Kualitas Kimia, Fisik Dan Cemaran Mikroba Dangke Sebagai Respon Terhadap Perbedaan Suhu Pemanasan Dan Konsentrasi Papain
KUALITAS KIMIA, FISIK DAN CEMARAN MIKROBA DANGKE
SEBAGAI RESPON TERHADAP PERBEDAAN SUHU
PEMANASAN DAN KONSENTRASI PAPAIN
ANDI NURUL MUKHLISAH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017
3
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Kualitas kimia, fisik
dan cemaran mikroba dangke sebagai respon terhadap perbedaan suhu pemanasan
dan konsentrasi papain” benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2017
Andi Nurul Mukhlisah
NIM D151140441
4
RINGKASAN
ANDI NURUL MUKHLISAH, Kualitas Kimia, Fisik dan Cemaran Mikroba
Dangke sebagai Respon Terhadap Perbedaan Suhu Pemanasan dan Konsentrasi
Papain. Dibimbing oleh EPI TAUFIK dan IRMA ISNAFIA ARIEF
Dangke adalah produk olahan susu sapi atau kerbau, menjadi makanan
khas di Kabupaten Enrekang Propinsi Sulawesi Selatan. Enzim papain secara
alamiah akan mengubah susu sapi atau kerbau menjadi padat akibat terjadinya
pemisahan protein dan air. Proses produksi dangke merupakan mata rantai yang
berkesinambungan mulai dari pemerahan, pengangkutan susu segar, penggunaan
bahan tambahan yang digunakan, hingga pada proses pengemasan produk. Dalam
setiap rantai proses produksi tersebut, kemungkinan kontaminasi bakteri patogen
dapat terjadi. Pemanasan yang dilakukan dalam proses pembuatan dangke adalah
±70 °C walaupun dapat diasumsikan bahwa pada suhu tersebut bakteri patogen
sudah tidak dapat bertahan hidup, namun kuantitas kontaminan sebelum dan
setelah pemanasan ikut pada cemaran bakteri pada produk yang dihasilkan atau
yang telah dikemas.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi respon kualitas dangke
(kimia, fisik dan cemaran mikroba) atas perbedaan suhu dan konsentrasi papain.
Penelitian ini terdiri atas 2 tahap yaitu pembuatan enzim papain, penentuan suhu
pemanasan optimal dan konsentrasi papain. Setiap perlakuan dilakukan ulangan
sebanyak 3 kali. Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
rancangan acak lengkap (RAL) pola faktorial, faktor pertama adalah suhu
pemanasan (70, 80 dan 90 °C) dan faktor kedua adalah konsentrasi papain (0.2,
0.3 dan 0.4%). Data kualitas kimia, fisik dan mikrobiologi dianalisis
menggunakan ANOVA dan dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan.
Identifikasi enzim papain dan asam amino dianalisis menggunakan metode
deskriptif. Data organoleptik diuji secara non parametrik (Kruskal-Wallis).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi protein papain komersil
Merck adalah yang tertinggi dibanding dengan papain penelitian (323.21
mg/100g) dan komersil Paya, dengan konsentrasi protein papain 360.63 mg/100g.
Hasil elektroforesis enzim papain dalam penelitian ini memiliki berat molekul
yang sama dengan enzim papain Merck yaitu 19.17 kDa. Kualitas dangke terbaik
berdasarkan kualitas kimia, fisik, mutu hedonik dan masih dibawa ambang batas
cemaran koliform, kapang dan khamir terdapat pada suhu 80 °C konsentrasi
papain 0.3%. Diperlukan penelitian lebih lanjut terkait aktivitas enzim papain
hasil penelitian ini dan kajian tentang nilai ekonomisnya untuk diaplikasikan pada
proses pembuatan dangke.
Kata kunci : dangke, konsentrasi papain, kualitas dangke, suhu pemanasan
5
SUMMARY
ANDI NURUL MUKHLISAH. Physical, Microbial and Chemical Quality of
Dangke as Response to Different Temperatures and Papain Concentrations.
Supervised by EPI TAUFIK and IRMA ISNAFIA ARIEF
Dangke is a soft cheese like product made from cow or buffalo milk, and
at is a local dairy product of Enrekang, South Sulawesi. The papain enzyme
involved in the process promotes separation of water and protein from milk,
leading to formation of solid structure of the cheese. In general, dangke
production involves many processes such as milking, milk transportation, the use
of food additives, and packaging. In each step, contamination of pathogenic
bacteria may occur. Although heating process at 70 °C in dangke making may
deactivate such bacteria, presence of contaminants before and after heating also
contributes to the bacterial contamination in the end product.
This present study was aimed to evaluate the quality of dangke (chemical,
physical and microbial contamination) under different temperatures and
concentrations of papain. The experiment consisted of two stages: (1) preparation
of papain and (2) determination of optimal heating temperature and papain
concentration. Each treatment was performed in 3 replications. The completely
randomized design (CRD) with factorial design was used in this experiment. The
first factor was heating temperature (70, 80 and 90 °C) and the second factor was
papain concentration (0.2, 0.3 and 0.4%). The chemical, physical and
microbiological quality of dangke were analyzed by using ANOVA and followed
by Duncan's multiple range test. Identification of the papain enzyme and amino
acids were analyzed using descriptive explorative method. Organoleptic quality
was evaluated by non-parametric (Kruskal-Wallis).
The result of this study, produced by the enzyme papain protein
concentration of (323.21 mg/100g). The enzyme papain is yet to experience
chromatography as well as commercial enzymes. Protein concentration Merck
360.63 mg/100g but higher than Paya protein. However, the molecular weight of
papain result of this study have the same molecular weight with a molecular
weight of papain Merck is 19.17 kDa
Keywords: dangke, papain concentration, heat temperature, quality of dangke
6
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2017
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
7
KUALITAS KIMIA, FISIK DAN CEMARAN MIKROBA DANGKE
SEBAGAI RESPON TERHADAP PERBEDAAN SUHU
PEMANASAN DAN KONSENTRASI PAPAIN
ANDI NURUL MUKHLISAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017
8
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof Dr drh Hj Mirnawaty B Sudarwanto
Judul Tesis
: Kualitas Kimia, Fisik dan Cemaran Mikroba Dangke sebagai
Respon Terhadap Perbedaan Suhu Pemanasan dan Konsentrasi
Papain
Nama
: Andi Nurul Mukhlisah
NIM
: D151140441
Disetuj ui oleh
Komisi Pembimbing
Ketua
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Produksi dan
Teknologi Petemakan
Si
Tanggal Uj ian: 05 Desember 2016
Tanggal Lulus:
2 3 JAN 2017
10
PRAKATA
Bismillahirrahmanirrahim. Puji dan syukur penulis panjatkan kepada
Allah subhanahu wa ta’ala atas segala rahmat dan karunia yang telah diberikanNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan November 2015 ini Kualitas Kimia,
Fisik dan Cemaran Mikroba Dangke sebagai Respon Terhadap Perbedaan Suhu
Pemanasan dan Konsentrasi Papain.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Epi Taufik, SPt MVPH
MSi dan Ibu Dr Irma Isnafia Arief, SPt MSi selaku komisi pembimbing yang
telah banyak memberi bimbingan, arahan dan saran mulai dari penyusunan
proposal, pelaksanaan penelitian hingga penulisan tesis. Terima kasih Penulis
ucapkan kepada Prof Dr drh Hj Mirnawaty B Sudarwanto atas kesediaan
waktunya menjadi penguji luar komisi pada ujian tesis serta atas saran dan
masukannya pada penulisan tesis ini.
Ungkapkan terima kasih juga disampaikan kepada ayahanda Ir H A M
Hasbi Munarka MS, Ibunda Hj. Andi Rachmawaty, kakakku Andi Zubhan
Affandi SE, Andi Fathuddin ST, Andi Rizkiyah SPt MSi, adikku Andi Fachruddin
SKg dan Andi Salim Syahid, saudara perjuanganku Rajmi Faridah SPt, Hasniar
Burhan SPt, Wahyuni SPt, Fadliah SPt atas do’a, kasih sayang dan motivasinya.
Penulis juga menyampaikan terimakasih kepada tim penelitian, keluarga besar
Pascasarjana ITP 2014 dan teman-teman lainnya atas bantuan, kerja sama dan
dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
Bogor,
Januari 2017
11
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
v
DAFTAR GAMBAR
v
DAFTAR LAMPIRAN
v
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
1
1
2
2
2
2
2 METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan dan Peralatan
Prosedur Penelitian
Peubah yang Diamati
4
4
4
4
6
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Ekstrak Papain
Konsentrasi Enzim Papain
Bobot Molekul Enzim Papain
Karakteristik Kimia Dangke
Karakteristik Fisik Dangke
Pengujian Mikrobiologi
Mutu Hedonik
9
9
9
10
11
16
20
22
SIMPULAN DAN SARAN
23
DAFTAR PUSTAKA
24
LAMPIRAN
27
12
DAFTAR TABEL
1 Perbedaan jumlah konsentrasi papain dengan beberapa jenis enzim papain
spektrofotometer (650 nm)
9
2 Hasil karakteristik kimia dangke pada perlakuan suhu pemanasan dan
konsentrasi papain yang berbeda
12
3 Total asam amino dangke pada perlakuan suhu pemanasan dan konsentrasi
papain yang berbeda
15
4 Hasil karkteristik fisik dangke pada perlakuan suhu pemanasan dan
konsentrasi papain yang berbeda
17
5 Rataan jumlah koliform, kapang dan khamir dangke pada perlakuan suhu
pemanasan dan konsentrasi papain yang berbeda
20
6 Uji mutu hedonik dangke pada perlakuan suhu pemanasan dan konsentrasi
papain
22
DAFTAR GAMBAR
1 Alur proses penelitian
2 Hasil elektroforesis enzim papain. (M) marker protein, (a) enzim papain
penelitian ini, (b) enzim papain Merck, (c) enzim papain pengenceran
1% BM = 19.17 kDa
3
10
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil analisis ragam dan uji Duncan kualitas kimia dangke dengan perlakuan
suhu dan komsentrasi papain
29
2 Hasil analisis ragam dan uji Duncan kualitas fisik dangke dengan perlakuan
suhu dan konsentrasi papain
30
3 Hasil analisis ragam dan uji Duncan cemaran mikrobiologi dangke dengan
perlakuan suhu dan konsentrasi papain
32
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Susu dan produk olahannya merupakan bahan makanan atau minuman asal
hewani yang bernilai gizi tinggi. Kebutuhan akan protein dan kalsium per hari
akan dapat dipenuhi 25 – 44% hanya dengan mengonsumsi susu dua gelas sehari
(Nurudin 2006). Susu sapi segar mengandung air (87.10%), laktosa (4.8%), lemak
(3.9%), protein (3.8%), abu (0.72%). Tingginya kadar gizi dalam susu tersebut
menyebabkan susu mudah rusak (perishable food) terutama yang disebabkan
kontaminasi mikroba (Malaka 2010). Oleh karena itu perlu dilakukan pengolahan.
