Optimasi Bahan Emulsi dari Minyak Sawit dengan Tiga Jenis Stabilizer dan Uji Mutu Minuman Emulsinya

OPTIMASI BAHAN EMULSI DARI MINYAK SAWIT
DENGAN TIGA JENIS STABILIZER DAN UJI MUTU
MINUMAN EMULSINYA

RAKI ARDI RUHIYATMAN

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Optimasi Bahan
Emulsi dari Minyak Sawit dengan Tiga Jenis Stabilizer dan Uji Mutu Minuman
Emulsinya adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada 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.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2013
Raki Ardi Ruhiyatman
NIM F24090082

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
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 apapun tanpa izin IPB

ABSTRAK
RAKI ARDI RUHIYATMAN. Optimasi Bahan Emulsi dari Minyak Sawit
dengan Tiga Jenis Stabilizer dan Uji Mutu Minuman Emulsinya. Dibimbing oleh

TIEN R MUCHTADI dan BUDI NURTAMA.
Tujuan penelitian ini adalah memperoleh bahan emulsi dari minyak sawit
yang optimal dengan tiga jenis stabilizer, serta melakukan analisis mutu minuman
emulsi yang mencakup uji hedonik, fisik, dan kimia. Terdapat tiga jenis stabilizer
yang digunakan, yaitu CMC, gelatin, dan gum arab. Optimasi ini menggunakan
metode response surface methodology (RSM). Terdapat dua faktor formula yang
digunakan yaitu minyak pada konsentrasi 30%-70% dan air 30%-70%, serta satu
faktor proses, yaitu jenis stabilizer. Respon yang digunakan yaitu stabilitas emulsi
dan viskositas. Berdasarkan hasil optimasi diperoleh bahan emulsi dengan
komposisi minyak 70%, air 30% dan stabilizer gelatin 0.75%. Bahan emulsi
optimum ini sudah terverifikasi. Bahan emulsi tersebut selanjutnya diolah menjadi
minuman emulsi dengan pembedaan penambahan high fructose syrup (HFS) 10%
dan 15%. Hasil uji hedonik menunjukkan bahwa minuman emulsi dengan
penambahan HFS 15% lebih disukai panelis. Hasil uji fisik minuman emulsi HFS
15% memiliki stabilitas emulsi 97% dan viskositas 325 cP. Hasil uji kimia
minuman emulsi HFS 15% mengandung kadar air 29.7%, kadar abu 0.04%, kadar
lemak 59.76%, kadar protein 0.65%, kadar karbohidrat 9.85%, dan kadar karoten 325.79 ppm.
Kata kunci: HFS, minuman emulsi, RSM, stabilizer

ABSTRACT

RAKI ARDI RUHIYATMAN. Optimation of Emulsified Palm Oil with Three
Types of Stabilizers and Quality Tests of The Emulsion Beverage. Supervised by
TIEN R MUCHTADI and BUDI NURTAMA.
The objective of this research was to obtain the optimal of emulsified palm
oil with three types of stabilizers and to test the quality of emulsion beverage that
include hedonic test, physical, and chemical. There were three stabilizers used:
CMC, gelatin, and gum arabic. Optimation process used response surface
methodology (RSM). This research has two factors of mixture, which were palm
oil concentration 30%-70%, and water concentration 30%-70%, and one factor of
process which was types of stabilizers. There were two responses in this research:
emulsion stability and viscosity. Based on verified optimation result, the
consentration of palm oil, water, and stabilizer of gelatin were 70%, 30%, and
0.75% respectively. Then the optimal of emulsified palm oil processed into
emulsion beverage with addition of HFS 10% and HFS 15%. The result of
hedonic test showed that emulsion beverage with HFS 15% was more liked than
its HFS 10%. The result of physical test showed that emulsion beverage HFS 15%
were emulsion stability 97% and viscosity 325 cP. The result of chemical test
showed that emulsion beverage HFS 15% were moisture 29.7%, ash 0.75%, fat
59.76%, protein 0.65%, carbohydrates 9.85%, and -carotene 325.79 ppm.
Keywords: emulsion beverage, HFS, RSM, stabilizer

