Pengoptimuman Proses Pengeringan Terhadap Aktivitas Antioksidan, Kadar Galaktomanan, dan Komposisi Kimia Kolang-kaling

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengoptimuman Proses
Pengeringan Terhadap Aktivitas Antioksidan, Kadar Galaktomanan, dan
Komposisi Kimia Kolang-kaling adalah 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2016
Edwin Ramdhani Pratama
NIM G44120103

2

3

ABSTRAK
EDWIN RAMDHANI PRATAMA. Pengoptimuman Proses Pengeringan

Terhadap Aktivitas Antioksidan, Kadar Galaktomanan, dan Komposisi Kimia
Kolang-kaling. Dibimbing oleh IRMANIDA BATUBARA dan SUSI
INDARIANI.
Kolang-kaling merupakan olahan biji buah aren (Arenga pinnata) yang
memiliki kandungan air yang tinggi. Kolang-kaling telah banyak dilaporkan dapat
mengobati penyakit radang sendi. Namun, kandungan air yang tinggi membuat
umur simpan dan pengemasan menjadi kendala. Proses pengeringan dikenal
sebagai cara untuk mengawetkan bahan pangan sehingga memperpanjang umur
simpan bahan pangan. Kolang-kaling dikeringkan dengan 3 jenis alat pengering
yaitu oven, oven gelombang mikro, dan drum dryer. Komposisi kimia dianalisis
untuk mengevaluasi perubahan mutu dan menentukan metode pengeringan terbaik.
Pengeringan dengan oven gelombang mikro merupakan pengeringan terbaik
kolang-kaling dengan nilai total produk tertinggi 0.64 berdasarkan indeks
efektivitas De Garmo. Pengoptimuman dilakukan dengan perangkat lunak Design
Expert 7.0 mengikuti rancangan percobaan central composite design. Kondisi
optimum pengeringan untuk daya dan waktu masing-masing adalah 50.29% dan
22.13 menit. Formula ini memiliki nilai prediksi kadar air, galaktomanan, dan
aktivitas antioksidan masing-masing 6.54%, 32.30%, dan 80.72%.
Kata kunci: antioksidan, Arenga pinnata, galaktomanan, kolang-kaling,
pengeringan

ABSTRACT
EDWIN RAMDHANI PRATAMA. Optimization of Drying Process Against
Antioxidant Activity, Galactomannan Content, and Chemical Composition of
Kolang-kaling. Supervised by IRMANIDA BATUBARA and SUSI INDARIANI.
Kolang-kaling is a processed product from palm fruit seeds (Arenga
pinnata) that have high water content. Kolang-kaling has been widely reported as
medical for osteoarthritis. However, high moisture content is problematic for shelf
life and packaging. Drying has been known as food preservation method for
extending food shelf life. Kolang-kaling were dried by 3 different methods oven,
microwave, and drum dryer. Chemical composition was analyzed to determine the
best drying process and changes in quality of kolang-kaling. Microwave drying is
the best drying for kolang-kaling in terms of total value product of 0.64 based on
De Garmo effectiveness index. The optimization process was determined using
Design Expert 7.0 following the experimental design central composite design.
The optimum drying condition for power and duration of drying process were
50.29% and 22.13 minute, respectively. This formula has predicted for the value
moisture content, galactomannan, and antioxidant activity, which were 6.54%,
32.30%, and 80.72%, respectively.
Keywords: antioxidant, Arenga pinnata, drying, galactomannan, kolang-kaling

4

5

PENGOPTIMUMAN PROSES PENGERINGAN TERHADAP
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN, KADAR GALAKTOMANAN,
DAN KOMPOSISI KIMIA KOLANG-KALING

EDWIN RAMDHANI PRATAMA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR
2016

6

7

8

1

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala rahmat, nikmat, dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan karya ilmiah yang berjudul “Pengoptimuman Proses Pengeringan
Terhadap Aktivitas Antioksidan, Kadar Galaktomanan, dan Komposisi Kimia
Kolang-kaling”. Karya ilmiah ini disusun berdasarkan penelitian yang
dilaksanakan pada Bulan Maret hingga Agustus 2016 di Laboratorium Kimia
Analitik dan Laboratorium Biokimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam Institut Pertanian Bogor, serta Pusat Studi Biofarmaka Tropika LPPM IPB,
Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Irmanida Batubara, MSi dan
Susi Indariani STP, MSi selaku pembimbing yang telah memberikan arahan,
bimbingan, motivasi, dan doa selama penelitian. Ucapan terima kasih juga penulis
sampaikan pada orang tua dan keluarga yang telah memberikan doa, semangat,
dan dukungan selama masa studi hingga proses penyusunan karya ilmiah ini.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada teman-teman divisi analitik,
Dian, Ema, Apni, Dania, Mahwan, Ridwan, Nisa, Razety, Lusiana, Rahma, Arif,
Wulan yang telah banyak membantu selama penelitian. Selain itu, untuk
penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Eman, Bapak Dede, Bapak
Kosasih, dan Ibu Nunung dari staf Divisi Kimia Analitik. Semoga Allah SWT
memberikan balasan atas segala amal yang diperbuat dan senantiasa menyertai
hamba-Nya dengan kasih dan sayang-Nya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, September 2016
Edwin Ramdhani Pratama

2

vii

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

viii

DAFTAR GAMBAR

viii

DAFTAR LAMPIRAN

viii

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

2

Tujuan Penelitian

3

METODE PENELITIAN

3

Ruang Lingkup Penelitian

3

Bahan

3

Alat

3

Prosedur Percobaan

4

HASIL DAN PEMBAHASAN

9

Karakteristik kolang-kaling

9

Komposisi kimia kolang-kaling

11

Antioksidan

13

Analisis Pengeringan Terbaik

13

Proses Pengoptimuman

14

Respon Kadar Air

15

Respon Inhibisi Antioksidan

17

Respon Rendemen Galaktomanan

18

Hasil Optimum

19

Tahap Verifikasi

20

SIMPULAN DAN SARAN

21

Simpulan

21

Saran

21

DAFTAR PUSTAKA

22

LAMPIRAN

24

RIWAYAT HIDUP

35

viii

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Pembuatan larutan BSA konsentrasi 0 - 400 mg/L
Batasan dan level peubah
Desain Matriks Percobaan
Parameter fisik kolang-kaling kering
Kandungan komposisi kimia kolang-kaling berdasarkan bobot kering
Kandungan serat kasar dan rendemen galaktomanan
Aktivitas antioksidan kolang-kaling berbagai perlakuan
Penentuan pengeringan terbaik
Formula kondisi pengeringan terhadap inhibisi antioksidan,
galaktomanan, dan kadar air
10 ANOVA respon kadar air (Partial sum of squares - Type III )
11 ANOVA respon aktivitas antioksidan (Partial sum of squares-Type III )
12 ANOVA respon galaktomanan (Partial sum of squares - Type III )
13 Kriteria penentuan kondisi pengeringan optimum
14 Prediksi berdasarkan optimasi dengan Design Expert 7.0

6
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
20
20

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4

Kurva 3D respon kadar air terhadap waktu dan daya
Kurva 3D respon aktivitas antioksidan terhadap waktu dan daya
Kurva 3D respon galaktomanan terhadap waktu dan daya
Kurva 3D kondisi optimum daya dan waktu pengeringan terhadap
desirability