Susu mengandung protein berupa kasein yang dapat mengalami
penggumpalan. Penggumpalan susu dalam proses pembuatan dangke dapat
dilakukan dengan berbagai cara, antara lain dengan asam atau enzim proteolitik,
dan dipercepat dengan pemanasan. Enzim papain merupakan enzim proteolitik
yang mampu menghidrolisis protein menjadi asam-asam amino atau peptidapeptida. Enzim papain memiliki gugus fungsional sulfhidril dan mampu
menghidrolisis ikatan peptida pada asam amino lisin dan glisin. Suhu papain
berkisar antara 60 °C – 70 °C, dan pH optimum antara 5 – 7 (Wahyuningsih et al.
2013).
Dangke merupakan produk olahan susu sapi atau kerbau, sejenis keju
lunak yang dihasilkan tanpa proses fermentasi dan menjadi makanan khas di
Kabupaten Enrekang Propinsi Sulawesi Selatan. Enzim papain secara alamiah
akan mengubah susu sapi atau kerbau itu menjadi padat akibat terjadinya
pemisahan protein dan air. Metode pengawetan yang biasa dilakukan oleh
masyarakat adalah penambahan larutan garam dapur (Kesuma et al. 2013).
Karakteristik produk perlu untuk dipertahankan, yang dimaksud disini adalah
fisik, kimia dan mutu hedonik, penambahan konsentrasi papain dan suhu
pemanasan yang berbeda dapat menyebabkan perbedaan kualitas dangke.
Bahan penggumpal yang sering digunakan oleh para pengrajin dangke
adalah getah papaya, respon dari level pemberian getah papaya itu sendiri belum
di ketahui. Kondisi ini berdampak pada tidak berkembangnya teknologi proses
produksi dangke, sehingga proses produksi masih dilakukan secara tradisional.
Hal ini berakibat pada aspek higiene selama proses pembuatan dan keamanan
produk akhir kurang menjadi perhatian baik oleh pengolah maupun konsumen
dangke. Mikroba indikator yang digunakan untuk menilai keamanan pangan
dengan keberadaan patogen yang berasal dari saluran pencernaan yaitu bakteri
kelompok koliform seperti Escherichia coli dan Salmonella sp (Arum et al. 2014).
Secara keseluruhan proses produksi dangke merupakan mata rantai yang
berkesinambungan mulai dari pemerahan, pengangkutan susu segar, penggunaan
bahan tambahan yang digunakan, hingga proses pengemasan produk. Dalam
setiap rantai proses produksi tersebut, kemungkinan kontaminasi bakteri patogen
dapat terjadi. Pemanasan yang dilakukan dalam proses pembuatan dangke adalah
±70 °C selama ±20 menit, walaupun dapat diasumsikan bahwa pada suhu dan
lama waktu tersebut bakteri patogen sudah tidak dapat bertahan hidup, namun
kuantitas kontaminan sebelum dan setelah pemanasan ikut berkonstribusi pada
cemaran bakteri produk yang dihasilkan atau yang telah dikemas (Kesuma et al.
2
2013). Dangke telah dikenal luas di masyarakat Sulawesi Selatan tetapi masih
banyak kendala dalam hal daya simpannya dan kualitas produk yang dihasilkan
oleh produsen dangke masih sangat bervariasi. Hal ini terutama disebabkan oleh
pengolahan dan penanganan produk yang belum optimal misalnya penambahan
enzim papain dan suhu pemanasan yang digunakan masih bervariasi. Diharapkan
pada penambahan konsentrasi papain dan suhu pemanasan berbeda dapat
diketahui respon kualitas dangke secara kimia, fisik cemaran mikroba dan mutu
hedonik.
Rumusan Masalah
Dangke adalah produk agroindustri peternakan di Indonesia, merupakan
produk hasil olahan susu sapi yang memiliki nilai gizi yang tinggi. Dangke
merupakan makanan khas daerah Sulawesi Selatan yang dibuat secara tradisional
dan turun temurun oleh masyarakat di Kabupaten Enrekang. Sebagian besar
masyarakat di daerah tersebut menjadikan pengolahan dangke sebagai mata
pencahariannya, oleh sebab itu industri dangke harus tetap hidup dan
membutuhkan perhatian serta perlu untuk terus dikembangkan. Kondisi
pengolahan dan penanganan yang belum optimal akan mempengaruhi kualitas
produk yang dihasilkan. Oleh karena itu upaya memperoleh informasi konsentrasi
papain dan suhu pemanasan di lakukan pada penelitian ini.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi respon kualitas dangke
(kimia, fisik, cemaran mikroba dan mutu hedonik) perbedaan suhu pemanasan dan
konsentrasi papain.
Manfaat Penelitian
1.
2.
3.
4.
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
Mengetahui respon suhu pemanasan dan konsentrasi papain terhadap kualitas
kimia, fisik, cemaran mikroba dan mutu hedonik
Sumber informasi tentang kualitas produk dangke ditinjau dari suhu
pemanasan dan konsentrasi papain
Sebagai bahan penyuluhan bagi masyarakat pengolah dangke di Kabupaten
Enrekang untuk menghasilkan dangke yang berkualitas baik dan aman bagi
konsumen.
Diharapkan mampu mempunyai umur simpan dangke
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini meliputi : 1) Membuat enzim papain dengan menguji
kemurniannya dan diuji kadar proteinnya (Elektroforesis SDS PAGE dan analisis
kadar protein metode Lowry); 2) Membuat dangke yang berkualitas baik dilihat
dari kualitas fisik, kimia, status mikrobiologi, penilaian mutu hedonik. Adapun
diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.
3
Getah Pepaya
Tahap I
Purifikasi
Dialisis
Pengenceran papain
1%, dengan akuades
Enzim papain
Uji Lowry
Uji SDS PAGE
Susu Segar
Konsentrasi papain
sebanyak 0.2, 0.3 dan
0,4%
Pasteurisasi 70, 80 dan 90 °C
Masing-masing selama 30 detik
Curd
Whey
Pencetakan
Tahap II
Dangke
Uji Kimia:
Kadar Protein
Kadar Air
Kadar Lemak
Kadar Abu
Kadar Karbohidrat
Asam Amino
Uji Fisik:
Aktivitas Air
pH
Rendemen
Kekerasan
Uji
Mikrobiologi:
Koliform
Kapang dan
Khamir
Gambar 1 Alur proses penelitian
Uji Hedonik:
Rasa
Warna
Aroma
Tekstur
4
2 METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan November 2015 sampai
Januari 2016. Pembuatan dangke dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Hasil
Ternak, uji kualitas dangke dan pembuatan enzim dilaksanakan di Laboratorium
Terpadu, Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas
Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Bahan
Bahan yang digunakan getah pepaya, papain komersil Merck, papain
komersil Paya, Akuades 25L, sample buffer, susu, Violet Red Bile Agar, Potato
Dextrosa Agar, Buffered Peptoned Water, cysteine, (NH4)2SO4, NaCl, Na2S
0,3%, membran dialisis dengan mesh 20 , H2SO4, etanol 20%, Alkohol 70%,
Alkohol 95%, larutan Tris-HCl 20 mM pH 7.8, larutan acrylamide/Bis 30%,
larutan SDS 10%, larutan Tris-HCl 1.5 M pH 8.8, larutan Tris-HCl 0.5 M pH 6.8,
larutan sampel buffer (SDS reducing buffer), larutan running buffer 10x, pH 8.3,
larutan APS 10%, larutan CBB Staining, larutan destaining, larutan 10% (w/v),
Tetramethylenediamine (TEMED), standar berat molekul protein (Bio-Rad
Prestained SDS-PAGE Standar Broad Range), Spritus 5L, Aluminium foil,
Plastik Wrap.
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: tempurung kelapa,
thermomether, satu set alat elektroforesis (BioRad), oven, plastik steril, cawan
petri, tabung reaksi, dan penutup, Bio-Rad Mini-PROTEAN® 3 Cell, tabung
falcon steril, vial steril, piala gelas, Centrifuge, rak tabung, mikropipet beserta tip,
erlenmeyer, gelas ukur, bunsen, waterbath, tube shaker, stomacher, timbangan,
autoklaf, refrigerator, laminar, aw meter, pH meter.
Tahapan Penelitian
Penelitian terdiri dari dua tahap, tahap pertama adalah pembuatan enzim
papain dan kedua penentuan suhu pemanasan dan konsentrasi papain.
Pembuatan Enzim Papain
Pengambilan getah pepaya dilakukan diperkebunan pepaya kampung
Cihideung Kramat, Desa Perwasari, kecamatan Dramaga Bogor. Jenis pepaya
yang digunakan adalah pepaya california. Yang digunakan buah yang sudah
berumur 2,5 – 3 bulan. Waktu yang tepat untuk melakukan penyadapan adalah
pagi hari sekitar pukul 05.30 – 08.00. Penyadapan dilakukan dengan cara
menorehkan alat sadap pada kulit buah mulai dari pangkal menuju ujung buah.
Kedalaman torehannya antara 1 – 2 mm. Kedalaman ini perlu diperhatikan agar
bekas torehan dapat menutup kembali. Banyak torehan setiap buah cukup lima
torehan dengan jarak antar torehan 1sampai2 cm (Geantaresa dan Supriyanti
5
2010). Setelah ditoreh, getah yang keluar dari buah segera ditampung dan
disimpan disuhu refrigerator.
Pemurnian getah pepaya menjadi enzim papain menurut Nitsawang et al.
(2006). Getah hasil penyadapan buah pepaya dimurnikan menjadi enzim papain.
Getah diencerkan dengan menambahkan larutan cysteine 40 mM (3: 1). Suspensi
diatur sampai mencapai pH 5,6 menggunakan larutan HCL 6M dan diaduk selama
15 menit pada suhu 4 °C. Suspensi disaring dan filtrat yang diperoleh diatur
pHnya hingga mencapai pH 9,0 menggunakan larutan NaOH 6M. Prasipitat yang
diperoleh dihilangkan dengan sentrifugasi pada kecepatan 9000 rpm selama 30
menit pada suhu 4 °C. Kandungan protein dalam larutan supernatan ditetapkan
dengan cara pengendapan dengan menggunakan (NH4)2SO4 sehingga diperoleh
kejenuhan 45% dalam akuades. Larutan garam diaduk perlahan pada suhu 4 °C
selama 30 menit. Endapan dipisahkan dengan cara sentrifugasi pada kecepatan
9000 rpm selama 30 menit pada suhu 4 °C, lalu endapan yang diperoleh
dilarutkan dengan menambahkan larutan cysteine 20 mM. Larutan disimpan pada
suhu 4 °C sebelum ditambahkan natrium klorida (10%, b/v). Campuran diaduk
perlahan selama 30 menit lalu dilakukan sentrifugasi untuk memisahkan papain
yang terendapkan. Enzim dilarutkan dengan akuades dan dilakukan dialisis pada
suhu 4 °C selama satu malam dengan tiga kali pergantian volume akuades
sebanyak satu liter. Enzim yang diperoleh diuji kadar proteinnya dengan uji
Lowry dan kemurniannya dengan SDS-PAGE.
