1

DAFTAR ISI

Daftar isi 1 Abstrak 2 Bab I. Pendahuluan 3

1.1 Latar Belakang 3 1.2 Tujuan Percobaan 5 1.3 Urgensi Penelitian 4 1.4 Target Penelitian 5

Bab II. Tinjauan Pustaka 6 2.1 Physalis Angulata 6 2.2 Antioksidan 6 2.3 Ekstraksi dengan Air Subkritik

2.2.1 Sifat Fisik Air 6 2.2.2 Mekanisme Ekstraksi 7 2.2.3 Faktor-faktor yang mempengaruhi Ekstraksi dengan Fluida Subkritik 8

2.4 Pengeringan 10 2.4.1 Alat pengering 2.4.2 Faktor-faktor yang memperngaruhi pengeringan 12

2.5 Bahan pengisi 13 2.6 Bentuk-bentuk obat 15

Bab III. Metode Penelitian 16 3.1 Prosedur Penelitian 16

3.1.1 Persiapan Bahan Baku 16 3.1.2 Penelitian Utama 17

3.1.2.1 Ekstraksi dengan Air Subkritik 17 3.1.2.2 Pengeringan 18

3.2 Prosedur Analisis 20 3.2.1 Analisa Kadar Air 20 3.2.3 Analisa Kuantitatif 21

Bab IV. Jadwal Pelaksanaan 24 Bab V. Hasil dan pembahasan 25 Bab VI. Kesimpulan dan Saran 37 Daftar Pustaka 38

Perjanjian No III/LPPM/2016-02/61-P

STUDI PENGOLAHAN BUAH PEPAYA MENJADI FRUIT LEATHER DAN MANISAN PEPAYA BERNUTRISI TINGGI

.

Disusun Oleh: Ratna Frida Susanti Judy Retti Witono Petrick Cakasana

Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Katolik Parahyangan

2016

2

DAFTAR ISI

Daftar isi………………………………………………………………………… 1

Abstrak………………………………………………………………………….. 2

Bab I. Pendahuluan……………………………………………………………... 3

1.1 Latar Belakang…………………………………………………………… 3

1.2 Tujuan Percobaan ……………………………………………………….. 5

1.3 Urgensi Penelitian ……………………………………………………… 5

1.4 Target Penelitian ………………………………………………………… 5

Bab II. Tinjauan Pustaka ………………………………………………………… 7

2.1 Pepaya (Carica Papaya L.) ………………………………………………….. 7

2.1.1. Deskripsi tumbuhan Pepaya ………………………………………………. 7

2.1.2 Klasifikasi tumbuhan papaya ………………………………………………. 9

2.1.3 Kandungan nutrisi buah papaya ……………………………………………. 9

2.1.3.1 Vitamin A ……………………………………………………………... 11

2.1.3.2 Vitamin C ……………………………………………………………… 11

2.1.3.3 Papain ………………………………………………………………….. 12

2.2 Pengeringan …………………………………………………………………… 12

2.3 Manisan buah kering ………………………………………………………….. 14

2.4 Fruit leather …………………………………………………………………………… 16

BAB III. METODE PENELITIAN………………………………………………. 18

3.1 Kerangka penelitian ………………………………………………………… 18

3.2 Bahan dan alat penelitian ……………………………………………………. 18

3.3 Prosedur penelitian …………………………………………………………… 20

3.3.1 Pengolahan papaya …………………………………………………………. 20

3.3.1.1 Pembuatan manisan pepaya kering ………………………………………. 20

3.3.1.2 Pembuatan fruit leather ………………………………………………….. 20

3.3.2 Analisa kadar nutrisi ………………………………………………………. 21

3.3.2.1 Analisa kadar vitamin A atau beta karoten …………………………...... 21

A. Pembuatan larutan baku ……………………………………………………… 21

B. Penentuan waktu pengukuran spektrofotometer ……………………………… 21

C. Penentuan panjang gelombang maksimum …………………………………… 22

D. Pembuatan kurva standar …………………………………………………….. 22

E. Pembuatan sampel ………………………………………………………….. 22

3

F. Uji kualitatif …………………………………………………………………. 23

G. Uji kuantitatif………………………………………………………………… 23

3.3.2.2 Analisa kadar vitamin C ………………………………………………… 23

A. Metode titrasi …………………………………………………………………. 23

1. Pengukuran standar vitamin C tablet sebagai pembanding …………………… 23

2. Pengukuran volume titrasi sampel …………………………………………….. 24

B. Metode spektrofotometer …………………………………………………….. 24

1. Penentuan panjang gelombang maksimum ……………………………………. 24

2. Pembuatan larutan standard dan kurva standar ……………………………….. 25

3. Pengukuran sampel ……………………………………………………………. 25

3.3.2.3. Analisa kadar enzim papain……………………………………………….. 26

A. Pembuatan reagen ………………………………………………………… 26

1. Larutan sodium phosphate 0,05 M …………………………………… 26

2. Larutan asam sitrat 0,05 M …………………………………………… 26

3. Casein substrate ………………………………………………………. 26

4. Larutan buffer ……………………………………………………….. 26

5. Larutan trichloroacetat acid (TCA) 30% …………………………….. 27

6. Larutan standar papain ………………………………………………. 27

B. Uji enzim papain ………………………………………………………….. 27

3.3.2.4 Analisa kadar air…………………………………………………………… 28

3.3.2.5 Analisa aktivitas air pada sampel …………………………………………. 28

3.3 Variasi percobaan ……………………………………………………………… 29

3.4 Lokasi dan jadwal penelitian ………………………………………………… 30

Daftar pustaka …………………………………………………………………… 31

Rekapitulasi anggaran penelitian…………………………………………………. 33

4

ABSTRAK

Produksi papaya di Indonesia cukup besar, yaitu sekitar 871.282 ton pada 2013, akan tetapi pemanfaatannya masih terkendala karena umur buah ini sangat pendek (dalam hitungan hari). Oleh karena itu, diperlukan teknik pengawetan untuk pemanfaatan papaya dan meningkatkan nilainya secara komersial. Pengeringan adalah salah satu dari teknik pengawetan yang ada. Dalam penelitian ini, akan dilakukan studi mengenai pemanfaatan papaya sebagai manisan dan fruit leather.

