Effect of nanoencapsulation on the sensory, physicochemical, and functional quality of java tea base functional drink
PENGARUH NANOENKAPSULASI TERHADAP MUTU
SENSORI, FISIKOKIMIA, DAN FISIOLOGIS AKTIF
MINUMAN FUNGSIONAL BERBASIS KUMIS KUCING
(Orthosiphon aristatus Bl. Miq)
FRENDY AHMAD AFANDI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Pengaruh
Nanoenkapsulasi terhadap Mutu Sensori, Fisikokimia, dan Fisiologis Aktif
Minuman Fungsional Berbasis Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus Bl. Miq)
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014
Frendy Ahmad Afandi
NIM F251110171
RINGKASAN
FRENDY AHMAD AFANDI. Pengaruh Nanoenkapsulasi terhadap Mutu Sensori,
Fisikokimia, dan Fisiologis Aktif Minuman Fungsional Berbasis Kumis Kucing
(Orthosiphon aristatus Bl. Miq). Dibimbing oleh C. HANNY WIJAYA dan
BUDI NURTAMA.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh nanoenkapsulasi pada
minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing terhadap mutu
fisikokimia dan fungsionalnya. Nanopartikel polisakarida C dipreparasi dengan
metode gelasi ionik. Penelitian pendahuluan dilakukan untuk memperoleh partikel
berukuran di bawah 300 nm dengan tingkat dispersitas dan citarasa minuman yang
sesuai.
Nanopartikel polisakarida C minuman selanjutnya dianalisis mutu sifat
fisikokimia dan fungsionalnya. Minuman nanopartikel dengan ukuran rata-rata
diameter partikel 223.4 nm, indeks polidispersitas 0.183, dan nilai zeta potensial
18.28 mV memiliki mutu sensori, fisikokimia, dan fungsional yang berbeda
signifikan dibandingkan dengan minuman yang dibuat non-nanoenkapsulasi
(peningkatan nilai kesukaan terhadap produk (5.27 dari skala 9), intensitas rasa
manis (11.28 dari skala 15), nilai pH (3.94), TPT (4.5 oBrix), indeks bias (1.3395),
kekentalan (17.83 cP), kecerahan (nilai L=71.75), nilai warna a (-2.47),
peningkatan volume buih (415 ml)).
Nanoenkapsulasi menurunkan ukuran partikel, polidispersitas indeks, nilai
warna b, intensitas rasa asam, dan intensitas rasa pahit. Pengukuran aktivitas
antioksidan dan inhibisi α-glukosidase minuman secara in vitro belum dapat
memberikan hasil akurat. Hasil penelitian secara keseluruhan menunjukkan bahwa
nanopartikel polisakarida C sangat potensial untuk digunakan pada pembuatan
minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing.
Kata kunci: nanoenkapsulasi, gelasi ionik, fisikokimia, minuman fungsional,
polisakarida C
SUMMARY
FRENDY AHMAD AFANDI. Effect of Nanoencapsulation on The Sensory,
Physicochemical, and Functional Quality of Java Tea Base Functional Drink.
Supervised by C. HANNY WIJAYA and BUDI NURTAMA.
This study aimed to determine the effect of nanoencapsulation on the
physicochemical and functional qualities of functional drinks based on Java-tea.
Polysaccharide C nanoparticles were prepared by ionic gelation method using
compound D as crosslinker. The initial experiment was conducted to obtain
particle size below 300 nm with low polydispersity index and suitable flavor.
Polyssaccharide C nanoparticles-drink was then analyzed
for its
physicochemical and functional qualities. The result showed that the
polyssacharide C nanoparticles-drink had z-average diameter size 223.4 nm,
polydispersity index 0.183, and zeta potential 18.28 mV which had significantly
effect on physicochemical and functional of functional drink based on Java-tea
compared to non-nanoparticles-drink (increasing pH value (3.94), total dissolved
solid (4.5 obrix), refractive index (1.3395), viscosity (17.83 cP), lightness
(L=71.75), hue (a=-2.47), hedonic rating (5.27 of 9 scale), sweetness (11.28 of 15
scale), foam volume 415 ml; decreasing particle size, polydispersity index,
saturation (b), the intensity of sourness, and bitterness).
Measurements of antioxidant activity and inhibition of α-glucosidase by
utilizing in vitro method might not shown a credible result. Polyssacharide C
nanoparticles showed as a potential capability to improve functional drink based
on Java tea.