SDS-PAGE (Monti et al. 2000)
Getah pepaya yang telah di ekstrak dianalisis menggunakan SDS-PAGE
untuk menentukan berat molekul protein. Dianalisis menggunakan SDS-PAGE
pada 16.5% gel polyacrylamide untuk resolving gel dengan komposisi larutan
acrylamid/Bis 30% sebanyak 2.75 mL, buffer Tris-HCl 1.5 M pH 8.8 sebanyak 1
mL, larutan SDS 10% sebanyak 100 µL, larutan TEMED sebanyak 5 µL, larutan
amonium persulfat 10% sebanyak 50 µL dan aquabidest sebanyak 1.095 mL .
Stacking gel 5% dibuat dengan komposisi yang sama, tetapi buffer yang
digunakan adalah buffer Tris-HCl 0.5 M pH 6.8 dan jumlah acrylamide yang
ditambahkan sebanyak 0.83 mL dan aquabidest sebnyak 3,015 mL. Setiap sampel
dicampur dengan sampel bufer yang terdiri atas 3.55 mL aquades steril, 1.25 mL
0.5 M Tris HCl pH 6.8, 2.5 mL gliserol, 0.2 mL bromophenol blue, 2 mL SDS,
dan 500 µL β-mercaptoethanol. Campuran tersebut kemudian dipanaskan dalam
95 °C selama 4 menit. Sampel yang telah siap kemudian diaplikasikan ke dalam
gel pada 30 mA selama 30 menit atau marker mencapai ujung gel. Gel tersebut
diangkat dan diwarnai dengan larutan staining yang terdiri atas 1 g coomasie
brilliant blue yang dilarutkan dalam, 1 L aquadest yang mengandung etanol 50%
dan asam asetat 2%. Pencucian gel dilakukan dengan merendam gel dalam larutan
destaining yang dibuat dari 1 L aquadest yang mengandung etanol 5% dan asam
asetat 7%.
Analisis Kadar Protein Metode Lowry (Lowry et al. 1951)
Mempersiapkan pereaksi, pereaksi pertama NaOH 0,1 N sebanyak 0,4 g
memasukkan ke labu ukur dan menambahkan H2Osebanyak 10 ml. Menambahkan
Na2CO3 2%. Peraksi kedua Na+K+ tartrate 1% (w/v) memasukkan ke labu ukur
6
dan menambahkan H2O sebanyak 10 ml homogenisasi, mengambil 3 ml Na+K+
tartrate 1% dan menambahkan CuSO45H2O 0,5% (w/v) 15 mg. Menyampurkan
pereaksi pertama dan kedua kemudian homogenisasi. Menyiapkan folin 50%.
Menyiapkan sampel dan memasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambah 5,5
ml pereaksi yang telah dihomogenisasi, biarkan 10-15 menit. Menambahkan 0,5
ml folin biarkan 30 menit. Absorban dibaca pada spektro 650 nm. Untuk kurva
standar, digunakan BSA dengan konsentrasi 0; 0.1; 0.2; 0.4; 0.6, 0.8 dan 1.0 mg
ml-1.
Penentuan Suhu Pemanasan dan Konsentrasi Papain
Dangke akan dibuat dengan menggunakan susu sapi segar yang diambil
dari peternakan sapi perah KUNAK Bogor. Susu sapi segar dipasteurisasi masingmasing pada suhu 70, 80 dan 90 °C, kemudian ditambahkan papain murni yang
telah diencerkan dengan akuades dengan perbandingan 1:9. Konsentrasi enceran
papain murni, masing-masing sebesar 0.2, 0.3 dan 0.4%. Garam ditambahkan
0.4% (w/v). Suhu diukur dengan thermometer untuk menstabilkan suhunya. Susu
kemudian diaduk sampai terjadi sineresis (pemisahan antara curd dan whey). Curd
kemudian disaring dan dicetak dengan menggunakan cetakan khusus (terbuat dari
tempurung kelapa), kemudian ditekan-tekan hingga padat. Dangke yang
dihasilkan akan di uji kualitasnya. Parameter yang diuji adalah; karakteristik
kimia (kadar protein, air, lemak, abu, karbohidrat dan asam amino) karkteristik
fisik (aw, rendemen pH dan kekerasan), penilaian mutu hedonik, uji mikrobiologi
(cemaran kapang, khamir dan koliform).
Peubah yang Diamati
Peubah yang diamati pada penelitian adalah kualitas kimia (kadar protein,
air, lemak, abu, karbohidrat dan asam amino), kualitas fisik (aw, pH, rendemen
dan kekerasan), uji mikrobiologi (jumlah cemaran koliform, kapang dan khamir).
penilaian hedonik (rasa, warna, aroma dan tekstur).
Karakteristik Kimia
Kadar Protein (AOAC 2005)
Kadar Protein dalam sampel dianalisis dengan metode Kjeldahl yang
merupakan analisis kadar total N. Sebanyak 0.1 gram sampel ditempatkan dalam
labu kjeldahl 100 ml dan ditambahkan selenium dengan perbandingan 1:1 dengan
sampel dan 3 ml H2SO4 pekat. Sampel didestruksi hingga larutan menjadi jernih
sekitar satu jam, lalu labu destruksi didinginkan kemudian ditambah aquadest
sebanyak 50 ml dan 20 ml NaOH 40%, kemudian didestilasi. Hasil destilasi
ditampung dalam erlenmeyer yang berisi campuran 10 ml larutan H3BO3 2% dan
2 tetes Brom Cresol Green Methyl Red berwarna merah muda. Setelah volume
destilat menjadi 10 ml dan berwarna hijau kebiruan, destilasi dihentikan lalu
destilat dititrasi dengan HCl 0.1 N sampai merah muda. Perlakuan yang sama
dilakukan juga terhadap blanko. Kadar protein dapat dihitung dengan
menggunakan rumus: Kadar protein (bb%) = 6.25 × % nitrogen
7
Kadar Air (AOAC 2005)
Sampel ditimbang sebanyak 1 g dalam cawan. Sampel di masukkan ke
oven suhu 105 °C selama 8 jam, kemudian didinginkan dalam desikator dan
ditimbang.
Kadar
air
dihitung
dalam
rumus:
( ada ai
o ot a a - o ot akhi
o ot a a
)
Kadar Lemak (AOAC 2005)
Sampel ditimbang sebanyak 2 g dan disebar diatas kapas yang beralaskan
kertas saring. Kertas saring digulung hingga membentuk thimble dan dimasukkan
ke dalam labu soxhlet. Sampel diekstraksi selama enam jam dengan pelarut
heksan 150 mL. Lemak yang terekstrak dikeringkan dalam oven suhu 100 °C
selama satu jam. Kadar lemak dihitung dengan rumus:
)
(
Kadar Abu (AOAC 2005)
Sampel ditimbang sebanyak 1 g dalam cawan porselen. Sampel dibakar
atau diabukan dalam tanur suhu 600 °C selama 2 jam atau sampai tidak berasap.
Sampel kemudian ditimbang setelah didinginkan dalam desikator. Kadar abu
dihitung dalam rumus: (
Kadar Karbohidrat (AOAC 2005)
Kadar karbohidrat total ditentukan dengan metode carbohidrat by
difference yaitu : 100% - (kadar air + abu + protein + lemak). Kadar protein N free
menunjukkan besarnya kandungan karbohidrat yang dapat dicerna dari suatu
bahan pangan. Ditentukan dengan cara 100% - (kadar air + abu + protein + lemak
+ serat kasar).
Analisis Komposisi Asam Amino (Osthoff et al. 2002)
Komposisi asam amino ditentukan dengan menggunakan highperformance
liquid chromatography (HPLC). Sampel sosis fermentasi dihidrolisis dengan
asam mengikuti Osthoff et al. (2002) kemudian sekitar 5 µL sampel diinjeksikan
ke dalam kolom HPLC dan ditunggu sampai pemisahan semua asam amino
selesai. Waktu yang diperlukan sekitar 30 menit. Pengerjaan pada tahap
penambahan pereaksi ortoftalaldehida (OPA) sampai pemisahan asam amino
selesai dilakukan secara otomatis. Komposisi nitrogen dalam protein total
ditentukan melalui metode Kjeldahl. Konsentrasi asam amino dalam sampel dapat
uas pun ak samp
)
dihitung sebagai berikut :
sam amino
uas pun ak standa
o ot samp
Karakteristik Fisik
Aktivitas Air (aw) (AOAC 2005)
Aktivitas air merupakan air bebas yang dibutuhkan untuk pertumbuhan
mikroorganisme. Penentuan nilai aktivitas air dari produk diukur dengan
menggunakan alat pengukur aw yaitu aw meter (Novasina). Sebelum melakukan
pengukuran aw produk dilakukan kalibrasi alat dengan larutan NaCl jenuh yang
mempunyai aw sekitar 0.7509. Sejumlah sampel diletakkan ke dalam aw -meter.
8
Pada saat alat tersebut dalam posisi ready, lalu tombol start ditekan. Nilai aw
dapat dibaca jika alat tersebut dalam posisi completed.
Nilai pH (AOAC 2005)
Nilai pH diukur menggunakan pH meter (Hanna Instrumen, USA) dan
dikalibrasi dengan larutan buffer dengan nilai pH 4 dan 7. Katoda pH meter
ditusukkan pada sampel yang telah dicampurkan akuades dengan perbandingan
1:1 dan biarkan hingga angka yang tertera pada pengukuran digital tidak berubah
lagi. Katoda pH meter dibilas dengan akuades dan dikeringkan sebelum
menggunakan lagi.
Rendemen (Sani et al. 2014)
Rendemen merupakan presentase perbandingan antara berat bagian bahan
yang dimanfaatkan dengan berat total bahan. Nilai rendemen ini berguna untuk
mengetahui berapa banyak bahan yang bisa digunakan. Apabila nilai rendemen
suatu produk atau bahan semakin tinggi, maka akan lebih banyak yang bisa
digunakan. Rumus yang digunakan untuk menghitung rendemen yaitu :
oduksi akhi
at u d yang t
ntuk
Rendemen (%)=
oduksi a a
at susu yang digunakan
Analisis Kekerasan dengan Texture Analyzer (Buriti et al. 2007)
Pengujian dilakukan dengan alat TA-XT2i. Sampel dangke dibentuk dan
ukuran yang seragam dengan panjang dan lebar 4cm dan tinggi 3 cm. Variabel
yang diukur adalah kekerasan dangke atau kekutan gel kekerasan (hardness)
ditentukan dari maksimal gaya (nilai puncak) pada tekanan atau kompresi
pertama. Dikerjakan menggunakan Texture Expert dengan program komputer
windows 1,20.
