Pengaruh Ukuran Partikel Tepung Kedelai Dan Konsentrasi Glukono Delta Lakton Terhadap Sifat Fisik Tahu Instan

PENGARUH UKURAN PARTIKEL TEPUNG KEDELAI DAN
KONSENTRASI GLUKONO DELTA LAKTON TERHADAP
SIFAT FISIK TAHU INSTAN

SITI FAUZIYYAH MASYKUR

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Pengaruh Ukuran Partikel
Tepung Kedelai dan Konsentrasi Glukono Delta Lakton terhadap Sifat Fisik Tahu
Instan 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, Agustus 2016
Siti Fauziyyah Masykur
NIM F251130011

RINGKASAN
SITI FAUZIYYAH MASYKUR. Pengaruh Ukuran Partikel Tepung Kedelai dan
Konsentrasi Glukono Delta Lakton terhadap Sifat Fisik Tahu Instan. Dibimbing
oleh PURWIYATNO HARIYADI, DEDE ROBIATUL ADAWIYAH dan
HOERUDIN.
Di Indonesia proses pembuatan tahu umumnya dilakukan dengan proses
basah melalui pembuatan sari kedelai kemudian dilanjutkan proses penggumpalan
dengan penambahan asam organik disertai proses pemanasan. Pada proses
pembuatan tahu tidak semua protein kedelai dapat digumpalkan. Sebagian protein
tersebut masih terdapat dalam limbahnya, yaitu ampas dan whey tahu. Oleh karena
itu, untuk mengurangi zat gizi yang terbuang dalam limbah diperlukan
teknik/proses baru dalam pembuatan tahu. Teknologi proses yang dimaksud
adalah pembuatan tahu dengan cara kering melalui proses penepungan kedelai.
Proses pembuatan tahu instan dilakukan dengan cara mencampurkan tepung
kedelai yang dihasilkan dengan bahan penggumpal berupa garam maupun asam

sehingga dengan penambahan air dan dilanjutkan proses pemasakan akan
membentuk gel menyerupai tahu yang disebut sebagai tahu instan.
Proses pembentukan gel merupakan tahapan sangat penting dalam
pembuatan tahu instan. Proses tersebut merupakan hasil interaksi komponen
tepung kedelai khususnya protein selama proses pemanasan dan diduga
dipengaruhi oleh ukuran partikel tepung tersebut. Namun demikian, belum banyak
penelitian mengenai fenomena proses gelasi fraksi protein dengan ukuran partikel
tepung yang berbeda.
Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh ukuran tepung kedelai dan
konsentrasi Glukono Delta Lakton (GDL) terhadap karakteristik fisik tahu instan.
Kedelai digiling menggunakan disc mill untuk menghasilkan tepung kedelai
berlemak dan tanpa lemak, kemudian kedua tepung tersebut digiling
menggunakan planetary ball mill (PBM) untuk memperkecil ukuran partikelnya.
Hanya tepung kedelai tanpa lemak yang dapat digiling dengan PBM dan
penggilingan dilakukan selama 10, 20 dan 30 menit. Ukuran partikel tepung
kedelai kemudian diukur dengan teknik difraksi laser. Tahu instan dibuat dengan
cara menambahkan tepung kedelai kedalam air mendidih (15 % b/v), kemudian
ditambahkan GDL (0,3 % dan 0,5 % dari total campuran) dan diaduk serta
dilanjutkan dengan proses pemanasan selama 10 menit tanpa pengadukan.
Karakteristik fisik tahu instan dianalisis menggunakan texture analyzer,

chromameter dan scanning electron microscope. Ukuran partikel tepung kedelai
berpengaruh terhadap tekstur dan mikrostruktur, namun tidak berpengaruh
terhadap warna tahu instan yang dihasilkan. Semakin kecil ukuran partikel tepung
kedelai tanpa lemak (D50= 36,4; 23,8; dan 16,1 μm) dapat meningkatkan nilai
kekerasan, daya kunyah dan daya kohesif (pada penambahan 0.3 % GDL) serta
meningkatkan elastisitas dan daya kunyah (pada penambahan 0.5 % GDL).
Kata kunci : tahu instan, ukuran partikel, sifat fisik, tepung kedelai,

SUMMARY
SITI FAUZIYYAH MASYKUR. Effects of Soy Flour Particle Size and Glucono
Delta Lactone Concentration on Physical Properties of Instant Tofu. Supervised
by PURWIYATNO HARIYADI, DEDE ROBIATUL ADAWIYAH and
HOERUDIN.
In Indonesia, tofu is commonly produced by wet process from soy milk
with adding coagulant such as organic acids followed by heating. During tofu
processing, not all proteins could be coagulated. A part of them could be found in
tofu waste such as okara and whey tofu. To reduce nutrition loss in tofu making,
new techniques need to be developed. A new process for making instant tofu has
been developed from soy flour. In this process, soy flour is mixed with coagulant
(salt or acid). Then, water is added to the mixture followed by heating to promote