Metode yang digunakan adalah pengeringan dengan oven. Tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah (i) mempelajari pengaruh suhu pengeringan oven dan ketebalan bahan terhadap kandungan vitamin C pada produk fruit leather dan manisan pepaya (ii) Mempelajari proses pembuatan fruit leather dan manisan pepaya dan melihat potensi pengembangan produk. Target akhir dari penelitian ini adalah diperolehnya kondisi pengeringan dan ketebalan buah terbaik untuk mempertahankan kandungan vitamin C pada buah papaya untuk pembuatan fruit leather dan manisan papaya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa vitamin C pada produk fruit leather dan manisan terbaik pada pengeringan suhu 40oC dan ketebalan xxx pada manisan dan xxx pada fruit leather.

5

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pepaya yang tumbuh subur di Indonesia dan negara-negara lain dengan iklim

tropik dan subtropik adalah jenis tumbuhan yang bernilai ekonomi. Bagian- bagian

tanaman (daun, bunga, buah) sudah dimanfaatkan masyarakat luas untuk konsumsi

makanan maupun obat-obatan tradisional. Buah pepaya mentah seringkali dimanfaatkan

untuk sayur, sedangkan buah yang masak dikonsumsi langsung. Daun papaya digunakan

untuk sayur dan juga jamu tradisional, sedangkan bunganya dimanfaatkan untuk sayuran.

Tanaman papaya memiliki kandungan nutrisi utama yaitu enzim papain, vitamin A dan

vitamin C. Enzim papain merupakan enzim yang sering digunakan untuk melunakkan

daging. Vitamin A dan vitamin C merupakan nutrisi yang dibutuhkan oleh tubuh manusia.

Kekurangan vitamin A dapat menyebabkan gangguan penglihatan seperti miopi dan rabun

malam sedangkan vitamin C diperlukan sebagai antioksidan dan dapat meningkatkan daya

tahan tubuh.

Buah papaya sendiri memiliki kandungan enzim papain, vitamin A dan C yang

tinggi, dan diproduksi dalam jumlah yang banyak. Akan tetapi, waktu penyimpanan buah

papaya yang sudah matang menjadi salah satu permasalahan yang harus dihadapi. Buah

pepaya memiliki umur yang relatif pendek karena hanya dapat bertahan selama beberapa

hari, sebelum akhirnya busuk, seperti terlihat pada table 1.1.

Pengeringan dapat digunakan untuk proses pengawetan buah pepaya. Produk hasil

pengeringan buah papaya adalah manisan pepaya kering dan fruit leather. Manisan pepaya

kering adalah manisan pepaya yang dikeringkan dan dapat disimpan beberapa bulan. Fruit

leather merupakan produk olahan buah yang dikeringkan dan dibentuk menjadi lapisan

tipis. Pada pembuatan fruit leather dapat dilakukan beberapa modifikasi untuk

meningkatkan nilai ekonomis.

6

Tabel 1.1 Daya tahan buah dan sayuran(1) Waktu antara panen dan proses pengolahan sebelum terjadi pembusukan

Beberapa hari Beberapa minggu Beberapa bulan

Pisang Alpukat Lemon

Melon Pisang matang Lime

Jambu Breadfruit Orange

Pepaya Grapefruit Tamarind

Passion fruit Jackfruit Tangerine

Nanas Soybean

Strawberry Squash

Watermelon Cabbage

Cauliflower Capsicum

Courgette Chickpea

Cucumber Cowpea

Green bean Navy bean

Leek Pigeon pea

Lettuce Pumpkin

Okra

Peppers

Spinach

Spring onion

Tomato

1.2 Tujuan penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Mempelajari pengaruh suhu pengeringan dan ketebalan buah terhadap kadar vitamin

C dalam pembuatan fruit leather dan manisan buah papaya.

2. Mempelajari proses pembuatan fruit leather dan manisan pepaya dan melihat

potensi pengembangan produk

7

1.3 Urgensi Penelitian

Penelitian ini ditujukan untuk mengatasi permasalahan waktu penyimpanan buah

papaya yang relatif pendek, sehingga buah papaya yang memiliki kandungan nutrisi tinggi

bisa dimanfaatkan menjadi produk komersial dengan kandungan nutrisi yang masih

terjaga. Dengan demikian petani Indonesia lebih terangkat secara ekonomi, demikian juga

memberi ide bagi wirausaha untuk menjadikan bahan yang bernilai komersial rendah

menjadi lebih bernilai ekonomi.

1.4 Target Penelitian dan luaran

Target penelitian ini adalah memperoleh produk fruit leather dan manisan papaya

dengan kandungan vitamin C yang tinggi. Metode penelitian dan kondisi operasi optimum

dapat digunakan sebagai studi awal untuk memproduksi manisan papaya dan fruit leather,

sehingga memberikan kontribusi bagi usaha kreatif masyarakat di dalam pemanfaatan

buah papaya. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dipublikasikan pada Jurnal Food

Processing and Preservation (IF=1.15)

1.5 Roadmap penelitian

2017 Penelitian tentang buah pepaya sebagai keripik

8

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pepaya (Carica Papaya L.)

2.1.1. Karakteristik Tanaman Pepaya

Pepaya merupakan tumbuhan yang tumbuh subur di daerah tropik dan subtropik, .

dijumpai di dataran rendah hingga daerah dengan ketinggian 1000 m diatas permukaan

laut[3]. Tumbuhan pepaya sangat sensitif terhadap air sehingga tidak dapat tumbuh pada

daerah yang tergenang air. Tumbuhan pepaya memiliki bagian tubuh batang, daun, buah

dan bunga. Tumbuhan pepaya dapat memiliki ketinggian 2-10 meter dan diameter 10-40

cm(2),(3) dengan batang terlihat seperti spon berserat dengan bentuk silinder dan berongga.