Analisis Mikrobiologis (ISO7218 1996)
Pengujian mikrobiologi sampel dimulai dengan pengenceran sampel.
Sampel ditimbang sebanyak 25 g kemudian dimasukkan ke dalam 225 mL buffer
pepton water (BPW). Dilakukan pengenceran hingga 10-3 digunakan untuk
analisis keberadaan Coliform dengan media Violet Red Bile Agar (VRBA),
kapang dan khamir dengan media tumbuh media Potato Dextrose Agar (PDA).
Penilaian Mutu Hedonik (Arief et al. 2014)
Penentuan uji mutu hedonik berdasarkan evaluasi panelis. Semua panelis
bertugas untuk merekam dihasilkan lalu mencetak ke dalam formulir yang
disediakan. evaluasi sensorik dari uji mutu hedonik menggunakan skala 1 sampai
5. Tiga puluh panelis digunakan dan memberikan penjelasan dan bimbingan untuk
tes kualitas hedonis. uji mutu hedonik seperti aroma, rasa, tekstur dan warna.
Rancangan Percobaan
Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak
lengkap (RAL) pola faktorial, faktor pertama adalah suhu pemanasan (70, 80 dan
90 °C) dan faktor kedua adalah konsentrasi papain (0.2, 0.3 dan 0.4%) dengan
model matematika dibawah ini:
9
Yijk
Yijk
μ
αi
βj
αβ
ij
€ijk
μ + αi +βj + αβ ij + €ijk,
: Nilai pengamatan pada kualitas dangke ke-k yang memperoleh kombinasi
perlakuan suhu ke- i dan konsentrasi papain ke-j.
: Nilai rata-rata perlakuan
: Pengaruh suhu terhadap kualitas dangke ke-i (i=1,2,3)
: Pengaruh konsentrasi papain terhadap kualitas dangke ke-j (j=1,2,3)
: Pengaruh interaksi antara perlakuan suhu ke-i dan konsentrasi papain kej
: Pengaruh galat yang menerima perlakuan suhu ke-i dan konsentrasi ke-j
dengan ulangan ke k (k=1,2,3).
Analisis Data
Data kualitas kimia, fisik, dan mikrobiologi diolah dengan analisis ragam
(ANOVA). Jika analisis menunjukkan perlakuan berpengaruh nyata (P0.05). Suhu pemanasan sangat nyata mempengaruhi hanya pada kadar
protein dangke (P0.05). Begitupula pada interaksi, tidak adanya interaksi
yang nyata antara perlakuan suhu pemanasan dan konsentrasi papain terhadap
kadar lemak dangke (P>0.05).
Pada perlakuan suhu pemanasan untuk kadar lemak terjadi penurunan di
suhu 90 °C. Hal ini disebabkan rusaknya globula lemak semakin menurun ini
disebabkan rusaknya globula lemak akibat pemanasan. Hal ini sesuai dengan
pendapat Fox et al. (2000). Klasifikasi keju berdasarkan kadar lemaknya menurut
standar umum keju Codex terdiri atas tinggi lemak (>60%), lemak penuh (40
sampai 60%), lemak sedang (25 sampai 45%), lemak rendah (10 sampai 25%).
Dangke yang dihasilkan tergolong ke dalam keju segar dengan kadar lemak yang
rendah. Rendahnya kadar lemak pada dangke disebabkan oleh banyaknya lemak
yang terbuang di whey pada saat koagulasi.
Konsentrasi papain mengalami peningkatan kadar lemak sejalan
bertambahnya papain, hal ini diduga diakibatkan oleh bahan baku pembuatan keju
berupa susu sapi, dimana lemak dari susu sapi bervariasi antara 2.4 sampai
5.5%.Hal ini berbeda dengan penelitian Adrian et al. (2015) yang menyatakan
bahwa pengaruh penambahan enzim protease mengakibatkan semakin
menurunnya kadar lemak, karena pada literatur menggunakan keju cottage dengan
bahan baku susu skim yang memiliki kadar lemak yang rendah. Susu skim
memiliki kadar lemak yang rendah karena hasil proses pembuatannya yaitu
pemisahan antara krim dan skim dalam susu dengan sentrifugasi. Krim memiliki
berat jenis yang rendah karena banyak mengandung lemak. Sedangkan susu skim
mempunyai berat jenis yang lebih tinggi karena banyak mengandung protein.
Sehingga dalam sentrifugasi akan berada dibagian dalam.
Kadar abu menunjukkan kandungan mineral yang terdapat dalam dangke.
Hasil analisis statistik menunjukkan suhu pemanasan dan konsentrasi papain tidak
nyata mempengaruhi kadar abu dangke (P>0.05). Begitupula pada interaksi, tidak
adanya interaksi yang nyata antara perlakuan suhu pemanasan dan konsentrasi
papain terhadap kadar abu dangke (P>0.05). Nasution (2010) menyatakan bahwa
komponen-komponen pada abu keju sebagian besar adalah kalsium serta
komponen logam lainnya seperti sulfur, fosfor dan klor.
Kadar abu tertinggi terdapat pada perlakuan suhu pemanasan 80 °C yaitu
2.31% Hal ini diakibatkan melarutnya kalsium yang terikat pada protein. Hal ini
didukung oleh Fox et al. (2004) bahwa pengendapan atau koagulasi akan disertai
dengan melarutnya garam-garam kalsium dan fosfor yang semula terikat pada
protein secara berangsur-angsur, dengan demikian maka banyaknya curd yang
dihasilkan dan tingginya kadar protein (kasein) keju berarti akan menghasilkan
lebih sedikit kadar abu yang ada pada keju/dangke tersebut karena sebagian besar
sudah terlepas/terlarut didalam whey. Demikian pula sebaliknya, dengan
tingginya garam anorganik yang terdapat pada curd/keju berarti lebih sedikit yang
ikut dalam whey.
Jumlah kadar abu tertinggi terdapat pada perlakuan K2 (konsentrasi 0.3%).
Hal ini menunjukkan bahwa tidak banyak mineral yang terlepas masuk di dalam
whey karena sebagian besar terikat pada dangke. Hal ini sesuai dengan pendapat
Nuraeni (1995) bahwa kadar abu produk dipengaruhi oleh kandungan mineral
dalam produk, dimana pada kandungan mineral yang tinggi akan meningkatkan
kadar abu yang ada.
15
Asam amino merupakan komponen penyusun protein, setiap asam amino
terdiri dari gugus karboksilat (-COOH) dan gugus amino serta yang membedakan
asam amino satu dengan asam amino lainnya yaitu dengan adanya rantai samping
(R). Asam amino penyusun protein dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan
dapat/tidak dapatnya disintetis dalam tubuh yaitu asam amino esensial (tidak
dapat di sintetis) dan non-esensial (dapat disintetis dalam tubuh) Sumarno et
al.(2002). Dari hasil analisa dengan teknik HPLC, didapatkan kadar asam amino
dangke yang disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3
Total asam amino dangke pada perlakuan suhu pemanasan dan
konsentrasi papain yang berbeda
S1K1
S1K2 S1K3 S2K1 S2K2 S2K3 S3K1
S3K2
------------------------% W/W-------------------------
S3K3
Asam aspartat
1.64
1.47
1.48
1.52
1.45
1.66
1.09
1.38
2.73
Asam Glutamat
5.90
5.43
4.55
5.53
5.33
5.96
3.72
4.84
8.20
Serin
1.13
1.05
1.12
1.06
1.04
1.24
0.76
0.96
2.08
Glisin
0.34
0.34
0.36
0.33
0.31
0.36
0.21
0.27
0.69
Alanin
0.65
0.59
0.64
0.60
0.57
0.66
0.42
0.53
1.17
Arginin
0.72
0.67
0.70
0.67
0.63
0.72
0.44
0.56
1.33
Tirosin
Total asam amino
non esensial
1.09
11.47
1.02
10.57
1.05
9.9
1.04
10.75
1.01
10.34
1.13
11.73
0.71
7.35
0.90
9.44
1.85
18.05
Histidin
2.44
0.45
0.51
0.47
0.43
0.48
0.30
0.37
0. 89
Treonin
0.71
0.63
0.82
0.67
0.59
0.73
0.47
0.60
1.63
Metionin
0.79
0.69
0.52
0.76
0.71
0.83
0.50
0.64
0.95
Valin
1.27
1.15
1.24
1.19
1.13
1.26
0.82
1.06
2.23
Fenilalanin
1.23
1.14
1.00
1.16
1.13
1.23
0.80
1.03
1.80
I-leusin
1.12
0.99
1.01
1.03
0.97
1.09
0.73
0.93
1.82
Leusin
1.96
1.79
1.94
1.83
1.78
1.94
1.26
1.62
3.44
Asam amino
Lisin
1.44
1.44
1.42
1.43
1.41
1.57
0.94
1.21
2.54
10.96 8.28
8.46
8.54
8.15
9.13
5.82
7.46
14.41
Total asam
amino esensial
Total Asam
amino
22.43 18.84 18.36 19.28 18.49 20.87
13.16
16.89 33.35
S1K1 : Suhu 70 °C dan konsentrasi 0.2%, S1K2 : Suhu 70 °C dan konsentrasi 0.3%, S1K3 : Suhu
70 °C dan konsentrasi 0.4%, S2K1 : Suhu 80 °C dan konsentrasi 0.2%, S2K2 : Suhu 80 °C dan
konsentrasi 0.3%, S2K3 : Suhu 80 °C dan konsentrasi 0.4%, S3K1 : Suhu 90 °C dan konsentrasi
0.2%, S3K2 : Suhu 90 °C dan konsentrasi 0.3%, S3K3 : Suhu 90 °C dan konsentrasi 0.4%.
Asam glutamat merupakan komponen asam amino yang dominan pada
dangke dengan perlakuan pemanasan dan konsentrasi yang berbeda. Asam
glutamat digolongkan pada asam amino non essensial karena tubuh manusia
sendiri dapat menghasilkan asam glutamat. Asam glutamat terdiri dari 5 atom
karbon dengan 2 gugus karboksil yang pada salah satu karbonnya berkaitan
dengan NH2 yang menjadi ciri pada asam amino (Sumarno et al.2002).
