29
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. BAHAN DAN ALAT
Bahan baku utama yang digunakan adalah dedak gandum wheat pollard yang diperoleh dari PT Bogasari Flour Mills, Jakarta. Bahan-bahan kimia yang
digunakan untuk analisis adalah akuades, NaOH 2N, HCl 2N, heksana, HCl 0,02N, NaOH 0,02N, H
2
SO
4
pekat, Selenium Mixture, H
3
BO
3
4, natrium karbonat 2, dan NaOH 0,1N. Bahan ini diperoleh dari toko-toko bahan kimia
yang berada di Bogor. Alat-alat yang digunakan antara lain gelas ukur, gelas piala, penangas air,
oven, desikator, spektrofotometer, timbangan analitik, cawan alumunium, cawan porselen, tanur, labu erlenmeyer, labu Soxhlet, labu Kjeldahl, tabung sentrifus,
ruang pendingin cooler, chromameter, buret, pipet, sudip, dan kertas saring dan alat-alat bantu lainnya.
B. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap. Tahap pertama penelitian diawali dengan proses persiapan dedak gandum dan analisis proksimat pada dedak
gandum. Pada persiapan dedak gandum, dilakukan pengayakan dedak gandum dengan saringan berukuran 50 mesh. Analisis proksimat terhadap dedak gandum
dilakukan untuk mengkarakterisasi dedak gandum yang digunakan pada penelitian, meliputi analisis kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, dan
kadar karbohidrat by difference. Tahap kedua merupakan penelitian pendahuluan dan tahap ketiga merupakan penelitian utama.
1. Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan meliputi pemilihan rentang pH dan waktu ekstraksi yang akan digunakan. Pada penelitian ini digunakan 3 rentang pH
yaitu 8, 9 dan 10 serta 2 rentang waktu ekstraksi yaitu 1 dan 2 Jam. Pada
30 penelitian pendahuluan juga dilakukan pemilihan dedak gandum yang akan
digunakan sebagai bahan baku pada pembuatan konsentrat protein. Pemilihan dedak gandum ini dilakukan pada dedak yang tidak dihilangkan lemaknya
dan dedak yang telah dihilangkan lemaknya melalui proses defatting. Proses defatting
ini mengikuti tahapan proses defatting yang dilakukan oleh Wang et al
., 1999. Diagram alir proses defatting dapat dilihat pada Gambar 2.
2. Penelitian Utama
Penelitian utama merupakan lanjutan dari penelitian pendahuluan yang meliputi proses isolasi protein dari dedak gandum dengan perlakuan pH
dan waktu ekstraksi. Perlakuan pH ekstraksi yang digunakan terdiri dari 5 taraf yaitu 8,0; 8,5; 9,0; 9,5 dan 10 A1, A2, A3, A4, A5 dan waktu ekstraksi
yang digunakan terdiri dari 3 taraf yaitu 1 jam, 2 jam, dan 3 jam B1, B2, B3. Penggunaan taraf dalam perlakuan ini berdasarkan penelitian
pendahuluan yang dilebarkan lagi rentangnya. Proses ekstraksi dilakukan dengan cara menambahkan air pada dedak gandum sebanyak ± 300 gram
dengan perbandingan 1:8 dalam gelas piala 3 Liter, kemudian diatur pHnya Gambar 2. Diagram alir proses defatting
Dedak Gandum 100 Gram Heksana 1:3
Distirer 250 rpm, 30 menit
Sentrifugasi 4000 rpm, 15 menit
Dedak defatted
31 sesuai dengan taraf perlakuan yang digunakan dengan menggunakan NaOH
2N.
Pemilihan pH basa dalam proses karena pada kondisi basa, protein cenderung bermuatan negatif yang menyebabkan minimumnya interaksi
antara residu asam amino dan akan meningkatkan kelarutan protein dalam pelarut. Selama proses ekstraksi dilakukan pengadukan dengan menggunakan
homogenizer yang dimaksudkan untuk menghomogenkan campuran dan
memperluas permukaan setiap partikel sehingga dapat meningkatkan rendemen proteinnya. Setelah proses ekstraksi kemudian larutan protein
disentrifugasi untuk memisahkan padatan dan cairannya supernatan. Supernatan yang diperoleh diendapkan dengan menggunakan HCl pada
titik isoelektrik yaitu pada pH 4,5. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Manullang dan Sugijanto 2001 dapat diketahui bahwa titik isoelektrik
dari dedak gandum berkisar antara 4-5. Pada pH ini terjadi keseimbangan antara muatan positif dan negatif, sehingga protein akan bermuatan nol.