Batang berwarna coklat atau coklat abu-abu. Batang yang sudah cukup tua menjadi lebih

keras dan memiliki bekas luka akibat daun dan bunga yang gugur. Gambar tumbuhan

pepaya disajikan pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Tumbuhan pepaya[1]

Daun papaya, berbentuk seperti telapak tangan dengan pembuluh darah di bagian

tengah daun, dengan diameter 25-75 cm. Pada daun terdapat 7-11[1,2] daun telinga yang

besar dengan bentuk lebar, tidak beraturan, atau runcing. Kumpulan daun memiliki warna

hijau tua hingga kuning kehijau. Pada kumpulan daun yang cerah ini dapat terlihat saraf

berwarna putih pucat dan juga pembuluh darah. Permukaan dasar bawah daun berwarna

hijau kekuningan dengan pembuluh darah yang menonjol. Tangkai daun berbentuk bulat

dengan panjang 25-100 cm dan tebal 0,5-1,5 cm.

Buah pepaya yang dapat dilihat pada gambar 2.2, memiliki bentuk oval dan runcing

dan memiliki biji di dalamnya yang berwarna hitam. Buah pepaya memiliki panjang 15-50

9

cm dan ketebalan 10-20 cm dengan berat mencapai antara 250 gram sampai dengan 3000

gram.

Gambar 2.2 komponen buah pepaya[2]

Buah pepaya memiliki kulit yang tipis dan seperti lilin, tetapi cukup keras. Buah pepaya

yang berwarna hijau dan keras kaya akan getah putih. Pada saat matang buah pepaya

berwarna kuning muda. Daging buah yang matang memiliki variasi warna merah, kuning

atau jingga[1],[4]. Biji memiliki bentuk bulat dengan panjang 5 mm dan berwarna hitam.

Biji pada buah pepaya banyak dan melekat pada jaringan fibrosa. Jaringan fibrosa

merupakan bagian dalam buah pepaya yang lembut dan berwarna putih.

Bagian buah, daun dan getah pada batang sering digunakan untuk makanan, obat

kesehatan dan kosmetik. Komponen vitamin dan enzim yang terdapat pada bagian

tumbuhan pepaya memiliki nilai ekonomis. Komponen, bagian tumbuhan dan kegunaan

disajikan pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 komponen, bagian tubuh dan kegunaan

komponen Bagian tumbuhan Kegunaan

Vitamin A[4],[5] Buah Kesehatan penglihatan

Memperkuat tulang

Kesehatan paru-paru

Vitamin C[6],[7] Buah Menjaga kesehatan tubuh

Mencegah scurvy

Memperkuat tulang

10

Enzim papain[8] Batang

Daun

Buah

Melunakan daging

Menambah nafsu makan

Sebagai sayuran

Obat - obatan

2.1.2 Klasifikasi tumbuhan pepaya[9],[10]

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatohpyta

Sub-divisi : Angiosperma

Kelas : Dicotyledonae

Ordo : Caricales

Family : Caricaceae

Spesies : Caricaceae papaya L.

2.1.3 Kandungan nutrisi buah pepaya

Buah pepaya memiliki kandungan nutrisi yang penting untuk tubuh manusia.

nutrisi yang paling penting terdapat dalam buah pepaya adalah papain, vitamin A, dan

vitamin C. Komponen nutrisi pada buah pepaya ditampilkan pada tabel 2.2

Tabel 2.2 komponen nutrisi pada buah pepaya

komponen Pepaya mentah[11] Pepaya matang[11] Papaya[12]

Energy (kkal) 26 46 35

Air (g) 92,3 86,7 90,7

Protein (g) 2,1 6,5 1,5

Lemak (g) 0,1 - 0,1

Karbohidrat (g) 4,9 12,2 7,1

Vitamin A (IU) 50 365 -

11

Vitamin B (mg) 0,02 0,04 -

Vitamin C (mg) 19 78,0 71,0

Kalsium (mg) 50 23,0 11,0

Fosfor (mg) 16 12,0 3,0

Zat besi (mg) 0,4 1,7 0,7

Serat (g) - - 0,5

Abu (g) - - 0,1

Natrium (mg) - - 3,0

Beta karotena (µg) - - 1160

Kalium (mg) - - 16

Vitamin B1 (mg) - - 0,03

Vitamin B2 (mg) - - 0,07

Niacin (mg) - - 0,1

2.1.3.1 Vitamin A[4],[5]

Vitamin A merupakan salah satu vitamin yang dibutuhkan tubuh. Vitamin A dapat

mempengaruhi kesehatan mata, paru-paru, tulang, kulit dan daya tahan tubuh. Vitamin A

dapat dibagi menjadi pro-vitamin A dan pre-formed vitamin A. pro-vitamin A adalah

karotena berwarna merah, jingga atau kuning yang terdapat pada buah dan sayuran.

Karotena yang banyak terdapat di buah dan sayuran dikenal juga dengan nama beta

karotena. Beta karotena didalam tubuh akan dikonversi menjadi vitamin A yang kemudian

digunakan. Pre-formed vitamin A adalah vitamin A yang telah terbentuk dan dapat

langsung digunakan oleh tubuh. Vitamin A (retinol) banyak terdapat pada produk hewani

seperti ikan dan susu.

Vitamin A diperlukan tubuh untuk menjaga kesehatan dan daya tahan tubuh. Sel

pada retina mengandung protein terikat pada vitamin A, 11-cis retinal, yang dapat

12

mempengaruhi sensitivitas terhadap cahaya. Pada wanita yang sedang hamil kekurangan

vitamin A dapat mengakibatkan cacat bawaan. Kekurangan vitamin A menyebabkan cell-

mediated. Cell mediated adalah daya tahan tubuh yang tidak disertai dengan antibody

sehingga tubuh melepaskan sel fagosit dan pelepasan berbagai sitokin sebagai respon

terhadap antigen. Vitamin A juga berpengaruh terhadap pertumbuhan musculo-skeletal

system.

2.1.3.2 Vitamin C[6],[7]

Vitamin C (L-ascorbic acid)

Vitamin C merupakan komponen organik yang berguna untuk metabolism tubuh.

