Karakteristik rheologi gel cincau hitam (Mesona palustris BL)

KARAKTERISTIK RHEOLOGI GEL CINCAU HITAM

(Mesona palustris BL)

SKRIPSI

ANGGI TRI GRANITA

F14080118

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Rheological Characterization of Black Grass Jelly

Anggi Tri Granita(1), Nanik Purwanti(1), and Eko Hari Purnomo(2)

(1)

Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, Bogor

Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia Phone 62 251 8624622

(2)

Department of Food Science and Technology, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, Bogor Agricultural University, IPB Dramaga Campus, PO Box 220, West Java, Indonesia

Phone 62 251 8626725

*Corresponding author : anggitrigranita@yahoo.com

ABSTRACT

Black grass jelly or often called as black jelly (“cincau” in Indonesian) was produced by boiling parts of black grass jelly plant to get the extract of black jelly. These parts include roots, stems, and leaves. Prior to boiling tapioca is added to the extract in order to set a gel after heating. Every part of black grass jelly plant produces different extract from other parts. The concentration of tapioca is important to get a self – standing black grass jelly.

The aim of this research is to investigate the rheological characteristics of black grass jelly produced from every part of black grass jelly plant. The rheological characteristics are measured by viscosity test, uniaxial compression test, puncture test, and relaxation test. Black grass jelly from leaves extract has a higher viscosity than black grass jelly from roots and stems extracts. The engineering stresses obtained from uniaxial compression tests of black grass jelly produced from roots, stems, and leaves extracts were 43.02 (±27.94) kPa, 12.95 (±5.71) kPa, and 389.98 (±168.77) kPa, respectively. Those values were equal to true stresses of 5.43 (±3.51) kPa, 1.33 (±0.59) kPa, and 50.85 (±21.15) kPa, respectively. The stress values from puncture test of black grass jelly (4% b/v tapioca/liter extract) were 0.28 (±0.0084) kPa, 0.29 (±0.0362) kPa, and 4.90 (±0.1393) kPa, respectively. The values for black grass jelly with 10% b/v tapioca/liter extract were 0.73 (±0.0279) kPa, 0.85 (±0.0279) kPa, and 8.86 (±0.2785) kPa, respectively. The results of viscosity test, uniaxial compression test, and puncture test showed that leaves extract produces the firmest black grass jelly. Stems extract are produced the weakest jelly. Both stems and roots extracts produced sticky jelly. Firmer black grass jelly has a good ability to relax after the jelly is compressed instantaneously until certain strain value. This was shown by the relaxation test. The research concludes that black grass jelly from leaves extract has the best rheological characteristics compared to the jelly from other extracts. The rheological characteristics indicate that composites of other extracts (roots and stems) with leaves extract might be potential ingredients for black grass jelly.

Keywords : black grass jelly, rheological characteristics, viscocity, uniaxial compression test, puncture test, relaxation test

ANGGI TRI GRANITA. F14080118. Karakteristik Rheologi Gel Cincau Hitam (Mesona palustris

BL). Di bawah bimbingan Nanik Purwanti dan Eko Hari Purnomo. 2013.

RINGKASAN

Cincau hitam merupakan salah satu minuman tradisional berbentuk gel yang digemari masyarakat. Gel cincau hitam berasal dari tanaman cincau hitam (Mesona palustris BL). Tanaman yang digunakan adalah tanaman yang sudah dikeringkan kemudian direbus untuk memperoleh ekstrak. Setelah itu, ekstrak cincau hitam dimasak dengan penambahan tepung tapioka agar dihasilkan gel. Gula dapat ditambahkan ke dalam campuran ekstrak dan tapioka untuk menghasilkan rasa manis. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk pembuatan ekstrak adalah batang dan daun. Selain bagian tersebut, akar juga memiliki potensi untuk menghasilkan ekstrak. Namun, pemanfaatan bagian akar belum dilakukan secara maksimal.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik rheologi dan mutu gel cincau hitam yang terbuat dari sumber ekstrak bagian tanaman yang berbeda (akar, batang, dan daun) dan mengetahui potensi dari bagian tanaman cincau hitam untuk dijadikan gel cincau hitam. Oleh karena itu, beberapa pengujian rheologi seperti viskositas, uniaxial compression test, puncture test, dan tes relaksasi dilakukan dalam penelitian ini. Beberapa pengujian lain seperti laju sineresis, pH, total padatan terlarut, kadar air, dan warna juga dilakukan. Setiap ekstrak tanaman cincau hitam memiliki sifat pembentuk gel yang berbeda. Oleh karena itu, pengujian untuk menentukan konsentrasi tepung tapioka yang tepat untuk semua ekstrak dilakukan sebelum melakukan pengujian utama terhadap gel cincau hitam. Dari hasil pengujian, konsentrasi tepung tapioka sebanyak 10% b/v (100 g/1 liter ekstrak) mampu menghasilkan gel cincau hitam yang baik. Gel cincau hitam yang baik adalah gel yang mampu berdiri dengan tegak dan tidak mengalami perubahan bentuk saat dikeluarkan dari cetakan (self – standing gel).

Viskositas merupakan salah satu pengujian rheologi yang mempelajari gaya hambat yang mempengaruhi bahan pangan cair. Pengujian dilakukan terhadap ekstrak cincau hitam dengan penambahan konsentrasi tapioka 4% b/v (40 g/1 liter ekstrak), 7% b/v (70 g/1 liter ekstrak), dan 10% b/v (100 g/1 liter ekstrak) pada suhu 70ᵒC dan 80ᵒC. Dari hasil pengujian diketahui bahwa semua ekstrak cincau hitam pada suhu 70ᵒC menunjukkan cairan yang bersifat dilatan. Pada suhu 80ᵒC, sifat cairan berubah menjadi pseudoplastik kecuali ekstrak batang dengan konsentrasi tapioka 4% b/v. Hasil uniaxial compression test menunjukkan kekuatan gel dalam menahan gaya tekan. Gel cincau hitam dari ekstrak akar, batang, dan daun memiliki nilai fracture engineering stress sebesar 43.02 (±27.94) kPa, 12.95 (±5.71) kPa, dan 389.98 (±168.77) kPa. Nilai fracture true stress nya adalah 5.43 (±3.51) kPa, 1.33 (±0.59) kPa, dan 50.85 (±21.15) kPa. Puncture test yang dilakukan terhadap gel cincau hitam dengan konsentrasi tapioka 4% b/v dan 10% b/v. Nilai stress dari gel cincau hitam (ekstrak akar, batang, dan daun) dengan konsentrasi tapioka 4% b/v adalah 0.28 (±0.0084) kPa, 0.29 (±0.0362) kPa, dan 4.90 (±0.1393) kPa dan untuk konsentrasi 10% b/v nilai stress nya adalah 0.73 (±0.0279) kPa, 0.85 (±0.0279) kPa, dan 8.86 (±0.2785) kPa. Berdasarkan hasil tes relaksasi, gel cincau hitam daun menunjukkan kemampuan relaksasi yang baik saat diberi gaya tekan hingga nilai deformasi tertentu secara tiba – tiba, diikuti oleh gel cincau hitam dari ekstrak akar dan batang.

Dalam proses pemasakan, nilai pH mengalami penurunan saat ekstrak cincau hitam dimasak menjadi gel cincau hitam, sedangkan nilai total padatan terlarut mengalami peningkatan karena adanya penambahan gula. Gel yang dihasilkan memiliki rata – rata kadar air 77.38 (±1.08) %. Dalam penyimpanan, gel cincau hitam dari ekstrak daun mempunyai laju sineresis yang paling rendah dibandingkan dengan gel cincau hitam dari ekstrak akar dan batang. Warna gel cincau hitam dari berbagai ekstrak memiliki hasil yang berbeda antara yang diukur dengan chromameter dan dilihat secara visual.

Berdasarkan hasil pengujian, cincau hitam dari ekstrak daun memang memiliki sifat rheologi yang baik. Namun, sifat – sifat rheologi akar dan batang menunjukkan bahwa bagian – bagian tersebut juga potensi untuk dijadikan gel cincau hitam.

i

KARAKTERISTIK RHEOLOGI GEL CINCAU HITAM

(Mesona palustris BL)

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem,

Fakultas Teknologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor

Oleh

ANGGI TRI GRANITA

F14080118

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

ii

Judul Skripsi : Karakteristik Rheologi Gel Cincau Hitam (Mesona palustris BL)

Nama : Anggi Tri Granita

NIM : F14080118

Menyetujui,

Pembimbing I, Pembimbing II,

(Dr. Nanik Purwanti) (Dr. Eko Hari Purnomo)

NIP. 19810108.200501.2.004 NIP.19760412.199903.1.004

Mengetahui : Ketua Departemen,

(Dr.Ir. Desrial, M.Eng) NIP. 19661201.199103.1.004

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar – benarnya bahwa skripsi dengan judul Karakteristik

Rheologi Gel Cincau Hitam (Mesona palustris BL) adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. 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 skripsi ini.

Bogor, Februari 2013 Yang membuat pernyataan

Anggi Tri Granita F14080118

iv © Hak cipta milik Anggi Tri Granita, tahun 2013

Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya.

v

BIODATA PENULIS

Anggi Tri Granita. Lahir di Bukittinggi, 21 Agustus 1990 dari ayah Moch. Soeyono (alm) dan ibu Nani Mulyani, sebagai putri ketiga dari tiga bersaudara. Penulis menyelesaikan Pendidikan Taman Kanak – Kanak pada tahun 1996 di TK Gema Bisikan Rohani Anak (Gembira), Bekasi. Pendidikan dasar diselesaikan pada tahun 2002 di SDI Gembira, Bekasi dan melanjutkan Pendidikan menengah pertama di SMP PUTRA 1 Jakarta yang diselesaikan pada tahun 2005. Penulis menamatkan SMA pada tahun 2008 di SMA Negeri 42 Jakarta dan pada tahun yang sama diterima di IPB melalui jalur SNMPTN. Penulis memilih Program Studi Teknik Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis mengikuti berbagai kegiatan termasuk menjadi asisten Praktikum Terpadu Mekanika dan Bahan Teknik pada tahun 2010/2011 dan menjadi Bendahara Basket Fakultas Teknologi Pertanian. Pada tahun 2010, penulis berhasil lolos Program Kreativitas Mahasiswa dengan judul Roller Desk, Inovasi Kursi dan Meja Kerja dilengkapi dengan Pedal Sepeda. Penulis melaksanakan Praktik Lapangan di PT. Perkebunan Nusantara VIII,

vi

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahiim

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang selalu melimpahkan rahmat dan karunia – Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Karakteristik Rheologi Gel Cincau Hitam (Mesona palustris BL).

Dengan telah selesainya penelitian hingga tersusunnya skripsi ini, penulis ingin menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Ibu yang telah menjadi penyemangat dan pendengar yang baik serta Bapak (alm.) yang telah

berjuang dan bekerja keras untuk anak – anak nya, terima kasih untuk semua nasihat yang pernah diucapkan serta bantuan dan kasih sayang yang kalian berikan.

2. Dr. Nanik Purwanti dan Dr. Eko Hari Purnomo selaku dosen pembimbing yang telah

membantu penulis dalam membimbing, memberi kritik dan saran selama penelitian dan penulisan skripsi serta Dr. Ir. I Wayan Astika selaku dosen penguji.

