i

PENDUGAAN UMUR SIMPAN COOKIES SUMBER PROTEIN DAN

ENERGI DARI TEPUNG CAMPURAN BERBASIS MOCAF DENGAN

VARIASI KEMASAN

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagai persyaratan guna memperoleh derajat sarjana teknologi

pertanian di Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Jurusan/Program Studi Ilmu dan Teknologi Pertanian

Oleh:

LUTHFIYANA DIAN PRATIWI

H0913049

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS NEGERI SEBELAS MARET SURAKARTA

2017

ii

PENDUGAAN UMUR SIMPAN COOKIES SUMBER PROTEIN DAN

ENERGI DARI TEPUNG CAMPURAN BERBASIS MOCAF DENGAN

VARIASI KEMASAN

Yang dipersiapkan dan disusun oleh

Luthfiyana Dian Pratiwi

H0913049

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Pada tanggal : 17 Mei 2017

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Dewan Penguji

Ketua

Ir. Nur Her Riyadi Parnanto, M.S

Anggota I

Ir. Muhamad Kurniadi, MTA

Anggota II

Ir. WindiAtmaka., M.P

NIP. 19550520 198211 1 002 NIP. 195703151978021001 NIP. 19610831 198803 1 001

Surakarta,17 Mei 2017

Mengetahui,

Universitas Sebelas Maret

Fakultas Pertanian

Dekan,

Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.

NIP. 19560225198011001

iii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbilalamiin, puji syukur penulis panjatkan kepada Allah

SWT atas segala Rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan

skripsi dengan judul “Pendugaan Umur Simpan Cookies Sumber Protein dan

Energi dari Tepung Campuran Berbasis Mocaf dengan Variasi Kemasan”. Penulis

menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini tidak dapat terlepas dari dukungan

berbagai pihak, untuk itu penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS. selaku Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si. selaku Kepala Program Studi Ilmu dan

Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Ir. Nur Her Riyadi Parnanto, M.S selaku dosem Pembimbing Utama yang

dengan segala kesabarannya membimbing, memberi arahan, saran, serta

dukungan selama penulisan dan penyusunan skripsi.

4. Ir. Muhamad Kurniadi, MTA selaku dosen Pembimbing Pendamping dari

institusi BPTBA LIPI Yogyakarta yang telah memberikan kepercayaan

kepada kami, selalu memberikan bimbingan, arahan, saran, serta dukungan

selama penulisan dan penyusunan skripsi.

5. Ir. Windi Atmaka, M.P selaku Penguji Skripsi yang telah memberikan arahan,

masukan, dan saran untuk kesempurnaan penulisan dan penyusunan skripsi.

6. Ir. Mukhamad Angwar, M.Sc selaku peneliti BPTBA LIPI Yogyakarta yang

telah memberikan kepercayaan kepada kami, memberikan bimbingan, arahan,

saran, serta dukungan selama penulisan dan penyusunan skripsi.

7. Esty Widowati, S.Si., M.P. selaku dosen Pembimbing Akademik yang selalu

sabar, tabah, lapang dada, dan selalu meluangkan waktu untuk memberikan

bimbingan, arahan, serta dukungan kepada penulis.

8. Bapak dan Ibu Dosen, laboran, serta staff administrasi jurusan Ilmu dan

Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta

atas ilmu yang telah diberikan selama penulis menempuh perkuliahan.

iv

9. Staff dan operator BPTBA LIPI Yogyakarta yang telah membantu selama

proses penelitian.

10. Ibu Nur Fatimah dan Bapak Sutiyono selaku kedua orang tua penulis yang

selalu mendoakan, memberikan semangat, motivasi, dan pengorbanan lahir

batin, moril maupun materiil.

11. Mbak Lia, Dek Kiki, dan Dek Yoga sister and brother penulis yang selalu

membantu, menemani, dan memotivasi selama penulis menjalani masa studi.

Serta keluarga besar Mbah Madiman yang selalu mendukung penulis dalam

segala hal.

12. Assalamualaikum Cantik Nisa’u, Nelly, Ndaru, Fira, Santi, Iko, dan Ines serta

Ojiik yang selalu menemani di awal perkuliahan dan semoga hingga akhir

hayat. Terima kasih atas dukungan, pujian, celaan, candaan, kritik, saran, dan

kenangan selama masa perkuliahan. Sukses selalu teman segera dirampungkan

skripsinya.“You’re the best partner, I’ll never forget our memories”

13. Santi Rahayu teman seperjuangan dari Magang di tanah orang Semarang

hingga penelitian di LIPI Yogyakarta dan akhirnya kembali lagi di Solo. “San,

Semangat dan sukses selalu dalam segala hal. Maaf sering nggregeli dan

moody an. Semoga kebersamaan kita berlanjut sampai kapanpun.”