Vitamin C dapat diperoleh dari buah-buahan dan juga sayuran. Pada tubuh manusia tidak

terdapat enzim L-gulonolakton oksidase yang berfunsi untuk mensintesis vitamin C[13],[16].

Vitamin C mudah larut pada air, sedikit larut dalam alkohol dan alkohol. Vitamin C tidak

dapat larut pada pelarut non polar.

Vitamin C merupakan antioksidan efektif yang diperlukan oleh tubuh. Vitamin C

juga berperan penting dalam biosintesis kolagen yang merupakan sebagian besar protein

dalam tubuh. Kesehatan kulit, tulang dan gigi juga dipengaruhi oleh vitamin C. Struktur

kimia vitamin C ditampilkan pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 struktur kimia vitamin C

2.1.3.3 Papain[11]

papain merupakan enzim proteolitik. Enzim papain berfungsi untuk menghidrolisis

protein menjadi asam amino dan peptida-peptida. Papain memiliki kondisi suhu optimum

55 ºC sampai 65 ºC dan pH antara 5-7. Enzim papain terdapat batang, daun, dan buah

pepaya.

Enzim papai memiliki kelarutan 10 mg/mL. enzim papain stabil pada suhu tinggi.

Enzim papain tidak stabil pada kondisi asam dan dapat mengakibatkan penurunan aktivitas

13

enzim. Aktivitas enzim papain akan menurun sebanyak 20% pada kondisi pemanasan pada

temperature 70 ºC dan pH 7.0

2.2 Pengeringan[12],[13],[14]

Pengeringan merupakan salah satu metode yang digunakan untuk mengawetkan

bahan makanan. Pengeringan adalah proses pemisahan cairan dari padatan. Cairan ini

dapat berupa cairan organik atau pelarut organik. Pada pengeringan buah pepaya, cairan

yang akan dipisahkan adalah air.

Pada proses pengeringan terjadi perpindahan massa dan perpindahan energi yang

terjadi secara bersamaan. Energi panas atau kalor yang terdapat pada medium pemanas

ditransfer menuju ke bahan yang akan dikeringkan. Proses perpindahan panas dapat terjadi

secara konduksi, konveksi atau radiasi. Proses pengeringan terdiri dari 2 tahapan, yaitu

laju pengeringan konstan dan laju pengeringan menurun. Laju pengeringan ditampilkan

pada gambar 2.5

Pada tahap pertama, air yang tidak terikat pada padatan akan teruapkan. Tahap ini

berlangsung sampai seluruh air yang tidak terikat habis teruapkan. Laju pengeringan pada

tahap ini bernilai konstan.

Pada tahap kedua, air terikat pada padatan akan ditransfer menuju ke luar

permukaan padatan. Air yang sudah berpindah ke permukaan padatan dapat menguap dan

dipisahkan dari padatan. Pada tahap ini laju pengeringan menurun dikarenakan diperlukan

energi yang lebih untuk memindahkan air terikat menuju ke permukaan padatan.

Gambar 2.5 laju pengeringan[14]

14

Laju pengeringan dapat dihitung menggunakan rumus

Waktu pengeringan dapat dihitung menggunakan rumus

1. Laju pengeringan konstan

2. Laju pengeringan menurun

Dimana t = waktu pengeringan

Ls = berat padatan kering

A = luas area pengeringan

X = kadar air basis kering

R = laju pengeringan

Alat yang digunakan untuk pengeringan adalah vacuum drying oven. Padatan

diletakkan pada loyang dengan ukuran yang disesuaikan dengan ukuran oven. Alat ini

dihubungkan dengan pompa vakum untuk membuat kondisi vakum. Pengoperasian alat ini

dipelajari pada operasi manual vacuum oven. Rangkaian alat vacuum drying oven

ditampilkan pada gambar 2.6.

Gambar 2.6 rangkaian alat vacuum drying oven

15

2.3 Manisan buah kering[11],[15],[16]

Manisan buah kering merupakan produk olahan buah yang memiliki daya simpan

relatif lama. Manisan buah dapat disajikan basah atau kering sesuai dengan kebutuhan.

Manisan buah basah dan kering memiliki metode pembuatan yang sama sampai menjadi

manisan buah basah. Manisan buah basah dikeringkan untuk dijadikan manisan buah

kering. Dalam pembuatan manisan buah ditambah zat garam, kalsium klorida, asam sitrat,

gula, potassium sorbet dan asam askorbat yang bermanfaat untuk mengawetkan,

menurunkan kadar air, memperkokoh struktur, menurunkan pH dan mencegah perubahan

warna[20],[21]. Pada pembuatan manisan pepaya kering digunakan pepaya mengkal.

Garam[3] bermanfaat untuk meningkatkan cita rasa dan menurunkan aktivitas air.

Berkurangnya aktivitas air dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme.

Pertumbuhan mikroorganisme sangat bergantung pada aktivitas air. Hubungan aktivitas air

terhadap aktivitas mikroogranisme ditampilkan pada tabel 2.3. Garam yang digunakan

adalah NaCl.

Penambahan kalsium klorida(CaCl2) bertujuan untuk memperkuat jaringan struktur

pepaya. Kalsium klorida dapat berfungsi sebagai agen antimikroba, pengental dan

pembentuk tekstur. Pektin yang berasal dari buah pepaya bereaksi dengan kalsium klorida

membentuk komleks kalsium-pektat. Kalsium-pektat bermanfaat untuk memperkokoh

tekstur produk[3].

Tabel 2.3 Hubungan aktivitas air terhadap aktivitas mikroorganisme

mikroorganisme Aw minimum

Organisme penghasil lender pada daging 0,98

Spora Pseudomonas, Bacillus cereus 0,97

Spora B. subtilis, C. Botulinum 0,95

C. botulinum, Salmonella 0,93

Bakteri 0,91

Ragi 0,88

16

Aspergillus niger 0,85

Jamur 0,80

Bakteri halofilik 0,75

Jamur xerofilik 0,65

Ragi osmofilik 0,62

Asam sitrat(C6H8O7) berfungsi untuk menurunkan pH, memperbaiki warna, dan

memperbaiki tekstur produk. pada kondisi asam, aktivitas mikroorganisme dapat

terhambat. Asam sitrat juga dikenal sebagai chelating agent karena kemampuannya

mengikat logam bivalen (Mn, Mg dan Fe). Logam bivalen merupakan katalisator dalam

reaksi biologis[3].