3. Ir. Putiati Mahdar, M.App.Sc (alm) selaku dosen pembimbing yang pernah membimbing dan

membantu penulis selama masa kuliah dan penelitian.

4. Mas Nino, Mba Noni, Kak Didi, dan keponakan ku Iyhab yang selalu jadi penyemangat

penulis.

5. Muhammad Guntar Adika dan keluarga yang selalu memberi semangat dan doa untuk

penulis agar tetap semangat dalam menyusun skripsi.

6. Teman – teman semasa TPB Ahmad Eriska, Diara Mutiarani, Wahyu Afrilasari, Muhaimin

Syakir, dan Siti Aulia Andhini

7. Teman – teman penulis Pramita Riskia D.P, Gita Pujasari, A.Tri Setiawan, Fiki Fitriya, Dea

Permata Sari, Rhamdani Mardiansyah, Oryza Sativa, Nufzatussalimah, Siti Trinurasih, Gladys Citra Pratiwi, Rima Khairani, Sunu Ariastin, Ade Prisma Pranayuda, Panji Laksamana, Fajri Ilham, Fuad Insan, Anggun Saputra, dan Rizqi Thaariq atas semangat, bantuan, dan pertemanan nya selama di TEP.

8. Teman sebimbingan Khania Tria Tifani.

9. Kak Tami (TEP 44) dan Dika (ITP 45) atas segala masukan, saran, dan ilmunya.

10. Pak Sulyaden, Pak Jun, dan Pak Abah yang telah membantu selama di lab. TPPHP dan pilot

plant, SEAFAST Center.

11. Serta teman – teman Magenta 45 atas kebersamaan, kekompakkan, dan kebahagiaan yang

kalian berikan.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk memperbaiki skripsi ini. Penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan dapat memberikan kontribusi yang nyata terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang pangan.

Bogor, Februari 2013 Penulis

vii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

DAFTAR SIMBOL ... xiii

I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

A. Cincau ... 3

B. Tanaman Cincau Hitam ... 4

C. Gel Cincau Hitam ... 5

D. Sineresis ... 6

E. Rheologi ... 6

F. Viskoelastisitas ... 10

III. METODOLOGI PENELITIAN ... 13

A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 13

B. Alat dan Bahan ... 13

1. Alat ... 13

2. Bahan ... 17

C. Metode Penelitian ... 17

1. Pembuatan Gel Cincau Hitam ... 17

2. Pengamatan Ekstrak Cincau Hitam ... 17

2.1 Nilai pH ... 17

2.2 Total Padatan Terlarut ... 17

2.3 Viskositas ... 18

3. Pengamatan Gel Cincau Hitam ... 18

3.1 Uniaxial CompressionTest ... 18

3.2 Puncture Test ... 18

3.3 Uji Relaksasi ... 19

3.4 Nilai pH ... 19

3.5 Total Padatan Terlarut ... 19

3.6 Kadar Air Metode Oven ... 19

3.7 Pengukuran Sineresis ... 20

3.8 Pengukuran Warna ... 22

D. Pengolahan Data ... 22

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 23

A. Pembuatan Gel Cincau Hitam ... 23

B. Karakteristik Ekstrak Cincau Hitam ... 27

B.1 Nilai pH Ekstrak Cincau Hitam ... 27

B.2 Nilai Total Padatan Terlarut Ekstrak Cincau Hitam ... 27

B.3 Viskositas Ekstrak Cincau Hitam ... 28

viii

C.1 Uniaxial Compression Test Gel Cincau Hitam ... 35

C.2 Puncture Test Gel Cincau Hitam ... 37

C.3 Uji relaksasi Gel Cincau Hitam ... 38

D. Karakteristik Fisik Gel Cincau Hitam ... 39

D.1 Nilai pH Gel Cincau Hitam ... 39

D.2 Nilai Total Padatan Terlarut Gel Cincau Hitam ... 40

D.3 Kadar Air Gel Cincau Hitam ... 41

D.4 Sineresis Gel Cincau Hitam ... 42

D.5 Warna Gel Cincau Hitam ... 42

V. KESIMPULAN DAN SARAN... 44

A. Kesimpulan ... 44

B. Saran ... 45

DAFTAR PUSTAKA ... 46

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Perbedaan beberapa jenis cincau ... 4 Tabel 2. Komposisi zat gizi daun cincau hitam (100 g) ... 5

Tabel 3. Persamaan model Power Law hubungan shear rate – viskositas larutan gel cincau hitam.... 35

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Jenis – jenis cincau ... 3

Gambar 2a. Hubungan shear rate – shear stress fluida Newtonian ... 8

Gambar 2b. Hubungan viskositas dua fluida Newtonian dengan shear rate ... 8

Gambar 3. Sifat aliran fluida non – Newtonian ... 9

Gambar 4. Model Maxwell ... 10

Gambar 5. Grafik hubungan antara tegangan dan waktu pada bahan model Maxwell ... 11

Gambar 6. Model Kelvin ... 11

Gambar 7. Grafik hubungan antara regangan dan waktu pada bahan model Kelvin ... 11

Gambar 8a. Timbangan digital ... 13

Gambar 8b. Timbangan analitik... 13

Gambar 9. Pengepres tipe ulir ... 14

Gambar 10. Universal Testing Machine ... 14

Gambar 11. Sun Rheometer CR – 500 DX ... 14

Gambar 12. Jarum penusuk ... 15

Gambar 13. Viskometer ... 15

Gambar 14. Tabung silinder double gap ... 15

Gambar 15. Chromameter ... 16

Gambar 16. pH meter ... 16

Gambar 17. Refraktometer ... 16

Gambar 18. Oven ... 17

Gambar 19. Diagram alir pembuatan gel cincau hitam ... 21

Gambar 20. Diagram warna Hunter ... 22

Gambar 21. Bahan baku gel cincau hitam ... 23

Gambar 22. Proses pencucian tanaman cincau hitam ... 24

Gambar 23. Air abu qi ... 24

Gambar 24. Perebusan tanaman cincau hitam ... 24

Gambar 25. Endapan tapioka ... 25

Gambar 26. Gel cincau hitam dengan konsentrasi 40 gram tepung tapioka/liter ekstrak ... 26

Gambar 27. Gel cincau hitam dengan konsentrasi 60 gram tepung tapioka/liter ekstrak ... 26

Gambar 28. Gel cincau hitam dengan konsentrasi 80 gram tepung tapioka/liter ekstrak ... 27

Gambar 29. Gel cincau hitam dengan konsentrasi 100 gram tepung tapioka/liter ekstrak ... 27

Gambar 30. Grafik viskositas – shear rate berdasarkan bagian tanaman ... 30

Gambar 31. Grafik viskositas – shear rate berdasarkan suhu pemanasan ... 31

Gambar 32. Grafik viskositas akar dengan Power Law model ... 32

Gambar 33. Grafik viskositas batang dengan Power Law model ... 33

Gambar 34. Grafik viskositas daun dengan Power Law model ... 34

Gambar 35. Kurva hubungan engineering stress – engineering strain gel cincau hitam... 36

Gambar 36. Kurva hubungan true stress – true strain gel cincau hitam ... 36

Gambar 37. Nilai stress gel cincau hitam yang dihasilkan dari puncture test... 38

Gambar 38. Tes relaksasi gel cincau hitam ... 39

Gambar 39. Nilai pH ekstrak cincau hitam dan gel cincau hitam ... 40

Gambar 40. Nilai total padatan terlarut pada ekstrak cincau hitam dan gel cincau hitam ... 41

Gambar 41. Grafik kadar air gel cincau hitam ... 41

xi Gambar 43. Gel cincau hitam ... 43

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Logarithmic shear rate step untuk pengukuran viskositas ... 49

Lampiran 1b. Batas pengukuran dengan sensor NV ... 49

Lampiran 2. Rendemen hasil perebusan tanaman cincau hitam ... 50

Lampiran 3. Nilai viskositas gel cincau hitam ... 51

Lampiran 4. Data uniaxial compression gel cincau hitam dari ekstrak akar ... 59

Lampiran 5. Data uniaxial compression gel cincau hitam dari ekstrak batang ... 66

Lampiran 6. Data uniaxial compression gel cincau hitam dari ekstrak daun ... 73

Lampiran 7. Data puncture test gel cincau hitam ... 80

Lampiran 8. Contoh perhitungan puncture test gel cincau hitam ... 81

Lampiran 9. Data sineresis gel cincau hitam ... 82

Lampiran 10. Data kadar air gel cincau hitam ... 83

Lampiran 11. Data pH gel cincau hitam ... 84

Lampiran 12. Hasil pengukuran warna dengan chromameter ... 84

xiii

DAFTAR SIMBOL

Symbols

A luas penampang bahan setelah diberi gaya (m2)

Ao luas awal penampang bahan (m2)

B berat sampel basah (gram)

C (berat sampel kering + cawan) – berat cawan (gram)

E Young modulus (kPa)

F gaya (N)

G berat awal sampel setelah penyimpanan (gram)

H berat akhir sampel setelah penyimpanan (gram)

k indeks konsistensi (Pa.sn)

L panjang bahan setelah diberi gaya (mm)

Lo panjang awal bahan (mm)

∆L perubahan panjang (mm)

m jumlah sampel yang diuji

n indeks perilaku bahan

r jari – jari kerucut (mm)

SD standar deviasi

Greek Symbols

ɛ engineering strain

ɛtrue Hencky’s strain / true strain

σ engineering stress (N/m2)

σtrue Hencky’s stress / true stress (N/m2)

τo shear stress awal (Pa)

τ shear stress (Pa)

γ shear rate (s-1)

1

I.

PENDAHULUAN

A.

Latar Belakang

Cincau merupakan salah satu jenis minuman tradisional berbentuk gel yang digemari masyarakat. Cincau biasanya digunakan sebagai campuran di es campur atau disajikan dengan larutan sirup atau gula. Selain itu, cincau berfungsi untuk mengatasi panas dalam, sariawan, dan demam (Widyaningsih, 2007)

Cincau berasal dari tanaman. Tanaman penghasil cincau terdiri dari empat jenis tanaman yaitu cincau hijau (Cyclea barbata), cincau perdu (Premna serratifolia), cincau hitam (Mesona palustris

BL), dan cincau minyak (Stephania hermandifolia) (Pitojo dan Zumiati, 2005). Hingga saat ini, jenis

tanaman penghasil cincau yang banyak dikenal oleh sebagian masyarakat adalah cincau hijau dan cincau perdu tetapi dalam pemanfaatannya, cincau hijau, cincau perdu, dan cincau hitam banyak digunakan.

Cincau hitam yang terbuat dari ekstrak tanaman cincau hitam (Mesona palustris BL, Jawa = “janggelan”) merupakan salah satu jenis cincau yang beredar di pasaran. Tanaman ini dapat tumbuh di daerah dataran menengah hingga dataran tinggi dengan ketinggian sekitar 75 – 2300 meter di atas permukaan laut. Selain itu, tanaman cincau dapat tumbuh dengan baik saat musim kemarau ataupun hujan. Di Indonesia, terdapat dua daerah yang melakukan pembudidayaan “janggelan” dengan serius antara lain di Kabupaten Blitar, Jawa Timur, dan di Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Namun, industri cincau hitam terdapat di kota Surakarta, Jawa Tengah dan Jakarta.

