Pembuatan Tepung Beras Kaya Protein (BRP) Menggunakan Enzim Amilase dalam Skala Pilot Plant
KarJa kecil ini kupersen~hahkanuntuk :
Bapak. Ihu. m;bc Pur, Pud,ji, hp~tngdan Ninp
tercinta
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)
R?ENG(;UNAKAN ENZThI a-AMILASE I)AI,ARI SKALA P I L O T P U N T
Sehagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANKAN
pada Jurusan TEKNOLOGI lNDUSTRI PEKlrANJAN.
Fakultas Teknologi Perta~iian.
Institut Pertanian Bogor
1993
JURUSAN TEKNOIAGI INIIUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNQLOGl PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)
MENGGUNAKAN ENZIM a-AMILASE DALAM SKALA PILOT PLANT
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian.
Institut Pertanian Bogor
Oleh
INDAH SULISTIO RlNl
F 25 0677
Dilahirkan pada tanggal 2 Juli 1970
di Pemalang
Tanggal lulus : 1 September 1993
Disettr-jui,
Dr. Ir .A. Aziz Darwis. MSc.
ir. M. Nahil. MSc.
Dosm Pembimbing I1
Pernhirnhing Ill
Indah Sulistio
25 0677.
Rini. F
Pembtfatan Tepunq
Beras
Kaya Protein (BKP) Menqgunakan Enzim a-amilase dalam Skala
Pilot
Plant.
Di
Muhammad Nabil dan
bawah bimbingan
Djoko
Abdul
Aziz
Darwis,
Said Damardjati.
RINGKASAN
Protein
beras mempunyai nilai gizi terbaik
serelia
protein
cukup rendah (6.9
lainnya, namun kandungannya dalam
-
Protein-
Advisory Group (1971) sebesar 15 persen.
Penqqu-
naan tepunq beras sebagai bahan makanan bayi tanpa
bahan
qizi
sumber protein lainnya akan
kekurangan
konsentrat protein
Protein
atasi
beras
11.6%), sehinqqa belum memenuhi batas
minimal kadar pr0tei.n untuk makanan bayi menurut
calory
diantara
protein.
menimbulkan
Pembuatan
tepunq
yang dikenal dengan
(BKP) merupakan
penammasalah
beras
ber-
tepunq Beras Kaya
salah satu usaha
untuk
menq-
masalah tersebut, sekaliqus sebaqai alternatif
pe-
manfaatan beras jika terjadi surplus produksi.
Prinsip
pembuatan tepung BKP adalah
pemisahan
pati
yanq terhidrolisa secara enzimatis, sehingqa protein
be-
ras terkonsentrasi bersama baqian pati yang tidak
drolisa
terhi-
dan proporsinya meninqkat.
Tujuan
penelitian ini adalah untuk mendapatkan
kon-
disi terbaik pembuatan tepunq BKP skala laboratorium, mempelajari
penerapan kondisi terbaik skala laboratorium
ke
skala
pilot
plant dan untuk memperoleh
parameter
peng-
gandaan ke skala industri.
Konsentrasi suspensi tepung 10 persen, waktu
lisa 5 menit dan jumlah enzim 6.00 x
dipilih sebagai kondisi
unit/ml suspensi
terbaik dalam skala laboratorium.
Namun dalam penelitian lanjutan digunakan waktu
15
menit.
dengan
Pada kondisi tersebut dihasilkan
kadar
hidro-
protein 18.96 persen,
hidrolisa
tepung
rendemen
BKP
BKP
45.13
persen dan rendemen protein 79.91 persen.
Peningkatan
skala percobaan 3.75 kali dari
tian pendahuluan pada penelitian
tepung BKP denqan kadar
persen, rendemen BKP
rendemen
lanjutan I
peneli-
menghasilkan
protein lebih rendah yaitu
16.31
lebih tinggi yaitu 52.94 persen
dan
protein lebih rendah yaitu 72.10 persen.
Percobaan skala pilot plant A (peningkatan skala percobaan 15.67 kali dari penelitian lanjutan I), dengan persamaan kondisi geometris alat hidrolisa dan tenaga per
u-
nit volume yang diterima cairan menghasilkan kadar protein
15.30
persen,
rendemen
BKP 39.91
persen
dan
rendemen
protein 68.62 persen lebih rendah dari skala lanjutan I.
skala pilot plant B, dimana
Pada
alat
kondisi
hidrolisa dan tenaga per unit volume
yang
geometris
diterima
cairan tidak sama dengan penelitian lanjutan I, penerapan
kondisi
BKP
sen.
terbaik skala laboratorium
dengan
kadar protein
Rendemen BKP (28.45%),
menghasilkan
tepung
yang lebih tinggi 20.22
dan
rendemen protein
per56.65
persen
lebih rendah dari skala laboratorium maupun
dari
skala pilot plant A.
Penggunaan
konsentrasi suspensi tepung
lebih
besar
10 persen pada skala pilot plant B diikuti oleh
dari
ningkatan
kadar protein, rendemen BKP
tein.
Pada konsentrasi 15 persen
dengan
kadar
protein 21.44 persen,
dan
rendemen protein 66.42
persen,
pe-
dan rendemen
diperoleh
pro-
tepung
rendemen
BKP
persen.