Penambahan gula[11],[15],[16], dapat bermanfaat untuk meningkatkan kadar gula dan

menurunkan aktivitas air. Salah satu teknik pengawetan yang dapat digunakan adalah

pemanfaatan kombinasi kadar gula tinggi, kondisi asam dan temperatur tinggi. Pada

manisan buah digunakan kadar air yang cukup bervariasi . Pada kadar air 75% laju difusi

air keluar dari dalam buah lebih tinggi dibandingkan dengan laju difusi gula dari larutan

gula kedalam buah. Hal ini mengakibatkan tekstur buah menjadi keras dan berkerut.

Untuk menghambat pertumbuhan khamir dan kapang digunakan potassium

sorbat(C6H7O2K), asam sorbat atau sodium. Pada kondisi pH 3,5 penambahan asam sorbet

0,1 % dapat menghambat pertumbuhan bakteri asam laktat.

Asam askorbat(C6H8O6) digunakan untuk meningkatkan kadar vitamin C. Asam

askorbat dapat membentuk vitamin C karena memiliki gugus enediol dan karbonil. Kedua

gugus akan membentuk konjugasi yang kemudian membentuk vitamin C. Vitamin C

bersifat stabil pada kondisi asam. Vitamin C bersifat tidak stabil terhadap okigen, udara,

sinar, panas dan kondisi basa. Kondisi asam dapat menghambat degradasi vitamin C pada

saat pengolahan ataupun penyimpanan. Penambahan asam askorbat juga digunakan untuk

mencegah perubahan warna atau pencoklatan enzimatis oleh enzim polifenoli.

2.4 Fruit leather [1],[17],[18],[19]

Fruit leather adalah produk olahan buah yang berbentuk lembaran tipis.

Fruit leather merupakan teknik inovatif dalam teknik pengawetan. Fruit leather dibuat dari

17

buah atau sayuran yang diblender dan dijadikan bubur. Kemudian bubur dituang pada

loyang dan kemudian dikeringkan. Keuntungan dari produk fruit leather adalah

kemudahan dalam memodifikasi produk sesuai dengan kebutuhan. Secara umum produk

fruit leather dapat bertahan selama 3 bulan. Produk fruit leather ditampilkan pada gambar

2.7.

Kualitas produk fruit leather diukur dengan parameter warna, penampilan, rasa,

bentuk, umur penyimpanan, kadar nutrisi, kadar air dan aktivitas air. Kualitas penampilan

produk fruit leather ditentukan oleh kekerasan, kekenyalan, ketahanan dan sifat lengket.

Gambar 2.7 produk fruit leather

Prinsip pembuatan fruit leather adalah pengeringan bubur buah atau sayuran.

Bubur dibuat dari bahan bebas pengotor yang dihancurkan. Setelah terbentuk lapisan tipis,

fruit leather dapat dibentuk menjadi gulungan atau dicetak dengan cetakan yang

diinginkan. Kendala yang dihadapi pada pembuatan fruit leather adalah perubahan warna

menjadi coklat, terdapat kontaminasi mikroorganisme, kerusakan nutrisi pada buah atau

sayuran dan tekstur produk yang kurang menarik. Sebelum dilakukan pengeringan dapat

dilakukan blanching atau steaming jika diperlukan.

Untuk mengatasi kendala tersebut pada bubur dapat ditambahkan zat additif.

Penambahan zat additif berfungsi untuk memperbaiki tekstur, memperbaiki warna produk,

meningkatkan kualitas produk, meningkatan umur penyimpanan. Zat additif yang dapat

digunakan adalah gula, madu, asam askorbat, kacang, pektin.

Penambahan gula berfungsi untuk meningkatkan daya ikat bubur. Daya ikat bubur

berpengaruh terhadap tekstur produk. daya ikat bubur yang kurang baik dapat

mengakibatkan lapisan pecah pada saat akan diangkat dari loyang. Gula yang digunakan

adalah larutan 5% sukrosa.

18

Penambahan madu berfungsi sebagai pemanis dan anti bakteri, dan juga untuk

memperpanjang umur penyimpanan. Untuk pemanis dapat juga digunakan sirup jagung.

Sirup jagung juga dapat mencegah terbentuknya Kristal sehingga dapat memperpanjang

umur penyimpanan.

Penambahan SO2 dapat mencegah perubahan warna akibat panas pada saat

pengeringan. Pemakaian SO2 sudah mulai dilarang dikarenakan SO2 dapat bersifat

meracuni sehingga diperlukan zat pengganti SO2. Asam askorbat atau jus jeruk dapat

digunakan sebagai pengganti SO2 untuk mencegah terjadinya perubahan warna menjadi

coklat.

Proses blanching atau steaming dapat memberikan tekstur produk yang lebih

lembut. Proses blanching dilakukan pada temperatur 90 ºC dapat membunuh

mikroorganisme yang terdapat pada bubur. Proses pengeringan dilakukan pada variasi 40

ºC sampai 60 ºC.

19

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1 Kerangka penelitian

Kerangka penelitian terdiri dari dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan

penelitian utama. Penelitian pendahuluan dilakukan dengan membuat produk fruit leather

dan manisan papaya tanpa tambahan aditif dan dengan penambahan aditif menggunakan

kondisi optimum yang didapatkan dari literatur, untuk melihat keberhasilan pembuatan

kedua produk tersebut dari tekstur. Target produk untuk fruit leather adalah tektur halus

dan tidak pecah/sobek ketika dibentuk serta tidak berjamur selama penyimpanan

seminggu. Target produk untuk manisan adalah tekstur produk yang tidak keras/alot ketika

dimakan dan tidak berjamur selama penyimpanan seminggu. Pengolahan bahan baku buah

pepaya terdiri dari pemilihan buah pepaya, pemotongan buah, pemisahan biji dan kulit.