gel formation and develop tofu-like structure, which is then called as instant tofu.
The gel formation process is a very important step in tofu making. The
process occurs as a result of interaction of soy flour components, particularly
proteins, during heating. The intensity of gel formation may be influenced by
particle size of soy flour. To date, studies on gelation process of proteins from soy
flour with different particles sizes are still limited.
In this study, effects of soy flour particle size and Glucono Delta Lactone
(GDL) concentration on physical properties of instant tofu were investigated. Soy
beans were ground using a disc mill to produce defatted and undefatted soy flours,
and then both were ground using planetary ball mill (PBM) to further reduce their
particle sizes. Only defatted soy flour was able to be ground using PBM for 10, 20
and 30 min. Particle sizes were analyzed with laser diffraction technique. Instant
tofu was made by adding soy flour to boiling water (15 % w/v) and GDL (0.3 %
and 0.5 % of the total mixture). The mixture was mixed well, followed by stove
heating without stirring for 10 min. Physical properties of instant tofu were
analyzed using texture profile analyzer, chromameter and scanning electron
microscope. Particle size of soy flour showed significant effects on textural
properties and microstructure, but not on colour of tofu. Smaller particle size of
deffated soy flour (D50= 36.4; 23.8; and 16.1 μm) improved several textural
characteristics of the resulting instant tofu; i.e. increased hardness, chewiness and

cohesiveness (with addition of 0.3 % GDL) and increased springiness and
chewiness (with addition of 0.5 % GDL).
Keywords :instant tofu, particle size, physical properties, soy flour

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
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 UKURAN PARTIKEL TEPUNG KEDELAI DAN
KONSENTRASI GLUKONO DELTA LAKTON TERHADAP
SIFAT FISIK TAHU INSTAN

SITI FAUZIYYAH MASYKUR

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Pangan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Puspo Edi Giriwono STP, M Agr

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah berupa tesis ini bisa diselesaikan.
Penelitian ini berjudul Pengaruh Ukuran Partikel Tepung Kedelai Dan
Konsentrasi Glukono Delta Lakton (GDL) Terhadap Sifat Fisik Tahu Instan
sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Magister Sains Mayor Ilmu

Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan
ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof Dr Ir Purwiyatno Hariyadi, MSc, selaku ketua komisi pembimbing yang
telah memberikan banyak perhatian, arahan, bimbingan, masukan dan
pelajaran berharga lainnya kepada penulis selama penelitian ini.
2. Dr Ir Dede R. Adawiyah, MSi dan Hoerudin, SP, MFoodSt, PhD selaku
anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberi bimbingan,
pengarahan dan saran selama penelitian.
3. Dr Ir Harsi D Kusumaningrum dan Prof Dr Ir Ratih Dewanti, M.Sc selaku
ketua program studi Ilmu Pangan beserta seluruh dosen IPN lainnya yang
telah mengajar dan membimbing penulis selama perkuliahan di IPN IPB
4. Dr Puspo Edi Giriwono, STP, M Agr selaku dosen penguji yang telah
memberikan banyak saran dan masukan terhadap penulis
5. Bapak Said Masykur (ayah), Ibu Neng Juariah (ibu), M.Faturrahman dan
M.Taufiqurrahman serta seluruh keluarga besar H.Abdurrahman atas segala
doa, dukungan moral dan material serta kasih sayangnya.
6. Dirjen Pendidikan Tinggi (Dikti) yang telah memberikan beasiswa BPPDN
Calon Dosen selama proses studi di IPB
7. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian yang telah
menyediakan fasilitas laboratorium selama proses penelitian

8. Seluruh staf dan pegawai Balai Besar Penelitian dan Pengembangan
Pascapanen Pertanian dan kepada seluruh pegawai SEAFAST Center IPB
yang telah banyak membantu penulis dalam melaksanakan penelitian.
9. Mahasiswa IPN 2013 yang telah memberikan do’a dan semangat dalam
menyelesaikan tesis ini khususnya untuk Jordan Kahfi yang telah banyak
membantu penulis selama perkuliahan di IPB.
10. Teman-teman RQ-IPB, Liqo Maryam, BSC, Nyantrend Weekend, rekan-rekan
LPPOM MUI DKI Jakarta, rekan-rekan di Puslit Bioteknologi LIPI serta
semua pihak yang telah memberikan do’a serta support kepada penulis dalam
menyelesaikan tesis ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2016
Siti Fauziyyah Masykur

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

ix

DAFTAR GAMBAR

x

DAFTAR LAMPIRAN

xi

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Hipotesis

1
1
2
2
2

3

2 TINJAUAN PUSTAKA
Tepung Kedelai
Ukuran Partikel Tepung Kedelai
Glukono Dekta Lakton
Tahu Instan

3
3
4
6
7

3 METODE
8
Bahan
8
Alat
8

Prosedur Penelitian
8
Pembuatan Tepung Kedelai
9
Analisis Ukuran Partikel Tepung Kedelai
9
Pembuatan Tahu Instan
10
Pengukuran Tekstur Tahu Instan
10
Pengukuran Warna Tepung Kedelai dan Tahu Instan
11
Analisis Mikrostruktur Tahu Instan dengan Scanning Electron Microscope
11
Analisis Data
12
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Penggilingan dan Ukuran Partikel Tepung Kedelai
Warna Tepung Kedelai
Proses Pembuatan Tahu Instan
Tekstur Tahu Instan
Warna Tahu Instan
Mikrostruktur Tahu Instan

12
12
14
15
15
19
21

5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

24
24
24

DAFTAR PUSTAKA

25

LAMPIRAN

29

RIWAYAT HIDUP

48

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Kandungan proksimat dari kedelai dan tepung kedelai
Distribusi ukuran partikel tepung kedelai berlemak dan tanpa lemak
Pengaruh proses penggilingan terhadap warna tepung kedelai
Hasil analisis tekstur tahu instan dari tepung kedelai berlemak dan
tepung kedelai tanpa lemak hasil penggilingan disc mill
Hasil analisis tekstur tahu instan dari tepung kedelai tanpa lemak hasil
penggilingan disc mill dan PBM
Nilai rata-rata analisis statistik tekstur tahu instan menggunakan uji
Duncan
Hasil analisis warna tahu instan dari tepung kedelai berlemak dan
tepung kedelai tanpa lemak hasil penggilingan disc mill
Hasil analisis warna tahu instan dari tepung kedelai tanpa lemak hasil
penggilingan disc mill dan PBM
Nilai rata-rata analisis statistik warna tahu instan dari tepung kedelai
tanpa lemak hasil penggilingan disc mill dan PBM menggunakan uji
Duncan