Keywords: nanoencapsulation, ionic gelation, physicochemical, functional drink,
polyssacharide C
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
PENGARUH NANOENKAPSULASI TERHADAP MUTU
SENSORI, FISIKOKIMIA, DAN FISIOLOGIS AKTIF
MINUMAN FUNGSIONAL BERBASIS KUMIS KUCING
(Orthosiphon aristatus Bl. Miq)
FRENDY AHMAD AFANDI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Penguji pada Ujian Tesis:
Dr. Didah Nur Faridah, STP.,M.Si
Judul Tesis : Pengaruh Nanoenkapsulasi terhadap Mutu Sensori, Fisikokimia,
dan Fisiologis Aktif Minuman Fungsional Berbasis Kumis Kucing
(Orthosiphon aristatus Bl. Miq)
Nama
: Frendy Ahmad Afandi
NIM
: F251110171
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof.Dr.Ir. C.Hanny Wijaya, M.Agr
Ketua
Dr. Ir. Budi Nurtama, M.Agr
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Pangan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof.Dr.Ir.Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc.
Dr.Ir. Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian:
25 November 2013
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari 2013 ini ialah
nanoenkapsulasi, dengan judul Pengaruh Nanoenkapsulasi terhadap Mutu Sensori,
Fisikokimia, dan Fisiologis Aktif Minuman Fungsional Berbasis Kumis Kucing
(Orthosiphon aristatus Bl. Miq) 1.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Prof. Dr. Ir. C. Hanny Wijaya,
M.Agr. dan Bapak Dr. Ir. Budi Nurtama, M.Agr selaku pembimbing, serta Ibu Dr.
Didah Nur Faridah, STP, M.Si dan Dr. Ir. Endang Prangdimurti, M.Si yang telah
bersedia menjadi dosen penguji dan banyak memberi saran. Ungkapan terima
kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, istri, serta seluruh keluarga, atas segala
doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2014
Frendy Ahmad Afandi
1
Data pada tesis dibuat tersamar karena sedang dalam proses paten. Jika membutuhkan data asli
dapat menghubungi Prof. Dr.Ir. C.Hanny Wijaya, M.Agr, Departemen ITP Gedung FATETA Lt.
4, R. Staf Kimia Pangan F-C406, Kampus IPB Dramaga Bogor. Telp. 0251-8630544, e-mail:
[email protected].
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
1
1
2
3
3
3
TINJAUAN PUSTAKA
Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing
Nanoteknologi dan Nanoenkapsulasi
Pembuatan Nanoenkapsulasi
Scanning Electron Microscopy (SEM)
4
4
4
6
7
METODE
Bahan
Alat
Waktu dan Tempat Penelitian
Metode Penelitian
Prosedur Analisis
Analisis Data
8
8
8
9
9
11
16
HASIL DAN PEMBAHASAN
Serbuk Nanoenkapsulasi yang Dihasilkan, Nilai Warna L, a, b, dan
Penampakan Warna Minuman
Mutu Sensori Minuman Original, Minuman Mikroenkapsulasi, dan
Minuman Nanoenkapsulasi
Mutu Fisikokimia Minuman Original, Minuman Mikroenkapsulasi, dan
Minuman Nanoenkapsulasi
Mutu Fisiologis Aktif Minuman Original, Minuman Mikroenkapsulasi,
dan Minuman Nanoenkapsulasi
17
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
33
33
34
DAFTAR PUSTAKA
34
LAMPIRAN
39
RIWAYAT HIDUP
83
17
21
23
31
DAFTAR TABEL
1. Karakteristik minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing
2. Karakteristik fisik minuman serbuk effervescent berbasis kumis
kucing optimal
3. Kandungan senyawa fitokimia dalam setiap ekstrak secara kualitatif
4. Kandungan senyawa penciri yang diduga sebagai senyawa aktif pada
masing-masing ekstrak
5. Jumlah larutan pada analisis inhibisi α-amilase
6. Tahapan, pengamatan, dan analisis yang dilakukan dalam penelitian
7. Hasil pengukuran ukuran partikel, polidispersitas indeks, dan zeta
potensial dari larutan nanoenkapsulasi dan minuman nanoenkapsulasi
effervescent.