Proses pembuatan cincau hitam berbeda dengan cincau lain. Cincau hijau dan cincau minyak berasal dari bahan baku berupa daun segar dan untuk memperoleh ekstraknya daun diremas dengan air matang dingin. Cincau perdu berasal dari bahan baku daun yang telah dilayukan dengan air hangat dan untuk memperoleh ekstraknya daun diremas dengan air matang dingin atau hangat, lalu ditambah bahan pengental. Sedangkan cincau hitam berasal dari daun atau campuran batang dan daun “janggelan” kering yang direbus kemudian disaring untuk memperoleh ekstrak dan ditambah tepung agar menjadi gel.

Menurut Widyaningsih (2007), bahan baku utama pembuatan gel cincau hitam adalah simplisia kering “janggelan” (daun, batang, atau akar). Ekstraksi dilakukan dengan perebusan dan pengepresan sehingga diperoleh ekstrak komponen pembentuk gel (KPG) berupa hidrokoloid, yaitu sejenis gum. Suspensi KPG baru dapat membentuk gel yang kokoh dan kuat seperti agar – agar bila dipanaskan bersama dengan pati.

Gel cincau hitam memiliki keunggulan yang lebih baik dibanding gel cincau hijau. Gel cincau hitam memiliki tekstur gel yang tegar dan kokoh sehingga dapat diiris. Disamping itu, umur simpan gel cincau hitam pada suhu kamar bisa mencapai 4 hari. Setelah itu, gel cincau hitam akan rusak. Sedangkan, gel cincau hijau memiliki tekstur gel yang lembek, rapuh, dan tidak dapat diiris serta umur simpan yang lebih cepat, yaitu 2 hari (Widyaningsih, 2007). Cincau hijau akan berubah menjadi air kembali jika sudah melewati umur simpannya.

Gel cincau hitam mengandung kandungan air hampir mencapai 98%. Gel cincau hitam banyak dimanfaatkan sebagai makanan rendah energi yang dapat digunakan untuk diet. Selain itu, gel cincau hitam juga dapat berkhasiat sebagai obat untuk panas dalam, demam, sakit perut, diare, batuk, sariawan, pencegah gangguan pencernaan, dan penurun tekanan darah tinggi. Di Korea Selatan, cincau hitam dibuat dengan menambahkan rempah – rempah tertentu ke dalam adonannya dan dipromosikan sebagai makanan kesehatan. Selain itu, cincau hitam atau lebih dikenal dengan nama

2

hsian tsao digunakan untuk menurunkan tekanan darah dan obat diuretic di China dan Taiwan (Widyaningsih, 2007).

Gel cincau hitam dapat dibuat dari seluruh bagian tanaman cincau hitam kering (Widyaningsih,2007). Namun, hanya bagian daun atau campuran batang dan daun yang sering digunakan sebagai bahan baku gel cincau hitam. Campuran batang dan daun yang digunakan dalam pembuatan gel cincau hitam adalah 40 : 60 (Utami,2012). Dari campuran tersebut dihasilkan gel

cincau hitam yang self – standing gel serta masih dapat diterima oleh konsumen. Sedangkan akar yang

memiliki potensi untuk dijadikan gel cincau hitam tidak pernah digunakan dalam pembuatan gel cincau hitam ataupun campuran bahan.

Penelitian – penelitian tentang gel cincau hitam lebih banyak dilakukan pada gel cincau hitam yang terbuat dari ekstrak daun atau campuran batang dan daun. Sedangkan penelitian tentang gel cincau hitam dari ekstrak akar dan batang belum pernah dilakukan. Untuk itu, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui karakteristik gel cincau hitam yang dihasilkan dari akar, batang, dan daun. Karakteristik fisik merupakan salah satu cara yang dilakukan untuk mengetahui kualitas dari gel cincau hitam. Untuk mengetahui karakteristik fisik gel cincau hitam dapat dilakukan pengujian rheologi terhadap ekstrak dan gel cincau hitam. Hasil pengukuran kualitas gel cincau hitam dengan karakteristik rheologi diharapkan dapat diaplikasikan pada produk gel cincau hitam.

B.

Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi dari bagian tanaman cincau hitam, selain daun, untuk dijadikan gel cincau hitam serta mengetahui karakteristik rheologi dan mutu gel cincau hitam yang terbuat dari sumber ekstrak bagian tanaman yang berbeda, antara lain bagian akar, batang, dan daun tanaman cincau hitam. Keluaran yang diharapkan adalah pengetahuan mengenai sumber ekstrak tanaman cincau hitam yang berpotensi menghasilkan gel cincau hitam yang baik.

3

II.

TINJAUAN PUSTAKA

A.

Cincau

Cincau adalah gel yang berbentuk seperti agar – agar yang diperoleh dari perendaman daun, batang atau akar tumbuhan tertentu dalam air. Gel terbentuk karena daun mengandung karbohidrat yang mampu mengikat molekul – molekul air. Kata “cincau” berasal dari dialek Hokkian sienchau

(Hanzi: 仙草, pinyin: xiancao) yang biasa dilafalkan di kalangan Tionghoa di Asia Tenggara. Cincau

sendiri di bahasa asalnya sebenarnya adalah nama tumbuhan (Mesona spp.) yang menjadi bahan pembuatan gel ini (wikipedia.com, diakses 8 Agustus 2012).

Menurut Pitojo dan Zumiati (2005), tanaman cincau terdiri dari empat jenis tanaman, antara lain cincau hijau (Cyclea barbata), cincau perdu (Premna serratifolia), cincau hitam (Mesona palustris BL), dan cincau minyak (Stephania hermandifolia). Gambar jenis – jenis tanaman cincau dapat dilihat di Gambar 1, sedangkan perbedaan beberapa jenis cincau dapat dilihat di Tabel 1.

Cincau mempunyai beberapa manfaat sebagai a). bahan pangan, terutama bahan baku untuk minuman; b). bahan pangan berkhasiat obat, cincau merupakan salah satu bahan makanan yang mengandung serat alami yang mudah dicerna tubuh manusia dan baik untuk kesehatan tubuh. Serat alami berperan dalam proses pencernaan makanan serta untuk mencegah timbulnya penyakit kanker usus. Selain itu, gel cincau hitam dapat digunakan untuk mengobati panas dalam dan sakit perut; c). tanaman konservasi, tanaman cincau yang mampu bertahan hidup pada kondisi lingkungan kering dapat digunakan sebagai tanaman yang bermanfaat untuk konservasi lahan. Tanaman cincau, terutama cincau hitam dan cincau perdu memiliki kemampuan bertahan hidup lebih besar dibanding cincau hijau dan cincau minyak; dan d). komoditas agrobisnis dan agroindustri, tanaman cincau hitam dan cincau perdu berpeluang memberi keuntungan bagi petani yang membudidayakannya. Tanaman cincau perdu telah dimanfaatkan sebagai bahan dagangan walaupun sifatnya masih terbatas dan musiman. Sedangkan cincau hitam telah lama menjadi bahan dagangan lokal dan sebagai komoditas ekspor penghasil devisa negara.

Gambar 1. Jenis – jenis cincau (binagro.indonetwork.net; australiaethnobotany.

net; peluangusaha.kontan.co.id; wisata. kompasiana.com, diakses 16 Januari 2013)

4

Tabel 1. Perbedaan beberapa jenis cincau

No Komponen Perbedaan Cincau

Hijau Minyak Perdu Hitam

1. Bahan Baku Daun segar Daun segar Daun dilayukan Brangkas (batang

dan daun) kering

Daun asli lemas Daun asli kaku Daun asli kaku Daun asli lemas

Warna hijau klorofil Warna hijau klorofil Warna hijau klorofil Warna cokelat karena ikatan klorofil rusak Relatif bersih dari

kotoran

Relatif bersih dari kotoran

Relatif bersih dari kotoran

Banyak kotoran, campuran benda lain ketika proses pengeringan Aroma spesifik, lemah Aroma spesifik, lemah Aroma langu, kuat Aroma spesifik, lemah

2. Proses Tanpa pemanasan Tanpa pemanasan Pelayuan alami

dan dengan air hangat

Dua kali direbus, ditambah bahan bersifat basa, dan disaring

Diremas dengan air matang dingin

Diremas dengan air matang dingin

Diremas dengan air matang dingin atau hangat, lalu ditambah bahan pengental Direbus dan ditambah tepung Disaring, dicetak, dibiarkan dingin, dan mengental Disaring, dicetak, dibiarkan dingin, dan mengental Disaring, dicetak, dibiarkan dingin, dan mengental Dicetak dan dibiarkan dingin

3. Hasil Produk Sedikit, Sedikit, Sedikit – banyak, Sangat banyak,

untuk kebutuhan keluarga untuk kebutuhan keluarga untuk kebutuhan keluarga dan komersial untuk kebutuhan keluarga dan komersial

4. Skala usaha Tanaman sisipan Tanaman sisipan Tanaman sisipan

atau khusus

Tanaman sisipan atau khusus

Daun tidak dijual Daun tidak dijual Daun dijual Batang dan daun

dijual

Sumber : Pitojo dan Zumiati, 2005

B.

Tanaman Cincau Hitam

Tanaman cincau hitam (Mesona palustris BL, Jawa = “janggelan”) termasuk ke dalam suku Labiatae. Tanaman ini ditemukan pada tahun 1826 oleh Blume (ipni.org, diakses 24 Januari 2013). Tanaman cincau hitam berbentuk perdu tingginya antara 30 – 60 cm dan tumbuh baik di daerah yang mempunyai ketinggian 75 – 2300 meter di atas permukaan laut, serta dapat tumbuh baik pada musim kemarau maupun hujan (Widyaningsih, 2007). Tanaman cincau hitam dapat diperbanyak dengan biji,

5 stek batang, bonggol batang, dan anakan. Tanaman ini memiliki batang beruas, persegi, kecil, berbulu, dan berwarna kemerahan. Daunnya berwarna hijau, lonjong, tipis lemas, ujungnya runcing, serta pangkal tepi daun bergerigi dan berbulu. Letak daun saling berhadapan dan berselang – seling dengan daun berikutnya (Pitojo dan Zumiati, 2005).

Tanaman cincau hitam mudah dibudidayakan, dapat ditanam di tegalan, pekarangan, dan ladang baik secara monokultur atau tumpang sari dengan tanaman lain. Selain itu, pembudidayaan tanaman ini sangat mudah karena tidak perlu pemeliharaan yang khusus. Pemanenan pertama dilakukan setelah tanaman berumur 3 sampai 4 bulan dari mulai masa tanam dengan cara memotong sebagian tanaman menggunakan sabit sehingga bagian yang tertinggal dapat tumbuh kembali. Pemanenan kedua dilakukan dengan cara mencabut tanaman sampai ke akar – akarnya. Waktu pemanenan terbaik adalah bulan ketujuh setelah tanaman cincau hitam ditanam (Widyaningsih, 2007). Tanaman cincau hitam yang telah dipanen selanjutnya dikeringkan hingga berwarna coklat tua. Tanaman cincau hitam yang sudah kering disebut dengan simplisia kering. Simplisia kering terdiri dari bagian daun, batang, dan dapat pula akar. Bagian – bagian tersebutlah yang menjadi bahan baku pembuat gel cincau hitam. Namun, bagian tanaman cincau hitam yang baik untuk membuat cincau adalah bagian batang dan daun tanaman yang telah tua. Ranting dan daun tanaman cincau hitam yang telah kering mudah dipatahkan. Sebaiknya, tanaman yang akan dibuat cincau hitam tidak tercampur oleh kotoran dan bahan lain seperti rerumputan kering (Pitojo dan Zumiati, 2005).