OPTIMASI BAHAN EMULSI DARI MINYAK SAWIT
DENGAN TIGA JENIS STABILIZER DAN UJI MUTU
MINUMAN EMULSINYA

RAKI ARDI RUHIYATMAN

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

Disetujui oleh

Dr Nur Wulandari, STP, MSi
Penguji

Judul Skripsi : Optimasi Bahan Emulsi dari Minyak Sawit dengan Tiga Jenis
Stabilizer dan Uji Mutu Minuman Emulsinya
Nama
: Raki Ardi Ruhiyatman
NIM
: F24090082

Disetujui oleh

Prof Dr Ir Tien R Muchtadi, MS
Pembimbing I

Dr Ir Budi Nurtama, MAgr
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Feri Kusnandar, MSc
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya dan shalawat serta salam penulis haturkan kepada junjungan
Nabi Muhammad shalallahu ‘alaihi wassalam sehingga skripsi yang berjudul
“Optimasi Bahan Emulsi dari Minyak Sawit dengan Tiga Jenis Stabilizer dan Uji
Mutu Minuman Emulsinya” berhasil diselesaikan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Tien R. Muchtadi, MS dan
Dr Ir Budi Nurtama, MAgr selaku dosen pembimbing yang telah memberikan
waktu, nasihat, dan bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian
dan skripsi ini dengan sebaik-baiknya.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr Nur Wulandari, STP,
MSi selaku dosen penguji atas masukannya dalam penyempurnaan skripsi ini.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ayahanda Siswandi dan
Ibunda Arlisa Dyahmani yang telah membesarkan dan mendidik penulis dengan

penuh ketulusan dan kasih sayang. Terima kasih kepada adik-adikku Navisah
Dyahmani dan Lailatul Ilhami, serta seluruh keluarga atas doa, dukungan, dan
kasih sayangnya yang tiada putus kepada penulis.
Penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat dan memberikan
konstribusi terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang Ilmu dan
Teknologi Pangan. Terima kasih.

Bogor, Juli 2013
Raki Ardi Ruhiyatman

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

2

Minyak Sawit

2

Karotenoid

3

Homogenisasi

3

Emulsi

4

Minuman Emulsi Minyak Sawit

5

METODOLOGI PENELITIAN

6

Bahan

6

Alat

7

Metode Penelitian

7

Metode Analisis

11

Analisis Data

14

HASIL DAN PEMBAHASAN

15

Penelitian Pendahuluan

15

Penelitian Utama

15

SIMPULAN DAN SARAN

25

Simpulan

25

Saran

26

DAFTAR PUSTAKA

26

LAMPIRAN

29

PR SKRIPSI

36

RIWAYAT HIDUP

39

2

DAFTAR TABEL
Faktor untuk setiap spindle dan speed
14
Komposisi kimia CPO sebelum dan setelah proses degumming
15
Hasil analisis ragam (ANOVA) tiap faktor respon CMC
16
Model ordo terpilih dan persamaan polinomial tiap respon CMC
17
Hasil analisis ragam (ANOVA) tiap faktor respon gelatin
18
Model ordo terpilih dan persamaan polinomial tiap respon gelatin
18
Hasil analisis ragam (ANOVA) tiap faktor respon gum arab
19
Model ordo terpilih dan persamaan polinomial tiap respon gum arab
19
Bahan emulsi terpilih hasil optimasi menggunakan DX7
21
Perbandingan nilai pengukuran dengan nilai prediksi produk emulsi -------optimal
22
11 Komposisi kimia minuman emulsi (basis basah)
24
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

DAFTAR GAMBAR
1 Struktur molekul karotenoid
2 Bagan alir proses pembuatan minuman emulsi dari minyak sawit
merah
3 Stabilizer CMC (a), gelatin (b), dan gum arab (c)
4 Diagram alir proses degumming CPO
5 Bagan alir proses pembuatan bahan emulsi dari minyak sawit
6 Bagan alir proses pembuatan minuman emulsi dari minyak sawit
7 Grafik model respon stabilitas emulsi dan viskositas minuman emulsi
dengan stabilizer CMC
8 Grafik model respon stabilitas emulsi dan viskositas minuman emulsi
dengan stabilizer gelatin
9 Grafik model respon stabilitas emulsi dan viskositas minuman emulsi
dengan stabilizer gum arab
10 Produk emulsi optimal
11 Grafik skor rataan kesukaan pada berbagai atribut

