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