Bagian tanaman cincau seperti batang dan daun mengandung vitamin, mineral, dan serat pangan yang cukup. Kandungan air cincau hitam sangat besar yaitu hampir mencapai 98%, sehingga cincau hitam menjadi pilihan sebagai makanan rendah energi yang bermanfaat untuk tujuan diet. Kandungan komposisi zat gizi daun cincau hitam dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Komposisi zat gizi daun cincau hitam (100 g)

Komponen Jumlah per 100 gram

Energi 122.0 kkal

Protein 6.0 gram

Lemak 1.0 gram

Karbohidrat 26.0 gram

Kalsium 100.0 mg

Fosfor 100.0 mg

Besi 3.3 mg

Vitamin A 10750 SI

Vitamin B1 80.0 mg

Vitamin C 17.0 mg

Air 66.0 gram

Bahan yang dapat dicerna (b.d.d) (%) 40

Sumber: Direktorat Gizi, Departemen Kesehatan RI, 1992

C.

Gel Cincau Hitam

Menurut Aurand dan Woods (1973), gel dapat didefinisikan sebagai sistem semi solid yang memiliki nilai stress tinggi atau viskositas tinggi. Gel hampir sama dengan solid dimana gel mempertahankan bentuknya di bawah tekanan dari berat gel tersebut serta menunjukkan terjadinya

strain saat mengalami stress. Akan tetapi, gel juga dapat dilihat berbeda dari solid karena reaksi kimia dapat terjadi pada gel. Reaksi tersebut sedikit dipengaruhi oleh keadaan gel. Disamping itu, zat terlarut pada fase cair dapat menyebar melalui gel dengan kemampuan laju difusi sama dengan laju pelarut murni. Beberapa faktor yang mempengaruhi formasi gel antara lain: 1) sifat dari koloid; 2) konsentrasi yang tepat dalam pembentukan gel; 3) suhu pembentukan gel; 4) pH, garam, dan

6 konsentrasi non elektrolit yang merupakan faktor penting pada tingkat hidrasi koloid; dan 5) perlakuan mekanik akan mempengaruhi keadaan gel.

Gel cincau hitam adalah massa hidrokoloid berwarna hitam kecoklatan dengan konsistensi seperti agar (Anonim, 1975). Gel cincau hitam dihasilkan dari ekstrak simplisia kering yang diberi pati dengan proses pemanasan sehingga akan dihasilkan gel yang bersifat kokoh. Menurut Pitojo dan Zumiati (2005), cara praktis menguji mutu tanaman cincau hitam adalah dengan menggambil sedikit daun cincau hitam kering, kemudian dilumatkan dengan jari dan ditetesi air. Jika langsung terasa lekat, berarti bahan baku tersebut berkualitas baik. Jika setelah dilumatkan terasa kurang lekat, berarti kualitas daun cincau kurang baik. Selain itu, hasil rebusan cincau hitam yang berkualitas baik akan menghasilkan air rebusan yang kental. Untuk mengetahui sifatnya secara kuantitatif dapat dilakukan pengukuran dengan menggunakan viskometer.

Proses pembuatan gel cincau hitam diawali dengan merebus simplisia kering yang telah dicuci dan dibersihkan dengan abu qi selama beberapa jam. Setelah itu, air hasil rebusan disaring sehingga diperoleh ekstrak tanaman cincau hitam. Ekstrak tersebut dimasak kembali dengan menambahkan tepung tapioka hingga cairan menggental. Cairan yang telah terbentuk tersebut dimasukkan ke dalam wadah dan didinginkan pada suhu kamar sehingga akan diperoleh gel cincau hitam.

Menurut Nusantoro (2001), penambahan abu qi ke dalam rebusan simplisia kering

mengakibatkan rebusan dalam keadaan basa dan dapat merusak dinding sel tanaman. Isi sel yang berada di dalam dinding sel terekstrak keluar. Selain itu, adanya pelarut basa pada suhu tinggi dapat

juga menyebabkan degradasi polisakarida dari komponen pembentuk gel itu sendiri. Untuk

menggantikan fungsi abu qi dapat juga digunakan NaOH dan KOH sebagai basa untuk ekstraksi. Selain abu qi, pati merupakan salah satu komponen penting dalam pembentukkan gel cincau hitam. Gel tidak dapat terbentuk jika tidak ada penambahan pati. Penambahan pati dilakukan dengan cara memanaskan ekstrak dan pati sehingga gel akan terbentuk jika campuran dipanaskan sampai suhu gelatinisasi pati.

D.

Sineresis

Sineresis adalah kemampuan gel dalam menahan air selama penyimpanan. Menurut Glicksman (1969), sineresis adalah kecenderungan gel untuk mengeluarkan air. Laju sineresis tinggi apabila gel yang dalam keadaan dingin mengalami pemanasan. Sineresis juga dapat dikatakan sebagai peristiwa pembebasan atau pelepasan medium terdispersi pada gel secara spontan pada saat kelembaban udara tinggi dan suhu rendah. Penyebab terjadinya sineresis adalah gel mengalami kontraksi akibat terbentuknya ikatan – ikatan baru antara polimer yang terdapat pada struktur gel. Kontraksi yang terjadi cenderung menekan air yang terdapat di dalam gel.

Menurut Aurand dan Woods (1973), sineresis dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain pH, temperatur, tekanan yang diberikan, dan sifat dari komposisi kimia pelarutnya.

E.

Rheologi

Rheologi adalah suatu ilmu yang mempelajari deformasi dan aliran. Jika suatu gaya bekerja sehingga mengakibatkan deformasi dan aliran pada bahan, maka sifat – sifat mekanik yang terjadi disebut sebagai sifat rheologi. Faktor seperti suhu, kelembaban, dan reaksi – reaksi kimia atau mikrobiologi yang berlangsung dalam produk pangan mungkin berpengaruh terhadap sifat –sifat rheologi produk (Heldman dan Singh, 1987).

Menurut Gunasekaran dan Mehmet (2003), hal utama yang diperhatikan dalam rheologi adalah hubungan antara strain, stress, dan waktu. Strain dan stress berhubungan dengan deformasi dan gaya.

7

Strain menjelaskan perubahan ukuran karena deformasi bahan yang menyebabkan perbedaan panjang atau tinggi dari bahan, sedangkan stress menjelaskan perubahan ukuran karena pemberian gaya sehingga menyebabkan perbedaan luas penampang bahan.

Strain atau regangan terjadi saat bahan diberikan gaya dari luar yang mengakibatkan perubahan ukuran dan bentuk dari bahan. Perubahan ukuran dan bentuk yang terjadi disebut dengan deformasi. Menurut Suastawa (2008), deformasi ialah perpindahan titik – titik dalam bahan. Adanya perubahan volume yang terjadi diakibatkan oleh tegangan isotropik seperti tekanan hidrostatik, sedangkan perubahan bentuk disebabkan oleh tegangan geser.

Strain merupakan ukuran secara kuantitatif deformasi. Perhitungan nilai strain diketahui dengan cara membagi deformasi yang terjadi dengan panjang atau tinggi awal dari bahan. Hasil dari perhitungan strain tersebut diketahui sebagai engineering strain, seperti pada rumus di bawah ini :

= ±

= ±

∆ ………(1)

Nilai engineering strain yang diperoleh dengan memberikan gaya tarik pada bahan ditandai dengan (+) untuk menunjukkan bahwa panjang atau tinggi bahan sesudah ditarik lebih besar dibanding panjang atau tinggi awal sedangkan nilai engineering strain yang diperoleh dengan memberi gaya tekan pada bahan ditandai dengan (-) untuk menunjukkan bahwa panjang atau tinggi bahan sesudah ditekan lebih kecil dibanding panjang atau tinggi awal. Strain merupakan nilai yang

tidak berdimensi, terkadang nilai dari strain dinyatakan dalam mm/mm atau dalam persen.

Dalam rheologi pangan, true strain lebih sering digunakan saat bahan mengalami deformasi

yang besar. True strain merupakan perhitungan ukuran strain yang lebih baik dibandingkan

engineering strain karena deformasi yang diperhitungkan pada persamaan ini dilihat berdasarkan panjang atau tinggi bahan yang terjadi saat itu, bukan panjang atau tinggi awal bahan. Hubungan antara engineering strain (ɛ) dan true strain (ɛtrue) dapat dilihat pada rumus di bawah ini :

ɛ

true = −ln [1 − ] = −ln [1 −∆

]

..………(2)

Hal yang perlu diketahui dari perhitungan true strain adalah nilai yang lebih besar pada uji tekan dan lebih kecil pada uji tarik dibandingkan dengan nilai yang dihasilkan oleh engineering strain.

Stress diartikan sebagai gaya yang diberikan ke luasan area tertentu pada bahan. Satuan dari

stress dalam sistem Satuan Internasional (SI) adalah Pa (= N/m2). Pemberian gaya yang tegak lurus dengan bahan biasa disebut dengan normal stress. Gaya tekan atau tarik termasuk ke dalam normal stress. Nilai stress atau tegangan yang diperhitungkan berdasarkan luas penampang awal dari bahan dikenal dengan engineering stress (σ) :

=

……….(3) Perubahan luas penampang bahan yang terus menerus berubah selama pengujian membuat

nilai engineering stress mungkin kurang tepat untuk diaplikasikan. Oleh karena itu, stress

diperhitungkan berdasarkan nilai luas penampang bahan pada saat pengukuran sedang berlangsung yang dikenal dengan true stress (σtrue) :

Rumus true stress

dirumuskan sebagai beriku

Rumus tersebut menggun volume dianggap konstan Pada uniaxial com

(Gunasekarang dan Ak, 20 disebut dengan modulus elastisitas adalah resistan dirumuskan sebagai beriku

Menurut Munizag antara stress – strain pada yang digambarkan, antara untuk elastis atau deforma atau deformasi permanen, semula. Bagian bahan ya deformasi plastis. Viskosi Viskositas merupa Matuszek (1997), viskosit dikenal istilah shear stres

saat molekul fluida berge

shear rate (-dV/ dr atau

γ

Berdasarkan tipe a Menurut Rao (1999), jenis

stress. Fluida Newtonian molekul rendah (contoh : polimer terlarut (contoh : fluida Newtonian mengha

shear rate pada dua caira (Gambar 2b).

Gambar 2. (a) Hubungan

fluida Newtoni (viskositas) (M

ess pada pengujian uniaxial compression test (samp ikut :

=

1 ɛ

1

∆ ∆ …

unakan asumsi bahwa sampel yang ditekan bersifat in

an selama deformasi.

ompression test, nilai true stress lebih kecil daripada n , 2003). Akan tetapi, kedua jenis stress tersebut mengha us elastisitas yang mirip pada area linear kurva stre

tansi bahan terhadap deformasi aksial. Modulus elastis ikut :

!