14. Mbak Imud, Mas Ochim, Mas Ridho, Mas Hangga, Mbak Husna, Mbak

Salma, Mas Noor, Mas Bintang, Terima kasih telah menjadi kakak

pembimbing terbaik dari mulai urusan organisasi, perkuliahan sampai

penyusunan skripsi. Terima kasih juga untuk Mbak Maria, Mbak Khusnia,

Mbak Azmi, Mas Banindra, serta kakak-kakak ITP 2012 yang telah menemani

semasa penelitian.

15. Teman-teman Tersayangku ITP UNS 2013 yang selalu Menggemparkan, ITP

UNS 13 OKE OKE GOOD JOB GOOD JOB sukses terus guys. “Thanks for

your time that you’ve spent with me. I LOVE YOU!”.

16. Teman-teman HIMAGHITA FP UNS terutama SEKRE 2013 (mbak imud,

mas wono, mas ocid, nelly, ojik, dan adrian) dan SEKRE 2014 (mas hangga,

nelly, ayu, tata, lusi, pam, cynta, ulfa) serta adik-adikku penerus estafet

perjuangan HIMAGHITA “amanah tak salah memilih pundak. “kalian hebat”

v

17. Teman-teman HUMAS SPONSOR OSMARU dari Selulosa 2014, Katalis

2015 hingga Genetika 2016. Pambayu, Ines, Arif, Fajrul,Etik, Aza, Adit,

Syahrul, Tryas, Risda, Rima dan yang lain yang tidak bisa disebutkan terima

kasih telah menjadi teman seperjuanganku.

18. Arikhna, Fajrul, Nisakurin, Afi’, Abay, Uyun, mas Tristi, dan Iqbal. Terima

Kasih untuk kesabarannya berkawan dari jadi panitia sampai jadi sesepuh

semoga ilmu yang diberikan bermanfaat yaa.

19. Wian Mahasti, Fenny Nurhayati, Larasati Fitria Sahabatku tersayang. Terima

kasih atas segala nasihat dan selalu mengingatkan saat aku lalai dan salah.

Semoga kita selalu mendapat Rahmat dan Ridha-Nya.

20. Novi, Liska, Amalia, Luluk, Fathina, Adinda, Agung, dan Fakih selaku TIM

KKN KADOKAN 2016 yang selalu menjadi penglipur lara di hati, penyejuk

jiwa dan penyemangat perjuangan dunia Akhirat.

21. Mas dimas dan jeng diajeng Pengurus Remaja Destara dan BeBeh “sakdhermo

luur”.

22. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu, yang telah membantu

penulis dalam penyusunan skripsi ini.

Pada penulisan skripsi ini penulis menyadari bahwa “setiap insan yang

bernyawa pasti melakukan kesalahan sesungguhnya kesempurnaan hanya milik-

Nya”. Namun penulis tetap berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi

pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya.”

Surakarta, Mei 2017

Penulis

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN........................................................................... ii

KATA PENGANTAR ...................................................................................... iii

DAFTAR ISI .................................................................................................... vi

DAFTAR TABEL ............................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... x

RINGKASAN .................................................................................................. xi

SUMMARY ...................................................................................................... xii

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

A. Latar Belakang ................................................................................ 1

B. Rumusan Masalah ............................................................................ 4

C. Tujuan Penelitian ............................................................................. 4

D. Manfaat Penelitian ............................................................................ 4

II. LANDASAN TEORI ............................................................................. 5

A. Tinjauan Pustaka ............................................................................... 5

1. Cookies ........................................................................................ 5

2. Penurunan Mutu Cookies ............................................................ 10

3. Aktivitas Air ................................................................................ 10

4. Kadar Air Kesetimbangan dan Sorpsi Isotermis ......................... 12

5. Model Persamaan Sorpsi Isotermis ............................................. 15

6. Kemasan ...................................................................................... 17

7. Umur Simpan .............................................................................. 19

8. Model Kadar Air Kritis .............................................................. 20

B. Kerangka Berpikir ............................................................................ 23

C. Hipotesis ........................................................................................... 23

III. METODE PENELITIAN ....................................................................... 24

A. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................... 24

B. Bahan dan Alat .................................................................................. 24

vii

C. Tahapan Penelitian ........................................................................... 25

D. Rancangan Percobaan ...................................................................... 30

E. Metode Analisa ................................................................................ 30

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 31

A. Kadar Air ......................................................................................... 31

B. Kadar Air Kritis ............................................................................... 31

C. Kadar Air Kesetimbangan ................................................................ 33

D. Permeabilitas Kemasan ..................................................................... 39

E. Umur Simpan .................................................................................... 40

V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 43

A. Kesimpulan ....................................................................................... 43

B. Saran ................................................................................................. 43

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 44

LAMPIRAN .................................................................................................... 48

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Syarat Mutu Biskuit Berdasarkan SNI 01-2973-2011 ................... 6