BKP
30.33
Penurunan
waktu hirolisa sampai 10 menit, dan penurunan jumlah enzim
sampai
dengan 1.92 x
tepung
BKP
skala
suspensi
dengan rendemen BKP yang cukup
persen, namun
Pada
unit/ml
menghasilkan
tinggi
36.58
kadar proteinnya lebih rendah 18.85 persen.
pilot
plant B kondisi
ini
dipilih
sebagai
kondisi terbaik.
Daya serap air tepung BKP lebih besar dari daya serap
air
tepung beras biasa,
namun lebih rendah
bubur bayi komersial Cerelac.
terjadi
pada konsentrasi yang lebih
dengan konsentrasi pembentukan
yi
Pembentukan
komersial
Cerelac, namun
dari
tepung
gel tepung BKP
rendah
dibandingkan
gel untuk tepung bubur balebih
tinggi
dibandingkan
dengan
konsentrasi pembentukan gel untuk
Tepung
BKP memiliki densitas kamba yang lebih rendah
bandingkan
tepung
dengan tepung beras biasa, namun lebih
beras
.
di-
tinggi
dibandingkan dengan tepung bubur bayi komersial cerelac.
Kehilangan
skala
selama proses produksi yang terjadi
pilot plant lebih besar dari kehilangan pada
pada
skala
laboratorium.
Kehilangan terbesar pada skala pil-ot plant
terjadi pada tahap pengeringan diikuti oleh tahap pemisahan.
Secara
teknologi
pembuatan tepung BKP
dalam
besar dapat dilaksanakan dan mutu tepung BKP yang
skala
dipero-
leh tidak jauh berbeda dengan mutu tepung BKP skala
labo-
ratorium.
pilot
plant
Peralatan
pembuatan tepung
BKP
skala
yang terdapat pada Balai Penelitian Tanaman
Sukamandi
perkecil
masih harus dirancang
dengan tepat untuk
Pangan
mem-
kehilangan produksi sehingga dapat digunakan se-
bagai percontohan untuk skala industri.
MATA PEIVGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan kekuatan pada penulis untuk menyelesaikan penelitian
di Balai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi dan menyusun
skripsi ini secepatnya.
Penyusunan skripsi berdasarkan data-data yang diperoleh selama penelitian dan studi pustaka.
Skripsi se-
bagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor .
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
kepada Dr. Achmad Mudzakkir Fagi (kepala Balai Penelitian
Tanaman Pangan Sukamandi) dan Ir. Rob. Mud jisihono, MS.
(kepala laboratorium kimia Balai Penelitian Tanaman Pangan
~ukamandi) yang telah mengijinkan penulis untuk melakukan
penelitian di Ralai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada
Dr. Ir. Abdul Aziz Darwis, MSc., Ir. Muhammad Nabil, MSc.
dan Dr. Ir. Djoko Said Damardjati, MS. atas bimbinqan yanq
telah diberikan, baik pada saat penyusunan proporsal penelitian, pelaksanaan penelitian maupun penyusunan skripsi.
Kepada Ir. Liesbetini Hartoto, MS. terima kasih atas
saran yang telah diberikan selama penyusunan proporsal
penelitian, serta atas kesediaanya menguji penulis.
Se-
lanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada
Ir. E.Y. Purwani dan Ir. Kunda D.M. atas bimbingan dan
bantuan yang telah diberikan selama penelitian.
Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada
Bapak dan Ibu di Pemalang atas biaya, dorongan semangat
dan doa yang telah diberikan.
Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada bapak Endang sekeluarga atas bantuan
dan nasihat yang telah diberikan.
Kepada 'BKP Group',
rekan-rekan seperjuangan dan semua pihak yang tidak dapat
penulis sebutlcan satu persatu terima kasih atas bantuan
dan kerjasamanya.
Allah juga yang akan membalas amal
setiap hambaNya.
Kesempurnaan hanya milikNya, oleh karena itu kritik
dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk
perbaikan skripsi ini.
Akhir kata semoga karya kecil ini
dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca
umumnya .
Bogor, September 1993
Penu1i.s
Halaman
KATA PENGANTAR
. .
.
TABEL
.
GAMBAR
DAFTARISI
DAFTAR
DAFTAR
DAFTAR LAMPIRAN
. .
. I . PENDAHULUAN
A
I1
.
.
LATAR BELAKANG
.
B.
C.
D.
E.
.
.
.
.
.
.
. . . . . . . . . . . . .
P R O D U K S I BERAS
. . . . . . . . . . . . .
.
.
.
.
KOMPOSISI
SIFAT FISIKO
T I N J A U A N PUSTAKA
A
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
ENZIM a
DAN
.A M I L A S E
iii
V
vii
viii
ix
1
1
K I M I A BERAS
. . . . . . . . . . .
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA P R O T E I N
(BKP)
SIFAT-SIFAT
F I S I K O - K I M I A DAN N I L A I G I Z I
TEPUNG B E R A S KAYA P R O T E I N ( B K P )
. . . . .
. . . . . . . . . . .
1. P e n d e k a t a n P e n g g a n d a a n S k a l a
. . .
2. Neraca Bahan .
.
.
.
.
3. Operasi K r i t i s .
. . . . . .
I11 . BAHAN D A N M E T O D E . . . . . . . . . . . . .
A . BAHAN DAN ALAT
. . . . . .
B . METODE P E N E L I T I A N . . . . . . . .
1. P e n e l i t i a n P e n d a h u l u a n
. . . . . .
2 . P e n e l i t i a n lanjutan I
.
F . PENGGANDAAN SKALA
.