3
-------6
7
8
8
9
-------17
-------19
-------20
21
23

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Data stabilitas dan viskositas bahan emulsi stabilizer CMC
Data stabilitas dan viskositas bahan emulsi stabilizer gelatin
Data stabilitas dan viskositas bahan emulsi stabilizer gum arab
Contoh form uji hedonik
Hasil uji t berpasangan atribut rasa minuman emulsi
Hasil uji t berpasangan atribut warna minuman emulsi
Hasil uji t berpasangan atribut aroma minuman emulsi
Hasil uji t berpasangan atribut tekstur (kekentalan) minuman emulsi
Hasil uji t berpasangan atribut overall minuman emulsi
Perhitungan AKG vitamin A minuman emulsi per takaran saji (5 g)

29
29
29
30
31
32
33
34
35
35

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kelapa sawit memegang peranan cukup strategis dalam perekonomian
Indonesia, terutama dari sektor nonmigas. Komoditas ini mempunyai prospek yang
cerah sebagai sumber devisa negara. Komoditas kelapa sawit, baik berupa bahan
mentah maupun hasil olahannya, menduduki peringkat ketiga penyumbang devisa
nonmigas terbesar bagi negara setelah karet dan kopi (Sastrosayono 2009).
Sebagai penghasil minyak nabati yang dapat diandalkan, kelapa sawit kini
menjadi tanaman primadona yang memiliki nilai jual yang cukup tinggi. Potensi
produksi minyak nabati tersebut per hektar mencapai 6 ton per tahun, bahkan lebih.
Jika dibandingkan dengan tanaman penghasil minyak lainnya (4.5 ton per tahun),
tingkat produksi ini termasuk tinggi.
Minyak nabati yang dihasilkan dari pengolahan buah kelapa sawit berupa
minyak sawit mentah (CPO atau Crude Palm Oil) yang berwarna kuning dan
minyak inti sawit (PKO atau Palm Kernel Oil) yang tidak berwarna atau jernih
(Sastrosayono 2009). Produksi CPO di Indonesia menurut Ditjenbun (2010) telah
mencapai 19.85 juta ton, adapun tahun 2012 diprediksi telah mencapai 23 juta ton.
Dengan data-data tersebut di atas, maka strategi pengembangan industri kelapa
sawit di Indonesia di masa mendatang harus mengacu pada potensi keragaman yang
dimiliki oleh minyak sawit itu sendiri.
Keunggulan minyak sawit dibandingkan dengan minyak nabati lainnya
adalah kandungan mikronutriennya cukup tinggi serta biaya produksi yang rendah.
Menurut Basiron (2004) minyak sawit mengandung 1% komponen minor,
diantaranya adalah karotenoid, vitamin E, dan sterol.
Komponen mikro tersebut sangat bermanfaat bagi kesehatan tubuh terutama
untuk menjaga kesehatan mata karena menurut Sumarna (2006) keunikan minyak
kelapa sawit dibandingkan dengan minyak lain adalah kandungan -karotennya
yang sangat tinggi, setara dengan 60.000 IU aktifitas vitamin A. Adapun kandungan
tokoferolnya bermanfaat sebagai antioksidan serta sebagai sumber vitamin E
(Nagendran et al. 2000).
Menurut Ball (2000) -karoten merupakan karotenoid utama yang memiliki
aktivitas provitamin A yang berfungsi untuk penglihatan, diferensiasi jaringan,
reproduksi, serta imunitas. Kandungan -karoten yang tinggi pada minyak sawit
menyebabkan minyak sawit potensial untuk dikembangkan sebagai salah satu
pangan fungsional sumber provitamin A. Data WHO (2009) menunjukkan bahwa
di Indonesia tingkat prevalensi serum retinol f”. Proses pertama model
ordo yang dipilih adalah model yang memiliki nilai “prob>f” lebih kecil atau sama
dengan 0.05 (signifikan). Pada proses kedua model ordo yang dipilih adalah model
yang tidak memiliki lack of fit atau lebih besar atau sama dengan 0.1 (tidak
signifikan). Proses yang ketiga berdasarkan model summary statistic. Parameter
yang dilihat untuk menentukan model terbaik adalah model yang mempunyai
“Adjusted R-Squared” dan “Predicted R-Squared” maksimum (mendekati 1.0)
Berdasarkan ketiga proses tersebut, program DX7 akan memberikan saran
model polinomial dengan ordo terbaik untuk masing-masing respon. Program DX7
menggunakan tabel fit summary untuk memilih model terbaik. Selanjutnya program
DX7 menampilkan hasil analisis ragam atau ANOVA. Suatu faktor respon
dikatakan berbeda nyata (signifikan) pada taraf signifikansi 5% apabila nilai
“prob>f” hasil analisis lebih kecil atau sama dengan 0.05. Faktor respon yang
signifikan dapat digunakan sebagai model prediksi pada tahap optimasi. Faktorfaktor respon tersebut selanjutnya digunakan sebagai model prediksi untuk
mendapatkan bahan emulsi yang optimal. Pada akhir analisis setiap respon akan
ditampilkan grafik yang memberikan gambaran pengaruh komponen-komponen
terhadap respon yang dihasilkan.
Tahap Optimasi
Tujuan dari optimasi adalah meminimumkan usaha yang diperlukan atau
biaya operasional dan memaksimumkan yang diinginkan. Penelitian ini memiliki
sasaran menghasilkan produk bahan emulsi yang memiliki stabilitas dan viskositas
yang sesuai kisaran tertentu. Berdasarkan dua varibel respon tersebut, akan ada
faktor yang dominan atau penting dan faktor yang kurang penting untuk
menentukan bahan emulsi yang paling optimal. Terdapat kriteria-kriteria tertentu
yang bisa dipilih antara lain, target (titik yang hendak dicapai), in range (dalam
kisaran tertentu), maximize (maksimum atau batas atas limit), ataupun minimize
(minimum atau batas bawah limit). Program DX7 juga telah menyediakan skala
kepentingan (importance) suatu respon terhadap optimasi yang diinginkan. Pada