16
18
19
21

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Diagram alir penelitian
Konversi gula terhadap volume penitar menurut Luff – Schoorl
Hasil identifikasi buah aren
Contoh penentuan nilai kapasitas rehidrasi kolang-kaling kering
Contoh penentuan kadar air (%)
Contoh penentuan kadar abu (%)
Contoh penentuan kadar lemak (%)
Contoh penentuan kadar serat kasar (%)
Contoh penentuan kadar galaktomanan (%)
Contoh penentuan kadar karbohidrat (%)
Kurva standar protein metode biuret
Contoh penentuan kadar protein (%)
Kurva standar antioksidan asam askorbat
Contoh penentuan aktivitas antioksidan kolang-kaling
Analisis pengeringan terbaik metode indeks efektivitas De Garmo

24
25
26
27
27
28
29
29
30
30
31
32
32
33
34

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pohon aren (Arenga pinnata) adalah tanaman yang dapat tumbuh di daerah
tropis seperti di pulau Jawa. Tanaman yang berasal dari keluarga Palmae ini dapat
menghasilkan bahan-bahan industri bernilai ekonomi seperti buah aren yang
diolah menjadi kolang-kaling, air nira untuk bahan pembuatan gula merah, cuka,
dan tepung dalam batang untuk bahan pembuatan berbagai macam makanan.
Hasil produksi dari pohon aren yang cukup potensial seperti buah, tepung, dan
nira sudah lama dimanfaatkan masyarakat dengan pengolahan secara tradisional
tetapi belum dapat menghasilkan nilai ekonomi yang cukup signifikan (Irawan et
al. 2009).
Hal ini dimungkinkan karena masih kurangnya teknologi pengolahan
pascapanen dari hasil produksi pohon aren. Salah satu produk yang umum dari
pohon aren, yaitu buah aren. Buah aren merupakan buah yang mengandung
banyak air, tidak memiliki dinding dalam yang keras, berbentuknya bulat lonjong,
dan tiap buah mengandung tiga biji. Inti biji (endosperma) berwarna putih agak
bening dan lunak serta mengandung protein albumin. Inti biji inilah yang disebut
kolang-kaling (Arenga pinnata Merr.) dan biasa digunakan sebagai bahan
makanan (Lutony 1993). Buah aren yang muda akan menghasilkan kolang-kaling
yang sangat lunak dan bila terlalu matang akan menghasilkan kolang-kaling yang
keras (Sari et al. 2008). Salah satu sumber polisakarida yang terdapat dalam
kolang-kaling, yaitu galaktomanan.
Pemanfaatan sumber galaktomanan dalam kolang-kaling masih sangat
terbatas dan tingkat konsumsi masyarakat juga masih rendah. Galaktomanan
adalah polisakarida yang terdiri dari rantai manosa dan galaktosa yang umumnya
digunakan sebagai penggumpal dan bersifat sebagai hidrokoloid juga dapat
digunakan sebagai gum untuk produk pangan olahan. Menurut Torio et al. (2006),
galaktomanan memiliki sifat yang stabil pada suhu tinggi dan kemampuan
membentuk gel dengan bobot molekul yang relatif besar. Galaktomanan juga
bersifat pengental dan penstabil emulsi yang baik serta dapat mengurangi resiko
masuknya racun atau bersifat antioksidan jika digunakan sebagai bahan farmasi
dan industri makanan (Winarno 2008).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Castro et al. (2007), galaktomanan
sintetis (Hylan G-F 20) yang disuntikkan ke dalam persendian kaki tikus ternyata
dapat berfungsi sebagai analgesik, yaitu dapat mengurangi rasa sakit. Selain itu
galaktomanan dalam kolang-kaling dapat menurunkan kadar kolesterol tubuh
dengan cara mengikat kolesterol dalam usus halus sebelum kolesterol itu diserap
kembali di perbatasan antara usus halus dan usus besar, sehingga pengikatan
kolesterol itu akan mengakibatkan dikeluarkan dalam feses dan menyebabkan
pemutusan siklus perputaran kolesterol (Pratama et al. 2013). Galaktomanan juga
dapat mengurangi 54% kadar gula pada urin penderita diabetes dengan
menghidrolisis enzim amilase untuk memperlambat penyerapan gula. Selain itu
kandungan serat kasar dalam kolang-kaling dapat digunakan untuk memperlancar
proses buang air besar serta untuk program diet sehat karena kadar gelatin yang
terkandung di dalamnya.

2
Menurut penelitian Santoso (2006), kolang-kaling juga mempunyai jumlah
kandungan kimia seperti air, pati, dan serat kasar yang tinggi. Kandungan serat
dan karbohidrat yang tinggi menjadikan kolang-kaling lebih lama dicerna dalam
perut sehingga dapat menekan nafsu makan dan menyimpan energi lebih lama.
Serat kolang-kaling yang masuk ke tubuh menyebabkan proses pembuangan air
besar teratur sehingga dapat menjaga kesehatan sistem pencernaan. Kadar air yang
cukup tinggi dalam kolang-kaling menyebabkan kolang-kaling sangat rentan
terhadap aktivitas mikroba. Teknik pengolahan yang umum dilakukan oleh
masyarakat untuk mengawetkan kolang-kaling adalah dengan menambahkan gula
untuk membuat manisan kolang-kaling. Pengawetan dengan cara menambahkan
pemanis menyebabkan manfaat dari kolang-kaling menurun, selain itu pemanis
buatan yang dilarang banyak diaplikasikan pada produk olahan ini. Salah satu cara
untuk mengawetkan produk pertanian yaitu pengeringan.
Pengeringan dilakukan untuk mengawetkan kolang-kaling dengan cara
menurunkan kadar air hingga dibawah 10% atau dengan menurunkan aktivitas air
melalui penghilangan air yang dikandung produk melalui proses penguapan
(Kusnandar 2010). Metode ini diterapkan untuk meminimalkan risiko kerusakan
karena kegiatan mikroba tersebut, bila kadar air dan nilai activity of water bahan
berkurang, maka aktivitas mikroba akan terhambat. Oleh karena itu, pada
penelitian ini dilakukan pemilihan metode pengeringan terbaik sehingga dapat
menghambat aktivitas mikroba serta mempertahankan nutrien yang terkandung
dalam kolang-kaling.
Akhir-akhir ini peningkatan ketertarikan pada identifikasi sifat-sifat
antioksidan dan kandungan aktif dari sumber alami untuk pengobatan telah
banyak diteliti, tetapi literatur karakterisasi dan aplikasi galaktomanan dari
kolang-kaling sangat terbatas. Pada penelitian ini juga dilakukan penentuan
kandungan aktivitas antioksidan, galaktomanan, dan kandungan gizi dalam
kolang-kaling baik sebelum maupun sesudah proses pengeringan serta dilakukan
analisis perubahan kualitas yang dialami. Pengeringan dengan metode udara panas,
gelombang mikro, serta tekanan dan panas dipilih karena pengeringan ini umum
digunakan pada proses pengolahan hasil pertanian dan industri pangan, selain itu
pengeringan ini beroperasi dengan biaya yang relatif rendah.

Perumusan Masalah
Pengeringan merupakan salah satu jenis teknik pengolahan bahan pangan
dengan cara menghilangkan sebagian kandungan air guna memperpanjang umur
simpan, mempermudah pengangkutan dan pengemasan bahan pangan. Teknik
pengawetan ini diaplikasikan pada produk olahan buah aren, yaitu kolang-kaling
yang umumnya diawetkan dengan penambahan pemanis. Kolang-kaling dikenal
umumnya dikemas dan dikonsumsi dalam keadaan basah, selain itu kandungan
gizi dalam kolang-kaling juga diklaim dapat menyembuhkan radang sendi, asam
urat, diet untuk penderita diabetes, dan penyakit lainnya. Kolang-kaling
dikeringkan dengan beberapa metode pengeringan yang umum digunakan pada
proses pengolahan pangan. Optimasi dari pengeringan terbaik dapat digunakan

3
sebagai referensi apabila kolang-kaling akan diolah lebih lanjut untuk proses
berikutnya seperti produk olahan pangan dan obat herbal.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan membandingkan kandungan antioksidan, kadar
galaktomanan, serta kandungan kimia kolang-kaling sebelum dan sesudah
beberapa metode pengeringan yaitu pengeringan menggunakan oven, oven
gelombang mikro, dan drum dryer serta mengoptimasi kondisi pengeringan
terbaik.