4
5
5
6
15
16
19
DAFTAR GAMBAR
Bagan alir kerangka perumusan masalah penelitian
Berbagai ukuran benda
Nanoenkapsulasi minuman dengan metode gelasi ionik
Tahap penelitian secara keseluruhan
Proses pembuatan serbuk nanokapsul minuman
Proses pembuatan serbuk mikrokapsul minuman
Proses pembuatan formula effervescent untuk 100 ml minuman
mikroenkapsulasi dan nanoenkapsulasi
8. Serbuk nanoenkapsulan yang dihasilkan, nilai warna L,a,b, dan
penampakan warna minuman.
9. Hasil uji rating kesukaan
10. Hasil uji rating intensitas rasa
11. Ukuran partikel minuman
12. Polidispersitas indeks minuman
13. Foto SEM serbuk minuman nano perbesaran 3000Χ
14. Nilai pH minuman.
15. Nilai TPT minuman
16. Indeks bias minuman.
17. Kekentalan minuman.
18. Reaksi pada formula effervescent
19. Waktu larut serbuk effervescent minuman.
20. Volume buih serbuk effervescent minuman.
21. Aktivitas antioksidan minuman secara in vitro.
22. Persentase inhibisi α-glukosidase minuman secara in vitro.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
3
6
7
10
11
11
12
19
21
22
23
25
26
27
28
28
29
30
30
31
32
33
DAFTAR LAMPIRAN
1. Form uji kesukaan
2. Form uji rating intensitas rasa manis, asam, dan pahit minuman
39
fungsional Java tea
Diagram alir proses pembuatan ekstrak jeruk (nipis/purut/lemon)
Diagram alir proses pembuatan ekstrak air daun kumis kucing
Diagram alir proses pembuatan ekstrak jahe
Diagram alir proses pembuatan ekstrak air secang
Diagram alir proses pembuatan ekstrak temulawak
Diagram alir proses pembuatan larutan stok CMC 1 %
Diagram alir pembuatan minuman fungsional berbasis kumis kucing
original (per 100 ml minuman)
10. Hasil analisis ragam (ANOVA) ukuran partikel antara minuman
original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
11. Hasil analisis ragam (ANOVA) nilai warna L,a,b antara minuman
original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
12. Hasil analisis ragam (ANOVA) rating kesukaan antara minuman
original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
13. Hasil analisis ragam (ANOVA) rating intensitas rasa pahit, asam, dan
manis antara minuman original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
14. Hasil analisis ragam (ANOVA) pH, TPT, dan indeks bias antara
minuman original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
15. Hasil analisis ragam (ANOVA) kekentalan antara minuman original,
mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
16. Hasil analisis ragam (ANOVA) waktu larut dan volume buih antara
minuman original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
17. Hasil analisis ragam (ANOVA) aktivitas antioksidan dan inhibisi αglukosidase antara minuman original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
40
41
42
43
44
45
46
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
47
48
49
52
53
56
59
60
62
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perkembangan nanoteknologi yang begitu pesat di segala bidang termasuk
di bidang pangan mendorong dilakukannya penelitian mengenai perbaikan mutu
minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing dengan
nanoenkapsulasi. Penerapan nanoteknologi pada pangan bahkan disebut sebagai
pangan masa depan. Penelitian-penelitian mengenai aplikasi nanoteknologi pada
pangan membuktikan bahwa dampak positif yang dihasilkan dapat memberikan
nilai tambah tersendiri bagi produk pangan khususnya minuman fungsional.
Tentunya hal ini dapat menjadi penelitian yang menarik mengingat jika produk
minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing diberikan sentuhan
nanoteknologi diharapkan dapat memperbaiki mutu produk minuman tersebut.