Tabel 2.2 Karakteristik Cookies Tepung Campuran Mocaf, Tepung

Tempe Telur, Tepung Kacang Hijau dan Tepung Ikan Lele.......... 10

Tabel 3.1 Metode Analisis Penelitian ........................................................... 30

Tabel 4.1 Nilai Kadar Air dan Skor Panelis pada Berbagai Penyimpanan .... 32

Tabel 4.2 Kadar Air Kesetimbangan Cookies Sumber Protein dan Energi

Pada berbagai RH penyimpanan..................................................... 34

Tabel 4.3 Data Penentuan Persamaan GAB Cookies Sumber Protein dan

Energi ............................................................................................ 37

Tabel 4.4 Nilai aw Bahan Awal (Mi), Kritis (Mc), dan Setimbang (Me) ..... 38

Tabel 4.5 Nilai Permeabilitas dan Slope Kemasan ....................................... 39

Tabel 4.6 Hasil Pendugaan Umur Simpan Cookies Sumber Protein dan

Energi ............................................................................................ 42

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tipe kesetimbangan aw dengan kadar air bahan ...................... 13

Gambar 2.2 Kurva Isotermis Secara Umum ................................................ 14

Gambar 2.3 Kerangka Berpikir Penelitian ................................................... 23

Gambar 3.1 Tahapan Pembuatan Tepung Campuran ................................... 25

Gambar 3.2 Tahapan Pembuatan Cookies ................................................... 26

Gambar 3.3 Diagram Alir Pendugaan Umur Simpan ................................... 29

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air dan Skor Organoleptik Cookies

Sumber Protein dan Energi ....................................................... 33

Gambar 4.2 Kurva Isoterm Sorpsi Lembab Cookies Sumber Protein dan

Energi ....................................................................................... 35

Gambar 4.3 Kurva Persamaan GAB Cookies Sumber Protein dan Energi ... 37

Gambar 4.4 Persamaan Garis Lurus yang Melewati Kadar Air Awal dan

Kadar Air Kritis ........................................................................ 41

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Metode Analisis......................................................................... 48

A. Analisa Kadar Air................................................................. 48

B. Borang Pengujian ................................................................ 49

C. Analisa Kadar Air Awal ...................................................... 50

D. Hasil Organoleptik Mutu Kritis Cookies............................. 51

E. Hasil Analisa Kadar Air Kritis Metode Oven ..................... 52

F. Hasil Analisa Kadar Air Kesetimbangan Cookies pada

berbagai Jenis Garam ......................................................... 53

G. Hasil Analisa Persamaan GAB............................................ 54

H. Hasil Penentuan aw bahan awal (Mi), aw kritis (Mc), dan

kadar air kesetimbangan ..................................................... 55

I. Analisa Perubahan Berat Silika Gel dalam Kemasan.......... 56

J. Hasil Analisa Umur Simpan Cookies.................................. 59

Lampiran II Dokumentasi Penelitian ............................................................ 60

A. Pembuatan Tepung Campuran ............................................ 60

B. Pembuatan Cookies Sumber Protein dan Energi................. 61

C. Pengujian Kadar Air Kritis ................................................. 61

D. Pengujian Kadar Air Metode Oven .................................... 62

E. Pengujian Permeabilitas Kemasan ...................................... 62

F. Pengujian Umur Simpan ..................................................... 62

xi

PENDUGAAN UMUR SIMPAN COOKIES SUMBER PROTEIN DAN

ENERGI DARI TEPUNG CAMPURAN BERBASIS MOCAF DENGAN

VARIASI KEMASAN

LUTHFIYANA DIAN PRATIWI

H0913049

RINGKASAN

Cookiesmerupakan biskuit yang memiliki kenampakan renyah, padat,

memiliki kandungan gula dan lemak yang tinggi. Bahan baku utama dalam

pembuatan cookies adalah tepung terigu hasil pengolahan dari gandum. Indonesia

perlu impor gandum dari luar negeri untuk ketersediaan tepung terigu sebagai

bahan baku bakery terutama cookies. Kekhawatiran adanya kerawanan pangan

akibat ketergantungan pangan dari luar negeri memberikan upaya diversifikasi

pangan. Pemanfaatan sumber daya lokal seperti singkong, tempe, telur, kacang

hijau, dan ikan lele dapat dimanfaatkan untuk pembuatan cookies. Produk olahan

seperti cookies walaupun berkadar air rendah namun sangat mudah menyerap uap

air sehingga cookies cepat mengalami penurunan mutu (kehilangan kerenyahan).