METODE PENELITIAN
Ruang Lingkup Penelitian
Metode penelitian yang akan dilakukan berdasarkan diagram alir (Lampiran
1) meliputi preparasi sampel, pengeringan dengan pengering oven, pengering
oven gelombang mikro, pengering drum dryer, pemisahan dengan ultra
sentrifugasi menggunakan pelarut etanol untuk mendapatkan ekstrak
galaktomanan, analisis aktivitas antioksidan, kadar galaktomanan, kapasitas
rehidrasi kolang-kaling kering, serta komposisi kimia kolang-kaling. Perlakuan
yang sama juga dilakukan untuk kolang-kaling yang tidak mengalami pengeringan
kecuali untuk parameter kapasitas rehidrasi. Pengoptimuman pengeringan terbaik
dilakukan dengan perangkat lunak Design Expert 7.0.

Bahan
Bahan yang digunakan adalah biji buah aren segar hasil pengolahan pabrik
buah aren dari desa Cilanglubang kecamatan Leuwiliang Bogor, etanol 96%,
CH3COOH, akuades, DPPH, HCl, NaOH, Na2CO3, CuSO4.5H2O, KI, H2SO4,
bovine serum albumin, Na-K Tartrat, Na2S2O3, amilum, n-heksana, asam sitrat,
asam askorbat.

Alat
Alat yang digunakan, yaitu pengering oven, oven gelombang mikro, drum
dryer, spektrofotometer UV-Vis, perangkat lunak Design Expert 7.0, labu lemak,
microplate reader, alat ultra sentrifugasi, pipet mikro, cawan porselain, pendingin,
microplate 96 well, soklet, corong Buchner, pompa vakum, tanur, kertas saring
tak berabu Whatman 541, neraca analitik, desikator, dan peralatan gelas lainnya
yang diperlukan.

4
Prosedur Percobaan
Preparasi Sampel
Biji buah aren segar dari hasil pengolahan buah aren yang baru dikupas
kemudian dicuci bersih dan direndam dengan air bersih dalam wadah tertutup.
Proses fermentasi ini berlangsung selama tiga hari hingga tercium aroma asam
khas kolang-kaling. Sampel kolang-kaling segar hasil fermentasi dicuci bersih
kemudian diseleksi dengan ukuran dan besar yang sama lalu dipotong-potong
dengan ukuran ±0.5 cm, selanjutnya kolang-kaling dihaluskan dengan
menggunakan blender.
Pengeringan Kolang-kaling
Kolang-kaling yang telah halus kemudian dikeringkan dengan
menggunakan alat pengering, yaitu oven, oven gelombang mikro, dan drum dryer.
Perlakuan pengeringan menggunakan oven dilakukan pada suhu 55 oC selama 24
jam, sedangkan pengeringan dengan pengering oven gelombang mikro dilakukan
pada daya 50% dengan daya 800 watt selama 20 menit. Pengeringan dengan drum
dryer dilakukan dengan dimasukkannya sampel ke dalam pelat logam pada drum
dryer dengan suhu 60 oC dan tekanan 3 bar.
Ekstraksi Galaktomanan (Tarigan 2012)
Kolang-kaling basah yang telah dipreparasi ditimbang sebanyak 20 g
sedangkan untuk kolang-kaling kering ditimbang sebanyak 0.5 g, lalu
ditambahkan dengan 100 mL akuades, dihomogenkan dengan blender selama 5
menit, dan disimpan dalam lemari pendingin selama 24 jam. Larutan
disentrifugasi pada kecepatan 9000 g selama 20 menit. Residu I ditambahkan
dengan air suling sebanyak ½ dari volume air suling awal, diblender dan
disentrifugasi pada kondisi yang sama. Supernatan I dan II dicampur dan diaduk
kemudian ditambahkan etanol 96% sebanyak 100 - 150 mL hingga terbentuk
endapan, lalu disimpan dalam lemari pendingin selama 24 jam. Endapan yang
terbentuk disaring dengan penyaring vakum. Residu yang diperoleh dicuci dengan
etanol 96% lalu dikeringkan dalam desikator, selanjutnya ditimbang bobot
galaktomanan yang diperoleh.
endemen
Keterangan:
A= bobot ekstrak (g)
B= bobot sampel (g)
C= kadar air (%)
Penentuan Aktivitas Antioksidan Metode DPPH (Batubara et al. 2009)
Larutan sampel yang telah dibuat kemudian diambil sebanyak 200 µL dan
dimasukkan ke dalam microplate 96 well, setelah itu dilakukan pengenceran
bertingkat. Masing-masing konsentrasi dari sampel kemudian ditambahkan
dengan DPPH 0.3 mM sebanyak 100 µL, lalu diinkubasi selama 30 menit dalam
ruang gelap. Absorbanssi sampel diukur dengan menggunakan microplate reader
pada panjang gelombang 517 nm. Nilai presentase inhibisi yang diinterpretasikan

5
dalam % inhibisi dan sebagai standar digunakan asam askorbat dengan perlakuan
yang sama. Nilai IC50 ditentukan dengan memvariasikan konsentrasi sampel
dihitung dengan rumus:
nhibisi

[

sampel

kontrol

blanko

kontrol

]

Nilai IC50 juga dihitung sebagai konsentrasi senyawa yang menyebabkan
hambatan 50% dari aktivitas penangkapan radikal dan diplot grafik hubungan
antara nilai % inhibisi sebagai sumbu (x) dan konsentrasi larutan kolang-kaling
sebagai sumbu (y). Konsentrasi saat persen inhibisi ditentukan dengan persamaan
garis regresi linear y= mx + c.
Penentuan Kadar Air (AOAC 2006)
Sampel basah ditimbang sebanyak 5 g, sedangkan sampel hasil pengeringan
ditimbang sebanyak 0.5 g. Sampel dimasukkan ke dalam cawan porselain yang
telah ditimbang bobot kosongnya. Cawan porselain yang berisi sampel
dimasukkan ke dalam oven 105oC selama 3 jam dan ditimbang bobotnya setelah
didinginkan dalam desikator. Pemanasan dilakukan berulang hingga diperoleh
bobot tetap.
Kadar air
Keterangan:
A= bobot sampel awal sebelum dikeringkan (g)
B= bobot sampel setelah dikeringkan (g)
Penentuan Kadar Abu (AOAC 2006)
Sampel basah ditimbang sebanyak 5 g, sedangkan sampel hasil pengeringan
ditimbang sebanyak 0.5 g. Sampel dimasukkan ke dalam cawan porselain yang
telah ditimbang bobot kosongnya. Cawan porselain yang berisi sampel diarangkan
diatas pembakar kemudian diabukan di dalam tanur pada suhu 600 oC. Cawan
didinginkan di dalam desikator dan ditimbang. Pengabuan dalam tanur dilakukan
berulang hingga diperoleh bobot tetap.
Kadar air
Keterangan:
A= bobot cawan kosong (g)
B= bobot sampel (g)
C= bobot cawan + sampel yang diabukan (g)
Penentuan Kadar Karbohidrat Metode Luff Schoorl (SNI 01-2891-1992)
Sampel basah ditimbang sebanyak 20 g dan sampel hasil pengeringan
ditimbang sebanyak 0.5 g. Sampel dimasukkan ke dalam labu didih dan
ditambahkan 40 mL larutan HCl 3% kemudian dididihkan selama 2 jam dengan