.
.
.
.
.
.
.
.
16
19
19
20
20
2 1
2 1
24
KarJa kecil ini kupersen~hahkanuntuk :
Bapak. Ihu. m;bc Pur, Pud,ji, hp~tngdan Ninp
tercinta
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)
R?ENG(;UNAKAN ENZThI a-AMILASE I)AI,ARI SKALA P I L O T P U N T
Sehagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANKAN
pada Jurusan TEKNOLOGI lNDUSTRI PEKlrANJAN.
Fakultas Teknologi Perta~iian.
Institut Pertanian Bogor
1993
JURUSAN TEKNOIAGI INIIUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNQLOGl PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)
MENGGUNAKAN ENZIM a-AMILASE DALAM SKALA PILOT PLANT
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian.
Institut Pertanian Bogor
Oleh
INDAH SULISTIO RlNl
F 25 0677
Dilahirkan pada tanggal 2 Juli 1970
di Pemalang
Tanggal lulus : 1 September 1993
Disettr-jui,
Dr. Ir .A. Aziz Darwis. MSc.
ir. M. Nahil. MSc.
Dosm Pembimbing I1
Pernhirnhing Ill
Indah Sulistio
25 0677.
Rini. F
Pembtfatan Tepunq
Beras
Kaya Protein (BKP) Menqgunakan Enzim a-amilase dalam Skala
Pilot
Plant.
Di
Muhammad Nabil dan
bawah bimbingan
Djoko
Abdul
Aziz
Darwis,
Said Damardjati.
RINGKASAN
Protein
beras mempunyai nilai gizi terbaik
serelia
protein
cukup rendah (6.9
lainnya, namun kandungannya dalam
-
Protein-
Advisory Group (1971) sebesar 15 persen.
Penqqu-
naan tepunq beras sebagai bahan makanan bayi tanpa
bahan
qizi
sumber protein lainnya akan
kekurangan
konsentrat protein
Protein
atasi
beras
11.6%), sehinqqa belum memenuhi batas
minimal kadar pr0tei.n untuk makanan bayi menurut
calory
diantara
protein.
menimbulkan
Pembuatan
tepunq
yang dikenal dengan
(BKP) merupakan
penammasalah
beras
ber-
tepunq Beras Kaya
salah satu usaha
untuk
menq-
masalah tersebut, sekaliqus sebaqai alternatif
pe-
manfaatan beras jika terjadi surplus produksi.
Prinsip
pembuatan tepung BKP adalah
pemisahan
pati
yanq terhidrolisa secara enzimatis, sehingqa protein
be-
ras terkonsentrasi bersama baqian pati yang tidak
drolisa
terhi-
dan proporsinya meninqkat.
Tujuan
penelitian ini adalah untuk mendapatkan
kon-
disi terbaik pembuatan tepunq BKP skala laboratorium, mempelajari
penerapan kondisi terbaik skala laboratorium
ke
skala
pilot
plant dan untuk memperoleh
parameter
peng-
gandaan ke skala industri.
Konsentrasi suspensi tepung 10 persen, waktu
lisa 5 menit dan jumlah enzim 6.00 x
dipilih sebagai kondisi
unit/ml suspensi
terbaik dalam skala laboratorium.
Namun dalam penelitian lanjutan digunakan waktu
15
menit.
dengan
Pada kondisi tersebut dihasilkan
kadar
hidro-
protein 18.96 persen,
hidrolisa
tepung
rendemen
BKP
BKP
45.13
persen dan rendemen protein 79.91 persen.
Peningkatan
skala percobaan 3.75 kali dari
tian pendahuluan pada penelitian
tepung BKP denqan kadar
persen, rendemen BKP
rendemen
lanjutan I
peneli-
menghasilkan
protein lebih rendah yaitu
16.31
lebih tinggi yaitu 52.94 persen
dan
protein lebih rendah yaitu 72.10 persen.
Percobaan skala pilot plant A (peningkatan skala percobaan 15.67 kali dari penelitian lanjutan I), dengan persamaan kondisi geometris alat hidrolisa dan tenaga per
u-
nit volume yang diterima cairan menghasilkan kadar protein
15.30
persen,
rendemen
BKP 39.91
persen
dan
rendemen
protein 68.62 persen lebih rendah dari skala lanjutan I.
skala pilot plant B, dimana
Pada
alat
kondisi
hidrolisa dan tenaga per unit volume
yang
geometris
diterima
cairan tidak sama dengan penelitian lanjutan I, penerapan
kondisi
BKP
sen.
terbaik skala laboratorium
dengan
kadar protein
Rendemen BKP (28.45%),
menghasilkan
tepung
yang lebih tinggi 20.22
dan
rendemen protein
per56.65
persen
lebih rendah dari skala laboratorium maupun
dari
skala pilot plant A.
Penggunaan
konsentrasi suspensi tepung
lebih
besar
10 persen pada skala pilot plant B diikuti oleh
dari
ningkatan
kadar protein, rendemen BKP
tein.
Pada konsentrasi 15 persen
dengan
kadar
protein 21.44 persen,
dan
rendemen protein 66.42
persen,
pe-
dan rendemen
diperoleh
pro-
tepung
rendemen
BKP
persen.