3
13
14
16
16
17
20
20
20

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5

Pola distribusi ukuran partikel
Kesetimbangan massa protein pada proses pembuatan tahu biasa
Profil umum tekstur tahu instan
Distribusi ukuran partikel tepung kedelai a) berlemak
Mikrostruktur tahu komersial (a) dan tahu instan dari tepung kedelai
berukuran partikel D50= 40.0 μm (b); 50.3 μm (c); 36.40 μm (d);

5
7
11
13
22

DAFTAR LAMPIRAN
1 Distribusi ukuran partikel tepung kedelai
2 Tahu instan dari tepung kedelai berukuran partikel a) 50.3 μm, b) 40.0
μm, c) 36.4 μm, d) 23.8 μm, e) 16.1 μm dengan penambahan 0.3 %
GDL
3 Tahu instan dari tepung kedelai berukuran partikel a) 50.3 μm, b) 40.0
μm, c) 36.4 μm, d) 23.8 μm, e) 16.1 μm dengan penambahan 0.5 %
GDL
4 Hasil Analisis Statistik Tekstur Tahu Instan Menggunakan Program
IBM Statistic SPSS 20.0
5 Hasil Analisis Statistik Analisis Warna Tahu Instan Menggunakan
Program IBM Statistic SPSS 20.0

31
33
34
35
42

1

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tahu merupakan makanan tradisional terbuat dari kedelai yang banyak
dikonsumsi di negara Asia (Jayasena et al. 2010; Leiva 2011). Proses pembuatan
tahu di Indonesia umumnya dilakukan dengan proses basah melalui pembuatan
susu kedelai kemudian dilanjutkan dengan proses pemanasan dan ditambahkan
penggumpal berupa garam kalium sulfat atau asam organik. Protein yang
terekstrak pada susu kedelai tidak semuanya dapat menggumpal (sekitar 79-82%
b/b) sehingga sisa protein yang tidak menggumpal dan zat-zat lain yang larut
dalam air akan terdapat dalam whey tahu yang dihasilkan termasuk lesitin dan
oligosakarida (Enie et al. 1993). Menurut Wang dan Murphy (1996), pada
pembuatan tahu secara basah terdapat kehilangan senyawa isoflavon pada kedelai
sebesar 67%. Hal ini dikarenakan pada saat pengolahan sari kedelai dan tahu,
kacang kedelai mengalami proses perendaman dan pemanasan hingga 1000C
selama beberapa waktu (Jackson et al. 2002). Liu et al (2013) menyatakan bahwa
hanya sekitar 53% dari bahan kedelai yang menjadi produk akhir berupa tahu dan
sisanya merupakan limbah dalam bentuk cair maupun padat. Limbah dari proses
pembuatan tahu cara basah ini masih banyak mengandung komponen zat gizi
seperti serat, isoflavon dan komponen lainnya (Hariyadi et al. 2002). Oleh karena
itu, diperlukan pengembangan teknologi proses pembuatan tahu untuk
meminimalkan limbah dan zat gizi yang hilang.
Teknologi proses yang dimaksud adalah pembuatan tahu dengan cara kering
melalui proses penepungan kedelai. Proses pembuatannya dilakukan dengan
mencampurkan tepung kedelai dengan bahan penggumpal berupa garam maupun
asam sehingga saat ditambahkan air dan dilanjutkan proses pemasakan akan
membentuk gel menyerupai tahu yang disebut sebagai tahu instan (Katrina 2003,
Arofah 2004, Sugiyono 2005).
Tepung kedelai merupakan salah satu produk yang potensial dalam
pembentukan gel karena mengandung protein cukup tinggi dan memiliki
kemampuan membentuk gel cukup baik selama proses thermal (Liu et al. 2000).
Menurut Bhattacharya & Jena (2007), agen pembentuk gel pada produk pangan
terdiri dari protein dan polisakarida. Interaksi antara komponen dalam tepung
kedelai saat membentuk gel dimungkinkan dipengaruhi oleh ukuran partikel
dalam tepung tersebut. Namun, belum banyak penelitian mengenai fenomena
proses gelasi protein dengan ukuran partikel yang berbeda. Hal ini dikarenakan
proses gelasi dipengaruhi oleh berbagai macam faktor seperti jenis dan
konsentrasi protein pembentuk gel, kadar garam, suhu, pH.
Proses pembuatan tahu cara kering untuk menghasilkan tahu instan telah
dilakukan oleh Katrina (2003) dan Arofah (2004) menggunakan tepung kedelai
berukuran 100 mesh (149 μm) dan 150 mesh (99 μm). Tepung kedelai
dicampurkan dengan 0.3 % GDL dan ditambahkan air panas (T= 90 -1000C)
sebanyak 1: 2 (tepung kedelai : air) kemudian dilanjutkan dengan proses
pengukusan selama 15 menit. Hasilnya dilaporkan bahwa tahu instan mempunyai
nilai kekerasan 7.93 N dan dianggap memiliki tekstur terlalu kompak, cenderung
berpasir serta memiliki rasa agak langu. Dari hasil penelitian tersebut, dapat