Buah pepaya yang digunakan untuk pembuatan manisan adalah buah pepaya mengkal.

Buah pepaya yang digunakan untuk pembuatan fruit leather adalah buah pepaya yang

sudah matang.

Setelah diperoleh kondisi optimum untuk pembuatan masing-masing produk,

penelitian utama dilakukan dengan menggunakan variasi temperatur pengeringan dan

variasi ukuran ketebalan. Variasi temperatur yang digunakan adalah 40ºC, 60ºC dan 80ºC.

Variasi ketebalan yang digunakan pada pembuatan fruit leather adalah 8 mm, 10 mm dan

12 mm. Variasi ketebalan yang digunakan pada pembuatan manisan pepaya kering adalah

1 cm, 2 cm dan 3,5 cm. Kondisi terbaik adalah kondisi yang memberikan kandungan

vitamin C yang terbaik.

20

3.2 Prosedur penelitian

3.2.1 Pengolahan papaya

3.2.1.1 Pembuatan manisan pepaya kering

Papaya mengkal

Direndam pada larutan asam sitrat 1% selama 1440 menit

Perendaman dalam larutan gula 20% selama 2880 menit

Pemisahan biji dan kulit, pencucian

Dipotong dengan ukuran 2 cm x 2 cm dengan variasi diameter 1 cm, 2 cm dan 3,5 cm

Dilakukan blanching dengan steamer selama 1 menit

Direndam pada larutan CaCl2 4% selama 480 menit

Direndam pada larutan garam 1% NaCl (w/w) selama 30 menit

Direndam pada larutan CaCl2 4% selama 8 jam

Pengeringan pada temperatur 40 ºC,60 ºC,80 ºC hingga diperoleh produk dengan kadar air 12-20 %

Manisan papaya kering

21

3.2.1.2 Pembuatan fruit leather

3.2.2 Analisa

Analisa yang dilakukan adalah kadar air, Aw dan vitamin C menggunakan standard asam

askorbat dengan metode spektrofotometer.

3.3 Variasi percobaan

Pada pembuatan manisan buah papaya kering digunakan variasi temperatur

pengeringan dan ketebalan pemotongan.ii

Variasi temperature = 40 ºC, 60 ºC,80 ºC

Variasi ketebalan = 1 cm, 2 cm dan 3,5 cm

Rancangan percobaan pembuatan manisan papaya kering

Pepaya matang

Dikupas dan dicuci, biji dan kulit dipisahkan

Blancing/pengukusan

Didinginkan pada temperatur ruangan

Pengeringan dengan variasi temperatur 40 ºC, 60 ºC, 80 ºC hingga diperoleh produk dengan kadar air 12-20%

Dihancurkan dengan blender sampai halus

Ditambahkan larutan gula 20% dan madu

Tuang ke tray dengan variasi ketebalan 8,10,12 mm

Fruit leather

22

ketebalan 1 cm (X1) 2 cm (X2) 3,5 cm (X3)

40 ºC (Y1) Y1X1 Y1X2 Y1X3

60 ºC (Y2) Y2X1 Y2X2 Y2X3

80 ºC (Y3) Y3X1 Y3X2 Y3X3

Pada pembuatan fruit leather papaya digunakan variasi temperatur pengeringan

dan ketebalan 8 mm, 10 mm dan 12 mm

Variasi temperature = 40 ºC, 60 ºC,80 ºC

Variasi ketebalan = 1 cm, 2 cm dan 3,5 cm

Rancangan percobaan pembuatan fruit leather papaya

ketebalan 8 mm (A1) 10 mm (A2) 12 mm (A3)

40 ºC (Y1) Y1A1 Y1A2 Y1A3

60 ºC (Y2) Y2A1 Y2A2 Y2A3

80 ºC (Y3) Y3A1 Y3A2 Y3A3

3.4 Lokasi dan jadwal penelitian

Penelitian dilakukan di laboratorium teknologi pangan teknik kimia unpar sesuai

dengan jadwal yang ditentukan pada tabel 3.1.

Tabel 3.1 Rencana kerja

Kegiatan Penelitian Jan Feb Mar April Mei Juni Juli Agt Sept Okt Nov Des

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Persiapan

Persiapan bahan baku

Percobaan pendahuluan

Penelitian

Pembuatan fruit leather

Pembuatan manisan

Analisa vit A, C dan papain

Pengolahan data

Publikasi

Presentasi dalam seminar ilmiah

Pembuatan laporan kerja

23

BAB IV. PEMBAHASAN

4.1 Penelitian Pendahuluan

Pada penelitian pendahuluan ini ingin dilihat keberhasilan pembuatan manisan papaya

dan fruit leather tanpa penambahan aditif apapun. Gambar 4.1 adalah gambar manisan

papaya sebelum pengeringan. Gambar 4.2 adalah gambar manisan papaya setelah

proses pengeringan tanpa tambahan aditif apapun dan gambar 4.3 adalah gambar

produk manisan papaya pasca pengeringan dengan aditif dan waktu pengeringan yang

lebih singkat sehingga dihasilkan tekstur yang lebih lunak.

Gambar 4.1. Buah papaya untuk manisan

Gambar 4.2. Manisan papaya hasil pengeringan tanpa aditif

24

Gambar 4.3. Manisan papaya hasil pengeringan dengan aditif

Gambar 4.4 adalah fruit leather yang dibuat tanpa aditif dan menghasilkan tekstur yang

berlubang selepas pengeringan. Gambar 4.5 adalah fruit leather pasca pengeringan

dengan tekstur yang lebih baik tetapi ditumbuhi jamur setelah penyimpanan beberapa

hari.

Gambar 4.4. Fruit leather tanpa aditif

25

Gambar 4.5. Fruit leather tanpa aditif (ada jamur)

Oleh karena itu, ditambahkan gula dan madu sebagai aditif. Gula berfungsi untuk

meningkatkan daya ikat bubur papaya dan madu berfungsi untuk mencegah

pertumbuhan jamur.

4.2. Penelitian Utama

4.2.1 Manisan Pepaya

Tabel 4.1 menyajikan data kadar air, Aw dan karakteristik produk manisan papaya.