BKP
30.33
Penurunan
waktu hirolisa sampai 10 menit, dan penurunan jumlah enzim
sampai
dengan 1.92 x
tepung
BKP
skala
suspensi
dengan rendemen BKP yang cukup
persen, namun
Pada
unit/ml
menghasilkan
tinggi
36.58
kadar proteinnya lebih rendah 18.85 persen.
pilot
plant B kondisi
ini
dipilih
sebagai
kondisi terbaik.
Daya serap air tepung BKP lebih besar dari daya serap
air
tepung beras biasa,
namun lebih rendah
bubur bayi komersial Cerelac.
terjadi
pada konsentrasi yang lebih
dengan konsentrasi pembentukan
yi
Pembentukan
komersial
Cerelac, namun
dari
tepung
gel tepung BKP
rendah
dibandingkan
gel untuk tepung bubur balebih
tinggi
dibandingkan
dengan
konsentrasi pembentukan gel untuk
Tepung
BKP memiliki densitas kamba yang lebih rendah
bandingkan
tepung
dengan tepung beras biasa, namun lebih
beras
.
di-
tinggi
dibandingkan dengan tepung bubur bayi komersial cerelac.
Kehilangan
skala
selama proses produksi yang terjadi
pilot plant lebih besar dari kehilangan pada
pada
skala
laboratorium.
Kehilangan terbesar pada skala pil-ot plant
terjadi pada tahap pengeringan diikuti oleh tahap pemisahan.
Secara
teknologi
pembuatan tepung BKP
dalam
besar dapat dilaksanakan dan mutu tepung BKP yang
skala
dipero-
leh tidak jauh berbeda dengan mutu tepung BKP skala
labo-
ratorium.
pilot
plant
Peralatan
pembuatan tepung
BKP
skala
yang terdapat pada Balai Penelitian Tanaman
Sukamandi
perkecil
masih harus dirancang
dengan tepat untuk
Pangan
mem-
kehilangan produksi sehingga dapat digunakan se-
bagai percontohan untuk skala industri.
MATA PEIVGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan kekuatan pada penulis untuk menyelesaikan penelitian
di Balai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi dan menyusun
skripsi ini secepatnya.
Penyusunan skripsi berdasarkan data-data yang diperoleh selama penelitian dan studi pustaka.
Skripsi se-
bagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor .
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
kepada Dr. Achmad Mudzakkir Fagi (kepala Balai Penelitian
Tanaman Pangan Sukamandi) dan Ir. Rob. Mud jisihono, MS.
(kepala laboratorium kimia Balai Penelitian Tanaman Pangan
~ukamandi) yang telah mengijinkan penulis untuk melakukan
penelitian di Ralai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada
Dr. Ir. Abdul Aziz Darwis, MSc., Ir. Muhammad Nabil, MSc.
dan Dr. Ir. Djoko Said Damardjati, MS. atas bimbinqan yanq
telah diberikan, baik pada saat penyusunan proporsal penelitian, pelaksanaan penelitian maupun penyusunan skripsi.
Kepada Ir. Liesbetini Hartoto, MS. terima kasih atas
saran yang telah diberikan selama penyusunan proporsal
penelitian, serta atas kesediaanya menguji penulis.
Se-
lanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada
Ir. E.Y. Purwani dan Ir. Kunda D.M. atas bimbingan dan
bantuan yang telah diberikan selama penelitian.
Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada
Bapak dan Ibu di Pemalang atas biaya, dorongan semangat
dan doa yang telah diberikan.
Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada bapak Endang sekeluarga atas bantuan
dan nasihat yang telah diberikan.
Kepada 'BKP Group',
rekan-rekan seperjuangan dan semua pihak yang tidak dapat
penulis sebutlcan satu persatu terima kasih atas bantuan
dan kerjasamanya.
Allah juga yang akan membalas amal
setiap hambaNya.
Kesempurnaan hanya milikNya, oleh karena itu kritik
dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk
perbaikan skripsi ini.
Akhir kata semoga karya kecil ini
dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca
umumnya .
Bogor, September 1993
Penu1i.s
Halaman
KATA PENGANTAR
. .
.
TABEL
.
GAMBAR
DAFTARISI
DAFTAR
DAFTAR
DAFTAR LAMPIRAN
. .
. I . PENDAHULUAN
A
I1
.
.
LATAR BELAKANG
.
B.
C.
D.
E.
.
.
.
.
.
.
. . . . . . . . . . . . .
P R O D U K S I BERAS
. . . . . . . . . . . . .
.
.
.
.
KOMPOSISI
SIFAT FISIKO
T I N J A U A N PUSTAKA
A
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
ENZIM a
DAN
.A M I L A S E
iii
V
vii
viii
ix
1
1
K I M I A BERAS
. . . . . . . . . . .
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA P R O T E I N
(BKP)
SIFAT-SIFAT
F I S I K O - K I M I A DAN N I L A I G I Z I
TEPUNG B E R A S KAYA P R O T E I N ( B K P )
. . . . .
. . . . . . . . . . .
1. P e n d e k a t a n P e n g g a n d a a n S k a l a
. . .
2. Neraca Bahan .
.
.
.
.
3. Operasi K r i t i s .
. . . . . .
I11 . BAHAN D A N M E T O D E . . . . . . . . . . . . .
A . BAHAN DAN ALAT
. . . . . .
B . METODE P E N E L I T I A N . . . . . . . .
1. P e n e l i t i a n P e n d a h u l u a n
. . . . . .
2 . P e n e l i t i a n lanjutan I
.
F . PENGGANDAAN SKALA
.
.
.
.
.
.
.