6
pendingin tegak. Larutan didinginkan dan dinetralkan dengan beberapa tetes
NaOH 30%, kemudian diuji dengan lakmus merah dan ditambahkan sedikit
CH3COOH glasial agar suasana sedikit asam. Larutan dipindahkan ke dalam labu
ukur 100 mL kemudian disaring, setelah itu filtrat dipipet sebanyak 10 mL ke
dalam Erlenmeyer 500 mL. Larutan ditambahkan dengan 25 mL larutan Luff
secara terukur, 15 mL akuades, dan beberapa butir batu didih. Larutan dipanaskan
dengan suhu yang konstan dan diusahakan agar mendidih dalam waktu 3 menit,
dididihkan terus selama tepat 10 menit dari saat mulai mendidih. Larutan
didinginkan di dalam penangas es kemudian ditambahkan 15 mL larutan KI 20%
dan H2SO4 25% secara perlahan. Larutan dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0.1 N
dan digunakan amilum 1% sebagai indikator kemudian dilakukan blanko sebagai
koreksi. Volume penitar terkoreksi kemudian dikonversi berdasarkan tabel Luff
Schoorl (Lampiran 2).
Kadar Karbohidrat (%)
p x m penitar berdasarkan tabel uff x aktor koreksi
x
obot sampel x
olume blanko

m penitar

olume contoh x
.

natrium tiosulfat

Penentuan Kadar Protein Metode Biuret (Torio et al. 2006 dan Apriyantono
et al. 1989)
Sampel basah dan sampel hasil pengeringan ditimbang sebanyak 0.1 g dan
dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL, selanjutnya dipipet sebanyak 4 mL dan
ditambahkan 6 mL larutan biuret (Na-K Tartrat, CuSO4.5H2O, NaOH 10%).
Campuran divortex hingga homogen, lalu didiamkan selama 15 menit. Absorbans
larutan diukur dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 520 nm.
Konsentrasi standar larutan BSA dibuat dari larutan induk 5000 mg/L (Tabel 1).
bsorbans ntersep kemiringan x volume labu x fp
x
obot sampel

Kadar protein

Tabel 1 Pembuatan larutan BSA konsentrasi 0 - 400 mg/L
Konsentrasi
BSA (mg/L)
0
10
20
40
120
400

Volume
larutan stok
BSA (mL)
0.00
0.02
0.04
0.08
0.24
0.80

Volume
akuades (mL)
4.00
3.98
3.96
3.92
3.76
3.20

Volume
pereaksi biuret
(mL)
6
6
6
6
6
6

7
Penentuan Lemak Metode Ekstraksi Soxhlet (AOAC 2006)
Sampel basah ditimbang sebanyak 10 g, sedangkan sampel hasil
pengeringan ditimbang sebanyak 0.5 g. Sampel dimasukkan ke dalam kertas
saring dan sumbat kapas yang dibentuk thimble, kemudian dikeringkan di dalam
oven selama satu jam dengan suhu tidak melebihi 80 oC. Thimble dimasukkan ke
dalam alat soxhlet yang telah dipasangkan dengan labu lemak yang telah diketahui
bobotnya lalu ditambahkan beberapa butir batu didih. Ekstraksi dilakukan dengan
menggunakan pelarut heksana selama 6 jam. Pelarut heksana didestilasi sampai
kering dan labu dikeringkan dalam oven pengering pada suhu 105 ℃. Labu
tersebut kemudian didinginkan lalu ditimbang. Pengeringan diulang hingga
diperoleh bobot yang tetap.
Kadar lemak
Keterangan:
A= bobot labu kosong (g)
B= bobot sampel (g)
C= bobot labu + lemak (g)
Penentuan Kadar Serat Kasar (SNI 01-2891-1992)
Sampel basah ditimbang sebanyak 5 g, sedangkan sampel hasil pengeringan
ditimbang sebanyak 0.3 g. Sampel dibebaskan lemaknya dengan cara
dienaptuangkan dalam pelarut heksana sebanyak 3 kali. Sampel dimasukkan ke
dalam labu didih, setelah itu ditambahkan sebanyak 50 mL H2SO4 1.25% dan
dididihkan selama 30 menit dengan menggunakan pendingin tegak. Larutan
ditambahkan 50 mL NaOH 3.25% kemudian dididihkan kembali selama 30 menit.
Larutan disaring dalam keadaan panas dengan kertas saring tak berabu Whatman
541 yang telah diketahui bobot kosongnya serta disaring dengan menggunakan
corong Buchner dan pompa vakum. Endapan dalam kertas saring dicuci dengan
H2SO4 1.25% panas, air panas, dan etanol 96%. Kertas saring dikeringkan pada
suhu 105 oC, didinginkan dan ditimbang hingga bobot tetap. Bila kadar serat kasar
lebih dari 1%, kertas saring dan isinya diabukan, didinginkan dalam desikator, dan
ditimbang hingga bobot tetap.
Kadar serat kasar
Keterangan:
A= bobot cawan kosong (g)
B= bobot sampel (g)
C= bobot cawan + endapan (g)
D= bobot cawan + abu (g)
Penentuan Kapasitas Rehidrasi (Xu et al. 2004)
Sebanyak 0.1 g sampel hasil pengeringan yang sudah dihaluskan
dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL kemudian ditambahkan sejumlah
pelarut sebanyak persen kehilangan air sampel kering dan diaduk merata hingga
mengental. Waktu rehidrasi diamati saat pelarut mulai ditambahkan. Pelarut yang

8
digunakan dalam penentuan kapasitas rehidrasi yaitu air dingin, air panas, dan
HCl 0.5%.
obot akhir bobot awal
obot sampel

Kapasitas rehidrasi

Penentuan Metode Pengeringan Terbaik (De Garmo et al. 1984)
Penentuan metode pengeringan terbaik kolang-kaling dilakukan dengan
perhitungan Indeks Efektivitas De Garmo. Parameter dengan hasil yang semakin
besar dinyatakan semakin baik yaitu meliputi kandungan galaktomanan, serat
kasar, karbohidrat, protein, lemak, dan abu, sehingga nilai terendah untuk setiap
parameter tersebut sebagai nilai terjelek. Parameter dengan nilai yang semakin
kecil dinyatakan semakin baik, parameter tersebut yaitu kadar air dan aktivitas
antioksidan dalam IC50 sehingga nilai tertinggi untuk kadar air dan aktivitas
antioksidan sebagai nilai terjelek. Nilai produk semua parameter dijumlahkan
untuk masing-masing metode pengeringan. Pengeringan yang memiliki total nilai
produk (TNP) tertinggi dinyatakan sebagai metode pengeringan terbaik untuk
kolang-kaling.
Analisis Pengoptimuman Pengeringan Terbaik
Metode pengeringan terbaik kolang-kaling yang didapatkan kemudian
dioptimalkan berdasarkan respon suhu dan lamanya waktu pengeringan dengan
menggunakan Response Surface Methodology (RSM). RSM merupakan kumpulan
metode statistik dan matematika teknik yang diaplikasikan untuk mengembangkan,
meningkatkan, dan mengoptimumkan proses dengan respon yang dipengaruhi
oleh beberapa faktor (Myers et al. 2009). Perangkat lunak Design Expert (DX) 7.0
RSM digunakan untuk menyelidiki dan memilih kondisi pengeringan dari
kombinasi faktor terhadap respon optimum yang diinginkan dalam kondisi proses.
Program ini dapat digunakan untuk analisis pemodelan dari suatu permasalahan
dengan satu atau lebih perlakuan dalam penelitian.
Nilai -1, 0, dan 1 menunjukan nilai dari masing- masing variabel. Nilai -1
menunjukkan nilai terendah (minimum), Nilai 0 menunjukkan nilai tengah
(optimum), dan Nilai 1 menunjukkan nilai tertinggi (maksimum). Batasan dan
level yang digunakan untuk setiap variabel dapat dilihat pada Tabel 2. Pada
penelitian ini Batasan minimum dan maksimum untuk respon daya yaitu pada
10% dan 90%, sedangkan batasan untuk lamanya waktu pengeringan yaitu 5
menit dan 30 menit.
Tabel 2 Batasan dan level peubah
Variabel
Waktu (menit)
Daya (%)