2

dilihat bahwa tahu yang dibuat dengan cara kering masih memiliki karakteristik
yang kurang baik, oleh karena itu diperlukan upaya perbaikan terhadap premix
tahu instan terutama tekstur dari tahu, upaya yang dapat dilakukan yaitu dengan
cara memperkecil ukuran partikel tepung kedelai dan penambahan GDL dalam
jumlah yang tepat.
Perumusan Masalah
Karakteristik partikel bahan pangan, seperti ukuran, bentuk, permukaan,
densitas, kekerasan dan sifat adsorpsi dapat berpengaruh terhadap sifat fungsional
dan fisikokimia produk akhir pangan.Ukuran partikel bahan pangan umumnya
tidak homogen, sehingga secara kuantitatif dapat disajikan sebagai distribusi
ukuran partikel. Distribusi ukuran partikel merupakan perbandingan partikel pada
kisaran tertentu dalam sejumlah atau sekumpulan partikel. Oleh karena itu,
distribusi ukuran partikel ini sangat penting untuk diketahui karena berhubungan
dengan kualitas produk pangan yang dihasilkan dan proses pengolahannya.
Ukuran dan distribusi partikel tepung kedelai dipengaruhi oleh proses dan
lamanya waktu penggilingan. Tahu instan pada penelitian dibuat dari tepung
kedelai yang memiliki ukuran partikel tepung tertentu dan ditambahkan glukono
delta lakton (GDL) dengan konsentrasi yang berbeda, selanjutnya dilakukan
proses pemanasan sehingga akan menghasilkan tahu instan dengan karakteristik
yang berbeda. Oleh karena itu, perlu dipelajari mengenai pengaruh ukuran partikel
tepung kedelai dan konsentrasi glukono delta lakton (GDL) terhadap sifat fisik
tahu instan yang dihasilkan meliputi tekstur, warna, dan mikrostrukturnya.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah proses
penggilingan berpengaruh terhadap ukuran partikel tepung kedelai yang
dihasilkan dan untuk mengetahui berapa ukuran partikel tepung kedelai dari setiap
proses penggilingan. Adapun tujuan khususnya yaitu untuk mengetahui
bagaimana pengaruh ukuran partikel tepung kedelai dan konsentrasi GDL yang
ditambahkan terhadap sifat fisik tahu instan yang dihasilkan meliputi tekstur,
warna dan mikrostuktur.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat mengetahui formulasi dan
proses pembuatan tahu instan berbahan baku tepung kedelai dengan ukuran
partikel tertentu yang ditambahkan koagulan dan air sehingga dapat terbentuk gel
yang memiliki struktur menyerupai tahu. Selain itu, penelitian ini diharapkan
dapat memberikan informasi mengenai pengaruh ukuran partikel tepung kedelai
dan konsentrasi glukono delta lakton terhadap sifat fisik tahu instan yang
memiliki karakteristik menyerupai tahu komersial.

3

Hipotesis
Kualitas tahu bergantung pada beberapa parameter seperti metode koagulasi,
kondisi proses pengolahan, tekstur, kadar kandungan protein, serta konsentrasi
dan jenis koagulan yang digunakan. Proses pengecilan ukuran partikel tepung
kedelai diharapkan dapat memperluas permukaan partikel dan diperoleh partikel
tepung dengan protein terpapar (exposed protein) yang lebih banyak, sehingga
interaksi protein-protein antar partikel akan meningkat dan menghasilkan tepung
dengan sifat fungsional tertentu. Hal ini menunjukkan bahwa ukuran partikel
berpengaruh terhadap sifat fisik bahan pangan.
Ukuran partikel tepung kedelai dan konsentrasi glukono delta lakton (GDL)
diduga akan berpengaruh terhadap kualitas tahu instan. Semakin kecil ukuran
partikel tepung kedelai dan semakin tinggi konsentrasi glukono delta lakton
(GDL) yang ditambahkan akan mempengaruhi tekstur, warna dan mikrostruktur
tahu instan yang dihasilkan.

2 TINJAUAN PUSTAKA
Tepung Kedelai
Tepung kedelai merupakan produk hasil penggilingan kacang kedelai yang
paling tidak 97% harus lolos saringan standar 100 mesh (Smith dan Circle 1978).
Tepung kedelai berdasarkan kandungan lemaknya dibagi menjadi 3 yaitu (1)
tepung kedelai lemak penuh, dengan kandungan lemak 18 - 20%; (2) tepung
kedelai berlemak rendah, kandungan lemak 4,9 - 9%; dan (3) tepung kedelai tanpa
lemak. Menurut USAID (2014), tepung kedelai tanpa lemak mengandung lemak
kurang dari 1%, biasanya digunakan untuk fortifikasi zat gizi pada produk sereal
berbahan baku jagung, gandum dan beras. Tepung kedelai tanpa lemak memiliki
peluang yang cukup baik dalam industri pangan karena harganya yang murah,
tinggi protein dan memiliki kemampuan pembentukan gel yang sangat baik saat
diberi perlakuan panas (Liu 2000). Pembuatan tepung kedelai dilakukan dengan
beberapa tahapan yaitu proses perendaman, pencucian, pengeringan, penggilingan
dan pengayakan. Kandungan proksimat dari kedelai dan tepung kedelai dapat
dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Kandungan proksimat dari kedelai dan tepung kedelai
a)

Komponen

Kedelai

Protein
Lemak
Karbohidrat
Abu

41.1 ± 0.53
20.7 ± 0.16
32.5
5.9 ± 0.01

a). Vishnawathan et al (2011)
b). Nicolic & Lazic (2011)