.
.
16
19
19
20
20
2 1
2 1
24
Bapak. Ihu. m;bc Pur, Pud,ji, hp~tngdan Ninp
tercinta
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)
R?ENG(;UNAKAN ENZThI a-AMILASE I)AI,ARI SKALA P I L O T P U N T
Sehagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANKAN
pada Jurusan TEKNOLOGI lNDUSTRI PEKlrANJAN.
Fakultas Teknologi Perta~iian.
Institut Pertanian Bogor
1993
JURUSAN TEKNOIAGI INIIUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNQLOGl PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)
MENGGUNAKAN ENZIM a-AMILASE DALAM SKALA PILOT PLANT
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian.
Institut Pertanian Bogor
Oleh
INDAH SULISTIO RlNl
F 25 0677
Dilahirkan pada tanggal 2 Juli 1970
di Pemalang
Tanggal lulus : 1 September 1993
Disettr-jui,
Dr. Ir .A. Aziz Darwis. MSc.
ir. M. Nahil. MSc.
Dosm Pembimbing I1
Pernhirnhing Ill
Indah Sulistio
25 0677.
Rini. F
Pembtfatan Tepunq
Beras
Kaya Protein (BKP) Menqgunakan Enzim a-amilase dalam Skala
Pilot
Plant.
Di
Muhammad Nabil dan
bawah bimbingan
Djoko
Abdul
Aziz
Darwis,
Said Damardjati.
RINGKASAN
Protein
beras mempunyai nilai gizi terbaik
serelia
protein
cukup rendah (6.9
lainnya, namun kandungannya dalam
-
Protein-
Advisory Group (1971) sebesar 15 persen.
Penqqu-
naan tepunq beras sebagai bahan makanan bayi tanpa
bahan
qizi
sumber protein lainnya akan
kekurangan
konsentrat protein
Protein
atasi
beras
11.6%), sehinqqa belum memenuhi batas
minimal kadar pr0tei.n untuk makanan bayi menurut
calory
diantara
protein.
menimbulkan
Pembuatan
tepunq
yang dikenal dengan
(BKP) merupakan
penammasalah
beras
ber-
tepunq Beras Kaya
salah satu usaha
untuk
menq-
masalah tersebut, sekaliqus sebaqai alternatif
pe-
manfaatan beras jika terjadi surplus produksi.
Prinsip
pembuatan tepung BKP adalah
pemisahan
pati
yanq terhidrolisa secara enzimatis, sehingqa protein
be-
ras terkonsentrasi bersama baqian pati yang tidak
drolisa
terhi-
dan proporsinya meninqkat.
Tujuan
penelitian ini adalah untuk mendapatkan
kon-
disi terbaik pembuatan tepunq BKP skala laboratorium, mempelajari
penerapan kondisi terbaik skala laboratorium
ke
skala
pilot
plant dan untuk memperoleh
parameter
peng-
gandaan ke skala industri.
Konsentrasi suspensi tepung 10 persen, waktu
lisa 5 menit dan jumlah enzim 6.00 x
dipilih sebagai kondisi
unit/ml suspensi
terbaik dalam skala laboratorium.
Namun dalam penelitian lanjutan digunakan waktu
15
menit.
dengan
Pada kondisi tersebut dihasilkan
kadar
hidro-
protein 18.96 persen,
hidrolisa
tepung
rendemen
BKP
BKP
45.13
persen dan rendemen protein 79.91 persen.
Peningkatan
skala percobaan 3.75 kali dari
tian pendahuluan pada penelitian
tepung BKP denqan kadar
persen, rendemen BKP
rendemen
lanjutan I
peneli-
menghasilkan
protein lebih rendah yaitu
16.31
lebih tinggi yaitu 52.94 persen
dan
protein lebih rendah yaitu 72.10 persen.
Percobaan skala pilot plant A (peningkatan skala percobaan 15.67 kali dari penelitian lanjutan I), dengan persamaan kondisi geometris alat hidrolisa dan tenaga per
u-
nit volume yang diterima cairan menghasilkan kadar protein
15.30
persen,
rendemen
BKP 39.91
persen
dan
rendemen
protein 68.62 persen lebih rendah dari skala lanjutan I.
skala pilot plant B, dimana
Pada
alat
kondisi
hidrolisa dan tenaga per unit volume
yang
geometris
diterima
cairan tidak sama dengan penelitian lanjutan I, penerapan
kondisi
BKP
sen.
terbaik skala laboratorium
dengan
kadar protein
Rendemen BKP (28.45%),
menghasilkan
tepung
yang lebih tinggi 20.22
dan
rendemen protein
per56.65
persen
lebih rendah dari skala laboratorium maupun
dari
skala pilot plant A.
Penggunaan
konsentrasi suspensi tepung
lebih
besar
10 persen pada skala pilot plant B diikuti oleh
dari
ningkatan
kadar protein, rendemen BKP
tein.
Pada konsentrasi 15 persen
dengan
kadar
protein 21.44 persen,
dan
rendemen protein 66.42
persen,
pe-
dan rendemen
diperoleh
pro-
tepung
rendemen
BKP
persen.
BKP
30.33
Penurunan
waktu hirolisa sampai 10 menit, dan penurunan jumlah enzim
sampai
dengan 1.92 x
tepung
BKP
skala
suspensi
dengan rendemen BKP yang cukup
persen, namun
Pada
unit/ml
menghasilkan
tinggi
36.58
kadar proteinnya lebih rendah 18.85 persen.
pilot
plant B kondisi
ini
dipilih
sebagai
kondisi terbaik.
