47

viii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Teks Halaman 2.1 Jahe Emprit (Zingiber officinale var. rubrum) ............................................... 5 2.2 Degradasi pati oleh Enzim α-amilase dan Glukoamilase ............................. 9 3.1 Diagram Alir Pembuatan Pati Jahe emprit ................................................ 20 3.2 Diagram Alir Pembuatan Sirup Glukosa dari Pati Jahe Emprit .................. 21 4.1 Grafik Kadar Pati pada Bahan Baku Sirup Glukosa .................................. 22 4.2 Grafik Kadar Gula Reduksi Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit ..................... 25 4.3 Grafik Dextrose Equivalent Sirup Glukosa Pati Jahe Emprit ..................... 27 4.4 Grafik Korelasi Antara Kadar Gula Reduksi dengan Kadar DE ................. 29 4.5 Grafik aktivitas antioksidan sirup glukosa pati jahe emprit ......................... 30 4.6 Grafik nilai L sirup glukosa pati jahe emprit ............................................... 32 4.7 Grafik Nilai b sirup glukosa pati jahe emprit .............................................. 34 4.8 Grafik Total Padatan Terlarut sirup glukosa pati jahe emprit ..................... 36 4.9 Grafik Viskositas sirup glukosa pati jahe emprit ........................................ 38 4.10 Grafik Rendemen sirup glukosa pati jahe emprit ....................................... 40 4.11 Grafik Korelasi Antara Rendemen dan Total Padatan Terlarut .................. 42 4.12 Rerata Nilai Aroma Sirup Glukosa Pati Jahe ............................................. 43 4.13 Rerata Nilai Warna Sirup Glukosa Pati Jahe ............................................. 44 4.14 Rerata Nilai Rasa Sirup Glukosa Pati Jahe ............................................... 45

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Teks Halaman 1. Prosedur Analisa .................................................................................. 54 2. Analisis Ragam Gula Reduksi ............................................................... 59 3. Analisis Ragam Dextrose Equivalent (DE) ............................................ 60 4. Analisis Ragam Aktifitas Antioksidan .................................................... 61 5. Analisis Ragam Kecerahan ................................................................... 62 6. Analisis Ragam Warna (b) .................................................................... 63 7. Analisis Ragam Total Padatan Terlarut (TPT) ....................................... 64 8. Analisis Ragam Viskositas ................................................................... 65 9. Analisis Ragam Rendemen .................................................................. 66 10. Analisis Data Organoleptik .................................................................. 67 11. Hasil uji Perlakuan Terbaik.................................................................... 73 12. Lembar uji Organoleptik ........................................................................ 74