Karakteristik Ekstrak Cincau Hitam

27 Gambar 28. Gel cincau hitam dengan konsentrasi 80 gram tepung tapiokaliter ekstrak Gambar 29. Gel cincau hitam dengan konsentrasi 100 gram tepung tapiokaliter ekstrak

B. Karakteristik Ekstrak Cincau Hitam

B.1 Nilai pH Ekstrak Cincau Hitam Ukuran keasaman atau basa suatu larutan dinyatakan dalam pH. Dari hasil penelitian, diketahui nilai pH ekstrak cincau hitam. Nilai pH ekstrak akar, batang, dan daun berturut – turut adalah 7.19 ±0.127, 7.40 ±0.012, dan 6.93 ±0.087. Nilai pH ekstrak akar dan batang menunjukkan bahwa kedua ekstrak tersebut bersifat basa, sedangkan ekstrak daun lebih bersifat netral. B.2 Total Padatan Terlarut Ekstrak Gel Cincau Hitam Berdasarkan hasil penelitian, ekstrak cincau hitam dari akar, batang, dan daun mempunyai nilai total padatan terlarut sebesar 0.35 ±0.024 o Brix, 0.65 ±0.024 o Brix, dan 1.05 ±0.024 o Brix. Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa ekstrak daun memiliki nilai total padatan terlarut tertinggi. 28 B.3 Viskositas Ekstrak Cincau Hitam Viskositas merupakan gaya hambat yang mempengaruhi aliran bahan pangan cair. Semakin besar konsentrasi suatu bahan dalam suatu cairan, biasanya akan semakin besar pula viskositas cairan tersebut. Pengujian dilakukan terhadap ekstrak akar, batang, dan daun cincau hitam yang sudah ditambah gula dengan perlakuan konsentrasi tepung tapioka dan suhu. Konsentrasi tapioka yang digunakan adalah 4 bv, 7 bv, dan 10 bv pada suhu 70ᵒC dan 80ᵒC. Terdapat perbedaan pengujian konsentrasi tapioka dari hasil penelitian. Konsentrasi tapioka 7 bv 70 gliter ekstrak dipilih karena konsentrasi tapioka 6 bv dan 8 bv menghasilkan sifat gel yang secara kualitatif tidak jauh berbeda, sehingga dipilih nilai tengah dari kedua konsentrasi tersebut, yaitu 7 bv. Menurut Fenmena 1996, tepung tapioka mempunyai suhu gelatinisasi 52 – 65ᵒC. Suhu ini dijadikan acuan dalam pengujian viskositas. Saat dilakukan pengujian pendahuluan pada suhu 60ᵒC dan 65ᵒC, campuran ekstrak cincau hitam, tapioka, dan gula tidak membentuk gel – gel seperti yang dideskripsikan di bagian A bab ini. Hal ini mungkin disebabkan belum terjadinya gelatinisasi tepung tapioka. Oleh karena itu, peningkatan suhu pemanasan dilakukan pada pengujian viskositas. Peningkatan suhu tidak dilakukan sampai ekstrak mendidih seperti pada proses pembuatan gel. Suhu ditingkatkan hingga suhu on – set gel. Gel cincau hitam dalam penelitian ini dapat mulai terbentuk saat suhu pemanasan 70ᵒC dan 80ᵒC. Menurut Rao 2003, tambahan sukrosa dan gula dapat meningkatkan suhu gelatinisasi tepung. Sehingga semakin besar nilai total padatan terlarut dari campuran ekstrak maka akan semakin tinggi suhu gelatinisasi nya. Proses gelatinisasi itu sendiri terjadi saat pati yang dimasukkan ke dalam air yang berlebih kemudian dipanaskan sehingga granula pati tersebut akan menyerap air dan terjadi pembengkakan. Pembengkakan pati akan terus terjadi disertai sebagian pati yang terlarut. Pembengkakan yang terus menerus atau telah mencapai titik maksimum akan mengakibatkan granula – granula pati pecah dan mengakibatkan campuran pati dan air mengental. Gel cincau hitam memiliki nilai viskositas yang berbeda berdasarkan jenis bagian tanaman, suhu, dan konsentrasi tapioka. Hasil pengukuran dibuat dalam bentuk grafik hubungan viskositas – shear rate. Nilai viskositas yang dapat diplot pada grafik adalah nilai viskositas yang berada pada range shear rate pengukuran Lampiran 1b. Pada pengujian ini, nilai minimum viskositas yang dapat digunakan adalah 0.01 Pas. Nilai viskositas mulai diplot dari step 2 berdasarkan data viskositas di Lampiran 3 karena pengukuran pada step 1 dilakukan pada shear rate 500 1s, dimana shear rate tersebut berada di batas garis measuring range. Sehingga nilai viskositas