11
kolom importance terdapat pilihan tanda positif (+), mulai dari positif 1 (+) hingga
positif 5 (+++++). Semakin tinggi skala kepentingan respon yang diukur terhadap
produk, semakin banyak tanda (+) yang harus diberikan. Pada penelitian ini respon
stabilitas emulsi dioptimalkan dengan kriteria in range (95-100), yaitu positif 3
(+++), begitu pula dengan respon viskositas yang dioptimalkan dengan kriteria
target (1000), yaitu positif 3 (+++). Alasan pemilihan tingkat kepentingan tersebut
didasarkan pada sifat-sifat bahan emulsi yang stabil serta memiliki kekentalan yang
medium. Semakin stabil suatu produk emulsi, maka semakin baik stabilizer tersebut
bisa mempertahankan kondisi emulsi tetap menyatu.
Tahap Verifikasi
Setelah program DX7 merekomendasikan bahan emulsi optimum terpilih
dengan nilai desirability yang tertinggi, lalu dilakukan pembuktian terhadap dugaan
nilai dari respon-respon yang diberikan program tersebut. Tujuan verifikasi ini
adalah memberikan bukti bahwa tahapan proses dalam pembuatan bahan emulsi ini
benar-benar menghasilkan nilai respon yang masuk dalam kisaran nilai yang
ditentukan program DX7.
Tahap Analisis Fisikokimia Minuman Emulsi
Tahap analisis fisikokimia ini berupa analisis stabilitas emulsi, viskositas,
proksimat dan kadar -karoten pada minuman emulsi setelah dilakukan uji hedonik
minuman emulsi dengan penambahan HFS dan flavor nanas yang ditentukan
menggunakan uji sensori berdasarkan tingkat kesukaan panelis.
Metode Analisis
Analisis Kadar Air, Metode Oven (AOAC 1995)
Sampel sejumlah 3-5 g ditimbang dan dimasukkan dalam cawan yang telah
dikeringkan dan diketahui bobotnya. Kemudian sampel dan cawan dikeringkan
dalam oven bersuhu 105oC selama 6 jam. Cawan didinginkan dan ditimbang,
kemudian dikeringkan kembali sampai diperoleh bobot tetap. Kadar air sampel
dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Kadar air (g 00g basis basah)
Keterangan:
W
W1
W2

(

β)

x 00

= bobot contoh sebelum dikeringkan (g)
= bobot contoh + bobot cawan kosong sesudah dikeringkan (g)
= bobot cawan kosong (g)

Analisis Kadar Abu, Metode Gravimetri (SNI 01-2891-1992)
Cawan porselin kering ditimbang, kemudian 2-3 g contoh ditimbang ke dalam
cawan porselin tersebut. Karena sampel berbentuk cairan, air dalam contoh
diuapkan dahulu ke dalam oven sampai kering. Contoh dimasukkan ke dalam tanur
listrik, kemudian dipanaskan pada suhu maksimum 550oC sampai pengabuan
sempurna. Setelah pengabuan selesai, cawan contoh didinginkan di dalam
desikator, kemudian ditimbang sampai diperoleh bobot tetap.