Tabel 4.1. Kadar air, Aw dan karakteristik produk manisan pepaya

Kode Suhu, oC Ketebalan Kadar

air

Aw Tekstur dan warna

A1 40 1 12.9 0.678 Lunak/merah

A2 60 1 10.6 0.782 Sedikit keras/merah

A3 80 1 8.4 0.694 Sedikit keras/merah tua

A4 40 2 14.7 0.672 Lunak/merah

A5 60 2 13.9 0.736 Lunak/merah

A6 80 2 11.3 0.788 Tidak keras/merah (sedikit

coklat)

A7 40 3.5 16.9 0.695 Lunak/merah

A8 60 3.5 13.6 0.717 Lunak/ merah

A9 80 3.5 10.3 0.759 Sedikit keras/merah tua

26

4.2.1.1 Kadar air

Produk manisan yang dihasilkan memiliki kadar air yang bervariasi mulai dari 8,4%

hingga 16,9 %. Pada manisan dengan kadar air 8,4 % memiliki tekstur sedikit keras.

Manisan dengan kadar air 16,9 % bersifat sedikit lembab atau basah. Manisan dengan

kadar air tinggi lebih lunak dan enak dibanding manisan yang kadar airnya rendah.

4.2.1.2 Aw

Manisan memiliki nilai Aw berkisar antara 0,672 hingga 0,788. Pada kisaran nilai Aw

ini terdapat 3 mikroba yang memiliki potensi untuk tumbuh dan berkembang biak yaitu

- Bakteri halofilik dapat tumbuh pada lingkungan dengan nilai Aw minimum 0,75

- Jamur xerofilik dapat tumbuh pada lingkungan dengan nilai Aw minimum 0,65

- Ragi osmofilik dapat tumbuh pada lingkungan dengan nilai Aw minimum 0,62

Pada manisan yang dihasilkan tidak didapati pertumbuhan mikroba. Berdasarkan hasil

yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa pada manisan yang dihasilkan masih mungkin

terjadi pertumbuhan bakteri halofilik, jamur xerofilik dan ragi osmofilik tetapi tidak

terjadi kontaminasi sehingga diperoleh produk manisan yang steril.

4.2.1.3 Kadar vitamin C

Gambar 4.6 menunjukkan grafik kadar vitamin C pada manisan papaya sebagai

fungsi suhu pengeringan dan ketebalan awal buah. Vitamin C diukur menggunakan

metode spektofotometer menggunakan asam askorbat sebagai standard. Kadar vitamin

C tertinggi sebesar 55,32 ppm, diperoleh pada manisan dengan suhu pengeringan 40 ºC

dan ketebalan manisan 2 cm. Kadar vitamin C terendah sebesar 31,97 ppm diperoleh

pada manisan dengan suhu pengeringan 80 ºC dan ketebalan 1 cm. Pada manisan

dengan ketebalan 3,5 cm dan 2 cm diperoleh hasil semakin tinggi suhu pengeringan

maka semakin besar penyusutan kadar vitamin C. Pada manisan dengan ketebalan 1 cm

diperoleh penyimpangan. Kadar vitamin C pada manisan dengan suhu pengeringan 60

ºC lebih tinggi dari manisan dengan suhu pengeringan 40ºC. Penyimpangan ini terjadi

akibat waktu pengeringan yang tidak seragam. Waktu pengeringan manisan pada suhu

40 ºC diduga melebihi waktu pengeringan optimum sehingga terjadi penyusutan yang

berlebih.

Pada literatur diketahui kadar vitamin C pada buah pepaya matang sebesar 78 ppm.

Persentase penyusutan vitamin C terrendah adalah 29,07% diperoleh pada manisan

dengan

27

ketebalan 2 mm dan suhu pengeringan 40 ºC. Persentase penyusutan kadar vitamin C

terbesar adalah 59,01% diperoleh pada manisan dengan ketebalan 1 cm dan suhu

pengeringan 80 ºC.

Gambar 4.6. Pengaruh suhu pengeringan terhadap kadar vitamin C sebagai fungsi dari

ketebalan awal buah.

4.2.2 Fruit Leather

Data pengujian fruit leather mencakup kadar air, Aw dan karakterisik produk dapat

dilihat pada tabel 4.2.

4.2.2.1.Kadar air

Fruit leather yang dihasilkan memiliki kadar air berkisar antara 1,4 % hingga 7.0 %.

Pada kadar air yang semakin rendah, tekstur fruit leather akan menjadi semakin keras,

kering dan terjadi perubahan warna menjadi merah tua.

28

4.2.2.2. Aw

Fruit leather memiliki nilai Aw berkisar antara 0,647 hingga 0,738. Hasil yang

diperoleh tidak jauh berbeda dengan nilai Aw pada manisan. Pada fruit leather masih

mungkin terjadi pertumbuhan bakteri halofilik, jamur xerofilik dan ragi osmofilik,

tetapi proses pembuatan steril sehingga tidak terjadi pertumbuhan mikroba.

Penyimpanan produk perlu dilakukan dengan steril dan tepat agar tidak terjadi

kontaminasi.

Tabel 4.2. Kadar air, Aw dan karakteristik produk fruit leather

Kode

Suhu, oC

Ketebalan

Kadar

air

Aw

Tekstur dan warna

B1 40 5 4.8 0.705 Lunak/merah

B2 60 5 2.9 0.692 Sedikit keras/merah

B3 80 5 3.8 0.729 Sedikit keras/merah tua

B4 40 8 5.9 0.647 Lunak/merah

B5 60 8 1.4 0.731 Lunak/merah

B6 80 8 3.3 0.736 Lunak/merah

B7 40 10 7.0 0.685 Lunak/merah

B8 60 10 5.7 0.671 Lunak/merah

B9 80 10 5.1 0.738 Sedikit keras/merah tua

4.2.2.3. Kadar vitamin C

Gambar 4.7 menampilkan grafik kadar vitamin C sebagai fungsi suhu pengeringan

dan ketebalan awal. Kadar vitamin C tertinggi sebesar 34,56 ppm diperoleh pada fruit

leather dengan ketebalan 8 mm dan suhu pengeringan 60 ºC. Kadar vitamin C terendah

sebesar 22,72 ppm diperoleh pada fruit leather dengan ketebalan 5 mm dan suhu

pengeringan 80 ºC. Pada fruit leather dengan ketebalan 8 mm dan 10 mm, semakin

besar suhu pengeringan yang digunakan maka semakin kecil kadar vitamin C fruit

leather. Pada fruit leather dengan ketebalan 5 mm, kadar vitamin C fruit leather dengan

suhu pengeringan 60ºC lebih tinggi dari fruit leather dengan suhu pengeringan 40 ºC.