Perlakuan dangke S3K3 (suhu 90 °C, konsentrasi 0.4% papain) merupakan
asam amino tertinggi, baik asam amino non esensial maupun asam amino
16
esensial. Hal ini disebabkan penambahan papain,seperti diketahui asam amino
merupakan komponen pembentuk protein. Bresnick (2004) mengemukakan lebih
dari lima puluh asam amino terkandung dalam getah papaya kering itu antara lain
asam aspartat, treonin, serin, asam glutamat, prolin, glisin, alanin, valine,
isoleusin, leusin, tirosin, phenilalanin, histidin, lysin, arginin, trit
SEBAGAI RESPON TERHADAP PERBEDAAN SUHU
PEMANASAN DAN KONSENTRASI PAPAIN
ANDI NURUL MUKHLISAH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017
3
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Kualitas kimia, fisik
dan cemaran mikroba dangke sebagai respon terhadap perbedaan suhu pemanasan
dan konsentrasi papain” benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2017
Andi Nurul Mukhlisah
NIM D151140441
4
RINGKASAN
ANDI NURUL MUKHLISAH, Kualitas Kimia, Fisik dan Cemaran Mikroba
Dangke sebagai Respon Terhadap Perbedaan Suhu Pemanasan dan Konsentrasi
Papain. Dibimbing oleh EPI TAUFIK dan IRMA ISNAFIA ARIEF
Dangke adalah produk olahan susu sapi atau kerbau, menjadi makanan
khas di Kabupaten Enrekang Propinsi Sulawesi Selatan. Enzim papain secara
alamiah akan mengubah susu sapi atau kerbau menjadi padat akibat terjadinya
pemisahan protein dan air. Proses produksi dangke merupakan mata rantai yang
berkesinambungan mulai dari pemerahan, pengangkutan susu segar, penggunaan
bahan tambahan yang digunakan, hingga pada proses pengemasan produk. Dalam
setiap rantai proses produksi tersebut, kemungkinan kontaminasi bakteri patogen
dapat terjadi. Pemanasan yang dilakukan dalam proses pembuatan dangke adalah
±70 °C walaupun dapat diasumsikan bahwa pada suhu tersebut bakteri patogen
sudah tidak dapat bertahan hidup, namun kuantitas kontaminan sebelum dan
setelah pemanasan ikut pada cemaran bakteri pada produk yang dihasilkan atau
yang telah dikemas.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi respon kualitas dangke
(kimia, fisik dan cemaran mikroba) atas perbedaan suhu dan konsentrasi papain.
Penelitian ini terdiri atas 2 tahap yaitu pembuatan enzim papain, penentuan suhu
pemanasan optimal dan konsentrasi papain. Setiap perlakuan dilakukan ulangan
sebanyak 3 kali. Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
rancangan acak lengkap (RAL) pola faktorial, faktor pertama adalah suhu
pemanasan (70, 80 dan 90 °C) dan faktor kedua adalah konsentrasi papain (0.2,
0.3 dan 0.4%). Data kualitas kimia, fisik dan mikrobiologi dianalisis
menggunakan ANOVA dan dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan.
Identifikasi enzim papain dan asam amino dianalisis menggunakan metode
deskriptif. Data organoleptik diuji secara non parametrik (Kruskal-Wallis).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi protein papain komersil
Merck adalah yang tertinggi dibanding dengan papain penelitian (323.21
mg/100g) dan komersil Paya, dengan konsentrasi protein papain 360.63 mg/100g.
Hasil elektroforesis enzim papain dalam penelitian ini memiliki berat molekul
yang sama dengan enzim papain Merck yaitu 19.17 kDa. Kualitas dangke terbaik
berdasarkan kualitas kimia, fisik, mutu hedonik dan masih dibawa ambang batas
cemaran koliform, kapang dan khamir terdapat pada suhu 80 °C konsentrasi
papain 0.3%. Diperlukan penelitian lebih lanjut terkait aktivitas enzim papain
hasil penelitian ini dan kajian tentang nilai ekonomisnya untuk diaplikasikan pada
proses pembuatan dangke.
Kata kunci : dangke, konsentrasi papain, kualitas dangke, suhu pemanasan
5
SUMMARY
ANDI NURUL MUKHLISAH. Physical, Microbial and Chemical Quality of
Dangke as Response to Different Temperatures and Papain Concentrations.
Supervised by EPI TAUFIK and IRMA ISNAFIA ARIEF
Dangke is a soft cheese like product made from cow or buffalo milk, and
at is a local dairy product of Enrekang, South Sulawesi. The papain enzyme
involved in the process promotes separation of water and protein from milk,
leading to formation of solid structure of the cheese. In general, dangke
production involves many processes such as milking, milk transportation, the use
of food additives, and packaging. In each step, contamination of pathogenic
bacteria may occur. Although heating process at 70 °C in dangke making may
deactivate such bacteria, presence of contaminants before and after heating also
contributes to the bacterial contamination in the end product.
This present study was aimed to evaluate the quality of dangke (chemical,
physical and microbial contamination) under different temperatures and
concentrations of papain. The experiment consisted of two stages: (1) preparation
of papain and (2) determination of optimal heating temperature and papain
concentration. Each treatment was performed in 3 replications. The completely
randomized design (CRD) with factorial design was used in this experiment. The
first factor was heating temperature (70, 80 and 90 °C) and the second factor was
papain concentration (0.2, 0.3 and 0.4%). The chemical, physical and
microbiological quality of dangke were analyzed by using ANOVA and followed
by Duncan's multiple range test. Identification of the papain enzyme and amino
acids were analyzed using descriptive explorative method. Organoleptic quality
was evaluated by non-parametric (Kruskal-Wallis).
The result of this study, produced by the enzyme papain protein
concentration of (323.21 mg/100g). The enzyme papain is yet to experience
chromatography as well as commercial enzymes. Protein concentration Merck
360.63 mg/100g but higher than Paya protein. However, the molecular weight of
papain result of this study have the same molecular weight with a molecular
weight of papain Merck is 19.17 kDa
Keywords: dangke, papain concentration, heat temperature, quality of dangke
6
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2017
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
7
KUALITAS KIMIA, FISIK DAN CEMARAN MIKROBA DANGKE
SEBAGAI RESPON TERHADAP PERBEDAAN SUHU
PEMANASAN DAN KONSENTRASI PAPAIN
ANDI NURUL MUKHLISAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017
8
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof Dr drh Hj Mirnawaty B Sudarwanto
Judul Tesis
: Kualitas Kimia, Fisik dan Cemaran Mikroba Dangke sebagai
Respon Terhadap Perbedaan Suhu Pemanasan dan Konsentrasi
Papain
Nama
: Andi Nurul Mukhlisah
NIM
: D151140441
Disetuj ui oleh
Komisi Pembimbing
Ketua
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Produksi dan
Teknologi Petemakan
Si
Tanggal Uj ian: 05 Desember 2016
Tanggal Lulus:
2 3 JAN 2017
10
PRAKATA
Bismillahirrahmanirrahim. Puji dan syukur penulis panjatkan kepada
Allah subhanahu wa ta’ala atas segala rahmat dan karunia yang telah diberikanNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan November 2015 ini Kualitas Kimia,
Fisik dan Cemaran Mikroba Dangke sebagai Respon Terhadap Perbedaan Suhu
Pemanasan dan Konsentrasi Papain.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Epi Taufik, SPt MVPH
MSi dan Ibu Dr Irma Isnafia Arief, SPt MSi selaku komisi pembimbing yang
telah banyak memberi bimbingan, arahan dan saran mulai dari penyusunan
proposal, pelaksanaan penelitian hingga penulisan tesis. Terima kasih Penulis
ucapkan kepada Prof Dr drh Hj Mirnawaty B Sudarwanto atas kesediaan
waktunya menjadi penguji luar komisi pada ujian tesis serta atas saran dan
masukannya pada penulisan tesis ini.
Ungkapkan terima kasih juga disampaikan kepada ayahanda Ir H A M
Hasbi Munarka MS, Ibunda Hj. Andi Rachmawaty, kakakku Andi Zubhan
Affandi SE, Andi Fathuddin ST, Andi Rizkiyah SPt MSi, adikku Andi Fachruddin
SKg dan Andi Salim Syahid, saudara perjuanganku Rajmi Faridah SPt, Hasniar
Burhan SPt, Wahyuni SPt, Fadliah SPt atas do’a, kasih sayang dan motivasinya.
Penulis juga menyampaikan terimakasih kepada tim penelitian, keluarga besar
Pascasarjana ITP 2014 dan teman-teman lainnya atas bantuan, kerja sama dan
dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
Bogor,
Januari 2017
11
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
v
DAFTAR GAMBAR
v
DAFTAR LAMPIRAN
v
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
1
1
2
2
2
2
2 METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan dan Peralatan
Prosedur Penelitian
Peubah yang Diamati
4
4
4
4
6
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Ekstrak Papain
Konsentrasi Enzim Papain
Bobot Molekul Enzim Papain
Karakteristik Kimia Dangke
Karakteristik Fisik Dangke
Pengujian Mikrobiologi
Mutu Hedonik
9
9
9
10
11
16
20
22
SIMPULAN DAN SARAN
23
DAFTAR PUSTAKA
24
LAMPIRAN
27
12
DAFTAR TABEL
1 Perbedaan jumlah konsentrasi papain dengan beberapa jenis enzim papain
spektrofotometer (650 nm)
9
2 Hasil karakteristik kimia dangke pada perlakuan suhu pemanasan dan
konsentrasi papain yang berbeda
12
3 Total asam amino dangke pada perlakuan suhu pemanasan dan konsentrasi
papain yang berbeda
15
4 Hasil karkteristik fisik dangke pada perlakuan suhu pemanasan dan
konsentrasi papain yang berbeda
17
5 Rataan jumlah koliform, kapang dan khamir dangke pada perlakuan suhu
pemanasan dan konsentrasi papain yang berbeda
20
6 Uji mutu hedonik dangke pada perlakuan suhu pemanasan dan konsentrasi
papain
22
DAFTAR GAMBAR
1 Alur proses penelitian
2 Hasil elektroforesis enzim papain. (M) marker protein, (a) enzim papain
penelitian ini, (b) enzim papain Merck, (c) enzim papain pengenceran
1% BM = 19.17 kDa
3
10
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil analisis ragam dan uji Duncan kualitas kimia dangke dengan perlakuan
suhu dan komsentrasi papain
29
2 Hasil analisis ragam dan uji Duncan kualitas fisik dangke dengan perlakuan
suhu dan konsentrasi papain
30
3 Hasil analisis ragam dan uji Duncan cemaran mikrobiologi dangke dengan
perlakuan suhu dan konsentrasi papain
32
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Susu dan produk olahannya merupakan bahan makanan atau minuman asal
hewani yang bernilai gizi tinggi. Kebutuhan akan protein dan kalsium per hari
akan dapat dipenuhi 25 – 44% hanya dengan mengonsumsi susu dua gelas sehari
(Nurudin 2006). Susu sapi segar mengandung air (87.10%), laktosa (4.8%), lemak
(3.9%), protein (3.8%), abu (0.72%). Tingginya kadar gizi dalam susu tersebut
menyebabkan susu mudah rusak (perishable food) terutama yang disebabkan
kontaminasi mikroba (Malaka 2010). Oleh karena itu perlu dilakukan pengolahan.
