Isolasi dan Karakterisasi Fisikokimia Protein dari Bekatul Padi yang Distabilisasi dengan Ekstruder Ulir Ganda Tanpa Die

ISOLASI DAN KARAKTERISASI FISIKOKIMIA
PROTEIN DARI BEKATUL PADI YANG DISTABILISASI
DENGAN EKSTRUDER ULIR GANDA TANPA DIE

INNEKE KUSUMAWATY

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Isolasi dan Karakterisasi
Fisikokimia Protein dari Bekatul Padi yang Distabilisasi dengan Ekstruder Ulir Ganda
Tanpa Die 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 disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Agustus 2014

Inneke Kusumawaty
NRP F261100061

RINGKASAN
INNEKE KUSUMAWATY. Isolasi dan Karakterisasi Fisikokimia Protein dari Bekatul
Padi yang Distabilisasi dengan Ekstruder Ulir Ganda Tanpa Die. Dibimbing oleh DEDI
FARDIAZ, NURI ANDARWULAN, SRI WIDOWATI, dan SLAMET BUDIJANTO.
Tahun 2013, produksi padi nasional mencapai 71.900.000 ton. Jika jumlah ini
dikonversi menjadi beras maka akan diproduksi sekitar 7.190.000 ton bekatul padi.
Bekatul yang kaya protein dan minyak merupakan sumber pangan yang potensial bagi
manusia. Namun, bekatul mudah tengik. Dengan proporsi asam lemak tak jenuh pada
minyak lebih dari 70%, bekatul padi menjadi sangat rentan terhadap oksidasi oleh
lipoksigenase dan lipase. Oleh karena itu, stabilisasi dengan pemanasan perlu segera
dilakukan untuk menonaktifkan enzim dalam bekatul padi dan mencegah proses
ketengikan. Ekstruder ulir ganda tanpa die digunakan dalam penelitian untuk stabilisasi
bekatul padi dengan pemanasan sebelum dilakukan isolasi protein. Pemanasan dapat
menurunkan kualitas gizi dan sifat fungsional protein sehingga perlu dilakukan optimasi

proses ekstrusi berdasarkan kombinasi suhu dan kecepatan ulir. Untuk melaksanakan
penelitian ini, padi diperoleh dari unit penggilingan padi di Sumedang. Proses
penggilingan dan penyosohan padi dilakukan di F-Technopark, Institut Pertanian Bogor.
Bekatul mengandung 12.0-15.6% protein dengan komposisi asam amino yang
mirip dengan konsentrat protein kedelai. Isolasi protein memungkinkan penggunaannya
dalam formulasi makanan dan pengembangan produk makanan baru. Sehubungan
dengan hal tersebut, tujuan dari penelitian ini adalah: 1) untuk menentukan kondisi
optimum proses stabilisasi bekatul padi dengan ekstruder ulir ganda tanpa die; 2) untuk
mempelajari stabilitas oksidatif bekatul; 3) untuk mempelajari sifat fisikokimia
konsentrat protein dari bekatul yang distabilisasi dengan ekstruder ulir ganda tanpa die;
dan 4) untuk mempelajari pengaruh stabilisasi bekatul padi dengan ekstruder ulir ganda
tanpa die terhadap fraksi proteinnya. Penelitian tahap satu dan dua menggunakan
bekatul padi dari varietas Ciherang. Penelitian tahap tiga dan empat menggunakan
bekatul padi dari varietas Pandanwangi dan Ciherang.
Optimasi proses stabilisasi bekatul padi dengan ekstruder ulir ganda tanpa die
dilakukan dengan menggunakan Response Surface Methodology (RSM), untuk
mendapatkan kondisi optimum yaitu suhu 130.96oC dan kecepatan ulir 26.65 Hz (91
rpm). Stabilisasi bekatul padi mengakibatkan penurunan kelarutan protein yang diikuti
dengan penurunan rendemen isolasi protein.
Kondisi proses stabilisasi bekatul padi dengan ekstruder ulir ganda tanpa die yang

diterapkan pada bekatul padi dapat menurunkan aktivitas lipoksigenase dan lipase, serta
meningkatkan stabilitas oksidatif minyak bekatul padi tanpa menyebabkan kerusakan
lebih lanjut pada komponen protein.
Differential Scanning Calorimetry (DSC) menunjukkan bahwa entalpi konsentrat
protein yang diisolasi dari bekatul padi varietas Ciherang dan Pandanwangi yang
distabilkan adalah 200.98 J /g dan 173.14 J /g, lebih besar daripada konsentrat protein