12
Kadar abu (g 00g basis basah)
Keterangan:
W
W1
W2

(

β)

x 00

= bobot contoh sebelum diabukan (g)
= bobot contoh + cawan sesudah diabukan (g)
= bobot cawan kosong (g)

Analisis Kadar Protein, Metode Kjeldahl (AOAC 1995)
Sebanyak 0,1-0.25 g contoh ditimbang di dalam labu Kjeldahl, lalu ditambahkan
1.0 + 0.1 g K2SO4, 40 + 10 ml HgO, dan 2.0 + 0.1 ml H2SO4, selanjutnya contoh
dididihkan sampai cairan jernih kemudian didinginkan. Larutan jernih ini
dipindahkan ke dalam alat destilasi secara kuantitatif. Labu Kjeldahl dibilas dengan
1-2 ml air destilata, kemudian air cuciannya dimasukkan ke dalam alat destilasi,
pembilasan dilakukan sebanyak 5-6 kali. Ditambahkan 8-10 ml larutan 60% NaOH
– 5% Na2S2O3.5H2O ke dalam alat destilasi. Kemudian dilakukan destilasi selama
15 menit atau sampai volume larutan dalam wadah penampung mencapai 50 ml.
Destilat ditampung dalam wadah penampung yang berisi 5 ml asam borat yang
telah dicampur dengan 2 - 4 tetes indikator MB:MM. Larutan yang diperoleh dari
proses destilasi kemudian dititrasi dengan HCl 0.02 N sampai terjadi perubahan
warna dari hijau menjadi abu-abu. Volume dicatat untuk digunakan dalam
perhitungan kadar protein. Volume HCl yang digunakan untuk titrasi blanko,
diperoleh dengan prosedur yang sama namun sampel diganti dengn air destilata.
Kadar protein dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
Kadar protein (%bb)

(

Cl

blanko) x
Cl x 4.007 x FK
x 00
Bobot contoh (mg)

Keterangan:
FK = Faktor konversi yaitu 6.25
Analisis Kadar Lemak, Metode Soxhlet (SNI 01-2891-1992)
Labu lemak dikeringkan dalam oven bersuhu 105oC selama sekitar 15 menit,
lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang (W2). Sebanyak 1-2 g contoh
ditimbang dan dimasukkan ke dalam selongsong kertas saring yang dialasi dengan
kapas (W). Setelah itu selongsong kertas yang berisi contoh disumbat dengan
kapas, lalu dikeringkan dalam oven pada suhu tidak lebih dari 80oC selama ± 1 jam.
Selongsong kertas yang sudah dikeringkan kemudian dimasukkan ke dalam alat
soxhlet yang telah dihubungkan ke labu lemak. Lemak dalam contoh diekstrak
dengan heksana selama ± 6 jam. Heksana disuling dan ekstrak lemak dikeringkan
dalam oven pengering pada suhu 105oC, didinginkan pada desikator, lalu
ditimbang.
Kadar lemak g 00g basis basah
Keterangan:
W
W1
W2

β

= bobot contoh (g)
= bobot labu lemak+lemak hasil ekstraksi (g)
= bobot labu lemak kosong (g)