Daya serap air tepung BKP lebih besar dari daya serap
air
tepung beras biasa,
namun lebih rendah
bubur bayi komersial Cerelac.
terjadi
pada konsentrasi yang lebih
dengan konsentrasi pembentukan
yi
Pembentukan
komersial
Cerelac, namun
dari
tepung
gel tepung BKP
rendah
dibandingkan
gel untuk tepung bubur balebih
tinggi
dibandingkan
dengan
konsentrasi pembentukan gel untuk
Tepung
BKP memiliki densitas kamba yang lebih rendah
bandingkan
tepung
dengan tepung beras biasa, namun lebih
beras
.
di-
tinggi
dibandingkan dengan tepung bubur bayi komersial cerelac.
Kehilangan
skala
selama proses produksi yang terjadi
pilot plant lebih besar dari kehilangan pada
pada
skala
laboratorium.
Kehilangan terbesar pada skala pil-ot plant
terjadi pada tahap pengeringan diikuti oleh tahap pemisahan.
Secara
teknologi
pembuatan tepung BKP
dalam
besar dapat dilaksanakan dan mutu tepung BKP yang
skala
dipero-
leh tidak jauh berbeda dengan mutu tepung BKP skala
labo-
ratorium.
pilot
plant
Peralatan
pembuatan tepung
BKP
skala
yang terdapat pada Balai Penelitian Tanaman
Sukamandi
perkecil
masih harus dirancang
dengan tepat untuk
Pangan
mem-
kehilangan produksi sehingga dapat digunakan se-
bagai percontohan untuk skala industri.
MATA PEIVGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan kekuatan pada penulis untuk menyelesaikan penelitian
di Balai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi dan menyusun
skripsi ini secepatnya.
Penyusunan skripsi berdasarkan data-data yang diperoleh selama penelitian dan studi pustaka.
Skripsi se-
bagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor .
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
kepada Dr. Achmad Mudzakkir Fagi (kepala Balai Penelitian
Tanaman Pangan Sukamandi) dan Ir. Rob. Mud jisihono, MS.
(kepala laboratorium kimia Balai Penelitian Tanaman Pangan
~ukamandi) yang telah mengijinkan penulis untuk melakukan
penelitian di Ralai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada
Dr. Ir. Abdul Aziz Darwis, MSc., Ir. Muhammad Nabil, MSc.
dan Dr. Ir. Djoko Said Damardjati, MS. atas bimbinqan yanq
telah diberikan, baik pada saat penyusunan proporsal penelitian, pelaksanaan penelitian maupun penyusunan skripsi.
Kepada Ir. Liesbetini Hartoto, MS. terima kasih atas
saran yang telah diberikan selama penyusunan proporsal
penelitian, serta atas kesediaanya menguji penulis.
Se-
lanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada
Ir. E.Y. Purwani dan Ir. Kunda D.M. atas bimbingan dan
bantuan yang telah diberikan selama penelitian.
Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada
Bapak dan Ibu di Pemalang atas biaya, dorongan semangat
dan doa yang telah diberikan.
Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada bapak Endang sekeluarga atas bantuan
dan nasihat yang telah diberikan.
Kepada 'BKP Group',
rekan-rekan seperjuangan dan semua pihak yang tidak dapat
penulis sebutlcan satu persatu terima kasih atas bantuan
dan kerjasamanya.
Allah juga yang akan membalas amal
setiap hambaNya.
Kesempurnaan hanya milikNya, oleh karena itu kritik
dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk
perbaikan skripsi ini.
Akhir kata semoga karya kecil ini
dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca
umumnya .
Bogor, September 1993
Penu1i.s
Halaman
KATA PENGANTAR
. .
.
TABEL
.
GAMBAR
DAFTARISI
DAFTAR
DAFTAR
DAFTAR LAMPIRAN
. .
. I . PENDAHULUAN
A
I1
.
.
LATAR BELAKANG
.
B.
C.
D.
E.
.
.
.
.
.
.
. . . . . . . . . . . . .
P R O D U K S I BERAS
. . . . . . . . . . . . .
.
.
.
.
KOMPOSISI
SIFAT FISIKO
T I N J A U A N PUSTAKA
A
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
ENZIM a
DAN
.A M I L A S E
iii
V
vii
viii
ix
1
1
K I M I A BERAS
. . . . . . . . . . .
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA P R O T E I N
(BKP)
SIFAT-SIFAT
F I S I K O - K I M I A DAN N I L A I G I Z I
TEPUNG B E R A S KAYA P R O T E I N ( B K P )
. . . . .
. . . . . . . . . . .
1. P e n d e k a t a n P e n g g a n d a a n S k a l a
. . .
2. Neraca Bahan .
.
.
.
.
3. Operasi K r i t i s .
. . . . . .
I11 . BAHAN D A N M E T O D E . . . . . . . . . . . . .
A . BAHAN DAN ALAT
. . . . . .
B . METODE P E N E L I T I A N . . . . . . . .
1. P e n e l i t i a n P e n d a h u l u a n
. . . . . .
2 . P e n e l i t i a n lanjutan I
.
F . PENGGANDAAN SKALA
.
.
.
.
.
.
.
.
.