Metode nanoenkapsulasi yang digunakan adalah metode gelasi ionik dan
pembuatan serbuk minumannya menggunakan spray drying (pengering
semprot). Metode tersebut dipilih dengan mempertimbangkan berbagai aspek,
seperti relatif lebih ekonomis, mudah dilakukan, dan sederhana. Hal tersebut
tentunya menjadi nilai tambah tersendiri bagi penelitian ini untuk dapat
diaplikasikan pada skala yang lebih besar. Pembuktian pertama keberhasilan dari
nanoenkapsulasi pada minuman dilakukan dengan memeriksa ukuran partikel
yang dihasilkan menggunakan particle size analyzer (PSA) dan mikroskop
elektron. Jika ukuran yang dihasilkan sudah memenuhi kategori ukuran nano
(
SENSORI, FISIKOKIMIA, DAN FISIOLOGIS AKTIF
MINUMAN FUNGSIONAL BERBASIS KUMIS KUCING
(Orthosiphon aristatus Bl. Miq)
FRENDY AHMAD AFANDI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Pengaruh
Nanoenkapsulasi terhadap Mutu Sensori, Fisikokimia, dan Fisiologis Aktif
Minuman Fungsional Berbasis Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus Bl. Miq)
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014
Frendy Ahmad Afandi
NIM F251110171
RINGKASAN
FRENDY AHMAD AFANDI. Pengaruh Nanoenkapsulasi terhadap Mutu Sensori,
Fisikokimia, dan Fisiologis Aktif Minuman Fungsional Berbasis Kumis Kucing
(Orthosiphon aristatus Bl. Miq). Dibimbing oleh C. HANNY WIJAYA dan
BUDI NURTAMA.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh nanoenkapsulasi pada
minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing terhadap mutu
fisikokimia dan fungsionalnya. Nanopartikel polisakarida C dipreparasi dengan
metode gelasi ionik. Penelitian pendahuluan dilakukan untuk memperoleh partikel
berukuran di bawah 300 nm dengan tingkat dispersitas dan citarasa minuman yang
sesuai.
Nanopartikel polisakarida C minuman selanjutnya dianalisis mutu sifat
fisikokimia dan fungsionalnya. Minuman nanopartikel dengan ukuran rata-rata
diameter partikel 223.4 nm, indeks polidispersitas 0.183, dan nilai zeta potensial
18.28 mV memiliki mutu sensori, fisikokimia, dan fungsional yang berbeda
signifikan dibandingkan dengan minuman yang dibuat non-nanoenkapsulasi
(peningkatan nilai kesukaan terhadap produk (5.27 dari skala 9), intensitas rasa
manis (11.28 dari skala 15), nilai pH (3.94), TPT (4.5 oBrix), indeks bias (1.3395),
kekentalan (17.83 cP), kecerahan (nilai L=71.75), nilai warna a (-2.47),
peningkatan volume buih (415 ml)).
Nanoenkapsulasi menurunkan ukuran partikel, polidispersitas indeks, nilai
warna b, intensitas rasa asam, dan intensitas rasa pahit. Pengukuran aktivitas
antioksidan dan inhibisi α-glukosidase minuman secara in vitro belum dapat
memberikan hasil akurat. Hasil penelitian secara keseluruhan menunjukkan bahwa
nanopartikel polisakarida C sangat potensial untuk digunakan pada pembuatan
minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing.
Kata kunci: nanoenkapsulasi, gelasi ionik, fisikokimia, minuman fungsional,
polisakarida C
SUMMARY
FRENDY AHMAD AFANDI. Effect of Nanoencapsulation on The Sensory,
Physicochemical, and Functional Quality of Java Tea Base Functional Drink.
Supervised by C. HANNY WIJAYA and BUDI NURTAMA.
This study aimed to determine the effect of nanoencapsulation on the
physicochemical and functional qualities of functional drinks based on Java-tea.
Polysaccharide C nanoparticles were prepared by ionic gelation method using
compound D as crosslinker. The initial experiment was conducted to obtain
particle size below 300 nm with low polydispersity index and suitable flavor.
Polyssaccharide C nanoparticles-drink was then analyzed
for its
physicochemical and functional qualities. The result showed that the
polyssacharide C nanoparticles-drink had z-average diameter size 223.4 nm,
polydispersity index 0.183, and zeta potential 18.28 mV which had significantly
effect on physicochemical and functional of functional drink based on Java-tea
compared to non-nanoparticles-drink (increasing pH value (3.94), total dissolved
solid (4.5 obrix), refractive index (1.3395), viscosity (17.83 cP), lightness
(L=71.75), hue (a=-2.47), hedonic rating (5.27 of 9 scale), sweetness (11.28 of 15
scale), foam volume 415 ml; decreasing particle size, polydispersity index,
saturation (b), the intensity of sourness, and bitterness).
Measurements of antioxidant activity and inhibition of α-glucosidase by
utilizing in vitro method might not shown a credible result. Polyssacharide C
nanoparticles showed as a potential capability to improve functional drink based
on Java tea.