Tepung
Kedelai Tanpa
Lemak a)
55.1 ± 0.38
0.9 ± 0.11
36.7
4.2 ± 0.00

Tepung Kedelai
Berlemak b)
46.7 ± 0.6
21.2 ± 0.6
25.4 ± 0.6
5.80 ± 0.6

4

Tepung kedelai masih mengandung lemak yang cukup tinggi, sehingga
untuk mendapatkan tepung kedelai berlemak rendah dan tepung kedelai tanpa
lemak perlu dilakukan proses penghilangan lemak. Proses penghilangan lemak
pada tepung kacang kedelai juga merupakan salah satu cara untuk menghilangkan
bau langu. Proses penghilangan lemak dilakukan dengan merendam kedelai pada
pelarut dalam jangka waktu tertentu. Jenis pelarut yang paling sering digunakan di
Amerika Serikat adalah heksan, sedangkan di negara-negara Eropa sering
menggunakan cyclic hydrocarbon. Heksan secara luas digunakan untuk
menghilangkan lemak pada tepung kedelai sejak proses pembuatan tepung
dimulai (Liu 2000).
Ukuran Partikel Tepung Kedelai
Bahan baku dan produk setengah jadi dalam industri pangan terlebih
dahulu mengalami proses pengecilan ukuran seperti pemotongan, penyacahan,
penggilingan, penepungan dan lain-lain. Proses pengecilan ukuran pada produk
cair atau semi padat meliputi proses penghalusan, homogenisasi, dan lain-lain.
Pengecilan ukuran secara umum memiliki berbagai tujuan, hal ini berkaitan
dengan perbedaan tujuan berbagai proses pengolahan produk pangan seperti untuk
mengakselerasi panas dan pindah masa dalam proses pembuatan flake kedelai,
penggilingan kopi untuk persiapan ektraksi, pengecilan ukuran zat cair pada susu
untuk menentukan kondisi terbaik penyemprotan pada udara panas dalam spray
drying; untuk menentukan tekstur produk yang diinginkan (pada proses
penyulingan massa cokelat, penggilingan daging); memfasilitasi proses
pencampuran dan pendispersi (proses penggilingan atau penghancuran inggredient
untuk proses pencampuran kering, proses homogenisasi cairan untuk kestabilan
emulsi).
Ukuran bentuk partikel yang teratur dapat didefinisikan sebagai bagian
kecil dimensi yang mana antara lain dapat berbentuk bola atau kotak, silinder atau
elips, prisma dan lain-lain. Bahan pangan biasanya terdiri dari partikel dengan
ukuran yang berbeda, untuk mengetahui sifat partikel bahan tersebut harus
ditentukan distribusi ukuran partikelnya sehingga diketahui rata-rata ukuran
partikelnya.
Distribusi ukuran partikel merupakan perbandingan partikel pada kisaran
tertentu dalam sejumlah atau sekumpulan partikel. Distribusi ukuran partikel ini
sangat penting untuk diketahui karena berhubungan dengan kualitas produk
pangan yang dihasilkan dan proses pengolahannya (Servais et al. 2002). Metode
untuk menentukan distribusi ukuran partikel diantaranya penyaringan, uji
mikroskopik, teknik difraksi laser, dan lain-lain.
Ukuran partikel merupakan karakteristik fisik yang paling penting pada
partikel. Bentuk partikel yang sederhana seperti bentuk bulat atau silinder,
ukurannya secara eksplisit ditentukan oleh satu atau beberapa dimensi. Umumnya
partikel yang berbentuk tidak beraturan akan memiliki ukuran dimensi yang
cukup besar sehingga diperlukan deskripsi mengenai ukuran dan bentuk partikel
tersebut.
Distribusi ukuran partikel dinyatakan dengan nilai D10, D50, dan D90
(Gambar 1), yang berturut-turut menyatakan sebagai ukuran maksimum partikel

5

untuk 10%, 50% dan 90% populasi partikel. Nilai masing-masing diameter
persentil menunjukkan bahwa 10%, 50%, dan 90% partikel memiliki ukuran
diameter lebih kecil dari kriteria standar masing-masing persentil. Dengan
demikian D50 adalah nilai tengah (mean) diameter partikel yang berarti 50%
partikel berukusan < D50 dan 50% lainnya berukuran > D50. (Bengston dan
Tornberg 2011, Lopez-Sanchez et al 2011, Lee dan Yoon 2015).

Volume density (%)

D50

D10

D90

Particle size (μm)
Gambar 1 Pola distribusi ukuran partikel
(Anonim 2014)
Ukuran dan distribusi partikel tepung kedelai dipengaruhi oleh proses
penggilingan. Beberapa penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil
bahwa perbedaan ukuran partikel berpengaruh terhadap sifat fungsional dan
fisikokimia bahan pangan (Kerr et al. 2000). Perbedaan proses penggilingan dan
prosedur pemisahan berpengaruh terhadap absorpsi, kehilangan padatan dan
kelarutan protein. Tepung yang memiliki ukuran partikel kecil dengan diameter
sekitar 19-21 μm berhubungan dengan granula pati sedangkan ukuran partikel
yang lebih besar berhubungan dengan agregasi partikel tepung (Wood &
Malcolmsom 2011).
Pengecilan ukuran partikel dalam mempersiapkan bahan baku dalam
pengolahan pangan merupakan faktor penting yang berpengaruh terhadap nilai
tambah efisiensi proses pengolahan. Lee and Yoon (2013) melakukan penelitian
pembuatan tepung kedelai yang digiling selama 15 detik kemudian diayak dengan
ukuran ayakan yang berbeda seperti D50. Distribusi partikel pada penelitian ini dihitung dengan
menggunakan software mastersizer V3.10. Nilai yang dinyatakan adalah nilai
rata-rata dari 6 kali pengukuran masing-masing sampel. Software ini juga
menyajikan ukuran rata-rata partikel sebagai D[3,2] dan D[4,3], yang diformulasikan
dengan menggunakan persamaan dibawah ini (Lee dan Yoon 2015) :
∑
∑