Susu mengandung protein berupa kasein yang dapat mengalami
penggumpalan. Penggumpalan susu dalam proses pembuatan dangke dapat
dilakukan dengan berbagai cara, antara lain dengan asam atau enzim proteolitik,
dan dipercepat dengan pemanasan. Enzim papain merupakan enzim proteolitik
yang mampu menghidrolisis protein menjadi asam-asam amino atau peptidapeptida. Enzim papain memiliki gugus fungsional sulfhidril dan mampu
menghidrolisis ikatan peptida pada asam amino lisin dan glisin. Suhu papain
berkisar antara 60 °C – 70 °C, dan pH optimum antara 5 – 7 (Wahyuningsih et al.
2013).
Dangke merupakan produk olahan susu sapi atau kerbau, sejenis keju
lunak yang dihasilkan tanpa proses fermentasi dan menjadi makanan khas di
Kabupaten Enrekang Propinsi Sulawesi Selatan. Enzim papain secara alamiah
akan mengubah susu sapi atau kerbau itu menjadi padat akibat terjadinya
pemisahan protein dan air. Metode pengawetan yang biasa dilakukan oleh
masyarakat adalah penambahan larutan garam dapur (Kesuma et al. 2013).
Karakteristik produk perlu untuk dipertahankan, yang dimaksud disini adalah
fisik, kimia dan mutu hedonik, penambahan konsentrasi papain dan suhu
pemanasan yang berbeda dapat menyebabkan perbedaan kualitas dangke.
Bahan penggumpal yang sering digunakan oleh para pengrajin dangke
adalah getah papaya, respon dari level pemberian getah papaya itu sendiri belum
di ketahui. Kondisi ini berdampak pada tidak berkembangnya teknologi proses
produksi dangke, sehingga proses produksi masih dilakukan secara tradisional.
Hal ini berakibat pada aspek higiene selama proses pembuatan dan keamanan
produk akhir kurang menjadi perhatian baik oleh pengolah maupun konsumen
dangke. Mikroba indikator yang digunakan untuk menilai keamanan pangan
dengan keberadaan patogen yang berasal dari saluran pencernaan yaitu bakteri
kelompok koliform seperti Escherichia coli dan Salmonella sp (Arum et al. 2014).
Secara keseluruhan proses produksi dangke merupakan mata rantai yang
berkesinambungan mulai dari pemerahan, pengangkutan susu segar, penggunaan
bahan tambahan yang digunakan, hingga proses pengemasan produk. Dalam
setiap rantai proses produksi tersebut, kemungkinan kontaminasi bakteri patogen
dapat terjadi. Pemanasan yang dilakukan dalam proses pembuatan dangke adalah
±70 °C selama ±20 menit, walaupun dapat diasumsikan bahwa pada suhu dan
lama waktu tersebut bakteri patogen sudah tidak dapat bertahan hidup, namun
kuantitas kontaminan sebelum dan setelah pemanasan ikut berkonstribusi pada
cemaran bakteri produk yang dihasilkan atau yang telah dikemas (Kesuma et al.
2
2013). Dangke telah dikenal luas di masyarakat Sulawesi Selatan tetapi masih
banyak kendala dalam hal daya simpannya dan kualitas produk yang dihasilkan
oleh produsen dangke masih sangat bervariasi. Hal ini terutama disebabkan oleh
pengolahan dan penanganan produk yang belum optimal misalnya penambahan
enzim papain dan suhu pemanasan yang digunakan masih bervariasi. Diharapkan
pada penambahan konsentrasi papain dan suhu pemanasan berbeda dapat
diketahui respon kualitas dangke secara kimia, fisik cemaran mikroba dan mutu
hedonik.
Rumusan Masalah
Dangke adalah produk agroindustri peternakan di Indonesia, merupakan
produk hasil olahan susu sapi yang memiliki nilai gizi yang tinggi. Dangke
merupakan makanan khas daerah Sulawesi Selatan yang dibuat secara tradisional
dan turun temurun oleh masyarakat di Kabupaten Enrekang. Sebagian besar
masyarakat di daerah tersebut menjadikan pengolahan dangke sebagai mata
pencahariannya, oleh sebab itu industri dangke harus tetap hidup dan
membutuhkan perhatian serta perlu untuk terus dikembangkan. Kondisi
pengolahan dan penanganan yang belum optimal akan mempengaruhi kualitas
produk yang dihasilkan. Oleh karena itu upaya memperoleh informasi konsentrasi
papain dan suhu pemanasan di lakukan pada penelitian ini.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi respon kualitas dangke
(kimia, fisik, cemaran mikroba dan mutu hedonik) perbedaan suhu pemanasan dan
konsentrasi papain.
Manfaat Penelitian
1.
2.
3.
4.
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
Mengetahui respon suhu pemanasan dan konsentrasi papain terhadap kualitas
kimia, fisik, cemaran mikroba dan mutu hedonik
Sumber informasi tentang kualitas produk dangke ditinjau dari suhu
pemanasan dan konsentrasi papain
Sebagai bahan penyuluhan bagi masyarakat pengolah dangke di Kabupaten
Enrekang untuk menghasilkan dangke yang berkualitas baik dan aman bagi
konsumen.
Diharapkan mampu mempunyai umur simpan dangke
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini meliputi : 1) Membuat enzim papain dengan menguji
kemurniannya dan diuji kadar proteinnya (Elektroforesis SDS PAGE dan analisis
kadar protein metode Lowry); 2) Membuat dangke yang berkualitas baik dilihat
dari kualitas fisik, kimia, status mikrobiologi, penilaian mutu hedonik. Adapun
diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.
3
Getah Pepaya
Tahap I
Purifikasi
Dialisis
Pengenceran papain
1%, dengan akuades
Enzim papain
Uji Lowry
Uji SDS PAGE
Susu Segar
Konsentrasi papain
sebanyak 0.2, 0.3 dan
0,4%
Pasteurisasi 70, 80 dan 90 °C
Masing-masing selama 30 detik
Curd
Whey
Pencetakan
Tahap II
Dangke
Uji Kimia:
Kadar Protein
Kadar Air
Kadar Lemak
Kadar Abu
Kadar Karbohidrat
Asam Amino
Uji Fisik:
Aktivitas Air
pH
Rendemen
Kekerasan
Uji
Mikrobiologi:
Koliform
Kapang dan
Khamir
Gambar 1 Alur proses penelitian
Uji Hedonik:
Rasa
Warna
Aroma
Tekstur
4
2 METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan November 2015 sampai
Januari 2016. Pembuatan dangke dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Hasil
Ternak, uji kualitas dangke dan pembuatan enzim dilaksanakan di Laboratorium
Terpadu, Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas
Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Bahan
Bahan yang digunakan getah pepaya, papain komersil Merck, papain
komersil Paya, Akuades 25L, sample buffer, susu, Violet Red Bile Agar, Potato
Dextrosa Agar, Buffered Peptoned Water, cysteine, (NH4)2SO4, NaCl, Na2S
0,3%, membran dialisis dengan mesh 20 , H2SO4, etanol 20%, Alkohol 70%,
Alkohol 95%, larutan Tris-HCl 20 mM pH 7.8, larutan acrylamide/Bis 30%,
larutan SDS 10%, larutan Tris-HCl 1.5 M pH 8.8, larutan Tris-HCl 0.5 M pH 6.8,
larutan sampel buffer (SDS reducing buffer), larutan running buffer 10x, pH 8.3,
larutan APS 10%, larutan CBB Staining, larutan destaining, larutan 10% (w/v),
Tetramethylenediamine (TEMED), standar berat molekul protein (Bio-Rad
Prestained SDS-PAGE Standar Broad Range), Spritus 5L, Aluminium foil,
Plastik Wrap.
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: tempurung kelapa,
thermomether, satu set alat elektroforesis (BioRad), oven, plastik steril, cawan
petri, tabung reaksi, dan penutup, Bio-Rad Mini-PROTEAN® 3 Cell, tabung
falcon steril, vial steril, piala gelas, Centrifuge, rak tabung, mikropipet beserta tip,
erlenmeyer, gelas ukur, bunsen, waterbath, tube shaker, stomacher, timbangan,
autoklaf, refrigerator, laminar, aw meter, pH meter.
Tahapan Penelitian
Penelitian terdiri dari dua tahap, tahap pertama adalah pembuatan enzim
papain dan kedua penentuan suhu pemanasan dan konsentrasi papain.
Pembuatan Enzim Papain
Pengambilan getah pepaya dilakukan diperkebunan pepaya kampung
Cihideung Kramat, Desa Perwasari, kecamatan Dramaga Bogor. Jenis pepaya
yang digunakan adalah pepaya california. Yang digunakan buah yang sudah
berumur 2,5 – 3 bulan. Waktu yang tepat untuk melakukan penyadapan adalah
pagi hari sekitar pukul 05.30 – 08.00. Penyadapan dilakukan dengan cara
menorehkan alat sadap pada kulit buah mulai dari pangkal menuju ujung buah.
Kedalaman torehannya antara 1 – 2 mm. Kedalaman ini perlu diperhatikan agar
bekas torehan dapat menutup kembali. Banyak torehan setiap buah cukup lima
torehan dengan jarak antar torehan 1sampai2 cm (Geantaresa dan Supriyanti
5
2010). Setelah ditoreh, getah yang keluar dari buah segera ditampung dan
disimpan disuhu refrigerator.
Pemurnian getah pepaya menjadi enzim papain menurut Nitsawang et al.
(2006). Getah hasil penyadapan buah pepaya dimurnikan menjadi enzim papain.
Getah diencerkan dengan menambahkan larutan cysteine 40 mM (3: 1). Suspensi
diatur sampai mencapai pH 5,6 menggunakan larutan HCL 6M dan diaduk selama
15 menit pada suhu 4 °C. Suspensi disaring dan filtrat yang diperoleh diatur
pHnya hingga mencapai pH 9,0 menggunakan larutan NaOH 6M. Prasipitat yang
diperoleh dihilangkan dengan sentrifugasi pada kecepatan 9000 rpm selama 30
menit pada suhu 4 °C. Kandungan protein dalam larutan supernatan ditetapkan
dengan cara pengendapan dengan menggunakan (NH4)2SO4 sehingga diperoleh
kejenuhan 45% dalam akuades. Larutan garam diaduk perlahan pada suhu 4 °C
selama 30 menit. Endapan dipisahkan dengan cara sentrifugasi pada kecepatan
9000 rpm selama 30 menit pada suhu 4 °C, lalu endapan yang diperoleh
dilarutkan dengan menambahkan larutan cysteine 20 mM. Larutan disimpan pada
suhu 4 °C sebelum ditambahkan natrium klorida (10%, b/v). Campuran diaduk
perlahan selama 30 menit lalu dilakukan sentrifugasi untuk memisahkan papain
yang terendapkan. Enzim dilarutkan dengan akuades dan dilakukan dialisis pada
suhu 4 °C selama satu malam dengan tiga kali pergantian volume akuades
sebanyak satu liter. Enzim yang diperoleh diuji kadar proteinnya dengan uji
Lowry dan kemurniannya dengan SDS-PAGE.