"

#

………

aga dan Canovas (2004), rheologi bertujuan untuk m da bahan. Bahan – bahan yang memiliki sifat rheologi m ara lain elastistas, plastisitas, dan viskositas. Elastisitas a masi yang dapat balik. Plastisitas adalah kapasitas baha en, dimana tidak semua bagian bahan yang dirusak dapa

yang tidak dapat kembali ke keadaan semula inilah ya ositas adalah ketahanan terhadap aliran.

pakan salah satu pengukuran yang penting dalam peng sitas adalah ukuran bertahannya suatu fluida untuk men

ress dan shear rate. Gaya geser atau shear stress (τ) ada rgeser satu sama lain sepanjang permukaan tertentu. G

γ

) adalah ukuran seberapa cepat suatu molekul untuk sa

e alirannya, fluida diklasifikasikan menjadi Newtonian

nis aliran Newtonian memiliki shear rate yang berband

n biasanya bahan yang memiliki senyawa – senyawa y h : gula) serta tidak mengandung konsentrasi yang bes h : pektin, protein, pati) atau padatan terlarut. Hubungan ghasilkan garis lurus seperti yang digambarkan pada G airan fluida Newtonian tidak akan mengubah nilai vis

n shear rate – shear stress fluida Newtonian, (b) Hu onian dengan shear rate. Simbol: τ (shear stress), γ

Matuszek,1997)

8 pel berbentuk silinder)

…...….….….(5)

incompressible sehingga a nilai engineering stress

hasilkan suatu nilai yang

stress – strain. Modulus stisitas (Young modulus)

……….(6)

menentukan hubungan i memiliki tiga sifat dasar s adalah kapasitas bahan han untuk bersifat plastis pat kembali ke keadaaan yang merupakan ukuran ngaliran fluida. Menurut engalir. Dalam viskositas adalah stress yang terjadi Gradien kecepatan atau saling bergeser.

n dan non – Newtonian. nding lurus dengan shear

yang mengandung berat besar baik dalam bentuk gan antara stress – strain

a Gambar 2a. Perubahan viskositas fluida tersebut

Hubungan viskositas dua , γ (shear rate), dan η

9 Menurut Matuszek (1997), fluida non – Newtonian adalah fluida yang tidak memiliki

hubungan shear rate – shear stress yang berbanding lurus. Menurut Adebowale (2011), fluida non –

Newtonian memiliki hubungan shear rate – shear stress yang tidak konstan. Jenis – jenis aliran dari non – Newtonian ditunjukkan pada Gambar 3.

Secara umum fluida non – Newtonian diklasifikasikan menjadi time – independent yaitu fluida

yang nilai viskositasnya hanya tergantung pada shear stress dan time – dependent yaitu fluida yang nilai viskositas dipengaruhi oleh perubahan shear stress dan waktu stress yang diberikan. Fluida yang termasuk ke dalam time – independent antara lain pseudoplastic dan dilatant. Pseudoplastic

merupakan jenis aliran yang mengalami penurunan viskositas saat terjadi peningkatan shear rate. Jenis aliran ini terkadang disebut shear – thinning. Contoh fluida yang termasuk pseudoplastic adalah

pasta pati dan santan. Dilatant merupakan jenis aliran fluida yang menunjukkan peningkatan

viskositas diikuti dengan peningkatan shear rate. Fluida dilatan juga disebut dengan shear - thickening. Contoh fluida yang termasuk dilatan adalah pati jagung yang tercampur di air dan gula kental.

Fluida time – dependent terdiri dari thixotropy dan rheopexy. Thixotropy adalah jenis aliran fluida yang mengalami penurunan viskositas terhadap lamanya waktu saat diberikan laju geser yang konstan. Contoh fluida yang termasuk thixotropy adalah gelatin, krim, dan salad dressing. Rheopexy

merupakan jenis aliran fluida yang mengalami peningkatan viskositas terhadap lamanya waktu saat diberikan laju geser yang konstan (Adebowale, 2011).

Gambar 3. Sifat aliran fluida non – Newtonian : (a) viskositas struktural (untuk larutan dengan molekul

besar) ; (b) aliran dilatan (untuk suspensi dengan konsentrasi tinggi) ; (c) viskoplastik dengan limit aliran : 1 – plastik ideal, 2 – 3 plastik non – linier ; (d) thixotropy : 1 –

antithixotropy, 2 – viskoelastik ; (e) aliran rheopexy. Simbol: τo (shear stress awal), τ (shear

10

Pengujian menggunakan uniaxial compression adalah salah satu jenis tes rheologi yang sering

digunakan. Menurut Rosenthal (1999), pengujian ini dilakukan dengan cara meletakkan bahan di antara dua piringan plat lalu ditekan untuk mengetahui perubahan deformasi dan patahan yang terjadi pada bahan. Berdasarkan Suastawa (2008), terdapat beberapa syarat yang harus dipenuhi ketika

melakukan uniaxial compression test untuk menjamin validitas data pengujian, antara lain : 1) beban

yang diberikan harus tepat berada pada arah pembebanan agar terhindar dari pembelokan beban; 2) gesekan yang terjadi antara permukaan bahan dengan plat penekan harus dibuat sekecil mungkin; dan 3) rasio antara panjang dan diameter bahan harus dipilih pada kondisi dimana resiko pembelokkan bahan tidak terjadi sehingga bahan dapat berdiri dengan tegak. Keuntungan utama dari pengujian

bahan dengan menggunakan uniaxial compression test adalah kemudahan saat melakukan pengujian,

termasuk penyediaan bahan untuk pengujian.

F.

Viskoelastisitas

Viskoelastisitas merupakan sifat bahan yang memiliki sifat padatan dan juga sifat cairan. Bahan dengan sifat ini, perilakunya dipengaruhi oleh fungsi waktu. Contoh bahan pangan yang memiliki sifat viskoelastis adalah gel dan adonan tepung.

Menurut Rao dan Steffe (1992), bahan viskoelastis dibagi menjadi dua tipe, yaitu viskoelastis linear dan viskoelastis non – linear. Bahan yang memiliki sifat viskoelastis linear memiliki sifat dimana hanya bergantung terhadap sifat waktu itu sendiri dan tidak terhadap besarnya tegangan yang diberikan ke bahan. Sedangkan bahan viskoelastisitas non – linear adalah bahan yang sifat – sifat mekanik nya tidak hanya ditunjukkan oleh perubahan waktu saja tetapi juga dipengaruhi oleh besarnya tegangan yang diberikan ke bahan.

Menurut Heldman dan Singh (1987), terdapat dua model viskoelastik yaitu model Maxwell dan model Kelvin. Model Maxwell merupakan kombinasi elastik dan viscous secara seri, seperti yang digambarkan di Gambar 4. Pada model Maxwell bahan diberi strain kostan dengan waktu tertentu sehingga diperoleh respon bahan seperti pada Gambar 5.

Gambar 4. Model Maxwell, simbol: E (modulus elastisitas), η (viskositas), dan σ (stress) (Heldman dan Singh, 1987)

11

Gambar 5. Grafik hubungan antara tegangan (stress) dan waktu pada bahan model Maxwell, dimana

stress adalah produk dari strain (ɛo) dan modulus elastisitas (Eo) (Heldman dan Singh,

1987)

Model Kelvin merupakan gabungan secara paralel dari elastis ideal dan element viscous ideal,

seperti yang digambarkan di Gambar 6. Apabila pada model Maxwell bahan diberi strain konstan

maka pada model Kelvin bahan diberi stress konstan pada waktu tertentu. Respon bahan pada model

Kelvin ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar 6. Model Kelvin, simbol: E (modulus elastisitas, η (viskositas), dan σ (stress) (Heldman dan Singh, 1987)

Gambar 7. Grafik hubungan antara regangan (strain) dan waktu pada bahan model Kelvin. Simbol : σo

12 Dalam rheologi terdapat dua percobaan untuk menjelaskan viskoelastisitas dari bahan makanan dan mengetahui sifat mekaniknya. Kedua cara yang biasa digunakan adalah stress relaxation dan

creep test. Tes relaksasi biasanya dilakukan untuk produk – produk dari model Maxwell. Produk dari model Maxwell ditandai oleh elemen bahan kental dan cairan. Tes dengan menggunakan metode

stress relaxation yaitu memberikan deformasi atau strain tertentu ke bahan sehingga dapat diketahui stress yang dibutuhkan untuk mempertahankan deformasi secara konstan. Perubahan tersebut diukur

sebagai fungsi waktu. Test dengan menggunakan metode creep (rambatan) yaitu memberikan beban

atau stress tertentu dan diusahakan konstan selama pengukuran deformasi atau strain sebagai fungsi waktu.

III.

A.

Tempat dan Wak

Penelitian ini dilak Pengolahan Pangan dan H Teknologi Pertanian, IPB

puncture test, tes relaksa sineresis dilakukan di Lab Pilot Plant, SEAFAST Ce

B.

Alat dan Bahan

1.

Alat

Alat yang akan d digunakan untuk mereb pengaduk, pengepres ul

1.1 Timbangan digita

Timbang digunakan untuk analitik (AE AD hitam yang meng

Gam

1.2 Pengepres Ulir

Pengepr daun cincau hitam 9). Cincau hitam bersatu dengan ek

METODOLOGI PENELITIAN

aktu Penelitian

laksanakan pada bulan Juni hingga November 2012 di Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Mesin d PB dan Pilot Plant, SEAFAST Center, IPB. Pengujian ksasi, pengukuran pH, total padatan terlarut, kadar

aboraturium TPPHP. Proses pemasakan dan pengujian Center.

an

digunakan untuk membuat gel cincau hitam adalah rebus, baskom, kain saring, pisau, gelas plastik, gelas ulir dan wadah untuk menyimpan gel cincau hitam. gital dan analitik

angan digital (Mettler PM 4800 Deltarange, Switz uk menimbang simplisia kering cincau hitam dan gel cin DAM PW 184, England) (Gambar 8b) digunakan unt ngalami sineresis.

a b

ambar 8. a.Timbangan digital, b. timbangan analitik

epres ulir yang berasal dari China digunakan untuk mem itam yang telah selesai direbus sehingga semua ekstrak d m hasil rebusan dibungkus dengan menggunakan kain s ekstrak yang dipres.

13 di Laboraturium Teknik n dan Biosistem Fakultas an uniaxial compression,

r air, chromameter dan n viskositas dilakukan di

lah kompor, panci yang las ukur, timbangan, alat

itzerland) (Gambar 8a) cincau hitam. Timbangan untuk menimbang cincau

emeras akar, batang, dan k dapat diambil (Gambar n saring agar ampas tidak

1.3 Universal Testing Uniaxia

(Time Group mo pemberian beban

1.4 Rheometer Punctur

500DX, Jepang) dengan panjang 1 mempunyai satua

Gambar 9. Pengepres tipe ulir

ting Machine

ial compression test dan uji relaksasi menggunakan uni

model WDW – 5E, China) yang dilengkapi dengan pro an melalui komputer (Gambar 10).

Gambar 10. Universal Testing Machine

ture test dilakukan dengan menggunakan rheometer ( ) (Gambar 11). Jarum yang digunakan saat penguku g 17 mm dan diameter 9 mm seperti pada Gambar 12. tuan kgf.

Gambar 11. Sun Rheometer CR – 500 DX

14

universal testing machine

program untuk mengatur

(Sun Rheometer CR – kuran berbentuk kerucut Nilai gaya dari alat ini

1.5 Viskometer Pengukura RV20, Jerman) ( (Gambar 14) yan yang akan diuji d

Gambar 12. Jarum penusuk

uran viskositas dilakukan dengan menggunakan viskom (Gambar 13) yang dilengkapi sensor NV dengan tabu ang biasanya digunakan untuk mengukur viskositas cair

ji dimasukkan ke dalam tabung silinder double gap.