∑
∑

Dimana ni merupakan jumlah partikel dengan diameter di. Nilai D[3,2]
sering disebut sebagai diameter rata-rata Sauter (Sauter mean diameter) yaitu nilai
diameter rata-rata partikel bola dengan nilai rasio volume/luas permukaan partikel
yang sama. Nilai D[4,3] sering disebut sebagai diameter rata-rata De Brouckere
(De Brouckere mean diameter) yaitu nilai diameter rata-rata partikel bola yang
memiliki nilai rasio massa/volume partikel yang sama.
Pembuatan Tahu Instan
Pembuatan tahu instan dilakukan dengan cara menambahkan tepung
kedelai kedalam air mendidih (15 % b/v) dan ditambahkan penggumpal berupa
GDL (0.3 % dan 0.5 % dari berat sari kedelai) hingga tercampur rata, selanjutnya
dilakukan proses pemanasan selama 10 menit diatas kompor dengan api sedang
tanpa pengadukan hingga membentuk gel. Tahu yang telah dipanaskan kemudian
dicetak menggunakan kotak alumunium foil berukuran 5x5 cm lalu didinginkan
pada suhu ruang.
Pengukuran Tekstur Tahu Instan
Tekstur tahu instan dianalisis menggunakan texture analyzer berdasarkan
metode texture profile analysis (TPA) yang dikembangkan oleh Liu et al. (2013).
Sampel tahu dibentuk kotak dengan ukuran 20 mm dan tingginya 20 mm. Sampel
ditekan 2 kali sampai kedalaman 30% dari tingginya menggunakan probe silinder
(diameter 30 mm) dengan kecepatan 2.0 mm/s. Pengukuran dilakukan sebanyak 2
kali. Secara umum, hasil analisis akan memberikan profil tekstur seperti pada
Gambar 3. Parameter tekstur yang diukur yaitu kekerasan (hardness), elastisitas
(springiness), daya kohesif (cohesiveness), daya adhesif (adhesiveness) dan daya
kunyah (chewiness).
Nilai kekerasan merupakan gaya maksimum (puncak) pada tekanan
pertama. Nilai elastisitas dihitung dari jarak tekanan kedua hingga mencapai gaya
maksimumnya (L2) dibagi dengan jarak tempuh tekanan pertama hingga
mencapai gaya maksimumnya (L1). Daya kohesif sampel dihitung dengan
membandingkan luas di bawah kurva pada tekanan kedua (A2) dengan luas di
bawah kurva pada tekanan pertama (A1). Daya adhesif merupakan energi yang
dibutuhkan untuk menghancurkan produk dengan gaya tarik ke atas diantara
permukaan produk pangan setelah tekanan pertama diberikan. Daya kunyah

11

dihitung dengan cara mengalikan nilai kekerasan (hardness) dan daya kohesif
(cohesiveness) dengan elastisitas (springiness) (Adawiyah et al. 2013).
350

H

300
250

Gaya (N)

200
150
100

A1

A2
S

0
-50

0,1
0,6
1,1
1,6
2,1
2,6
3,1
3,6
4,1
4,6
5,1
5,6
6,1
6,6
7,1
7,6
8,1
8,6
9,1
9,6
10,1
10,6
11,1
11,6
12,1
12,6
13,1
13,6
14,1
14,6
15,1

50

A
L1

Waktu (s)

L2

Gambar 3 Profil umum tekstur tahu instan
Pengukuran Warna Tepung Kedelai dan Tahu Instan
Analisis warna dilakukan pada tepung kedelai dan tahu instan dengan
menggunakan alat Minolta Chromameter. Pengukuran dilakukan sebanyak 5 titik
dari masing-masing permukaan sampel. Hasil pengukuran dikonversi ke dalam
sistem Hunter Lab dengan notasi L yang menyatakan parameter kecerahan dari
hitam (0) sampai putih (100), a yang menyatakan warna kromatik campuran
merah-hijau dan b yang menyatakan warna kromatik campuran biru-kuning.
Analisis Mikrostruktur Tahu Instan dengan Scanning Electron Microscope
Analisis mikrostruktur tahu instan dilakukan dengan menggunakan
Scanning Electron Microscope. Sampel tahu instan dikeringkan menggunakan
freeze drying, sampel yang telah kering kemudian di tempatkan pada lempengan
alumunium dan diimmobilisasi dengan dua sisi pita karbon adhesive. Sisi yang
pecah secara alami terjadi pada permukaan sampel diatas pita dan dilapisi dengan
emas menggunakan pemercik emas selama 90 detik pada 25 A. Mikrostruktur
tahu ditentukan dengan SEM pada kondisi tegangan akselerasi 15 kV, pengamatan
dilakukan pada perbesaran 500 x.

12

Analisis Data
Data dianalisis menggunakan software SPSS 20.0. Data hasil analisis
tekstur dan warna tahu instan dari tepung kedelai yang digiling disc mill
dianalisis menggunakan uji t-test, sedangkan hasil analisis tekstur dan warma tahu
instan dari tepung kedelai tanpa lemak yang digiling disc mill dan planetary ball
mill (PBM) dianalisis menggunakan two way ANOVA. Jika terdapat perbedaan
yang nyata, maka dilakukan uji lanjut menggunakan uji Duncan pada taraf α=5 %.