SDS-PAGE (Monti et al. 2000)
Getah pepaya yang telah di ekstrak dianalisis menggunakan SDS-PAGE
untuk menentukan berat molekul protein. Dianalisis menggunakan SDS-PAGE
pada 16.5% gel polyacrylamide untuk resolving gel dengan komposisi larutan
acrylamid/Bis 30% sebanyak 2.75 mL, buffer Tris-HCl 1.5 M pH 8.8 sebanyak 1
mL, larutan SDS 10% sebanyak 100 µL, larutan TEMED sebanyak 5 µL, larutan
amonium persulfat 10% sebanyak 50 µL dan aquabidest sebanyak 1.095 mL .
Stacking gel 5% dibuat dengan komposisi yang sama, tetapi buffer yang
digunakan adalah buffer Tris-HCl 0.5 M pH 6.8 dan jumlah acrylamide yang
ditambahkan sebanyak 0.83 mL dan aquabidest sebnyak 3,015 mL. Setiap sampel
dicampur dengan sampel bufer yang terdiri atas 3.55 mL aquades steril, 1.25 mL
0.5 M Tris HCl pH 6.8, 2.5 mL gliserol, 0.2 mL bromophenol blue, 2 mL SDS,
dan 500 µL β-mercaptoethanol. Campuran tersebut kemudian dipanaskan dalam
95 °C selama 4 menit. Sampel yang telah siap kemudian diaplikasikan ke dalam
gel pada 30 mA selama 30 menit atau marker mencapai ujung gel. Gel tersebut
diangkat dan diwarnai dengan larutan staining yang terdiri atas 1 g coomasie
brilliant blue yang dilarutkan dalam, 1 L aquadest yang mengandung etanol 50%
dan asam asetat 2%. Pencucian gel dilakukan dengan merendam gel dalam larutan
destaining yang dibuat dari 1 L aquadest yang mengandung etanol 5% dan asam
asetat 7%.
Analisis Kadar Protein Metode Lowry (Lowry et al. 1951)
Mempersiapkan pereaksi, pereaksi pertama NaOH 0,1 N sebanyak 0,4 g
memasukkan ke labu ukur dan menambahkan H2Osebanyak 10 ml. Menambahkan
Na2CO3 2%. Peraksi kedua Na+K+ tartrate 1% (w/v) memasukkan ke labu ukur
6
dan menambahkan H2O sebanyak 10 ml homogenisasi, mengambil 3 ml Na+K+
tartrate 1% dan menambahkan CuSO45H2O 0,5% (w/v) 15 mg. Menyampurkan
pereaksi pertama dan kedua kemudian homogenisasi. Menyiapkan folin 50%.
Menyiapkan sampel dan memasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambah 5,5
ml pereaksi yang telah dihomogenisasi, biarkan 10-15 menit. Menambahkan 0,5
ml folin biarkan 30 menit. Absorban dibaca pada spektro 650 nm. Untuk kurva
standar, digunakan BSA dengan konsentrasi 0; 0.1; 0.2; 0.4; 0.6, 0.8 dan 1.0 mg
ml-1.
Penentuan Suhu Pemanasan dan Konsentrasi Papain
Dangke akan dibuat dengan menggunakan susu sapi segar yang diambil
dari peternakan sapi perah KUNAK Bogor. Susu sapi segar dipasteurisasi masingmasing pada suhu 70, 80 dan 90 °C, kemudian ditambahkan papain murni yang
telah diencerkan dengan akuades dengan perbandingan 1:9. Konsentrasi enceran
papain murni, masing-masing sebesar 0.2, 0.3 dan 0.4%. Garam ditambahkan
0.4% (w/v). Suhu diukur dengan thermometer untuk menstabilkan suhunya. Susu
kemudian diaduk sampai terjadi sineresis (pemisahan antara curd dan whey). Curd
kemudian disaring dan dicetak dengan menggunakan cetakan khusus (terbuat dari
tempurung kelapa), kemudian ditekan-tekan hingga padat. Dangke yang
dihasilkan akan di uji kualitasnya. Parameter yang diuji adalah; karakteristik
kimia (kadar protein, air, lemak, abu, karbohidrat dan asam amino) karkteristik
fisik (aw, rendemen pH dan kekerasan), penilaian mutu hedonik, uji mikrobiologi
(cemaran kapang, khamir dan koliform).
Peubah yang Diamati
Peubah yang diamati pada penelitian adalah kualitas kimia (kadar protein,
air, lemak, abu, karbohidrat dan asam amino), kualitas fisik (aw, pH, rendemen
dan kekerasan), uji mikrobiologi (jumlah cemaran koliform, kapang dan khamir).
penilaian hedonik (rasa, warna, aroma dan tekstur).
Karakteristik Kimia
Kadar Protein (AOAC 2005)
Kadar Protein dalam sampel dianalisis dengan metode Kjeldahl yang
merupakan analisis kadar total N. Sebanyak 0.1 gram sampel ditempatkan dalam
labu kjeldahl 100 ml dan ditambahkan selenium dengan perbandingan 1:1 dengan
sampel dan 3 ml H2SO4 pekat. Sampel didestruksi hingga larutan menjadi jernih
sekitar satu jam, lalu labu destruksi didinginkan kemudian ditambah aquadest
sebanyak 50 ml dan 20 ml NaOH 40%, kemudian didestilasi. Hasil destilasi
ditampung dalam erlenmeyer yang berisi campuran 10 ml larutan H3BO3 2% dan
2 tetes Brom Cresol Green Methyl Red berwarna merah muda. Setelah volume
destilat menjadi 10 ml dan berwarna hijau kebiruan, destilasi dihentikan lalu
destilat dititrasi dengan HCl 0.1 N sampai merah muda. Perlakuan yang sama
dilakukan juga terhadap blanko. Kadar protein dapat dihitung dengan
menggunakan rumus: Kadar protein (bb%) = 6.25 × % nitrogen
7
Kadar Air (AOAC 2005)
Sampel ditimbang sebanyak 1 g dalam cawan. Sampel di masukkan ke
oven suhu 105 °C selama 8 jam, kemudian didinginkan dalam desikator dan
ditimbang.
Kadar
air
dihitung
dalam
rumus:
( ada ai
o ot a a - o ot akhi
o ot a a
)
Kadar Lemak (AOAC 2005)
Sampel ditimbang sebanyak 2 g dan disebar diatas kapas yang beralaskan
kertas saring. Kertas saring digulung hingga membentuk thimble dan dimasukkan
ke dalam labu soxhlet. Sampel diekstraksi selama enam jam dengan pelarut
heksan 150 mL. Lemak yang terekstrak dikeringkan dalam oven suhu 100 °C
selama satu jam. Kadar lemak dihitung dengan rumus:
)
(
Kadar Abu (AOAC 2005)
Sampel ditimbang sebanyak 1 g dalam cawan porselen. Sampel dibakar
atau diabukan dalam tanur suhu 600 °C selama 2 jam atau sampai tidak berasap.
Sampel kemudian ditimbang setelah didinginkan dalam desikator. Kadar abu
dihitung dalam rumus: (
Kadar Karbohidrat (AOAC 2005)
Kadar karbohidrat total ditentukan dengan metode carbohidrat by
difference yaitu : 100% - (kadar air + abu + protein + lemak). Kadar protein N free
menunjukkan besarnya kandungan karbohidrat yang dapat dicerna dari suatu
bahan pangan. Ditentukan dengan cara 100% - (kadar air + abu + protein + lemak
+ serat kasar).
Analisis Komposisi Asam Amino (Osthoff et al. 2002)
Komposisi asam amino ditentukan dengan menggunakan highperformance
liquid chromatography (HPLC). Sampel sosis fermentasi dihidrolisis dengan
asam mengikuti Osthoff et al. (2002) kemudian sekitar 5 µL sampel diinjeksikan
ke dalam kolom HPLC dan ditunggu sampai pemisahan semua asam amino
selesai. Waktu yang diperlukan sekitar 30 menit. Pengerjaan pada tahap
penambahan pereaksi ortoftalaldehida (OPA) sampai pemisahan asam amino
selesai dilakukan secara otomatis. Komposisi nitrogen dalam protein total
ditentukan melalui metode Kjeldahl. Konsentrasi asam amino dalam sampel dapat
uas pun ak samp
)
dihitung sebagai berikut :
sam amino
uas pun ak standa
o ot samp
Karakteristik Fisik
Aktivitas Air (aw) (AOAC 2005)
Aktivitas air merupakan air bebas yang dibutuhkan untuk pertumbuhan
mikroorganisme. Penentuan nilai aktivitas air dari produk diukur dengan
menggunakan alat pengukur aw yaitu aw meter (Novasina). Sebelum melakukan
pengukuran aw produk dilakukan kalibrasi alat dengan larutan NaCl jenuh yang
mempunyai aw sekitar 0.7509. Sejumlah sampel diletakkan ke dalam aw -meter.
8
Pada saat alat tersebut dalam posisi ready, lalu tombol start ditekan. Nilai aw
dapat dibaca jika alat tersebut dalam posisi completed.
Nilai pH (AOAC 2005)
Nilai pH diukur menggunakan pH meter (Hanna Instrumen, USA) dan
dikalibrasi dengan larutan buffer dengan nilai pH 4 dan 7. Katoda pH meter
ditusukkan pada sampel yang telah dicampurkan akuades dengan perbandingan
1:1 dan biarkan hingga angka yang tertera pada pengukuran digital tidak berubah
lagi. Katoda pH meter dibilas dengan akuades dan dikeringkan sebelum
menggunakan lagi.
Rendemen (Sani et al. 2014)
Rendemen merupakan presentase perbandingan antara berat bagian bahan
yang dimanfaatkan dengan berat total bahan. Nilai rendemen ini berguna untuk
mengetahui berapa banyak bahan yang bisa digunakan. Apabila nilai rendemen
suatu produk atau bahan semakin tinggi, maka akan lebih banyak yang bisa
digunakan. Rumus yang digunakan untuk menghitung rendemen yaitu :
oduksi akhi
at u d yang t
ntuk
Rendemen (%)=
oduksi a a
at susu yang digunakan
Analisis Kekerasan dengan Texture Analyzer (Buriti et al. 2007)
Pengujian dilakukan dengan alat TA-XT2i. Sampel dangke dibentuk dan
ukuran yang seragam dengan panjang dan lebar 4cm dan tinggi 3 cm. Variabel
yang diukur adalah kekerasan dangke atau kekutan gel kekerasan (hardness)
ditentukan dari maksimal gaya (nilai puncak) pada tekanan atau kompresi
pertama. Dikerjakan menggunakan Texture Expert dengan program komputer
windows 1,20.