Penyimpangan ini disebabkan oleh waktu pengeringan yang berlebih. Pada pengeringan

29

dengan suhu 40 ºC, diperlukan waktu yang berlebih untuk menghilangkan kadar air,

sedangkan kerusakan vitamin C terus menerus terjadi. Pada pengeringan dengan suhu

60 ºC, waktu pengeringan lebih singkat dan kerusakan vitamin C berlangsung lebih

singkat sehingga diperoleh kadar vitamin C yang lebih tinggi. Pada pengeringan dengan

suhu pengeringan 80 ºC, waktu pengeringan menjadi lebih cepat tetapi kerusakan

vitamin C menjadi lebih parah akibat suhu pengeringan yang terlalu tinggi.

Gambar 4.7. Kadar vitamin C sebagai fungsi Suhu Pengeringan pada berbagai

ketebalan fruit leather

Pada literatur diketahui kadar vitamin C pada buah pepaya matang sebesar 78 ppm.

Persentase penyusutan vitamin C terrendah adalah 55,69% diperoleh pada fruit leather

dengan ketebalan 8 mm dan suhu pengeringan 40 ºC. Persentase penyusutan kadar

vitamin C terbesar adalah 70,87% diperoleh pada manisan dengan ketebalan 5 mm dan

suhu pengeringan 80 ºC.

30

BAB V. KESIMPULAN

Semakin tinggi suhu pengeringan maka penyusutan kadar vitamin C akan semakin besar.

Hal ini dikarenakan vitamin C rentan terhadap panas. Sedangkan ketebalan optimum

untuk mempertahankan kadar vitamin C adalah pada ketebalan medium. Semakin tipis,

maka semakin mudah kerusakan vitamin C karena kontak terhadap suhu, sedangkan

semakin tebal manisan/fruit leather maka waktu pengeringannya semakin lama sehingga

kerusakan vitamin C lebih banyak. Kadar vitamin C pada manisan pepaya lebih besar dari

kadar vitamin C pada fruit leather pepaya. Hal ini kemungkinan dikarenakan produk fruit

leather memiliki luas permukaan yang lebih luas sehingga perpindahan panas dari

permukaan fruit leather ke luar lebih tinggi.

31

DAFTAR PUSTAKA 1. Fellows, P., (2004), Small-scale Fruit and Vegetable Processing and Products,

United Nations Industrial Development Organization, Vienna, pp.10.

2. Garcia,H.S.,Gutierrez, G. V, Medina, J.D.L.C., (2003), Papaya Post-harvest

Operations, Food and Agriculture Organization of the United Nations, pp 2-9.

3. Department of Health and Aging Office of the Gene Technology Regulator,

(2008), The Biology of Carica papaya L., pp15-17.

4. World Heath Organization, (1995), Vitamin A Deficiency and Its Consequences,

3rd Ed., USA.

5. Rahayu, I.D., Klasifikasi, Fungsi dan Metabolisme Vitamin, Universitas

Muhammadiyah Malang.

6. Wardani, L.A., (2012), Validasi Metode Analisis dan Penentuan Kadar Vitamin C

pada Minuman Buah Kemasan dengan Spektrofotometri UV-Visible, Universitas

Indonesia, Depok.

7. European Food Safety authority (EFSA), (2013), Scientific Opinion Dietary

Reference Values for Vitamin C, Pp. 8-10.

8. Pratiwi, I., (2007), Pengembangan Teknologi Pembuatan Manisan Pepaya Kering

(Carica papaya L.), Institut Pertanian Bogor, pp21.

9. Paramesti, N.N., (2014), Efektivitas Ekstrak Biji Pepaya (Carica papaya L.)

sebagai Anti Bakteri terhadap Bakteri Escherichia coli, pp. 5.

10. Wardani F.R., (2012), Potensi Perasan Daun Pepaya (Carica Papaya L.) terhadap

Jumlah Makrofag Pasca Gingivektomi pada Tikus Wistar Jantan, pp. 6.

11. Pratiwi, I., (2007), Pengembangan Teknologi Pembuatan Manisan Pepaya Kering

(Carica papaya L.), pp4.

12. Bioprocess Engineering Department FKKKSA UTM, Effect of Various Processing

Parameters on the Quality of Papaya Fruit Tea, pp.6.

13. Irawan, I.A., (2011), Modul Laboratorium Pengeringan, Jurusan Teknik Kimia,

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

14. Geankoplis, C.J., (1978), Transport Processes and Unit Operations, 3rd ed,

Prenctice Hall, pp. 520-569.

15. Afifah, R., (2010), Quality Control Proses Pembuatan Manisan Carica, Universitas

Sebelas Maret, Surakarta.

32

16. Direktorat Pengolahan Hasil Pertanian, (2009), Standar Prosedur Operasional

Pengolahan manga, Departemen Pertanian, Jakarta.

17. Karki, M., (2011), Evaluation of Fruit Leathers Made from New Zealend Grown

Blueberries, Master Thesis, Lincoln University, Christchuch, New Zealand.

18. Diamante, L. M., Bai, X., Busch, J., (2014), Fruit Leathers: Method of Preparation

and Effect of Different Conditions on Qualities, ed: Philip Cox, New Zealand.

19. Kurniawan, D., (2014), Analisis Pengeringan pada Proses Pembuatan Lembaran

Buah (Fruit Leather) Pepaya, Insititut Pertanian Bogor, Bogor.