Keywords: nanoencapsulation, ionic gelation, physicochemical, functional drink,
polyssacharide C
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
PENGARUH NANOENKAPSULASI TERHADAP MUTU
SENSORI, FISIKOKIMIA, DAN FISIOLOGIS AKTIF
MINUMAN FUNGSIONAL BERBASIS KUMIS KUCING
(Orthosiphon aristatus Bl. Miq)
FRENDY AHMAD AFANDI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Penguji pada Ujian Tesis:
Dr. Didah Nur Faridah, STP.,M.Si
Judul Tesis : Pengaruh Nanoenkapsulasi terhadap Mutu Sensori, Fisikokimia,
dan Fisiologis Aktif Minuman Fungsional Berbasis Kumis Kucing
(Orthosiphon aristatus Bl. Miq)
Nama
: Frendy Ahmad Afandi
NIM
: F251110171
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof.Dr.Ir. C.Hanny Wijaya, M.Agr
Ketua
Dr. Ir. Budi Nurtama, M.Agr
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Pangan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof.Dr.Ir.Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc.
Dr.Ir. Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian:
25 November 2013
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari 2013 ini ialah
nanoenkapsulasi, dengan judul Pengaruh Nanoenkapsulasi terhadap Mutu Sensori,
Fisikokimia, dan Fisiologis Aktif Minuman Fungsional Berbasis Kumis Kucing
(Orthosiphon aristatus Bl. Miq) 1.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Prof. Dr. Ir. C. Hanny Wijaya,
M.Agr. dan Bapak Dr. Ir. Budi Nurtama, M.Agr selaku pembimbing, serta Ibu Dr.
Didah Nur Faridah, STP, M.Si dan Dr. Ir. Endang Prangdimurti, M.Si yang telah
bersedia menjadi dosen penguji dan banyak memberi saran. Ungkapan terima
kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, istri, serta seluruh keluarga, atas segala
doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2014
Frendy Ahmad Afandi
1
Data pada tesis dibuat tersamar karena sedang dalam proses paten. Jika membutuhkan data asli
dapat menghubungi Prof. Dr.Ir. C.Hanny Wijaya, M.Agr, Departemen ITP Gedung FATETA Lt.
4, R. Staf Kimia Pangan F-C406, Kampus IPB Dramaga Bogor. Telp. 0251-8630544, e-mail:
[email protected].
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
1
1
2
3
3
3
TINJAUAN PUSTAKA
Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing
Nanoteknologi dan Nanoenkapsulasi
Pembuatan Nanoenkapsulasi
Scanning Electron Microscopy (SEM)
4
4
4
6
7
METODE
Bahan
Alat
Waktu dan Tempat Penelitian
Metode Penelitian
Prosedur Analisis
Analisis Data
8
8
8
9
9
11
16
HASIL DAN PEMBAHASAN
Serbuk Nanoenkapsulasi yang Dihasilkan, Nilai Warna L, a, b, dan
Penampakan Warna Minuman
Mutu Sensori Minuman Original, Minuman Mikroenkapsulasi, dan
Minuman Nanoenkapsulasi
Mutu Fisikokimia Minuman Original, Minuman Mikroenkapsulasi, dan
Minuman Nanoenkapsulasi
Mutu Fisiologis Aktif Minuman Original, Minuman Mikroenkapsulasi,
dan Minuman Nanoenkapsulasi
17
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
33
33
34
DAFTAR PUSTAKA
34
LAMPIRAN
39
RIWAYAT HIDUP
83
17
21
23
31
DAFTAR TABEL
1. Karakteristik minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing
2. Karakteristik fisik minuman serbuk effervescent berbasis kumis
kucing optimal
3. Kandungan senyawa fitokimia dalam setiap ekstrak secara kualitatif
4. Kandungan senyawa penciri yang diduga sebagai senyawa aktif pada
masing-masing ekstrak
5. Jumlah larutan pada analisis inhibisi α-amilase
6. Tahapan, pengamatan, dan analisis yang dilakukan dalam penelitian
7. Hasil pengukuran ukuran partikel, polidispersitas indeks, dan zeta
potensial dari larutan nanoenkapsulasi dan minuman nanoenkapsulasi
effervescent.