x 00

13
Kadar Karbohidrat, Metode by difference (AOAC 1995)
Kadar karbohidrat dihitung sebagai sisa dari kadar air, abu, lemak dan
protein. Pada analisis ini diasumsikan bahwa karbohidrat merupakan bobot sampel
selain air, abu, lemak dan protein. Perhitungan kadar karbohidrat dengan metode by
difference menggunakan persamaan sebagai berikut:
Kadar karbohidrat (%) = 100 – (kadar air + kadar abu + kadar protein +
kadar lemak)
Analisis β-Karoten, Metode HPLC (Parker 1999)
Sebanyak 0.5-2 g sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi bertutup,
kemudian ditambahkan 10 ml larutan KOH 5% dalam metanol kemudian divorteks.
Setelah itu, gas nitrogen dihembuskan ke dalam tabung reaksi selama 30 detik lalu
ditutup untuk mencegah terjadinya oksidasi -karoten. Larutan dipanaskan dalam
waterbath 65oC selama 30 menit, lalu didinginkan. Setelah itu, ditambahkan 5 ml
air, kemudian divorteks. Selanjutnya, ditambahkan 10 ml heksana kemudian
vorteks selama 30 detik, ditunggu hingga larutan dalam tabung terpisah menjadi
dua fraksi, lalu diambil larutan pada fraksi heksana (bagian atas) dan dipindahkan
ke tabung reaksi lain sambil dilewatkan pada kertas saring yang telah diberi natrium
sulfat anhydrous. Langkah ini dilakukan sebanyak 3 kali. Fraksi heksana yang
terkumpul diuapkan dengan gas nitrogen hingga kering. Analat kering yang
diperoleh dilarutkan dengan 1000 µl fase gerak untuk menghindari terjadinya
tailing pada kromatogram.
Selanjutnya, larutan sampel diinjeksikan ke HPLC. Volume larutan sampel
yang diinjeksi minimal 2 kali volume sampel loop (20 µl), yaitu 40 µl. Selanjutnya,
dilakukan persiapan larutan standar dan pembuatan kurva standar, yaitu seri
pengenceran 5x, 10x, 20x, 50x, dan 100x dibuat dari larutan standar -karoten
konsentrasi 440 µg/ml dalam basis 1000 µl. Setiap larutan standar diinjeksikan ke
HPLC, minimal 2 kali volume sampel loop (20 µl), yaitu 40 µl. Hubungan antara
luas peak yang terbaca dengan konsentrasi larutan yang diinjeksikan kemudian
diplotkan, dimana luas peak sebagai sumbu y dan konsentrasi larutan sebagai
sumbu x. Kemudian peak -karoten pada sampel diidentifikasi dengan
mencocokkan waktu retensi peak sampel dengan waktu retensi standar -karoten.
Luas area peak -karoten pada sampel dicatat dan dimasukkan ke dalam persamaan
kurva standar untuk memperoleh konsentrasi -karoten sampel dari kurva standar
(µg/ml).
Stabilitas Emulsi, Metode Yasumatsu (Shyu dan Sung 2010)
Pengukuran stabilitas emulsi dengan metode ini berdasarkan pada
kemampuan pembentukan emulsi setelah dilakukan pemanasan dan sentrifugasi.
Prosedur penentuannya adalah sampel emulsi dipanaskan dalam penangas air
bersuhu 80oC selama 30 menit, kemudian disentrifugasi pada kecepatan 2700 rpm
selama 10 menit. Volume campuran yang masih membentuk emulsi diukur dan
stabilitas emulsi ditetapkan dengan persamaan sebagai berikut:
Stabilitas emulsi %

olume campuran yang teremulsi ml
x 00
olume total campuran ml

14
Viskositas, Metode Viskometri (Shyu dan Sung 2010)
Pengukuran viskositas bahan emulsi dan minumannya dilakukan dengan
menggunakan alat Viskometer (Model RTV, Brookfield Engineering Labs., Inc.,
Middleboro, MA, USA). Sejumlah sampel (± 300 ml) dimasukkan ke dalam wadah
khusus pada alat Viskometer. Pengukuran viskositas dilakukan pada suhu 25oC.
Prinsip pengukuran viskositas dengan alat ini adalah mengukur besarnya hambatan
akibat kekentalan suatu fluida yang dialami oleh silinder atau piringan ketika
berputar dalam fluida yang diukur.
Silinder yang berputar dalam suatu fluida (sampel) disebut dengan spindle.
Alat ini terdiri atas 4 jenis yang dibedakan berdasarkan ukurannya. Spindle nomor 1
merupakan spindle yang berukuran paling besar, sedangkan spindle nomor 4
berukuran paling kecil. Semakin kental suatu fluida, maka ukuran spindle yang
digunakan semakin kecil. Perputaran pada viscometer dapat diatur sesuai dengan
sampel yang digunakan. Pengaturan spindle dan speed harus sesuai agar dial
reading dapat terbaca. Berikut ini persamaan untuk mengukur viskositas.
Viskositas (cP) = dial reading x faktor
Nilai faktor dipengaruhi oleh spindle dan speed yang digunakan. Berikut nilai
faktor untuk setiap spindle dan speed yang digunakan (Tabel 1).
Tabel 1 Faktor untuk setiap spindle dan speed
Speed
0.3
1.5
3
6
12
30
60