-1
5
10

+1
30
90

Batasan dan Level
-α
-0.18
-6.57

+α
35.18
106.57

Perpaduan antara kedua faktor tersebut lalu diolah menggunakan perangkat
lunak Design Expert 7.0. Desain matriks percobaan sebanyak 13 buah rancangan

9
percobaan ditunjukkan pada Tabel 3. Rancangan percobaan yang digunakan
adalah central composite design (CCD) dan mengikuti model persamaan
kuadratik. Model umum rancangan yang digunakan adalah:
k- k

o+ ∑ki i i+ ∑ki ii i + ∑i j i j i j+
dengan
respon pengamatan o= intersep i koefisien linear ii koefisien
kuadratik ij koefisien interaksi perlakuan i kode perlakukan untuk faktor
ke-i, Xj = kode perlakuan untik faktor ke-j, k= jumlah faktor yang diujikan.
Tabel 3 Desain Matriks Percobaan
Percobaan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Faktor
Waktu
Daya
(menit)
(%)
17.50
-6.57
5.00
90.00
17.50
50.00
17.50
50.00
17.50
50.00
17.50
106.57
-0.18
50.00
5.00
10.00
30.00
90.00
17.50
50.00
17.50
50.00
35.18
50.00
30.00
10.00

Galaktomanan
(%)

Inhibisi
Antioksidan (%)

Kadar
air (%)

A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M

a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
m

Aa
Bb
Cc
Dd
Ee
Ff
Gg
Hh
Ii
Jj
Kk
Ll
Mm

HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik kolang-kaling
Buah aren yang digunakan dalam penelitian dan untuk membuat kolangkaling memiliki nama latin Arenga pinnata Merr, berdasarkan hasil determinasi
tumbuhan (Lampiran 3). Kolang-kaling dibuat dari biji pohon aren yang
berbentuk pipih dan bergetah. Buah aren yang masih muda besifat keras dan
melekat sangat erat pada untaian buah, sedangkan buah yang sudah masak daging
buahnya agak lunak. Pembuatannya dilakukan dengan cara merebus buah selama
satu jam kemudian biji diambil dan dicuci, setelah itu difermentasikan dengan
merendamnya dalam air bersih.

10
Tabel 4 Parameter fisik kolang-kaling kering

Metode
pengeringan

Kondisi
pengeringan

Oven

55 oC 24 jam

Oven
gelombang
mikro

50% Daya 20 menit

Kapasitas rehidrasi dalam
pelarut
Intensitas
Air
Air
warna
HCl
dingin
panas
0.5%
(25 oC)
(80 oC)
1.02
1.01
1.00
+++
75’’
45’’
5 ’’
+

Drum dryer
60 oC 3 bar
+
Keterangan: + (Intensitas warna kekuningan)

1.27
9 ’’
1.13
3 ’’

0.92
75’’
0.88
’’

1.02
6 ’’
1.17
5’’

Kolang-kaling dikeringkan dengan tiga metode pengeringan yaitu oven,
oven gelombang mikro, dan drum dryer dengan kondisi yang diinterpretasikan
pada Tabel 4. Pengeringan menyebabkan perubahan warna kolang-kaling menjadi
kekuningan. Warna kekuningan semakin pekat pada proses pengeringan
menggunakan oven dibandingkan dengan pengeringan lainnya, perubahan warna
ini diakibatkan adanya reaksi maillard. Pengeringan dengan oven gelombang
mikro dan drum dryer tidak menimbulkan perubahan warna yang signifikan dari
kolang-kaling basah yang berwarna putih. Hal ini disebabkan karena pada proses
pengeringan tersebut tidak memakan waktu yang lebih lama.
Rehidrasi atau penyerapan sejumlah air kembali merupakan sifat penting
dalam mengukur kualitas pangan kering dan juga menyatakan kemampuan suatu
bahan pangan untuk menyerap air kembali (Ramadhan et al. 2014). Kolang-kaling
kering mengalami kehilangan sejumlah air selama proses pengeringan baik
dengan udara panas, gelombang mikro, maupun tekanan dan panas dari pengering
drum, sehingga proses rehidrasi kembali dengan menambahkan pelarut menjadi
salah satu parameter untuk melihat karakteristik kolang-kaling kering. Kapasitas
rehidrasi diukur berdasarkan selisih antara bahan kering yang menyerap air
kembali dibagi dengan bahan kering awal. Menurut penelitian yang dilakukan
oleh (Ramadhan et al. 2014) mengenai tepung kering surimi, semakin tinggi nilai
kapasitas rehidrasi maka semakin baik kualitas suatu bahan pangan kering.
Pada penelitian ini penentuan kapasitas rehidrasi kolang-kaling kering
menggunakan berbagai variasi pelarut (Lampiran 4). Hal ini bertujuan untuk
melihat reaksi yang terjadi bila kolang-kaling kering dijadikan sediaan, sehingga
untuk merepresentasikannya diperlukan pelarut air dingin, air panas, dan HCl
0.5%. Larutan HCl 0.5% ini memiliki kesamaan konsentrasi dengan asam
lambung. Kolang-kaling hasil pengeringan menggunakan oven gelombang mikro
memiliki nilai kapasitas rehidrasi tertinggi dengan pelarut air dingin sebesar 1.27
dengan waktu 90 detik. Waktu rehidrasi yang semakin singkat menunjukkan
bahwa bahan kering tersebut sangat cepat menyerap air. Kolang-kaling hasil
pengeringan drum dryer memiliki waktu rehidrasi yang paling cepat hal ini
dikarenakan bahan kering yang dihasilkan berbentuk tipis dengan permukaan
halus yang menyebabkan pelarut mudah terserap.