Gambar 13. Viskometer

Gambar 14. Tabung silinder double gap

15 ometer (Haake Rotovisco

bung silinder double gap

1.6 Chromameter Penguku (Minolta tipe CR

1.7 pH meter

Penguku Taiwan). Alat ini

1.8 Refraktometer

Total pa Jepang) (Gambar

ukuran warna gel cincau hitam dilakukan dengan meng R – 400, Jepang) (Gambar 15).

Gambar 15. Chromameter

ukuran pH dilakukan dengan pH meter (merk Lutro ini terdiri dari display dan elektroda pH model PE – 03 (

Gambar 16. pH meter

padatan terlarut diukur dengan refractometer (merk AT bar 17).

Gambar 17. Refraktometer

16 nggunakan chromameter

tron, model ph – 201, 3 (Gambar 16).

1.9 Oven

Oven di cincau hitam dap ditunjukkan pada

2.

Bahan

Bahan yang digu telah kering (akar, batan Ciampea, Jawa Barat, a tapioka (Tjap Orang Ta

paraffin oil (Brataco, Ci

C.

Metode Penelitian

1.

Pembuatan Gel C

Pembuatan gel c berdasarkan ekstrak ya pembuatan gel cincau

2.

Pengamatan Eks

2.1 Nilai pH (A

Penguku pengujian, alat di yang diuji berupa Sampel sebanyak ke dalam sampel yang konstan.

2.2 Total Pada

Menuru bukan air dan te

digunakan untuk pengeringan gel cincau hitam sehing dapat dihitung. Oven yang digunakan (merk Isuzu, mo

da (Gambar 18).

Gambar 18. Oven

igunakan dalam penelitian ini antara lain air kran, tanam tang, dan daun) yang diperoleh dari petani cincau berlok , abu qi (Bambu Kuning, Jakarta Barat) diperoleh dari to Tani, Bogor), gula sebagai pemanis yang diperoleh da

Cikarang) yang diperoleh dari toko kimia Bratachem.

itian

el Cincau Hitam

l cincau hitam akan menghasilkan tiga jenis gel cincau yang digunakan, yaitu ekstrak dari daun, batang, dan ak

hitam dapat dilihat di Gambar 19.

kstrak Cincau Hitam

(AOAC,1995)

ukuran derajat keasaman menggunakan pH meter. distandarisasi dengan menggunakan larutan buffer pH 4 upa ekstrak akar, batang, dan daun yang belum ditamba ak ±100 ml dimasukkan ke dalam gelas piala. Elektrod pel, kemudian dilakukan pembacaan nilai pH sampel

datan Terlarut

rut Muchtadi dan Sugiono (1992), total padatan terla terdiri dari gula, lemak, protein, atau abu serta kompo

17 ingga kadar air pada gel model 2 – 2120, Jepang)

aman cincau hitam yang lokasi di desa Situ Daun, i toko kue Yoeks, tepung dari toko kelontong dan

au hitam yang dibedakan akar “janggelan”. Proses

ter. Sebelum dilakukan 4.0 dan pH 7.0. Sampel bah bahan – bahan lain. oda pH meter dicelupkan el setelah diperoleh nilai

erlarut merupakan bahan ponen lain yang larut di

18 dalamnya. Pengukuran dilakukan untuk mengetahui tingkat kemanisan ekstrak cincau hitam dan gel cincau hitam yang telah ditambah dengan gula.

Pengukuran total padatan terlarut sampel dilakukan dengan menggunakan hand

refraktometer Atago PR – 201. Pengukuran dilakukan dengan meneteskan 2 tetes ekstrak cincau hitam (ekstrak akar, batang, dan daun) pada refraktrometer. Nilai total padatan terlarut terbaca pada display alat yang dinyatakan dalam ᵒBrix.

2.3 Viskositas

Pengukuran viskositas dilakukan untuk mendapatkan informasi mengenai sifat aliran dari bahan yang diuji. Pengukuran dilakukan terhadap ekstrak cincau hitam. Setiap pengukuran membutuhkan 15 ml ekstrak cincau hitam dari masing – masing bagian tanaman. Pengujian viskositas dilakukan terhadap ekstrak yang mengandung tapioka 4% b/v, 7% b/v,

dan 10% b/v pada suhu 70ᵒC dan 80ᵒC dengan penambahan gula. Ekstrak – ekstrak tersebut

dipanaskan terlebih dahulu pada suhu 70ᵒC atau 80ᵒC sebelum dimasukkan ke dalam tabung

double gap untuk mengurangi waktu yang dibutuhkan utuk menyamakan suhu antara ekstrak dan alat.

Pengujian viskositas dilakukan dengan shear rate sweep (sweep up) 575.44 – 2630.37 1/s dimana jarak antar shear rate nya dibuat secara logaritmik seperti pada Lampiran 1a. Pemilihan shear rate berdasarkan measuring range untuk sistem sensor NV (Lampiran 1b). Kenaikan shear rate dibuat secara logarithmic agar data tersebar secara merata. Viskositas diuji mulai dari shear rate rendah dan shear rate dinaikkan secara berkala sampai dengan batas maksimum yang ditentukan. Jika shear rate di logarithmic kan, maka jarak antar logarithmic shear rate adalah konstan yaitu 0.08.

3.

Pengamatan Gel Cincau Hitam

3.1 Uniaxial CompressionTest

Kekuatan gel cincau hitam dengan kandungan konsentrasi tapioka 10% b/v diukur

dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM). Gel cincau hitam dicetak

berbentuk silinder dengan tinggi 20 mm dan diameter 27 mm (rasio tinggi/diameter = 0.74). Rasio pada pengukuran tersebut dipilih karena pada rasio 0.74 gel cincau hitam dapat berdiri dengan tegak sehingga resiko adanya pembelokkan bahan tidak terjadi. Pengukuran dilakukan dengan kondisi sebagai berikut :

Beban maksimum : 0.1 kN

Kecepatan turun alat : 1 mm/s

Permukaan kontak antara plat dan bahan dilumasi dengan paraffin oil utnuk mengurangi friksi.

3.2 Puncture Test

Kekuatan gel cincau hitam juga diukur dengan puncture test menggunakan Sun

Rheometer CR – 500 DX. Pengukuran dengan metode ini dilakukan karena tidak semua gel

cincau hitam dapat diukur dengan Universal Testing Machine. Gel – gel yang tidak membentuk self – standing gel tidak dapat diukur dengan UTM. Pada puncture test, gel cincau hitam ditekan pada kedalaman tertentu sesuai dengan tinggi jarum penusuk. Kondisi sampel pada puncture test adalah bound sample atau sampel berada di dalam wadah. Wadah yang digunakan pada pengujian ini berukuran tinggi 57 mm dan diameter 46 mm dengan volume 94.73 ml. Pengukuran dilakukan pada konsentrasi gel cincau hitam 4% b/v dan 10% b/v. Pengukuran gel dengan konsentrasi tapioka 10% b/v dilakukan sebagai

19 pembanding gel dengan konsentrasi tapioka 4% b/v. Pengukuran dilakukan dengan kondisi sebagai berikut :

Beban maksimum : 2 kg

Kecepatan turun alat : 1 mm/s

3.3 Uji Relaksasi

Uji relaksasi digunakan untuk mengetahui kemampuan bahan bertahan pada strain

tertentu. Dari hasil pengujian, profile penurunan stress pada bahan dapat diamati seiring dengan bertambahnya waktu. Data ini nantinya bisa diaplikasikan antara lain untuk

mendesain pengemasan. Uji relaksasi dilakukan dengan menggunakan Universal Testing

Machine. Sampel gel cincau hitam dicetak berbentuk silinder dengan tinggi 20 mm dan diameter 27 mm dan metode pengujian berdasarkan Tang,Tung dan Zeng (1998) yaitu

dengan menahan strain selama 20 menit.

Gel cincau hitam kemudian diletakkan di atas plat yang sudah dilumasi dengan

paraffin oil untuk mengurangi friksi antara plat dan gel. Gel kemudian ditekan hingga

strain 30% dengan kecepatan turun alat 6 mm/s. Kecepatan tersebut dilakukan agar gel cincau hitam menerima strain sebesar 30% secara tiba – tiba. Besarnya nilai strain yang harus diaplikasikan pada gel diketahui dengan menganalisa data hasil pengujian uniaxial compression. Berdasarkan metode penelitian Tang, Tung, dan Zeng (1998), strain

dipertahankan agar tetap konstan selama 20 menit. Perubahan nilai tekanan (stress) selama

strain konstan direkam oleh software WinWdw Electronic Universal Testing Machine Measure & Control System yang terhubung pada Universal Testing Machine.

3.4 Nilai pH (AOAC,1995)

Pengukuran derajat keasaman menggunakan pH meter dilakukan pada gel cincau hitam dengan kandungan tapioka 10% b/v. Sebelum dilakukan pengujian, alat distandarisasi dengan menggunakan larutan buffer pH 4.0 dan pH 7.0. Gel cincau hitam yang akan diuji terlebih dahulu di blender dengan perbandingan berat gel cincau hitam dan aquabidest 1:1. Penambahan aquabidest dilakukan untuk mengencerkan sampel. Penambahan ini tidak mempengaruhi nilai pH karena aquabidest mempunyai nilai pH yang netral. Sampel tersebut kemudian diletakkan ke dalam wadah untuk diukur. Elektroda pH meter dicelupkan ke dalam sampel, kemudian dilakukan pembacaan nilai pH sampel setelah diperoleh nilai yang konstan.

3.5 Total Padatan Terlarut (Muchtadi dan Sugiyono, 1990)

Pengukuran total padatan terlarut pada sampel gel cincau hitam dengan kandungan

tapioka 10% b/v dilakukan dengan menggunakan hand refraktometer. Gel cincau hitam yang telah di blender diteteskan pada refraktometer sebanyak dua tetes. Nilai total padatan terlarut terbaca pada display alat yang dinyatakan dalam ᵒBrix.

3.6 Kadar Air Metode Oven (AOAC, 1995)

Kadar air adalah sifat fisik bahan pangan yang menunjukkan jumlah kandungan air yang terdapat di dalam bahan pangan. Kadar air akan mempengaruhi nilai gizi bahan.

Kadar air gel cincau hitam dengan kandungan tapioka 10% b/v yang terbuat dari akar, batang, dan daun ditentukan dengan menggunakan metode oven pada suhu 105ᵒC. Sampel gel cincau hitam sejumlah 3 – 5 gram ditimbang dan dimasukkan ke dalam cawan yang sudah dikeringkan dan diketahui beratnya. Kemudian, cawan dan sampel dikeringkan ke dalam oven yang sudah diatur suhu nya selama 6 jam. Cawan yang berisi sampel gel

20 cincaun hitam didinginkan dan ditimbang, kemudian dikeringkan kembali dalam oven sampai beratnya konstan. Kadar air sampel gel cincau hitam dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Kadar air (% bb) = $ %_$ & '((% .………..(7)

3.7 Pengukuran Sineresis (AOAC, 1995)

Sineresis gel cincau hitam yang mengandung tapioka 10% b/v diamati selama

penyimpanan. Gel cincau hitam yang telah dipersiapkan ditempatkan didalam wadah kedap udara kemudian disimpan dalam refrigerator yang di set pada suhu 4°C. Namun, suhu aktual yang ada di dalam refrigerator adalah 4.59 (±0.17) °C dengan kelembaban udara sepanjang penyimpanan adalah 56.83 (±1.47) %. Cara ini dilakukan karena gel cincau hitam pada umumnya disimpan oleh konsumen di dalam lemari es.