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Penggilingan dan Ukuran Partikel Tepung Kedelai
Tepung kedelai yang dihasilkan pada penelitian ini digiling menggunakan 2
jenis penggiling yaitu disc mill dan planetarry ball mill (PBM). Prinsip kerja disc
mill yaitu adanya gaya tekan dan gaya gesek antara permukaan masing-masing
biji dengan dua permukaan piringan (cakram) yang bersifat abrasif, saat mesin
disc mill dioperasikan satu piringan akan berputar dan piringan lainnya tetap diam
(McCabe, Smith & Harriot 1999). Adapun prinsip kerja dari planetarry ball mill
(PBM) yaitu wadah yang berisi bola-bola penggiling dan tepung akan berputar
mengikuti pusat putaran dalam alat, sehingga terjadi gesekan antara bahan atau
sampel yang digiling dengan bola. Akibat dari gesekan tersebut menyebabkan
antar bola saling bertabrakan dengan bola lain dan dengan dinding wadah sampel
saat alat beroperasi (Zoz et al. 2003).
Hasil penelitian ini menunjukan bahwa hanya tepung kedelai tanpa lemak
yang dapat digiling menggunakan PBM. Tepung kedelai yang masih mengandung
lemak tidak dapat digiling dengan PBM karena mengalami penggumpalan saat
proses penggilingan berlangsung. Perbedaan sifat giling kedua jenis tepung
kedelai ini diduga disebabkan karena adanya pengaruh lemak, dimana tepung
kedelai berlemak mengandung lemak sekitar 21.2 % (Nicolic & Lazic 2011)
sedangkan tepung kedelai tanpa lemak hanya mengandung lemak sebesar 0.9 %
(Vishnawathan et al. 2011).
Penggilingan tepung kedelai tanpa lemak dengan PBM efektif dilakukan
selama 10, 20 dan 30 menit untuk memperoleh partikel tepung dengan ukuran
lebih kecil yang berbeda-beda. Distribusi partikel tepung kedelai pada penelitian
ini memiliki pola distribusi partikel bimodal yang dapat dilihat pada Gambar 4.
Tepung kedelai berlemak dan tanpa lemak cenderung memiliki distribusi partikel
yang luas dibandingkan tepung kedelai tanpa lemak dengan proses penggilingan
menggunakan planetarry ball mill yang menghasilkan pola distribusi partikel
tepung berukuran lebih kecil.
Proses pengecilan ukuran partikel tepung kedelai tanpa lemak dengan
menggunakan PBM diharapkan dapat memperluas permukaan partikel dan
diperoleh partikel tepung dengan protein terpapar (exposed protein) yang lebih
banyak, sehingga interaksi protein-protein antar partikel akan meningkat dan
menghasilkan tepung dengan sifat fungsional tertentu.

13

a. Tp.kedelai berlemak
b. Tp.kedelai tanpa lemak
c. Tp.kedelai tanpa lemak
penggilingan DM & PBM
10 menit
d. Tp.kedelai tanpa lemak
penggilingan DM & PBM
20 menit
e. Tp.kedelai tanpa lemak
penggilingan DM & PBM
30 menit

Size classes (μm)

Gambar 4 Distribusi ukuran partikel tepung kedelai a) berlemak
b) tanpa lemak; c) PBM 10 menit; d) PBM 20 menit; e) PBM 30 menit
Karakteristik ukuran partikel tepung kedelai dapat dinyatakan dengan
nilai D10, D50 dan D90, yang berurut-turut menunjukkan nilai diameter maksimum
dari 10 %, 50 %, dan 90 % populasi partikel tepung. Tepung kedelai tanpa lemak
yang lolos ayakan 100 mesh memiliki nilai D50 = 40 μm, nilai ini lebih kecil dari
nilai D50 tepung kedelai tanpa lemak yaitu 50.3 μm (Tabel 2). Hal ini terjadi
diduga karena pada tepung kedelai tanpa lemak terjadi proses aglomerasi. Jika
dibandingkan dengan konversi nilai mesh terhadap mikron, tepung yang
berukuran partikel 100 mesh memiliki nilai 149 μm (Anonim 2004). Berdasarkan
hasil penelitian yang dilakukan Russin et al. (2007), menurunnya ukuran partikel
pada tepung kedelai bergantung pada peningkatan kadar lemak hingga mencapai
nilai maksimum 18% basis kering. Adanya perlakuan panas pada proses
penghilangan lemak dari tepung kedelai dengan cara direflux kemudian
dikeringkan dengan cabinet drier diduga menyebabkan tepung kedelai tanpa
lemak lebih mudah teraglomerasi sehingga pada penelitian ini ukuran partikel
tepung kedelai tanpa lemak menjadi lebih besar daripada tepung kedelai yang
mengandung lemak.
Tabel 2 Distribusi ukuran partikel tepung kedelai berlemak dan tanpa lemak
Perlakuan

Dx 10
(μm)

Dx 50
(μm)

Dx 90
(μm)

Dx 100
(μm)

Penggilingan dengan Disc mill
Tepung kedelai berlemak
5.17
40
204
655
Tepung kedelai tanpa
5.98
50.3
236
664
lemak

D (3,2)
(μm)

D (4,3)
(μm)

12.9
15.9

78.3
91.2

13.9
12.2
11

62.4
45.2
28.9

Penggilingan dengan Disc mill & PBM

5.33
36.4
157
309
4.95
23.8
117
270
5.11
16.1
73.1
235
Keterangan: nilai merupakan rata-rata dari 6 kali pengukuran
DM + PBM 10 menit
DM + PBM 20 menit
DM + PBM 30 menit