11
Komposisi kimia kolang-kaling
Biji buah aren merupakan endosperma yang banyak mengandung
karbohidrat dan air hal ini yang menyebabkan kolang-kaling memiliki kandungan
air yang sangat tinggi yaitu sebesar 97.00% (Lampiran 5). Akan tetapi, kolangkaling memiliki jumlah mineral paling sedikit dibanding komponen lainnya, hal
ini ditunjukkan dengan %kadar abu yang rendah (Lampiran 6). Kadar air dapat
diturunkan hingga dibawah 10% dengan pengeringan oven dan oven gelombang
mikro. Kadar air yang melebihi 10% pada pengeringan drum dryer kemungkinan
disebabkan karena bentuk simplisia yang terlalu tipis sehingga saat wadah
penyimpanan dibuka ada sebagian uap air diudara yang terikat kembali. Menurut
Badan Pengawas Obat dan Makanan (2011), suatu sediaan dan bahan kering harus
memenuhi ketentuan batas kadar air lebih kecil dari 10.00% guna mencegah
adanya pertumbuhan mikroba. Kadar air terendah dihasilkan dari proses
pengeringan oven gelombang mikro. Pengeringan oven gelombang mikro
memiliki kelebihan yaitu waktu pengeringan yang lebih cepat sehingga penurunan
nilai gizi bahan pangan tidak terlalu besar (Ricardo et al 2016).
Tabel 5 Kandungan komposisi kimia kolang-kaling berdasarkan bobot kering
Parameter

Tanpa
pengeringan

Oven

Microwave

Drum dryer

Air (%)
Abu (%)
Lemak (%)
Protein (%)
Karbohidrat (%)

97.00 ±0.01
0.01 ±0.00
0.10 ±0.01
1.21 ±0.02
2.37 ±0.01

9.65 ±0.16
1.94 ±0.04
12.25 ±0.08
0.46 ±0.05
85.10 ±0.16

9.30 ±0.24
0.73 ±0.03
11.47 ±0.28
0.78 ±0.02
87.01 ±0.22

10.30 ±0.18
0.97 ±0.03
15.38 ±0.16
0.59 ±0.03
82.25 ±0.19

Komposisi kimia kolang-kaling pada Tabel 5 mengalami perubahan setelah
dilakukan proses pengeringan. Kadar air diturunkan hampir sebanyak 90% dari
kolang-kaling tanpa pengeringan. Proses hilangnya sebagian besar air dalam
bahan pangan akibat pengeringan berpengaruh terhadap komposisi kimia yang
terkandung. Hal ini disebabkan karena adanya proses pindah panas dan massa
yang terjadi di permukaan kolang-kaling. Menurut Fellows (1992), lamanya
waktu pada proses pengeringan dipengaruhi faktor internal dan eksternal. Faktor
internal yaitu struktur fisik dan komponen kimia bahan pangan, sedangkan faktor
eksternal meliputi suhu dan kelembapan udara. Sampel kolang-kaling dihaluskan
secara merata dengan menggunakan blender sebelum dikeringkan, hal ini
bertujuan agar proses pemanasan dan juga komposisi kimia yang terkandung
tersebar merata. Protein mengalami penurunan yang cukup signifikan setelah
mengalami proses pengeringan karena pengaruh reaksi maillard dan juga
terjadinya denaturasi akibat kandungan air yang teruapkan selama proses
pengeringan. Berbeda dengan protein, lemak dalam kolang-kaling memiliki kadar
yang lebih tinggi setelah dikeringkan (Lampiran 7). Hal ini disebabkan karena
lemak merupakan satu-satunya komponen dalam kolang-kaling yang tidak larut
dalam air, sehingga hilangnya sebagian besar air akan menyebabkan
kandungannya semakin tinggi.

12
Serat kasar merupakan bagian dari komponen karbohidrat yang tidak dapat
dicerna di dalam usus manusia dan juga tidak dapat dihidrolisis oleh asam dan
basa. Serat kasar bukan merupakan bagian dari nilai gizi karena tidak dapat
diserap tubuh dan nilainya lebih kecil dari jumlah karbohidrat total (Tabel 6).
Serat kasar dalam kolang-kaling dianalisis dengan metode hidrolisis asam basa.
Kandungan serat dalam kolang-kaling ditentukan untuk mengevaluasi suatu
proses pengolahan dan proses selama pengeringan. Kolang-kaling dengan
pengeringan oven memiliki kadar serat kasar tertinggi yaitu sebesar 8.42%
(Lampiran 8), hal ini dikarenakan simplisia hasil pengeringan oven tidak
mengalami perubahan bentuk yang signifikan dibandingkan dengan pengeringan
menggunakan oven gelombang mikro yang berbentuk kasar dan drum dryer yang
berbentuk tipis. Menurut Siregar et al. (2015) serat kasar dapat dijadikan indikasi
untuk menentukan kualitas pangan yang dikeringkan.
Tabel 6 Kandungan serat kasar dan rendemen galaktomanan
Metode Pengeringan
Tanpa pengeringan
Oven (bk)
Oven gelombang mikro (bk)
Drum dryer (bk)

Serat Kasar (%)
0.97 ±0.01
8.42 ±0.15
7.03 ±0.20
4.53 ±0.09

Galaktomanan (%)
2.16 ±0.01
54.45 ±0.34
47.71 ±0.28
64.76 ±0.18

Komponen utama dalam kolang-kaling yaitu galaktomanan, proses ekstraksi
galaktomanan dari kolang-kaling dilakukan pada suasana netral, hal ini
dikarenakan galaktomanan dapat terdegradasi pada kondisi pH yang terlampau
asam atau basa dan juga pada suhu tinggi. Galaktomanan juga bagian dari
komponen karbohidrat yang nilainya lebih kecil dan dapat dicerna oleh tubuh,
berbeda dengan serat kasar. Menurut Muchtadi dan Sugiyono (2013), kadar air
dalam proses pengolahan pangan berpengaruh terhadap rendemen, semakin kecil
kadar air maka rendemen yang dihasilkan semakin kecil pula. Kadar rendemen
galaktomanan dengan pengeringan drum dryer memiliki kadar terbesar yaitu
62.94%, dibandingkan dengan pengeringan oven yaitu 54.45% dan pengeringan
oven gelombang mikro sebesar 47.71% (Lampiran 9). Hal ini menunjukkan
adanya korelasi antara kadar air dan rendemen pada kolang-kaling yang
dikeringkan. Kolang-kaling yang memiliki kadar air yang lebih tinggi setelah
proses pengeringan akan memiliki bobot ekstrak yang lebih besar. Karbohidrat
dalam kolang-kaling ditentukan berdasarkan total dari seluruh gula pereduksi
dalam kolang-kaling. Kadar karbohidrat dengan pengeringan oven, oven
gelombang mikro, dan drum dryer berturut-turut sebesar 85.10%, 87.01%, dan
82.25% (Lampiran 10). Kandungan karbohidrat dan protein dalam kolang-kaling
ditambah adanya paparan udara panas dapat menyebabkan reaksi maillard.
Menurut Muchtadi dan Sugiyono (2013), reaksi maillard ini terjadi antara gula
pereduksi dan komponen asam amino sehingga menyebabkan penurunan
kandungan protein dalam suatu bahan pangan. Selain itu, struktur sekunder
protein dapat rusak selama proses pengeringan. Protein ditentukan kandungannya
dengan metode biuret dan menggunakan standar BSA (bovine serum albumin)
sebagai pembanding (Lampiran 11). Kolang-kaling hasil pengeringan oven

13
memiliki kadar protein terendah yaitu sebesar 0.46% (Lampiran 12) dibandingkan
dengan pengeringan lainnya.