Pengukuran dilakukan saat gel telah disimpan selama 6 jam, 12 jam, 24 jam, 30 jam,

36 jam, 48 jam, 54 jam, 60 jam, dan 72 jam. Pengukuran dilakukan selama 72 jam karena gel cincau hitam umumnya mempunyai daya tahan 3 – 4 hari. Pada saat 0 jam, gel cincau hitam diasumsikan belum mengalami sineresis. Pengambilan air yang keluar dari gel dilakukan dengan menggunakan tisu. Tisu di lap kan ke bagian wadah yang terdapat air hasil sineresis serta di lap kan di permukaan gel cincau hitam. Sineresis gel cincau hitam dihitung dengan mengukur kehilangan berat selama penyimpanan lalu dibandingkan dengan berat awal gel.

Sineresis gel = * +

21

Gambar 19. Diagram alir pembuatan gel cincau hitam

Sortasi Bahan

Perebusan selama 3 jam Pemotongan ±5 cm Tanaman cincau hitam kering

diperoleh dari petani

250 gram akar tanaman cincau hitam

250 gram batang tanaman cincau hitam

250 gram daun tanaman cincau hitam

5 liter air + 10 gram Abu Qi

Penyaringan Ampas hasil _penyaringan

Pengepresan bahan dengan pengepres ulir

Gel cincau hitam dari ekstrak daun Gel cincau hitam dari

ekstrak akar

Gel cincau hitam dari ekstrak batang

Campuran diaduk hingga tercampur (larut)

Campuran dipanaskan hingga mendidih dan mengental

Tuangkan ke dalam wadah hingga menjadi gel ± 2 – 3 liter ekstrak

akar cincau hitam

± 2 – 3 liter ekstrak batang cincau hitam

± 3 – 4 liter ekstrak daun cincau hitam

Tambahkan gula pasir (150 g/liter ekstrak), tapioka (10 g/liter ekstrak), dan air (100 ml/100 g tapioka) (sebagai pelarut)

Analisa Ekstrak : pH dan total padatan terlarut

Analisa gel cincau hitam :

pH, total padatan terlarut, kadar air, warna gel, sineresis,

uniaxial compression test, puncture test, dan uji relaksasi Analisa Ekstrak

+ tapioka + gula : viskositas

22

3.8 Pengukuran Warna

Warna gel cincau hitam dari ekstrak yang berbeda dengan kandungan taipoka 10%

b/v diukur dengan menggunakan chromameter. Pengukuran dilakukan pada tiga titik yang

berbeda yaitu bagian atas, tengah, dan bawah gel. Warna yang terbentuk pada gel cincau hitam dinyatakan dalam L*, a*, dan b* yang disesuaikan dengan diagram warna Hunter

(Gambar 20). Nilai L*menyatakan tingkat kecerahan bahan. Nilai minimum L* adalah 0

yang menggambarkan warna hitam dan nilai maksimum L* adalah 100 yang

menggambarkan kesempurnaan bahan dalam menyebarkan warna. Nilai a* positif menggambarkan warna merah. Nilai a* negatif adalah warna hijau. Nilai b* postif adalah warna kuning dan nilai b* negatif adalah warna biru. Hasil dari pengukuran diplotkan pada diagram warna Hunter. Nilai penting yang berkorelasi dengan warna gel cincau hitam dalam penelitian ini adalah L*.

Gambar 20. Diagram warna Hunter (HunterLab, 2008)

D.

Pengolahan Data

Pembuatan gel cincau hitam dilakukan sebanyak 2 kali ulangan dan setiap pengujian gel – gel yang dihasilkan dari setiap ulangan dilakukan rangkap 3 (triplicate). Data – data yang diperoleh dari setiap pengujian diolah dengan menggunakan Microsoft Excel. Untuk mengetahui besarnya error

pengukuran SEM (standard error of the mean)digunakan dengan rumus :

./0

=

.1

√3 ………..………(9) dimana SD adalah nilai standar deviasi dan m adalah jumlah sampel yang diuji.

IV.

A.

Pembuatan Gel C

Tanaman “janggela cincau hitam kering meru baku yang digunakan dal pada Gambar 21. Setiap seperti kotoran, gumpalan pemisahan antar bagian – bertujuan agar tidak terdap

Hasil sortasi bagian sisa kotoran yang masih dilakukan sebanyak 2 - 3

IV.

HASIL DAN PEMBAHASAN

el Cincau Hitam

elan” yang telah dikeringkan (Mesona palustris BL) ata erupakan bahan baku dalam pembuatan gel cincau hita dalam penelitian ini adalah bagian akar, batang, dan da ap jenis bahan baku kemudian disortasi untuk dipisah lan tanah kering, batu, dan rumput kering secara manual – bagian tanaman cincau kering, yaitu akar, batang, da dapat bagian tanaman lain pada bahan baku yang akan di

Gambar 21. Bahan baku gel cincau hitam

ian – bagian tanaman cincau hitam kering dicuci untuk sih melekat pada bagian tanaman cincau hitam (Ga

kali dengan menggunakan air yang mengalir.

23 atau lebih dikenal dengan itam. Jenis – jenis bahan daun yang dapat dilihat ahkan dari benda asing, ual. Setelah itu dilakukan dan daun. Pemisahan ini

dimasak.

tuk menghilangkan sisa – Gambar 22). Pencucian

Ga Setelah pencucian, dengan menambahkan ai dilakukan dengan perebu pembentuk gel (KPG), ya abu qi berfungsi agar pere Menurut Nusantoro sel tanaman sehingga isi d api kecil selama 3 – 4 jam

Setelah proses pere tanaman cincau hitam. P tanaman cincau hitam dap ulir. Bahan diletakkan ke ampasnya.

Gambar 22. Proses pencucian tanaman cincau hitam

n, bagian tanaman cincau kering dimasukkan ke dalam p air dan air abu qi (Gambar 23). Menurut Widyanin busan dan pengepresan sehingga diperoleh ekstrak ken yaitu suatu hidrokoloid yang termasuk dalam golongan erebusan dalam kondisi basa.

oro (2001), pemanasan dalam larutan basa dapat merus i dalam sel dapat terekstrak keluar. Perebusan dilakukan am. Proses perebusan dapat dilihat di Gambar 24.

Gambar 23. Air abu qi

Gambar 24. Perebusan tanaman cincau hitam

erebusan selesai, hasil ekstrak disaring dan dilakukan pe Proses pengepresan berfungsi agar ekstrak dan air ya apat dikeluarkan. Pengepresan dilakukan dengan mengg ke dalam kain saring agar tidak tercampur antara ekstra

24 m panci untuk diekstraksi ningsih (2007), ekstraksi kental berupa komponen an gum. Penambahan air rusak komponen dinding an dengan menggunakan

pengepresan pada bagian yang tertahan di bagian ggunakan alat pengepres trak yang di pres dengan

Berdasarkan hasil p air sebanyak 5 liter mengh dilihat pada Lampiran 2. daun, ranting, batang, ba merupakan bagian yang m daun dan akar menghasilk dengan referensi dapat dia api yang berbeda – bed dipengaruhi oleh bahan ya jumlah yang berbeda. Dau menahan air lebih banyak lebih sedikit.

Berdasarkan penel cincau hitam adalah 30 – pasir. Namun, adanya pe cincau hitam yang berbed konsentrasi tapioka yang diukur dengan menggu mempengaruhi proses pe menciptakan rasa manis p

Ekstrak cincau h Penambahan tepung tapio Teti dan Ahmadi (2011), menuju fase mengembang Sherrington (1992), granu akan menjadi semakin ke Campuran ekstrak cincau pemanasan. Suhu peman gelatinisasi. Campuran ek dan beberapa saat setelah proses terbentuknya gel c hidrokoloid yaitu sejenis membentuk koloid dan ma

Gel cincau hitam y menghasilkan gel yang tid gel yang kenyal, tidak len b/v (40 g/liter ekstrak) p memiliki bentuk seperti w

il penelitian ini, bagian tanaman cincau seberat 250 gram nghasilkan jumlah ekstrak yang berbeda. Jumlah ekstrak

Menurut Widyaningsih (2007), seluruh bagian tanam bahkan akar dapat dibuat menjadi cincau hitam. Nam g menghasilkan ekstrak gel cincau yang lebih banyak. silkan ekstrak yang lebih banyak dibanding batang. Ad diakibatkan saat proses pemasakan dan pengepresan. Pe beda dapat mempengaruhi laju penguapan sedangkan

yang dipres. Setiap bahan mempunyai berat yang sama aun yang memiliki jumlah paling banyak saat direbus ak dibanding dengan akar dan batang sehingga jumlah a nelitian Utami (2011), formulasi bahan yang dibutuhka – 40 gram tepung tapioka per liter ekstrak cincau hita perbedaan sifat ekstrak dari setiap bagian tanaman m eda pada jumlah tepung tapioka yang sama. Oleh kare ng tepat agar setiap hasil pemasakan ekstrak bagian

gunakan Universal Testing Machine (UTM). Pe

pembentukkan gel. Penambahan gula ke dalam ek s pada gel cincau hitam.

hitam dimasak dengan menambahkan tepung tapi ioka bertujuan agar terjadi proses gelatinisasi sehingga g ), gelatinisasi merupakan fase transisi dalam granula pa ang akibat adanya suhu dan kadar air yang mencukupi nula yang membesar akan membuat campuran air dan p kental saat granula pati pecah dan isinya terdispersi

au hitam, tapioka, dan gula tidak akan membentuk gel anasan diharapkan dapat membantu perubahan tapiok ekstrak cincau hitam yang tidak diberi suhu pemanasa lah didiamkan akan terjadi endapan tepung tapioka (G l cincau hitam juga dipengaruhi oleh ekstrak cincau hi nis gum. Hidrokoloid adalah suatu polimer larut da mampu mengentalkan larutan atau membentuk gel dari l

Gambar 25. Endapan tapioka

yang dihasilkan dari setiap ekstrak cincau hitam berb tidak terlalu kenyal, lengket, dan warna gel yang cokla lengket dan warna gel yang hitam. Penggunaan konsentr

pada ekstrak akar dan batang menghasilkan gel cin i wadah cetakannya (Gambar 26). Hasil pemasakan ber

25 ram yang direbus dengan rak yang dihasilkan dapat aman cincau hitam yaitu amun, daun dan batang ak. Dari hasil penelitian, Ada nya perbedaan hasil Pemasakan dengan nyala kan proses pengepresan ma saat dimasak. Namun, us memiliki kemampuan h air yang menguap akan hkan untuk membuat gel itam dan 150 gram gula menghasilkan sifat gel arena itu, perlu diketahui n tanaman cincau dapat Pemberian gula tidak ekstrak bertujuan untuk apioka dan gula pasir. a gel terbentuk. Menurut pati dari kondisi kristalin pi. Menurut Gaman dan n pati menjadi kental dan si merata ke seluruh air. gel jika tidak diberi suhu ioka agar terjadi proses asan hanya akan teraduk (Gambar 25). Selain itu, hitam yang mengandung dalam air yang mampu ri larutan.

erbeda. Akar dan batang klat. Daun menghasilkan ntrasi tepung tapioka 4% cincau hitam yang tidak bersifat agak kental. Saat