Analisis Mikrobiologis (ISO7218 1996)
Pengujian mikrobiologi sampel dimulai dengan pengenceran sampel.
Sampel ditimbang sebanyak 25 g kemudian dimasukkan ke dalam 225 mL buffer
pepton water (BPW). Dilakukan pengenceran hingga 10-3 digunakan untuk
analisis keberadaan Coliform dengan media Violet Red Bile Agar (VRBA),
kapang dan khamir dengan media tumbuh media Potato Dextrose Agar (PDA).
Penilaian Mutu Hedonik (Arief et al. 2014)
Penentuan uji mutu hedonik berdasarkan evaluasi panelis. Semua panelis
bertugas untuk merekam dihasilkan lalu mencetak ke dalam formulir yang
disediakan. evaluasi sensorik dari uji mutu hedonik menggunakan skala 1 sampai
5. Tiga puluh panelis digunakan dan memberikan penjelasan dan bimbingan untuk
tes kualitas hedonis. uji mutu hedonik seperti aroma, rasa, tekstur dan warna.
Rancangan Percobaan
Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak
lengkap (RAL) pola faktorial, faktor pertama adalah suhu pemanasan (70, 80 dan
90 °C) dan faktor kedua adalah konsentrasi papain (0.2, 0.3 dan 0.4%) dengan
model matematika dibawah ini:
9
Yijk
Yijk
μ
αi
βj
αβ
ij
€ijk
μ + αi +βj + αβ ij + €ijk,
: Nilai pengamatan pada kualitas dangke ke-k yang memperoleh kombinasi
perlakuan suhu ke- i dan konsentrasi papain ke-j.
: Nilai rata-rata perlakuan
: Pengaruh suhu terhadap kualitas dangke ke-i (i=1,2,3)
: Pengaruh konsentrasi papain terhadap kualitas dangke ke-j (j=1,2,3)
: Pengaruh interaksi antara perlakuan suhu ke-i dan konsentrasi papain kej
: Pengaruh galat yang menerima perlakuan suhu ke-i dan konsentrasi ke-j
dengan ulangan ke k (k=1,2,3).
Analisis Data
Data kualitas kimia, fisik, dan mikrobiologi diolah dengan analisis ragam
(ANOVA). Jika analisis menunjukkan perlakuan berpengaruh nyata (P0.05). Suhu pemanasan sangat nyata mempengaruhi hanya pada kadar
protein dangke (P0.05). Begitupula pada interaksi, tidak adanya interaksi
yang nyata antara perlakuan suhu pemanasan dan konsentrasi papain terhadap
kadar lemak dangke (P>0.05).
Pada perlakuan suhu pemanasan untuk kadar lemak terjadi penurunan di
suhu 90 °C. Hal ini disebabkan rusaknya globula lemak semakin menurun ini
disebabkan rusaknya globula lemak akibat pemanasan. Hal ini sesuai dengan
pendapat Fox et al. (2000). Klasifikasi keju berdasarkan kadar lemaknya menurut
standar umum keju Codex terdiri atas tinggi lemak (>60%), lemak penuh (40
sampai 60%), lemak sedang (25 sampai 45%), lemak rendah (10 sampai 25%).
Dangke yang dihasilkan tergolong ke dalam keju segar dengan kadar lemak yang
rendah. Rendahnya kadar lemak pada dangke disebabkan oleh banyaknya lemak
yang terbuang di whey pada saat koagulasi.
Konsentrasi papain mengalami peningkatan kadar lemak sejalan
bertambahnya papain, hal ini diduga diakibatkan oleh bahan baku pembuatan keju
berupa susu sapi, dimana lemak dari susu sapi bervariasi antara 2.4 sampai
5.5%.Hal ini berbeda dengan penelitian Adrian et al. (2015) yang menyatakan
bahwa pengaruh penambahan enzim protease mengakibatkan semakin
menurunnya kadar lemak, karena pada literatur menggunakan keju cottage dengan
bahan baku susu skim yang memiliki kadar lemak yang rendah. Susu skim
memiliki kadar lemak yang rendah karena hasil proses pembuatannya yaitu
pemisahan antara krim dan skim dalam susu dengan sentrifugasi. Krim memiliki
berat jenis yang rendah karena banyak mengandung lemak. Sedangkan susu skim
mempunyai berat jenis yang lebih tinggi karena banyak mengandung protein.
Sehingga dalam sentrifugasi akan berada dibagian dalam.
Kadar abu menunjukkan kandungan mineral yang terdapat dalam dangke.
Hasil analisis statistik menunjukkan suhu pemanasan dan konsentrasi papain tidak
nyata mempengaruhi kadar abu dangke (P>0.05). Begitupula pada interaksi, tidak
adanya interaksi yang nyata antara perlakuan suhu pemanasan dan konsentrasi
papain terhadap kadar abu dangke (P>0.05). Nasution (2010) menyatakan bahwa
komponen-komponen pada abu keju sebagian besar adalah kalsium serta
komponen logam lainnya seperti sulfur, fosfor dan klor.
Kadar abu tertinggi terdapat pada perlakuan suhu pemanasan 80 °C yaitu
2.31% Hal ini diakibatkan melarutnya kalsium yang terikat pada protein. Hal ini
didukung oleh Fox et al. (2004) bahwa pengendapan atau koagulasi akan disertai
dengan melarutnya garam-garam kalsium dan fosfor yang semula terikat pada
protein secara berangsur-angsur, dengan demikian maka banyaknya curd yang
dihasilkan dan tingginya kadar protein (kasein) keju berarti akan menghasilkan
lebih sedikit kadar abu yang ada pada keju/dangke tersebut karena sebagian besar
sudah terlepas/terlarut didalam whey. Demikian pula sebaliknya, dengan
tingginya garam anorganik yang terdapat pada curd/keju berarti lebih sedikit yang
ikut dalam whey.
Jumlah kadar abu tertinggi terdapat pada perlakuan K2 (konsentrasi 0.3%).
Hal ini menunjukkan bahwa tidak banyak mineral yang terlepas masuk di dalam
whey karena sebagian besar terikat pada dangke. Hal ini sesuai dengan pendapat
Nuraeni (1995) bahwa kadar abu produk dipengaruhi oleh kandungan mineral
dalam produk, dimana pada kandungan mineral yang tinggi akan meningkatkan
kadar abu yang ada.
15
Asam amino merupakan komponen penyusun protein, setiap asam amino
terdiri dari gugus karboksilat (-COOH) dan gugus amino serta yang membedakan
asam amino satu dengan asam amino lainnya yaitu dengan adanya rantai samping
(R). Asam amino penyusun protein dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan
dapat/tidak dapatnya disintetis dalam tubuh yaitu asam amino esensial (tidak
dapat di sintetis) dan non-esensial (dapat disintetis dalam tubuh) Sumarno et
al.(2002). Dari hasil analisa dengan teknik HPLC, didapatkan kadar asam amino
dangke yang disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3
Total asam amino dangke pada perlakuan suhu pemanasan dan
konsentrasi papain yang berbeda
S1K1
S1K2 S1K3 S2K1 S2K2 S2K3 S3K1
S3K2
------------------------% W/W-------------------------
S3K3
Asam aspartat
1.64
1.47
1.48
1.52
1.45
1.66
1.09
1.38
2.73
Asam Glutamat
5.90
5.43
4.55
5.53
5.33
5.96
3.72
4.84
8.20
Serin
1.13
1.05
1.12
1.06
1.04
1.24
0.76
0.96
2.08
Glisin
0.34
0.34
0.36
0.33
0.31
0.36
0.21
0.27
0.69
Alanin
0.65
0.59
0.64
0.60
0.57
0.66
0.42
0.53
1.17
Arginin
0.72
0.67
0.70
0.67
0.63
0.72
0.44
0.56
1.33
Tirosin
Total asam amino
non esensial
1.09
11.47
1.02
10.57
1.05
9.9
1.04
10.75
1.01
10.34
1.13
11.73
0.71
7.35
0.90
9.44
1.85
18.05
Histidin
2.44
0.45
0.51
0.47
0.43
0.48
0.30
0.37
0. 89
Treonin
0.71
0.63
0.82
0.67
0.59
0.73
0.47
0.60
1.63
Metionin
0.79
0.69
0.52
0.76
0.71
0.83
0.50
0.64
0.95
Valin
1.27
1.15
1.24
1.19
1.13
1.26
0.82
1.06
2.23
Fenilalanin
1.23
1.14
1.00
1.16
1.13
1.23
0.80
1.03
1.80
I-leusin
1.12
0.99
1.01
1.03
0.97
1.09
0.73
0.93
1.82
Leusin
1.96
1.79
1.94
1.83
1.78
1.94
1.26
1.62
3.44
Asam amino
Lisin
1.44
1.44
1.42
1.43
1.41
1.57
0.94
1.21
2.54
10.96 8.28
8.46
8.54
8.15
9.13
5.82
7.46
14.41
Total asam
amino esensial
Total Asam
amino
22.43 18.84 18.36 19.28 18.49 20.87
13.16
16.89 33.35
S1K1 : Suhu 70 °C dan konsentrasi 0.2%, S1K2 : Suhu 70 °C dan konsentrasi 0.3%, S1K3 : Suhu
70 °C dan konsentrasi 0.4%, S2K1 : Suhu 80 °C dan konsentrasi 0.2%, S2K2 : Suhu 80 °C dan
konsentrasi 0.3%, S2K3 : Suhu 80 °C dan konsentrasi 0.4%, S3K1 : Suhu 90 °C dan konsentrasi
0.2%, S3K2 : Suhu 90 °C dan konsentrasi 0.3%, S3K3 : Suhu 90 °C dan konsentrasi 0.4%.
Asam glutamat merupakan komponen asam amino yang dominan pada
dangke dengan perlakuan pemanasan dan konsentrasi yang berbeda. Asam
glutamat digolongkan pada asam amino non essensial karena tubuh manusia
sendiri dapat menghasilkan asam glutamat. Asam glutamat terdiri dari 5 atom
karbon dengan 2 gugus karboksil yang pada salah satu karbonnya berkaitan
dengan NH2 yang menjadi ciri pada asam amino (Sumarno et al.2002).
Perlakuan dangke S3K3 (suhu 90 °C, konsentrasi 0.4% papain) merupakan
asam amino tertinggi, baik asam amino non esensial maupun asam amino
16
esensial. Hal ini disebabkan penambahan papain,seperti diketahui asam amino
merupakan komponen pembentuk protein. Bresnick (2004) mengemukakan lebih
dari lima puluh asam amino terkandung dalam getah papaya kering itu antara lain
asam aspartat, treonin, serin, asam glutamat, prolin, glisin, alanin, valine,
isoleusin, leusin, tirosin, phenilalanin, histidin, lysin, arginin, trit