Antioksidan
Salah satu metode untuk mengetahui kandungan antioksidan dalam bahan
alam yaitu dengan DPPH (2,2- difenil-1- pikrilhidrazil). Mekanismenya yaitu
melalui reaksi penangkapan hidrogen dari antioksidan oleh radikal bebas DPPH.
Hal ini ditandai dengan perubahan warna DPPH dari ungu menjadi kuning
(Tarigan 2012). Penentuan kandungan antioksidan dalam kolang-kaling metode
DPPH dilakukan secara spektrofotometri dengan mengukur absorbanssi pada
panjang gelombang 517 nm. Antioksidan dalam kolang-kaling dinyatakan dalam
IC50 dan menggunakan asam askorbat sebagai standar (Lampiran 13). IC50 adalah
konsentrasi minimum yang dibutuhkan untuk menghambat 50% radikal bebas
DPPH. Proses pengeringan semakin baik bila nilai IC50 yang diperoleh semakin
kecil. Nilai IC50 terendah pada pengeringan menggunakan oven gelombang mikro,
yaitu sebesar 635.36 mg/L (Tabel 7). Antioksidan menjadi titik kritis dalam
menentukan perubahan yang terjadi selama proses pengeringan. Senyawasenyawa antioksidan seperti vitamin bersifat mudah terdegradasi oleh panas, maka
dari itu pengaturan dan pemilihan kondisi pengeringan perlu diperhatikan agar
komponen ini tidak rusak. Kandungan antioksidan dalam % inhibisi dan IC50
kolang-kaling berdasarkan Lampiran 14.
Tabel 7 Aktivitas antioksidan kolang-kaling berbagai perlakuan
Metode pengeringan
Tanpa pengeringan
Oven
Oven gelombang mikro
Drum dryer

Aktivitas antioksidan IC50 (mg/L)
24456.82
1045.30
635.36
1888.97

Analisis Pengeringan Terbaik
Pengeringan terbaik dinyatakan apabila kadar air yang diperoleh rendah dan
parameter uji lainnya memiliki nilai kadar yang tinggi. Hasil analisis kolangkaling dengan pengeringan dibandingkan terhadap kolang-kaling yang tidak
mengalami pengeringan, sehingga dapat ditentukan kualitasnya semakin baik atau
tidak. Pengambilan keputusan dalam penelitian untuk menentukan perlakuan
terbaik dilakukan dengan menggunakan metode Indeks Efektivitas De Garmo.
Prinsip metode ini adalah membandingkan data hasil parameter yang diukur dari
tiap perlakukan pengeringan yaitu aktivitas antioksidan, kadar air, protein, lemak,
abu, karbohidrat, serat kasar, dan kandungan galaktomanan (Lampiran 15).
Metode pengeringan terbaik adalah metode yang mempunyai total nilai produk
(TNP) tertinggi (Trisnawati et al. 2014). Berdasarkan Tabel 8 metode pengeringan
terbaik untuk kolang-kaling adalah pengeringan oven gelombang mikro karena

14
memiliki nilai total produk tertinggi sebesar 0.64 dari keseluruhan parameter yang
diujikan.
Tabel 8 Penentuan pengeringan terbaik

Parameter
Antioksidan
Galaktomanan
Air
Protein
Karbohidrat
Serat kasar
Lemak
Abu
Total nilai produk (TNP)

Oven
0.12
0.08
0.10
0.00
0.07
0.10
0.02
0.06
0.54

Nilai Produk (NP)
Oven
gelombang
mikro
Drumdryer
0.17
0.00
0.00
0.19
0.15
0.00
0.13
0.06
0.12
0.00
0.06
0.00
0.00
0.08
0.00
0.01
0.64
0.34

Proses Pengoptimuman
Tahapan optimasi kondisi pengeringan meliputi pembuatan rancangan
formulasi respon, desain formulasi, analisis respon, dan optimasi. Pembuatan
rancangan formulasi dan respon dilakukan dengan perangkat lunak Design Expert
(DX) 7.0 dengan metode RSM central composite design (CCD) yang digunakan
untuk menentukan variabel tetap dan variabel bebas. Menurut Nurmiah et al.
(2013), variabel tetap adalah variabel yang nilainya dibuat sama dalam tiap
perlakuan karena dianggap tidak memengaruhi respon, sedangkan variabel bebas
adalah variabel yang akan memengaruhi respon yang dihasilkan. Pengeringan
terbaik untuk kolang-kaling dalam penelitian ini adalah pengeringan oven
gelombang mikro, maka dari itu variabel tetapnya adalah kolang-kaling yang
sudah dikeringkan dan variabel bebasnya adalah daya dan waktu pengeringan.
Nilai batas minimum dan maksimum dari variabel bebas dimasukkan ke dalam
program Design Expert (DX) 7.0 secara acak untuk mendapatkan kombinasi
(Tabel 9).

15
Tabel 9

Formula
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Formula kondisi pengeringan terhadap inhibisi antioksidan,
galaktomanan, dan kadar air
Faktor
Waktu
Daya
(menit)
(%)
-0.18
50.00
17.50
50.00
17.50
50.00
17.50
50.00
30.00
10.00
17.50
50.00
17.50
50.00
35.18
50.00
17.50
-6.57
5.00
90.00
5.00
10.00
30.00
90.00
17.50
106.57

Inhibisi antioksidan
(%)
68.63
85.61
83.39
82.29
70.48
84.50
81.92
77.49
68.63
74.91
69.00
18.45
16.97

Galaktomanan
(%)
3.71
30.79
30.12
32.73
4.12
30.43
30.05
41.45
4.61
3.02
2.74
0.01
0.01

Kadar air
(%)
97.00
13.47
13.15
13.59
91.41
13.26
12.91
8.41
97.00
87.50
95.93
5.62
6.33

Respon Kadar Air
Kadar air merupakan parameter penting dalam proses pengeringan, maka
dari itu respon kadar air diperhitungkan untuk mendapatkan kondisi pengeringan
optimum. Analisis ANOVA dilakukan untuk menentukan faktor yang
berpengaruh pada proses pengeringan dengan oven gelombang mikro. Faktor suhu
dan daya terhadap respon kadar air berpengaruh secara signifikan pada taraf 5%
dengan “Prob> ” lebih kecil dari .05 yaitu sebesar 0.0002. Interaksi dua faktor
tersebut juga berpengaruh secara signifikan pada taraf 5% karena nilai “Prob>F”
yang lebih kecil dari 0.05 yaitu sebesar 0.0136. Data tersebut menunjukkan bahwa
model polinomial yang disarankan oleh Design Expert 7.0 dapat digunakan
sebagai acuan model prediksi dalam tahap optimasi proses pengeringan kolangkaling dengan menggunakan oven gelombang mikro. Model persamaan
polinomial yang menghubungkan antara faktor dengan respon kadar air yaitu:
Kadar air = 13.28 – 26.46 A – 27.81 B – 19.34 AB + 24.20 A2 + 23.68 B2

16
Tabel 10 ANOVA respon kadar air (Partial sum of squares - Type III )
Faktor
Model Polinomial
Intercept
(A)Waktu
(B)Power
(AB)Waktu-Power
(A2) Waktu2
(B2) Power2

Koefisien Estimasi

Prob>F
0.0002

13.28
-26.46
-27.81
-19.34
24.20
23.68

0.0004
0.0003
0.0136
0.0010
0.0011

Persamaan polinomial respon kadar air akan menurun sejalan dengan
meningkatnya waktu, daya, serta interaksi keduanya. Hal ini ditunjukkan dengan
konstanta yang bernilai negatif. Persamaan polinomial dapat diinterpretasikan
dalam bentuk kurva 3D untuk penentuan titik optimum dari kisaran variabel
respon kadar air. Koefisien dalam persamaan polinomial memiliki hubungan
signifikan dengan faktor apabila “Prob>F”≤ . 5. Berdasarkan Tabel 10 ANOVA
faktor waktu dan daya pengeringan memiliki “Prob> ” lebih kecil dari .05 yaitu
0.0004 dan 0.0003. Nilai ini menunjukkan bahwa waktu dan daya pengeringan
berpengaruh terhadap respon kadar air.