1
200
100
40
20
10
5
1

Spindle
2
3
1K
4K
500
2K
200
800
100
400
50
200
25
100
5
20

4
20K
10K
4K
2K
1K
500
100

Keterangan: K = 1000

Analisis Sensori, Uji Hedonik (Waysima dan Adawiyah 2011)
Pengujian organoleptik dilakukan setelah sampel dibuat atau pada awal
penyimpanan dengan uji penerimaan berupa uji kesukaan (hedonik) terhadap
kriteria mutu minuman emulsi. Atribut yang diuji adalah rasa, aroma, warna,
tekstur (kekentalan), dan penampakan umum (overall). Panelis yang digunakan
adalah panelis tidak terlatih berjumlah 70 orang. Tingkat skala hedonik mulai dari
sangat suka (skala numerik = 7), suka (6), agak suka (5), netral (4), agak tidak suka
(3), tidak suka (2), dan sangat tidak suka (1). Hasil uji hedonik ditabulasikan dalam
tabel, kemudian dilakukan analisis uji t (paired sample test) menggunakan program
statistik, yaitu SPSS 20.0 untuk melihat signifikansi perbedaan kedua sampel.
Analisis Data
Pengolahan data
bahan
emulsi
menggunakan
program
Design Design
Expert
dataoptimasi
optimasi
bahan
emulsi
menggunakan
program
V.7,
uji hedonik
dianalisis
dengan
uji uji
t pada
Expertadapun
V.7, adapun
uji hedonik
dianalisis
dengan
t padataraf
taraf signifikansi
signifikansi 5%
menggunakan program
programSPSS
SPSS
sedangkan
data
yangdiolah
lainnya diolah
20.0,20.0,
sedangkan
data yang
lainnya
menggunakan nilai rata-rata dan simpangan baku dengan program Microsoft Office
Excel 2013.

15

HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui karakteristik kimia
minyak sawit yang digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan bahan emulsi.
Karakteristik kimia tersebut meliputi kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar
protein, kadar karbohidrat, dan kadar -karoten minyak sawit.
Minyak sawit yang digunakan merupakan minyak sawit crude palm oil
(CPO) yang diperoleh dari PT. Sinar Meadow Internasional Indonesia. Minyak
CPO ini sebelum digunakan sebagai campuran dalam pembuatan bahan emulsi,
terlebih dahulu dilakukan degumming (pemisahan gum).
Degumming merupakan suatu proses pemisahan getah atau lendir yang terdiri
dari fosfolipid, protein, residu, karbohidrat, air dan resin. Umumnya proses ini
dilakukan dengan teknik dehidrasi gum atau kotoran lain agar bahan tersebut
mudah terpisah dari minyak, kemudian disusul dengan proses sentrifugasi (Ketaren
2008). Komponen-komponen fosfatida membentuk lendir (gum) pada CPO dan
tidak dikehendaki karena trigliserida akan terhidrasi sehingga menimbulkan emulsi
pada saat pengolahannya, mempersulit adsorbsi tanah pemucat. Fosfatida yang
terlarut dalam minyak dapat dipisahkan dengan menyalurkan uap air panas ke
dalam minyak sehingga terpisah dari minyak, sedangkan fosfatida yang tidak larut
air dapat dipisahkan dengan penambahan asam fosfat (H3PO4). Hasil analisis
karakteristik kimia minyak sawit dapat dilihat pada Tabel 2.
Hasil analisis menunjukkan bahwa setelah proses degumming terjadi
penurunan kadar protein, karbohidrat, dan -karotennya. Penurunan kadar protein,
dan karbohidrat ini disebabkan karena lendir pada minyak awal yang juga
mengandung kedua zat tersebut mengalami pemisahan dengan adanya proses
degumming, sedangkan penurunan jumlah -karoten disebabkan oleh proses
pemanasan yang terjadi selama degumming. Beta karoten merupakan bagian dari
karotenoid. Karotenoid memiliki ikatan rangkap terkonjugasi yang menyebabkan
karotenoid sangat sensitif terhadap degradasi oksidatif ketika berhubungan dengan
udara dan panas. Oksidasi karotenoid dipercepat dengan adanya sinar (Purnamasari
et al. 2013).
Tabel 2 Komposisi kimia CPO sebelum dan setelah proses degumming
Sampel
Sawit A
Sawit B