Diperlukan penjagaan terhadap penyimpanan cookies dan pengolahan berupa

pengemasan agar daya simpan cookies bertambah.

Penelitian ini bertujuan untuk menduga umur simpan cookies sumber

protein dan energi dari tepung campuran berbasis mocaf dengan metode ASLT

(Accelerated Shelf Life Testing) dengan menggunakan model pendekatan kadar air

kritis dimana kemasan merupakan parameter pendukung dalam model pendekatan

ini. Kemasan dengan permeabilitas yang rendah seperti Alumunium foil,

Metalizing, dan Polietilen dapat memperpanjang umur simpan cookies. Penentuan

umur simpan cookies diawali dengan penentuan kadar air awal, kadar air kritis,

kadar air kesetimbangan yang selanjutnya diperoleh kurva sorpsi isotermis untuk

memperoleh persamaan GAB (Guggenheim Anderson and de Boer),permeabilitas

kemasan, dan pendugaan umur simpan dengan pengukuran variabel lainnya.

Berdasarkan penelitian, kadar air kritis cookiessumber protein dan energi

dari tepung campuran berbasis mocaf sebesar 6,8916%. Kurva isotherm sorpsi

lembab cookies sumber protein dan energi membentuk pola sigmoid. Jenis

kemasan mempengaruhi umur simpan produk. Kemasan dengan permeabilitas

yang lebih rendah akan lebih memperpanjang umur simpan cookies. Permeabilitas

kemasan polietilen sebesar 0,05 gH2O/hari.m2.mmHg mampu mempertahankan

mutu cookies selama 1,5 bulan. Permeabilitas kemasan Metalizing 0,006

gH2O/hari.m2.mmHg mampu mempertahankan mutu cookies selama 12 bulan.

Permeabilitas kemasan Alumunium foil 0,004 g H2O/hari.m2.mmHg mampu

mempertahankan mutu cookies selama 19 bulan. Kemasan Alumunium foil

memiliki kemampuan paling baik untuk mengemas cookies sumber protein dan

energi berdasarkan masa simpannya.

Kata kunci: Cookies, Protein, Energi, Mocaf, ASLT, Kadar Air Kritis,

Kemasan.

xii

DETERMINATION OF COOKIES’S SHELF LIFE SOURCES OF

PROTEIN AND ENERGY FROM MIXED FLOUR BASED MOCAF BY

USING PACKAGING VARIATIONS

LUTHFIYANA DIAN PRATIWI

H0913049

SUMMARY

.Cookies are biscuits that have a crispy, solid appearance, high in sugar

and fat. The main raw material for cookies is wheat flour. Indonesia needs to

import wheat from abroad for the availability of wheat flour as raw material of

bakery especially cookies. Concerns of food insecurity due to food dependence

from abroad provide food diversification efforts. Utilization of local resources

such as cassava, tempeh, eggs, green beans, and catfish can be used for the

manufacture of cookies. Processed products such as cookies, although low water

content but very easy to absorb water vapor so cookies quickly experience a

decrease in quality (loss of crispness). Cooking and processing of cookies is

required for the storage of cookies to increase.

Cookies are biscuits that have a crispy, solid appearance, high in sugar and

fat. The main raw material for cookies is wheat flour. Indonesia needs to import

wheat from abroad for the availability of wheat flour as raw material of bakery

especially cookies. Concerns of food insecurity due to food dependence from

abroad provide food diversification efforts. Utilization of local resources such as

cassava, tempeh, eggs, green beans, and catfish can be used for the manufacture of

cookies. Processed products such as cookies, although low water content but very

easy to absorb water vapor so cookies quickly experience a decrease in quality

(loss of crispness). Cooking and processing of cookies is required for the storage

of cookies to increase.

Based on the research, the critical water content of cookies of protein and

energy source of mocaf based mixed flour is 6.8916%. Curves of moist sorption

isotherm cookies of protein and energy sources form sigmoid patterns. This type

of packaging affects the shelf life of the product. Packaging with lower

permeability will further extend the shelf life of cookies. Permeability of

polyethylene packing of 0.05 gH2O / hari.m2.mmHg able to maintain the quality

of cookies for 1.5 months. Metalizing packaging permeability 0,006 g H2O /

hari.m2.mmHg able to maintain the quality of cookies for 12 months. Permeability

of packing Aluminum foil 0.004 g H2O / hari.m2.mmHg able to maintain the

quality of cookies for 19 months. Aluminum foil packaging has the best ability to

package cookies of protein and energy sources based on their shelf life.

Keywords: Cookies, Protein, Energy, Mocaf, ASLT, critical water content,

packaging.