Gambar 1 Kurva 3D respon kadar air terhadap waktu dan daya
Respon yang disajikan pada Gambar 1 menunjukkan adanya perubahan
ketinggian permukaan yang mengindikasikan adanya variasi nilai antar komponen
formula. Warna biru menunjukkan nilai respon kadar air terendah yaitu 5.62%
sedangkan warna merah menunjukkan respon kadar air tertinggi yaitu sebesar
97%. Dalam hal ini kadar air yang diinginkan untuk mendapatkan kondisi
pengeringan optimum adalah kadar air dengan nilai kadar terendah.

17
Respon Inhibisi Antioksidan
Pengeringan merupakan salah satu proses yang dapat menurunkan
kandungan antioksidan dalam bahan pangan (Samoticha et al. 2015). Aktivitas
antioksidan kolang-kaling kering yang dioptimasi dinyatakan dalam % inhibisi.
Berdasarkan hasil ANOVA dan penentuan model polinomial, faktor-faktor pada
pengeringan dengan oven gelombang mikro berpengaruh secara signifikan pada
taraf 5% terhadap respon aktivitas antioksidan karena memiliki “Prob> ” lebih
kecil dari 0.05 yaitu sebesar 0.0025. Interaksi dua faktor tersebut juga
berpengaruh secara signifikan pada taraf 5% karena nilai “Prob>F” yang lebih
kecil dari 0.05 yaitu sebesar 0.0211 (Tabel 11). Data tersebut menunjukkan bahwa
model polinomial yang disarankan oleh Design Expert 7.0 dapat digunakan
sebagai acuan model prediksi dalam tahap optimasi proses pengeringan kolangkaling dengan menggunakan oven gelombang mikro. Model persamaan
polinomial yang menghubungkan antara faktor dengan respon aktivitas
antioksidan yaitu:
Inhibisi antioksidan = 83.54 – 5.31 A – 14.90 B – 14.49 AB – 5.17 A2 –
20.30 B2
Tabel 11 ANOVA respon aktivitas antioksidan (Partial sum of squares-Type III )
Faktor
Model Polinomial
Intercept
(A)Waktu
(B)Daya
(AB)Waktu-Daya
(A2) Waktu2
2

2

(B ) Daya

Koefisien Estimasi

Prob>F
0.0025

83.54
-5.31
-14.90
-14.49

0.1689
0.0035
0.0211

-5.17

0.2059

-20.30

0.0009

Berdasarkan persamaan polinomial di atas, respon aktivitas antioksidan
menurun sejalan dengan naiknya waktu, daya, serta interaksi keduanya. Hal ini
ditunjukkan dengan konstanta yang bernilai negatif. Persamaan polinomial dapat
diinterpretasikan dalam bentuk kurva 3D untuk penentuan titik optimum
pengeringan dari kisaran variabel aktivitas antioksidan yang dinyatakan dalam %
inhibisi. Warna biru menunjukkan nilai respon inhibisi antioksidan terendah yaitu
16.97% sedangkan warna merah menunjukkan respon inhibisi tertinggi yaitu
sebesar 85.61%. Aktivitas antioksidan optimum yang diharapkan adalah formula
yang memiliki nilai % inhibisi tertinggi. Hal ini berbanding terbalik dengan
respon terhadap kadar air. Koefisien dalam persamaan polinomial memiliki
hubungan signifikan dengan faktor apabila “Prob>F” ≤ . 5. Berdasarkan Tabel
O
faktor waktu pengeringan memiliki “Prob> ” lebih besar dari .05
yaitu 0.1689 nilai ini menunjukkan bahwa waktu pengeringan tidak berpengaruh
terhadap respon % inhibisi antioksidan. Namun, faktor daya pengeringan

18
berpengaruh terhadap respon inhibisi hal ini ditunjukkan dengan “Prob> ”
yang lebih kecil dari 0.05 yaitu 0.0035.

Gambar 2 Kurva 3D respon aktivitas antioksidan terhadap waktu dan daya
Respon Rendemen Galaktomanan
Galaktomanan merupakan komponen polisakarida utama dalam kolangkaling. Akan tetapi, galaktomanan dapat rusak dan terdegradasi akibat panas
selama pengeringan (Tarigan 2012). Model polinomial untuk respon ini
ditentukan dengan tujuan memperoleh kondisi rendemen optimum terhadap waktu
dan daya pengeringan. Berdasarkan hasil ANOVA respon galaktomanan, faktorfaktor pada pengeringan dengan oven gelombang mikro berpengaruh secara
signifikan pada taraf 5 terhadap respon ini karena memiliki “Prob> ” lebih
kecil dari 0.05 yaitu sebesar 0.0191 (Tabel 13). Model persamaan polinomial yang
menghubungkan antara faktor dengan respon aktivitas antioksidan yaitu:
Galaktomanan = 30.82 + 6.47 A – 1.29 B – 1.10 AB – 6.62 A2 –
16.75 B2
Tabel 12 ANOVA respon galaktomanan (Partial sum of squares - Type III )
Faktor
Model Polinomial
Intercept
(A)Waktu
(B)Daya
(AB)Waktu-Daya
(A2) Waktu2
2

2

(B ) Daya

Koefisien Estimasi

Prob>F
0.0191

30.82
6.47
-1.29
-1.10

0.0850
0.7008
0.8168

-6.62

0.0975

-16.75

0.0019

19
Koefisien dalam persamaan polynomial respon galaktomanan memiliki
hubungan signifikan dengan faktor apabila “Prob>F” ≤ . 5. Berdasarkan Tabel
12 ANOVA faktor daya pengeringan dan interkasi antar waktu dan daya memiliki
“Prob> ” lebih besar dari .05 yaitu 0.7008 dan 0.8168 nilai ini menunjukkan
bahwa daya pengeringan tidak berpengaruh terhadap respon galaktomanan.
Namun, faktor waktu pengeringan berpengaruh terhadap respon, hal ini
ditunjukkan dengan nilai “Prob> ” lebih besar dari .05 yaitu 0.0850. Sama
halnya dengan aktivitas antioksidan, rendemen galaktomanan yang diharapkan
pada formula ini adalah nilai maksimum. Korelasi antara persamaan polinomial
diatas dengan respon galaktomanan yaitu meningkatnya galaktomanan akan
sejalan dengan meningkatnya lama waktu pengeringan, hal ini ditandai dengan
konstanta yang bernilai positif. Akan tetapi, kandungan galaktomanan akan
menurun seiring dengan menurunnya daya pengeringan serta interaksi keduanya,
hal ini ditandai dengan konstanta yang bernilai negatif. Persamaan polinomial
dapat diinterpretasikan dalam bentuk kurva 3D untuk penentuan titik optimum
pengeringan dari kisaran variabel galaktomanan. Warna biru menunjukkan nilai
respon terendah yaitu 0.01% sedangkan warna merah menunjukkan respon
tertinggi yaitu sebesar 41.45%.

Gambar 3 Kurva 3D respon galaktomanan terhadap waktu dan daya

Hasil Optimum
Proses optimasi pengeringan kolang-kaling dengan oven gelombang mikro
dilakukan untuk mendapatkan suatu formula dengan respon yang optimum.
Perangkat lunak Design Expert 7.0 akan mengolah semua faktor dan respon
berdasarkan kriteria- kriteria yang ditetapkan dan memberikan beberapa solusi
kondisi proses pengeringan optimum (Sumic et al.2016). Faktor dan respon yang
dioptimasi diberikan nilai pembobotan kepentingan sesuai yang disajikan pada Tabel
13. Faktor diberi tingkat kepentingan yang sama yaitu 3 (+++), sedangkan respon
diberi tingkat kepentingan tertinggi yaitu 5 (+++++). Respon kadar air dibuat dengan

20
kondisi minimum, hal ini