16
19
19
20
20
2 1
2 1
24
KarJa kecil ini kupersen~hahkanuntuk :
Bapak. Ihu. m;bc Pur, Pud,ji, hp~tngdan Ninp
tercinta
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)
R?ENG(;UNAKAN ENZThI a-AMILASE I)AI,ARI SKALA P I L O T P U N T
Sehagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANKAN
pada Jurusan TEKNOLOGI lNDUSTRI PEKlrANJAN.
Fakultas Teknologi Perta~iian.
Institut Pertanian Bogor
1993
JURUSAN TEKNOIAGI INIIUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNQLOGl PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA PROTEIN (BKP)
MENGGUNAKAN ENZIM a-AMILASE DALAM SKALA PILOT PLANT
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian.
Institut Pertanian Bogor
Oleh
INDAH SULISTIO RlNl
F 25 0677
Dilahirkan pada tanggal 2 Juli 1970
di Pemalang
Tanggal lulus : 1 September 1993
Disettr-jui,
Dr. Ir .A. Aziz Darwis. MSc.
ir. M. Nahil. MSc.
Dosm Pembimbing I1
Pernhirnhing Ill
Indah Sulistio
25 0677.
Rini. F
Pembtfatan Tepunq
Beras
Kaya Protein (BKP) Menqgunakan Enzim a-amilase dalam Skala
Pilot
Plant.
Di
Muhammad Nabil dan
bawah bimbingan
Djoko
Abdul
Aziz
Darwis,
Said Damardjati.
RINGKASAN
Protein
beras mempunyai nilai gizi terbaik
serelia
protein
cukup rendah (6.9
lainnya, namun kandungannya dalam
-
Protein-
Advisory Group (1971) sebesar 15 persen.
Penqqu-
naan tepunq beras sebagai bahan makanan bayi tanpa
bahan
qizi
sumber protein lainnya akan
kekurangan
konsentrat protein
Protein
atasi
beras
11.6%), sehinqqa belum memenuhi batas
minimal kadar pr0tei.n untuk makanan bayi menurut
calory
diantara
protein.
menimbulkan
Pembuatan
tepunq
yang dikenal dengan
(BKP) merupakan
penammasalah
beras
ber-
tepunq Beras Kaya
salah satu usaha
untuk
menq-
masalah tersebut, sekaliqus sebaqai alternatif
pe-
manfaatan beras jika terjadi surplus produksi.
Prinsip
pembuatan tepung BKP adalah
pemisahan
pati
yanq terhidrolisa secara enzimatis, sehingqa protein
be-
ras terkonsentrasi bersama baqian pati yang tidak
drolisa
terhi-
dan proporsinya meninqkat.
Tujuan
penelitian ini adalah untuk mendapatkan
kon-
disi terbaik pembuatan tepunq BKP skala laboratorium, mempelajari
penerapan kondisi terbaik skala laboratorium
ke
skala
pilot
plant dan untuk memperoleh
parameter
peng-
gandaan ke skala industri.
Konsentrasi suspensi tepung 10 persen, waktu
lisa 5 menit dan jumlah enzim 6.00 x
dipilih sebagai kondisi
unit/ml suspensi
terbaik dalam skala laboratorium.
Namun dalam penelitian lanjutan digunakan waktu
15
menit.
dengan
Pada kondisi tersebut dihasilkan
kadar
hidro-
protein 18.96 persen,
hidrolisa
tepung
rendemen
BKP
BKP
45.13
persen dan rendemen protein 79.91 persen.
Peningkatan
skala percobaan 3.75 kali dari
tian pendahuluan pada penelitian
tepung BKP denqan kadar
persen, rendemen BKP
rendemen
lanjutan I
peneli-
menghasilkan
protein lebih rendah yaitu
16.31
lebih tinggi yaitu 52.94 persen
dan
protein lebih rendah yaitu 72.10 persen.
Percobaan skala pilot plant A (peningkatan skala percobaan 15.67 kali dari penelitian lanjutan I), dengan persamaan kondisi geometris alat hidrolisa dan tenaga per
u-
nit volume yang diterima cairan menghasilkan kadar protein
15.30
persen,
rendemen
BKP 39.91
persen
dan
rendemen
protein 68.62 persen lebih rendah dari skala lanjutan I.
skala pilot plant B, dimana
Pada
alat
kondisi
hidrolisa dan tenaga per unit volume
yang
geometris
diterima
cairan tidak sama dengan penelitian lanjutan I, penerapan
kondisi
BKP
sen.
terbaik skala laboratorium
dengan
kadar protein
Rendemen BKP (28.45%),
menghasilkan
tepung
yang lebih tinggi 20.22
dan
rendemen protein
per56.65
persen
lebih rendah dari skala laboratorium maupun
dari
skala pilot plant A.
Penggunaan
konsentrasi suspensi tepung
lebih
besar
10 persen pada skala pilot plant B diikuti oleh
dari
ningkatan
kadar protein, rendemen BKP
tein.
Pada konsentrasi 15 persen
dengan
kadar
protein 21.44 persen,
dan
rendemen protein 66.42
persen,
pe-
dan rendemen
diperoleh
pro-
tepung
rendemen
BKP
persen.
BKP
30.33
Penurunan
waktu hirolisa sampai 10 menit, dan penurunan jumlah enzim
sampai
dengan 1.92 x
tepung
BKP
skala
suspensi
dengan rendemen BKP yang cukup
persen, namun
Pada
unit/ml
menghasilkan
tinggi
36.58
kadar proteinnya lebih rendah 18.85 persen.
pilot
plant B kondisi
ini
dipilih
sebagai
kondisi terbaik.