14

Tabel 2 menunjukkan bahwa penggilingan tepung kedelai tanpa lemak
dengan PBM dapat memperkecil ukuran partikel. Nilai D50 partikel tepung kedelai
tanpa lemak hasil penggilingan disc mill adalah 50.3 µm setelah digiling PBM
ukurannya menjadi semakin kecil dengan semakin lamanya waktu penggilingan,
dimana nilai D50 berturut-turut adalah 36.40; 23.80; dan 16.10 µm untuk
penggilingan selama 10, 20 dan 30 menit. Hasil ini menunjukkan bahwa
penggilingan PBM selama 30 menit dapat memperkecil ukuran partikel (nilai D50)
tepung kedelai tanpa lemak hingga sekitar 3 kali ukuran partikel awalnya. Hal ini
sejalan dengan penelitian Lee & Yoon (2013) yang menunjukkan bahwa semakin
lama waktu penggilingan menghasilkan distribusi ukuran partikel tepung kedelai
yang semakin seragam dan partikelnya berukuran semakin kecil. Menurut Wood
& Malcolmsom (2011), perbedaan proses penggilingan dan prosedur pemisahan
berpengaruh terhadap absorpsi, kehilangan padatan dan kelarutan protein. Tepung
yang memiliki ukuran partikel kecil dengan diameter sekitar 19-21 μm
berhubungan dengan granula pati. Tepung dengan ukuran partikel yang besar
berhubungan dengan agregasi partikel tepung.
Warna Tepung Kedelai
Umumnya warna pada pangan diukur dalam sistem Hunter Lab dengan
notasi L, a dan b yang merupakan standar internasional untuk pengukuran warna.
Hasil analisis warna tepung kedelai disajikan dalam Tabel 3.
Tabel 3 Pengaruh proses penggilingan terhadap warna tepung kedelai
Ukuran Partikel
Tepung Kedelai
L
a
b
(μm)
Penggilingan dengan disc mill
40* (berlemak)
98.71±0.85 -1.99±0.04 17.35±0.68
50.3
101.93±0.25 -1.01±0.06 10.64±0.09
Penggilingan dengan disc mill dan PBM
36.4
102.58±0.22 -0.66±0.08 8.31±0.13
23.8
102.27±0.14 -0.81±0.03 8.56±0.07
16.1
101.65±1.47 -1.09±0.48 9.47±0.15

Hue
Kuning
Kuning
Kuning
Kuning
Kuning

Tabel 3 menunjukkan tepung kedelai tanpa lemak (D50= 36.4 μm) memiliki
nilai L paling besar yaitu 102.58 ± 0.22 yang berarti memiliki nilai kecerahan
paling tinggi. Warna tepung kedelai berlemak dengan ukuran partikel D50 = 40 μm
memiliki nilai L paling kecil yaitu 98.71 ± 0.85 yang berarti memiliki tingkat
kecerahan paling rendah dibandingkan sampel tepung lainnya. Hal ini
dikarenakan pada tepung kedelai berukuran partikel D50= 40 μm masih
mengandung lemak yang lebih tinggi dibandingkan tepung kedelai tanpa lemak
yang mengalami proses ekstraksi lemak sehingga dimungkinkan beberapa pigmen
dan komponen lainnya ikut terlarut saat ekstraksi berlangsung.
Penggilingan tepung kedelai tanpa lemak menggunakan PBM yang
memiliki ukuran partikel D50= 36.4, 23.8 dan 16.1 μm menunjukkan hasil bahwa
semakin kecil ukuran partikel tepung kedelai, nilai L atau tingkat kecerahan

15

semakin menurun. Hal ini terjadi diduga karena adanya gesekan antara ball mill
dengan tepung kedelai yang semakin lama seiring lamanya waktu proses
penggilingan. Menurut Zoz et al (2003) saat alat planetarry ball mill beroperasi
akan terjadi gesekan antar bola saling bertabrakan dengan bola lain dan dinding
wadah sampel, sehingga akibat gesekan tersebut tingkat kecerahan tepung kedelai
semakin menurun.

Proses Pembuatan Tahu Instan
Tepung yang digunakan sebagai bahan baku tahu instan yaitu tepung
kedelai berlemak dan tanpa lemak hasil penggilingan disc mill serta tepung
kedelai tanpa lemak hasil penggilingan disc mill dan PBM. Proses pemanasan
pada pembuatan tahu instan dilakukan selama 10 menit diatas kompor dengan api
sedang tanpa pengadukan. Saat proses pemanasan ini GDL akan membantu
interaksi protein-protein antar partikel tepung kedelai, sehingga dapat
menghasilkan massa tahu yang cukup baik. Menurut Liu (1997) glucono delta
lakton (GDL) memerlukan suhu tinggi untuk menggumpalkan protein tahu dan
bekerja secara perlahan untuk menghidrolisis lakton menjadi asam glukonat.
Gugus karbonil pada asam glukonat yang terbentuk cenderung tidak stabil dan
membentuk COO- dan H+, terdapatnya ion H+ inilah yang menyebabkan
penurunan pH lingkungan. Proses hidrolisis GDL menjadi asam glukonat akan
meningkat seiring dengan kenaikan suhu (Trisna 2011).
Secara umum dapat diamati bahwa semakin kecil ukuran partikel tepung
kedelai tanpa lemak dan semakin tinggi konsentrasi GDL yang ditambahkan akan
menghasilkan massa tahu yang lebih padat dan kompak (Lampiran 2), hal ini
dikarenakan matriks yang terbentuk lebih padat sehingga rongga pada matriks
lebih sedikit. Selama sari kedelai dipanaskan, struktur globular protein akan
terbuka sehingga bagian protein tersebut yang bersifat hidrofobik lebih terpapar,
semakin la