26 wadah dimiringkan, hasil pemasakan ekstrak akan mengalir dengan mudah. Saat dikeluarkan dari wadah, gel cincau hitam yang dapat berdiri tanpa berubah bentuk dari cetakannya belum diperoleh. Gel cincau hitam yang terbuat dari akar dan batang kolaps dari bentuk awal cetakannya. Hasil gel yang terbuat dari daun terbentuk dengan baik dan kenyal. Gel berbentuk seperti wadahnya dan bisa berdiri tanpa berubah bentuk (self-standing gel). Pembuatan gel dengan konsentrasi tepung tapioka 6% b/v (6 g/liter ekstrak) menghasilkan gel cincau hitam yang terbuat dari akar dan batang belum terbentuk dengan bagus (Gambar 27). Namun, gel yang dihasilkan mempunyai sifat cairan yang lebih kental dibandingkan gel dengan kandungan tapioka 4% b/v. Daun menghasilkan gel yang baik pada konsentrasi tapioka 6% b/v. Konsentrasi tepung tapioka ditingkatkan menjadi 8% b/v (8 g/liter ekstrak) (Gambar 28). Gel yang dihasilkan dari akar dan batang bisa terbentuk sesuai wadahnya tetapi belum sempurna, sedangkan ekstrak daun menghasilkan gel yang lebih kenyal pada konsentrasi tapioka 8% b/v dibandingkan konsentrasi tapioka 4% b/v dan 6% b/v. Konsentrasi tepung tapioka 10% b/v (100 g/liter ekstrak) menghasilkan gel yang lebih baik dibanding gel dengan konsentrasi –

konsentrasi tapioka sebelumnya (Gambar 29). Self – standing gel dari semua ekstrak terbentuk dengan

baik. Namun, gel yang terbuat dari ekstrak daun sulit untuk di aduk ketika proses pemasakan sehingga diperlukan mixer agar pengadukan berjalan dengan baik serta menghasilkan gel yang tidak menggumpal saat dituangkan. Gel yang menggumpal saat dituangkan ke dalam wadah akan menimbulkan adanya pori karena gel tidak menyatu dengan baik.

Berdasarkan hasil – hasil tersebut, penggunaan formulasi tepung tapioka yang ditambahkan pada ekstrak tanaman cincau akhirnya dipilih tapioka dengan konsentrasi 10% b/v (100 g/liter ekstrak). Hal ini karena gel cincau hitam yang dihasilkan dapat dibentuk dan dapat berdiri dengan baik (self-standing gel). Namun, gel cincau hitam dari ekstrak akar dan batang dengan konsentrasi tapioka lebih rendah dari 10% b/v pun dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan konsumen.

Gambar 26. Gel cincau hitam dengan konsentrasi 40 gram tepung tapioka/liter ekstrak

27

Gambar 28. Gel cincau hitam dengan konsentrasi 80 gram tepung tapioka/liter ekstrak

Gambar 29. Gel cincau hitam dengan konsentrasi 100 gram tepung tapioka/liter ekstrak

B.

Karakteristik Ekstrak Cincau Hitam

B.1

Nilai pH Ekstrak Cincau Hitam

Ukuran keasaman atau basa suatu larutan dinyatakan dalam pH. Dari hasil penelitian, diketahui nilai pH ekstrak cincau hitam. Nilai pH ekstrak akar, batang, dan daun berturut – turut adalah 7.19 (±0.127), 7.40 (±0.012), dan 6.93 (±0.087). Nilai pH ekstrak akar dan batang menunjukkan bahwa kedua ekstrak tersebut bersifat basa, sedangkan ekstrak daun lebih bersifat netral.

B.2

Total Padatan Terlarut Ekstrak Gel Cincau Hitam

Berdasarkan hasil penelitian, ekstrak cincau hitam dari akar, batang, dan daun mempunyai nilai total padatan terlarut sebesar 0.35 (±0.024) oBrix, 0.65 (±0.024) oBrix, dan 1.05 (±0.024) oBrix. Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa ekstrak daun memiliki nilai total padatan terlarut tertinggi.

80

Lampiran 7.Data puncture test gel cincau hitam

Puncture Test Gel Cincau Hitam , Tapioka 4% b/v Bagian

Tanaman Ulangan

Tinggi Awal Gel (mm)

Load (kgf)

Load

(N) Strain

Stress (kPa)

Rata -Rata Standar Deviasi SEM

Strain Stress (kPa) Strain Stress Strain Stress

Akar U1 32 0.007 0.0686 0.531 0.2757 0.531 0.2816 0 0.0084 0 0.0034

U2 32 0.0073 0.07154 0.531 0.2875

Batang U1 35 0.0067 0.06566 0.486 0.2639 0.474 0.2895 0.0159 0.0362 0.0065 0.0148

U2 36.7 0.008 0.0784 0.463 0.3151

Daun U1 20.7 0.122 1.1956 0.821 4.8055 0.829 4.9039 0.0114 0.1393 0.0047 0.0569

U2 20.3 0.127 1.2446 0.837 5.0024

Puncture Test Gel Cincau Hitam , Tapioka 10% b/v Bagian

Tanaman Ulangan

Tinggi Awal Gel (mm)

Load (kgf)

Load

(N) Strain

Stress (kPa)

Rata -Rata Standar Deviasi SEM

Strain Stress (kPa) Strain Stress Strain Stress

Akar U1 25.3 0.018 0.1764 0.672 0.7090 0.632 0.7287 0.0563 0.0279 0.0230 0.0114

U2 28.7 0.019 0.1862 0.592 0.7484

Batang U1 26 0.021 0.2058 0.654 0.8272 0.667 0.8469 0.0185 0.0279 0.0075 0.0114

U2 25 0.022 0.2156 0.680 0.8666

Daun U1 29 0.22 2.156 0.586 8.6656 0.579 8.8625 0.0098 0.2785 0.0040 0.1137

81 Lampiran 8. Contoh perhitungan puncture test gel cincau hitam

Diketahui :

Penusuk berbentuk kerucut dengan tinggi kerucut 17 mm dan diameter alas kerucut 9 mm.

456789: ;<=98 >5?949@ = A=4 Keterangan : L = panjang

r = jari – jari

s = sisi miring kerucut

dimana , 4 = √:B+ =B

= √17B_{+ 4.5}B = 17.58 88

Maka, 456789: ;<=98 >5?949@ = A , 4.5 , 17.58 = 248.67 88² = 2.488 , 10 L8²

Gel cincau hitam dengan L awal 25.3 mm (Akar, tapioka 10% b/v) ditusuk oleh jarum penusuk. Dari hasil pengujian, diketahui Load yang dihasilkan sebesar 0.018 kgf.

<M = 0.018 @NO , 9.8 Q

1 @NO= 0.1764 Q R:=<7? = ∆

=

ST UU

BV.W UU

=

0.672

R:=544 =

= (

X.STYL Z

B.L[[ \ SX

]^

U

_

)

= 709.003 Q/8

B

= 0.709 @b<

Catatan :

1 kgf = gaya yang diberikan oleh 1 kg massa di gravitasi 9.8 m/s2 1 kgf = 9.8 N

1 N = S cde

82 Lampiran 9. Data sineresis gel cincau hitam

AKAR

Waktu Pengukuran Sineresis (jam)

Laju Sineresis (%) _Laju Sineresis (%)

Standar Deviasi

Standar Error of the Mean

U1 U2

6 1.16 1.41 1.28 0.177 0.072

12 1.99 2.26 2.13 0.191 0.078

24 3.15 3.53 3.34 0.269 0.110

30 4.50 4.96 4.73 0.325 0.133

36 5.55 5.84 5.70 0.205 0.084

48 6.31 6.54 6.43 0.163 0.066

54 7.07 7.43 7.25 0.255 0.104

60 8.05 8.22 8.14 0.120 0.049

72 9.41 9.48 9.45 0.049 0.020

BATANG

Waktu Pengukuran Sineresis (jam)

Laju Sineresis (%) _Laju Sineresis (%)

Standar Deviasi

Standar Error of the Mean

U1 U2

6 1.16 1.29 1.23 0.092 0.038

12 1.98 2.30 2.14 0.226 0.092

24 3.26 3.26 3.26 0.000 0.000

30 3.98 4.44 4.21 0.325 0.133

36 5.03 5.31 5.17 0.198 0.081

48 5.61 5.88 5.75 0.191 0.078

54 6.77 6.81 6.79 0.028 0.012

60 7.63 7.58 7.61 0.035 0.014

72 9.03 8.66 8.85 0.262 0.107

DAUN

Waktu Pengukuran Sineresis (jam)

Laju Sineresis (%) _Laju Sineresis (%)

Standar Deviasi

Standar Error of the Mean

U1 U2

6 0.11 0.19 0.15 0.057 0.023

12 0.21 0.30 0.26 0.064 0.026

24 0.31 0.45 0.38 0.099 0.040

30 0.50 0.61 0.56 0.078 0.032

36 0.64 0.76 0.70 0.085 0.035

48 0.74 0.85 0.80 0.078 0.032

54 0.91 1.05 0.98 0.099 0.040

60 1.08 1.17 1.13 0.064 0.026

83 Lampiran 10. Data kadar air gel cincau hitam

Bagian Tanaman

Kadar Air (%bb) _{Rata -Rata} Kadar Air (%bb)

Standar Deviasi

Standar Error of the Mean

U1 U2

Akar 76.67 77.59 77.13 0.651 0.266

Batang 75.92 77.28 76.60 0.956 0.390

84

Lampiran 11. Data pH gel cincau hitam

Bagian Tanaman

pH Ekstrak pH Gel Cincau Hitam Rata -Rata pH Standar Deviasi Standar Error of the Mean

U1 U2 U1 U2 Ekstrak Gel Cincau

Hitam Ekstrak

Gel Cincau

Hitam Ekstrak

Gel Cincau Hitam

Akar 7.28 7.10 6.88 6.82 7.19 6.85 0.127 0.042 0.052 0.017

Batang 7.39 7.41 7.15 7.26 7.40 7.20 0.012 0.078 0.005 0.032

Daun 6.99 6.86 6.74 6.69 6.93 6.72 0.087 0.033 0.036 0.013

Lampiran 12. Hasil pengukuran warna dengan chromameter

Bagian Tanaman

Nilai Chroma Rata - rata nilai chroma Standar Deviasi Standard Error of the Mean

L* a* b*

L* a* b* L* a* b* L* a* b*

U1 U2 U1 U2 U1 U2

Akar 28.88 29.88 1.27 1.17 2.03 1.83 29.38 1.22 1.93 0.7071 0.073 0.144 0.289 0.030 0.059 Batang 29.99 28.22 1.02 0.94 1.47 1.32 29.10 0.98 1.40 1.2492 0.054 0.104 0.510 0.022 0.042 Daun 30.29 29.24 0.99 1.15 0.86 0.93 29.77 1.07 0.89 0.7377 0.115 0.047 0.301 0.047 0.019

85

Lampiran 13. Data total padatan terlarut gel cincau hitam

Bagian Tanaman

Total Padatan Terlarut (Brix) _{Rata - Rata Total}

Padatan Terlarut (Brix) Standar Deviasi Standard Error of the Mean Ekstrak Gel Cincau Hitam

U1 U2 U1 U2 Ekstrak Gel Cincau

Hitam Ekstrak

Gel Cincau

Hitam Ekstrak

Gel Cincau Hitam

Akar 0.33 0.37 19.70 20.30 0.35 20.00 0.024 0.424 0.010 0.173

Batang 0.63 0.67 18.93 20.20 0.65 19.57 0.024 0.896 0.010 0.366