yang dihasilkan pada step 1 kurang valid. Dari hasil penelitian ini, hanya ekstrak dengan konsentrasi tapioka 7 bv dan 10 bv yang dapat terukur viskositasnya pada suhu 70°C. Pada suhu 80°C, ekstrak cincau dengan semua konsentrasi tapioka dapat terukur. Berdasarkan grafik Gambar 30 – kanan, ekstrak daun cincau hitam mempunyai nilai viskositas yang paling tinggi. Ekstrak akar dan batang cincau hitam mempunyai nilai viskositas yang hampir sama pada setiap suhu pemanasan dan konsentrasi tapioka Gambar 30 – kiri dan tengah. Pada suhu 70°C, ekstrak cincau hitam yang diberikan tambahan tapioka dan gula mengalami peningkatan viskositas seiring dengan meningkatnya shear rate Gambar 31 – kiri. Namun, ada beberapa ekstrak yang mengalami penurunan viskositas di akhir proses pengukuran. Dari gambar tersebut dapat terlihat bahwa ekstrak cincau hitam dari semua bagian tanaman bersifat dilatan. Akan tetapi, terjadi perubahan sifat bahan saat dipanaskan pada suhu 80°C Gambar 31 – kanan. Ekstrak cincau hitam mengalami penurunan viskositas seiring dengan meningkatnya shear rate sehingga cairan bersifat pseudoplastik. Perubahan sifat cairan mungkin diakibatkan oleh proses gelatinisasi 29 yang belum sempurna pada suhu 70°C sehingga tapioka masih terus mengembang dan kekentalan semakin meningkat. Hasil pengujian viskositas dianalisis dengan menggunakan persamaan Power Law Model. Persamaan model ini dapat mendeskripsikan data shear rate – shear stress dari fluida yang bersifat pseudoplastik dan dilatan. Persamaan model Power Law adalah : η = kγ n-1 …….. ………………………..10 dimana η adalah viskositas Pas, k adalah indeks konsistensi Pa.s n , γ adalah shear rate s -1 dan n adalah indeks perilaku aliran. Dari persamaan model Power Law, jenis aliran bahan dapat diketahui berdasarkan nilai n nya. Nilai n = 1 menunjukkan bahan bersifat Newtonian, n 1 menunjukkan bahan bersifat pseudoplastik, dan n 1 menunjukkan bahan bersifat dilatan. Tabel 3 menunjukkan nilai – nilai dari persamaan model Power Law. Nilai indeks konsistensi k meningkat seiring dengan perubahan suhu dan konsentrasi tapioka. Semakin tinggi suhu dan nilai konsentrasi tapioka maka indeks konsistensi k akan mengalami peningkatan. Selain itu, jenis bagian tanaman cincau hitam juga mempengaruhi hasil pengukuran viskositas sehingga nilai k dan n antar bagian tanaman tidak sama. Hasil analisis pada suhu 70ᵒC, cairan yang bersifat dilatan ditunjukkan dengan nilai n 1 dan pada suhu 80ᵒC, cairan yang bersifat pseudoplastik ditunjukkan dengan nilai n 1. Namun, batang dengan konsentrasi 4 bv pada suhu 80ᵒC menunjukkan bahan yang bersifat dilatan. Perbedaaan ini mungkin saja terjadi karena pada kondisi tersebut, gelatinisasi belum tercapai secara sempurna sehingga nilai viskositas nya masih terus meningkat seiring dengan meningkatnya shear rate. Nilai – nilai parameter yang sudah diperlihatkan di Tabel 3 digunakan untuk mencocokkan model Power Law dengan data – data viskositas sebagai fungsi shear rate Gambar 32, Gambar 33, dan Gambar 34. Berdasarkan hasil plotting model dengan data eksperimen, model Power Law menunjukkan bahwa model ini bisa digunakan untuk memprediksi nilai viskositas suatu bahan yang bersifat pseudoplastik Gambar 32-34 – kanan. Nilai R 2 dari grafik yang berada di sebelah kanan menunjukkan hasil yang bagus kecuali batang tapioka 10 bv. Dari grafik dapat dilihat bahwa batang dengan konsentrasi 10 bv bersifat pseudoplastik. Namun, bahan masih menunjukkan sifat dilatan saat diukur pada shear rate rendah. Hal ini yang menyebabkan nilai R 2 batang dengan konsentrasi tapioka 10 bv bernilai rendah. Dari hasil plotting, model Power Law tidak dapat memprediksi bahan yang bersifat semi dilatan dengan baik Gambar 32-34 – kiri dan Gambar 33 – kanan, tapioka 4 bv. Sebagai contoh pada