Kadar
protein
(%)
0.13±0.00 0.02±0.00 99.48±0.02 0.22±0.00
0.16±0.00 0.00±0.00 99.76±0.09 0.00±0.00
Kadar
air (%)

Kadar
abu (%)

Kadar
lemak (%)

Kadar

Kadar KH
(by diff) (%)

-karoten
(ppm)

0.15±0.00
0.08±0.00

366.18±2.96
290.55±0.66

Keterangan: KH = Karbohidrat A. Minyak CPO awal B. Minyak CPO hasil degumming

Penelitian Utama
Penelitian utama merupakan tahap untuk menentukan optimasi bahan emulsi
minyak sawit dengan tiga jenis stabilizer (CMC, gelatin, dan gum arab). Pemilihan

16
jenis-jenis stabilizer tersebut berdasarkan kemampuannya yang baik sebagai
penstabil. CMC merupakan turunan selulosa yang larut dalam air, selain itu CMC
juga memiliki kemampuan sebagai pengental, pengikat, penstabil, dan penahan air
(Tan et al. 2008). Gelatin mempunyai sifat-sifat antara lain hampir tidak berasa,
tidak berbau, tidak berwarna atau berwarna kuning kecoklatan, dan larut dalam air.
Sifat-sifat yang dimiliki gelatin tersebut menyebabkan gelatin lebih disukai
dibandingkan bahan-bahan pembentuk gel lain seperti karagenan (Maryani et al.
2010). Gum arab merupakan polisakarida komposit alami yang berasal dari pohon
akasia. Di antara gum yang lain, gum arab merupakan jenis gum yang terbaik. Gum
arab berfungsi sebagai penstabil yang baik dalam produk makanan, serta larut
dalam air (Dror et al. 2006). Kemudian bahan emulsi optimal diolah menjadi
minuman emulsi dan dilakukan uji hedonik (kesukaan) untuk mengetahui kesukaan
panelis. Minuman emulsi yang terpilih dari uji hedonik selanjutnya dilakukan uji
fisik yaitu analisis stabilitas emulsi dan viskositas, serta uji kimia yaitu analisis
kadar air, abu, protein, lemak, karbohidrat, dan kadar -karotennya.
Tahap Analisis Respon Bahan Emulsi
Terdapat enam model polinomial pada program DX7 yang tersedia untuk
setiap respon. Namun, model polinomial tersebut merupakan gabungan dari mix
order (mean, linear, quadratic, dan cubic) dan process order (mean dan main
effect). Program DX7 merekomendasikan model yang paling sesuai untuk setiap
respon. Model tersebut dapat menampilkan hasil analisis ragam atau ANOVA.
Suatu faktor respon dapat dikatakan berbeda nyata (signifikan) pada taraf
signifikansi 5% bila nilai “prob>f” hasil analisis lebih kecil atau sama dengan 0.05.
Faktor-faktor respon tersebut selanjutnya digunakan sebagai model prediksi untuk
mendapatkan bahan emulsi optimal.
Analisis Respon Bahan Emulsi dengan Stabilizer CMC
Berdasarkan data hasil pengujian yang dapat dilihat pada Tabel 3 dan 4,
diketahui bahwa hasil uji sidik ragam (ANOVA) pada taraf signifikansi 5%
menunjukkan bahwa model yang direkomendasikan, yaitu perpaduan antara cubic
dan main effect adalah signifikan, dengan nilai “prob>f” stabilitas emulsi lebih kecil
dari 0.05 (f” stabilitas emulsi lebih kecil dari 0.05
(0.0024). Persamaan di atas juga menunjukkan bahwa nilai viskositas akan
meningkat seiring dengan peningkatan air serta interaksi antara minyak, air, dan
CMC, sedangkan minyak dan interaksi antara minyak dan CMC dapat menurunkan
viskositas.
Tabel 3 Hasil analisis ragam (ANOVA) tiap faktor respon untuk stabilizer CMC
Respon
Stabilitas
Emulsi
Viskositas

Jumlah
Kuadrat

Derajat
Bebas

Kuadrat
Tengah

F
Hitung

Nilai P
Prob>f

Keterangan

7724.84

4

1931.21

227.37