4
5
5
6
15
16
19
DAFTAR GAMBAR
Bagan alir kerangka perumusan masalah penelitian
Berbagai ukuran benda
Nanoenkapsulasi minuman dengan metode gelasi ionik
Tahap penelitian secara keseluruhan
Proses pembuatan serbuk nanokapsul minuman
Proses pembuatan serbuk mikrokapsul minuman
Proses pembuatan formula effervescent untuk 100 ml minuman
mikroenkapsulasi dan nanoenkapsulasi
8. Serbuk nanoenkapsulan yang dihasilkan, nilai warna L,a,b, dan
penampakan warna minuman.
9. Hasil uji rating kesukaan
10. Hasil uji rating intensitas rasa
11. Ukuran partikel minuman
12. Polidispersitas indeks minuman
13. Foto SEM serbuk minuman nano perbesaran 3000Χ
14. Nilai pH minuman.
15. Nilai TPT minuman
16. Indeks bias minuman.
17. Kekentalan minuman.
18. Reaksi pada formula effervescent
19. Waktu larut serbuk effervescent minuman.
20. Volume buih serbuk effervescent minuman.
21. Aktivitas antioksidan minuman secara in vitro.
22. Persentase inhibisi α-glukosidase minuman secara in vitro.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
3
6
7
10
11
11
12
19
21
22
23
25
26
27
28
28
29
30
30
31
32
33
DAFTAR LAMPIRAN
1. Form uji kesukaan
2. Form uji rating intensitas rasa manis, asam, dan pahit minuman
39
fungsional Java tea
Diagram alir proses pembuatan ekstrak jeruk (nipis/purut/lemon)
Diagram alir proses pembuatan ekstrak air daun kumis kucing
Diagram alir proses pembuatan ekstrak jahe
Diagram alir proses pembuatan ekstrak air secang
Diagram alir proses pembuatan ekstrak temulawak
Diagram alir proses pembuatan larutan stok CMC 1 %
Diagram alir pembuatan minuman fungsional berbasis kumis kucing
original (per 100 ml minuman)
10. Hasil analisis ragam (ANOVA) ukuran partikel antara minuman
original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
11. Hasil analisis ragam (ANOVA) nilai warna L,a,b antara minuman
original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
12. Hasil analisis ragam (ANOVA) rating kesukaan antara minuman
original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
13. Hasil analisis ragam (ANOVA) rating intensitas rasa pahit, asam, dan
manis antara minuman original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
14. Hasil analisis ragam (ANOVA) pH, TPT, dan indeks bias antara
minuman original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
15. Hasil analisis ragam (ANOVA) kekentalan antara minuman original,
mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
16. Hasil analisis ragam (ANOVA) waktu larut dan volume buih antara
minuman original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
17. Hasil analisis ragam (ANOVA) aktivitas antioksidan dan inhibisi αglukosidase antara minuman original, mikroenkapsulasi, dan nanoenkapsulasi
40
41
42
43
44
45
46
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
47
48
49
52
53
56
59
60
62
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perkembangan nanoteknologi yang begitu pesat di segala bidang termasuk
di bidang pangan mendorong dilakukannya penelitian mengenai perbaikan mutu
minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing dengan
nanoenkapsulasi. Penerapan nanoteknologi pada pangan bahkan disebut sebagai
pangan masa depan. Penelitian-penelitian mengenai aplikasi nanoteknologi pada
pangan membuktikan bahwa dampak positif yang dihasilkan dapat memberikan
nilai tambah tersendiri bagi produk pangan khususnya minuman fungsional.
Tentunya hal ini dapat menjadi penelitian yang menarik mengingat jika produk
minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing diberikan sentuhan
nanoteknologi diharapkan dapat memperbaiki mutu produk minuman tersebut.
Metode nanoenkapsulasi yang digunakan adalah metode gelasi ionik dan
pembuatan serbuk minumannya menggunakan spray drying (pengering
semprot). Metode tersebut dipilih dengan mempertimbangkan berbagai aspek,
seperti relatif lebih ekonomis, mudah dilakukan, dan sederhana. Hal tersebut
tentunya menjadi nilai tambah tersendiri bagi penelitian ini untuk dapat
diaplikasikan pada skala yang lebih besar. Pembuktian pertama keberhasilan dari
nanoenkapsulasi pada minuman dilakukan dengan memeriksa ukuran partikel
yang dihasilkan menggunakan particle size analyzer (PSA) dan mikroskop
elektron. Jika ukuran yang dihasilkan sudah memenuhi kategori ukuran nano
(