Gambar 32 – 34 dengan tapioka 10 bv, sifat bahan bersifat dilatan pada shear rate awal yang kemudian menjadi kurang lebih Newtonian di shear rate yang tinggi. Model Power Law bisa memprediksi dengan baik bahan yang bersifat dilatan atau pseudoplastik. Disamping itu, model Power Law sering digunakan untuk memprediksi bahan dengan karakteristik fluida time – independent non – Newtonian Lewis,1996. Hal ini tidak sesuai dengan sifat ekstrak cincau hitam yang dipanaskan pada suhu 70ᵒC dimana proses gelatinisasi mungkin belum sempurna selama pengukuran. Oleh karena itu, viskositasnya terus meningkat selama pemanasan. 30 Keterangan : Gambar 30. Grafik viskositas – shear rate berdasarkan bagian tanaman 0.000 0.040 0.080 0.120 0.160 0.200 0.240 0.280 0.320 500 1000 1500 2000 2500 3000 η P a s Shear Rate 1s Akar 500 1000 1500 2000 2500 3000 Shear Rate 1s Batang 500 1000 1500 2000 2500 3000 Shear Rate 1s Daun 31 Keterangan : Suhu 70ᵒC Suhu 80ᵒC Gambar 31. Grafik viskositas – shear rate berdasarkan suhu pemanasan 0.000 0.040 0.080 0.120 0.160 0.200 0.240 0.280 0.320 500 1000 1500 2000 2500 3000 η P a s Shear Rate 1s 70ᵒC 500 1000 1500 2000 2500 3000 Shear Rate 1s 80ᵒC 32 Gambar 32. Grafik viskositas akar dengan Power Law model 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.200 0.220 0.240 0.260 0.280 0.300 0.320 500 1000 1500 2000 2500 3000 η P a s Shear Rate 1s Akar 70°C Tapioka 7, 70C Tapioka 10, 70C Power Tapioka 4,70C Power Tapioka 10,70C 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.200 0.220 0.240 0.260 0.280 0.300 0.320 500 1000 1500 2000 2500 3000 η P a s Shear Rate 1s Akar 80° Tapioka 4, 80C Tapioka 7, 80C Tapioka 10, 80C Power Tapioka 4,80C Power Tapioka 7,80C Power Tapioka 10,80C 33 Gambar 33. Grafik viskositas batang dengan Power Law model 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.200 0.220 0.240 0.260 0.280 0.300 0.320 500 1000 1500 2000 2500 3000 η P a s Shear Rate 1s Batang 70°C Tapioka 7, 70C Tapioka 10, 70C Power Tapioka 7,70C Power Tapioka 10,70C 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.200 0.220 0.240 0.260 0.280 0.300 0.320 500 1000 1500 2000 2500 3000 η P a s Shear Rate 1s Batang 80°C Tapioka 4, 80C Tapioka 7, 80C Tapioka 10, 80C Power Tapioka 4,80C Power Tapioka 7,80C Power Tapioka 10,80C 34 Gambar 34. Grafik viskositas daun dengan Power Law model 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.200 0.220 0.240 0.260 0.280 0.300 0.320 500 1000 1500 2000 2500 3000 η P a s Shear Rate 1s Daun 70°C Tapioka 7, 70C Tapioka 10, 70C Power Tapioka 7,70C Power Tapioka 10,70C 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.200 0.220 0.240 0.260 0.280 0.300 0.320 500 1000 1500 2000 2500 3000 η P a s Shear Rate 1s Daun 80°C Tapioka 4, 80C Tapioka 7, 80C Tapioka 10, 80C Power Tapioka 4,80C Power Tapioka 7,80C Power Tapioka 10,80C 35 Tabel 3. Persamaan model Power Law hubungan shear rate – viskositas larutan gel cincau hitam Bagian Tanaman Suhu Konsentrasi Tapioka Power Law Model k n-1 n R² Akar 70ᵒC 4 - - - - - 7 η = 9E-06γ 1.138 9.00E-06 1.138 2.138 0.774 10 η = 8E-07γ 1.500 8.00E-07 1.5 2.500 0.666 80ᵒC 4 η = 0.075γ -0.21 0.075 -0.21 0.790 0.930 7 η = 1.424γ -0.44 1.424 -0.44 0.560 0.936 10 η = 57.23γ -0.85 57.23 -0.85 0.150 0.981 Batang 70ᵒC 4 - - - - - 7 η = 2E-06γ 1.240 2.00E-06 1.24 2.240 0.945 10 η = 3E-06γ 1.302 3.00E-06 1.302 2.302 0.688 80ᵒC 4 η = 0.005γ 0.136 0.005 0.136 1.136 0.459 7 η = 0.786γ -0.37 0.786 -0.37 0.630 0.831 10 η = 39.32γ -0.80 39.32 -0.8 0.200 0.981 Daun 70ᵒC 4 - - - - - 7 η = 5E-08γ 1.771 5.00E-08 1.771 2.771 0.960 10 η = 6E-07γ 1.512 6.00E-07 1.512 2.512 0.728 80ᵒC 4 η = 0.388γ -0.32 0.388 -0.32 0.680 0.921 7 η = 83.16γ -0.92 83.16 -0.92 0.080 0.914 10 η = 121.7γ -0.96 121.7 -0.96 0.040 0.949

C. Karakteristik Rheologi Gel Cincau Hitam