Daya serap air tepung BKP lebih besar dari daya serap
air
tepung beras biasa,
namun lebih rendah
bubur bayi komersial Cerelac.
terjadi
pada konsentrasi yang lebih
dengan konsentrasi pembentukan
yi
Pembentukan
komersial
Cerelac, namun
dari
tepung
gel tepung BKP
rendah
dibandingkan
gel untuk tepung bubur balebih
tinggi
dibandingkan
dengan
konsentrasi pembentukan gel untuk
Tepung
BKP memiliki densitas kamba yang lebih rendah
bandingkan
tepung
dengan tepung beras biasa, namun lebih
beras
.
di-
tinggi
dibandingkan dengan tepung bubur bayi komersial cerelac.
Kehilangan
skala
selama proses produksi yang terjadi
pilot plant lebih besar dari kehilangan pada
pada
skala
laboratorium.
Kehilangan terbesar pada skala pil-ot plant
terjadi pada tahap pengeringan diikuti oleh tahap pemisahan.
Secara
teknologi
pembuatan tepung BKP
dalam
besar dapat dilaksanakan dan mutu tepung BKP yang
skala
dipero-
leh tidak jauh berbeda dengan mutu tepung BKP skala
labo-
ratorium.
pilot
plant
Peralatan
pembuatan tepung
BKP
skala
yang terdapat pada Balai Penelitian Tanaman
Sukamandi
perkecil
masih harus dirancang
dengan tepat untuk
Pangan
mem-
kehilangan produksi sehingga dapat digunakan se-
bagai percontohan untuk skala industri.
MATA PEIVGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan kekuatan pada penulis untuk menyelesaikan penelitian
di Balai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi dan menyusun
skripsi ini secepatnya.
Penyusunan skripsi berdasarkan data-data yang diperoleh selama penelitian dan studi pustaka.
Skripsi se-
bagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor .
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
kepada Dr. Achmad Mudzakkir Fagi (kepala Balai Penelitian
Tanaman Pangan Sukamandi) dan Ir. Rob. Mud jisihono, MS.
(kepala laboratorium kimia Balai Penelitian Tanaman Pangan
~ukamandi) yang telah mengijinkan penulis untuk melakukan
penelitian di Ralai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada
Dr. Ir. Abdul Aziz Darwis, MSc., Ir. Muhammad Nabil, MSc.
dan Dr. Ir. Djoko Said Damardjati, MS. atas bimbinqan yanq
telah diberikan, baik pada saat penyusunan proporsal penelitian, pelaksanaan penelitian maupun penyusunan skripsi.
Kepada Ir. Liesbetini Hartoto, MS. terima kasih atas
saran yang telah diberikan selama penyusunan proporsal
penelitian, serta atas kesediaanya menguji penulis.
Se-
lanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada
Ir. E.Y. Purwani dan Ir. Kunda D.M. atas bimbingan dan
bantuan yang telah diberikan selama penelitian.
Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada
Bapak dan Ibu di Pemalang atas biaya, dorongan semangat
dan doa yang telah diberikan.
Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada bapak Endang sekeluarga atas bantuan
dan nasihat yang telah diberikan.
Kepada 'BKP Group',
rekan-rekan seperjuangan dan semua pihak yang tidak dapat
penulis sebutlcan satu persatu terima kasih atas bantuan
dan kerjasamanya.
Allah juga yang akan membalas amal
setiap hambaNya.
Kesempurnaan hanya milikNya, oleh karena itu kritik
dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk
perbaikan skripsi ini.
Akhir kata semoga karya kecil ini
dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca
umumnya .
Bogor, September 1993
Penu1i.s
Halaman
KATA PENGANTAR
. .
.
TABEL
.
GAMBAR
DAFTARISI
DAFTAR
DAFTAR
DAFTAR LAMPIRAN
. .
. I . PENDAHULUAN
A
I1
.
.
LATAR BELAKANG
.
B.
C.
D.
E.
.
.
.
.
.
.
. . . . . . . . . . . . .
P R O D U K S I BERAS
. . . . . . . . . . . . .
.
.
.
.
KOMPOSISI
SIFAT FISIKO
T I N J A U A N PUSTAKA
A
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
ENZIM a
DAN
.A M I L A S E
iii
V
vii
viii
ix
1
1
K I M I A BERAS
. . . . . . . . . . .
PEMBUATAN TEPUNG BERAS KAYA P R O T E I N
(BKP)
SIFAT-SIFAT
F I S I K O - K I M I A DAN N I L A I G I Z I
TEPUNG B E R A S KAYA P R O T E I N ( B K P )
. . . . .
. . . . . . . . . . .
1. P e n d e k a t a n P e n g g a n d a a n S k a l a
. . .
2. Neraca Bahan .
.
.
.
.
3. Operasi K r i t i s .
. . . . . .
I11 . BAHAN D A N M E T O D E . . . . . . . . . . . . .
A . BAHAN DAN ALAT
. . . . . .
B . METODE P E N E L I T I A N . . . . . . . .
1. P e n e l i t i a n P e n d a h u l u a n
. . . . . .
2 . P e n e l i t i a n lanjutan I
.
F . PENGGANDAAN SKALA
.
.
.
.
.
.
.
.
.
16
19
19
20
20
2 1
2 1
24