Interaksi elektrostatik antar asam amino akan maksimum, sehingga muatan yang tidak sejenis akan cenderung tarik-menarik dan menyebabkan protein
menggumpal dan mengendap. Fraksi padat dan cair dipisahkan dengan sentrifugasi pada kecepatan 4000 rpm selama 10 menit. Fraksi padat akan
mengendap dibagian bawah tabung sentrifus karena densitas yang lebih tinggi sedangkan fraksi cair akan berada di atasnya. Fraksi cair dibuang dan fraksi
padat dicuci dengan menggunakan air destilasi sebanyak 500 ml untuk menghilangkan pengotor dan sisa asam, kemudian disentrifugasi kembali
pada kecepatan 4000 rpm selama 10 menit untuk memisahkan sisa air pencuci. Hasil konsentrat protein yang diperoleh kemudian dikeringkan
dengan menggunakan oven pada suhu 50°C selama 28 jam. Diagram alir
penelitian modifikasi Koswara, 1992 dapat dilihat pada Gambar 3.
Produk hasil isolasi protein yang diperoleh dihitung nilai rendemennya dan dianalisis sifat fisik dan kimia yang terdiri dari warna dengan metode
Hunter Hutching, 1999, derajat keasaman pH British Standard 757, 1975, kadar air AOAC, 1995, kadar abu AOAC, 1995, kadar protein
Fardiaz et al., 1989, dan kadar lemak kasar AOAC, 1995 Lampiran 1.
32 Analisis sifat fungsional untuk produk isolasi protein yang dihasilkan
meliputi pengukuran kapasitas dan stabilitas busa Suwarno, 2003, aktivitas
emulsi Franzen dan Kinsella, 1976, stabilitas emulsi Sathe dan Salunke, 1981 dan kelarutan protein Swamynglingappa dan Srinivas, 1994
Lampiran 2.
C. RANCANGAN PERCOBAAN
Rancangan percobaan yang diterapkan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap RAL faktorial yang terdiri dari dua faktor dengan
dua kali ulangan. Model matematik untuk rancangan percobaan dalam penelitian ini adalah Mattjik, 2002
Y
ijk
= μ + A
i
+ B
j
+ AB
ij
+ ε
lijk
dengan :
Y
ijk
= peubah yang diukur μ
= rata-rata umum
A
i
= pengaruh faktor A pH ekstraksi ke-i; i=8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10
B
j
= pengaruh faktor B waktu ekstraksi ke-j; j=1,2,3 Jam
AB
ij
= pengaruh interaksi faktor A pada taraf ke-i dan faktor B pada taraf ke-j
ε
lijk
= galat
error Pengujian beda nyata dilakukan untuk mengetahui tingkat perbedaan sifat
fisik, kimia dan fungsional antar perlakuan. Analisis dilakukan dengan menggunakan aplikasi Microsoft Exell dan SPSS 13.
33 Sentrifugasi II
4000 rpm, 10 menit
Gambar 3. Diagram alir penelitian Modifikasi Koswara,1992 Dedak Gandum
± 300 Gram
Ekstraksi Protein dgn NaOH 2N pH basa 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10
waktu 1, 2, 3 Jam Sentrifugasi I
4000 rpm, 10 menit
Presipitat Supernatan
Supernatan Pengendapan pada pH 4,5
±1 malam, t=10°C
Pekatan Protein Pencucian dengan akuades 500ml
Sentrifugasi III 4000 rpm, 10 menit
Pengeringan oven t=50
°C, 28 jam
Analisis sifat fisik, kimia, fungsional
Konsentrat Protein HCl 2N
Akuades 1:8
Supernatan Presipitat
34
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. KARAKTERISASI DEDAK GANDUM
Penampakan dedak gandum yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 4. Karakterisasi terhadap dedak gandum dilakukan untuk mengetahui berbagai
komponen yang terdapat dalam dedak gandum.
Gambar 4. Dedak gandum Analisis yang dilakukan adalah analisis proksimat yang meliputi kadar
air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak dan kadar karbohidrat by difference. Hasil analisis proksimat dedak gandum dan dedak defatted dapat dilihat pada
Tabel 3. Tabel 3. Hasil analisis proksimat dedak gandum dan dedak defatted
Komposisi Kadar Dedak
Gandum bk Kadar Dedak
Defatted bk
Kadar Air 10,93 ± 0,25
12,32 ± 0,23 Kadar Abu
4,48 ± 0,06 5,75 ± 0,03
Kadar Protein 20,11 ± 0.66
22,49 ± 0,69 Kadar Lemak
2,93 ± 0,07 2,15 ± 0,15
Kadar Karbohidrat 72,48 ± 0,67
69,61 ± 0,92