dari bekatul padi varietas Ciherang dan Pandanwangi yang tidak distabilisasi yaitu
109.72 J/g dan 136.03 J/g. Pemanasan dalam proses ekstrusi mengakibatkan protein
mengalami denaturasi sehingga meningkatkan kapasitas penyerapan panasnya.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa berat molekul protein bekatul berkisar
11.19-60.29 kDa. Tiga fraksi protein telah diidentifikasi, yaitu albumin, globulin, dan
glutelin. Kadar protein terlarut pada fraksi glutelin dari konsentrat protein bekatul
Pandanwangi lebih besar daripada Ciherang. Dua fraksi glutelin dipisahkan, yaitu αglutelin (30-39 kDa) dan β-glutelin (19-25 kDa).
Sifat fungsional dan berat molekul fraksi protein dari konsentrat protein dari
bekatul padi yang distabilisasi tetap sama dengan yang tidak distabilisasi. Pola
kelarutan, aktivitas dan stabillitas emulsi, kapasitas dan stabilitas buih, kemampuan
menahan air dan minyak konsentrat protein dari bekatul Ciherang dan Pandanwangi
yang distabilisasi sama dengan yang tidak distabilisasi. Hasil ini menunjukkan bahwa
konsentrat protein yang diisolasi dari bekatul padi yang distabilisasi berpotensi sebagai

ingredien makanan.
Kata Kunci: Bekatul padi, ekstruder ulir ganda tanpa die, respons surface methodology,
protein bekatul, karakter fisikokimia

SUMMARY
INNEKE KUSUMAWATY. Isolation and Characterization Physicochemical Protein
from Stabilized Rice Bran using No Die Double Screw Extruder. Under direction of
DEDI FARDIAZ, NURI ANDARWULAN, SRI WIDOWATI, and SLAMET
BUDIJANTO.
It is estimated the national production of paddy is 71.9 million tons. If this
amount of paddy is converted to rice, approximately 7.19 million tons of rice bran will
be produced. Rice bran which is rich in protein and oil is a potential source of human
food; however, its use is still limited because it becomes rancid easily. With
unsaturated fatty acids proportion of more than 70% rice bran oil is susceptible to
oxidation by endogenous lipoxygenase and lipase.Therefore, immediate heat
stabilization is needed to inactivate the enzyme in rice bran and thereby prevent oil
rancidity. No die double screw extrusion was used in this research to heat stabilize the
rice bran before its protein isolated. Because the heat may decrease nutritional and
functional properties of protein, the extrusion process is optimized based on temperature
and screw speed combination. For the purpose of this study, paddy was obtained from

rice milling unit located in Sumedang and further dehulled and debranned at FTechnopark, Bogor Agricultural University.
Rice bran contains 12.0 to 15.6% protein with amino acids composition similar to
soy protein concentrate. Isolation of proteins allows their use in food formulation and
development of new food products. In relation to that, the purpose of this study were: 1)
to determine the optimum conditions of rice bran stabilization with no die double screw
extruder; 2) to study the oxidative stability of rice bran; 3) to study the physicochemical
properties of protein concentrates isolated from stabilized rice bran; and 4) to study the
effect of stabilization with no die double screw extruder on rice bran protein fraction.
Rice bran of Ciherang variety was used in the first and second study. Rice bran of
Ciherang and Pandanwangi varieties were used in the third and fourth study.
Rice bran stabilization with no die double screw extruder was optimized using
response surface method to provide optimum conditions, which were temperature of
130.96oC and a screw speed of 26.65 Hz (91 rpm). Stabilization of rice bran resulted in
a decrease in protein solubility, followed by a decrease in the yield of protein isolation.
Heat stabilization with no die double screw extruder applied in rice bran is found
to be able to decrease lipoxygenase and lipase activities and thereby improve the
oxidative stability of rice bran oil without causing further damage to the protein
component.
Differential Scanning Calorimetry (DSC) test showed that the enthalpy of protein
concentrates isolated from stabilized rice bran of Ciherang and Pandanwangi variety

were 200.98 J/g and 173.14 J/g, greater than protein concentrates isolated from
unstabilized rice bran of Ciherang and Pandanwangi variety were 136.03 J/g and
109.72 J/g. Heating in the extrusion process had resulted in protein denaturation thus
increasing the heat absorption capacity.
The results of the study show that the molecular weight of rice bran protein ranges
from 11.19 to 60.29 kDa. Three protein fractions were identified which include
albumin, globulin, and glutelin. The soluble protein content of the glutelin fraction of

rice bran protein concentrates Pandanwangi was greater than Ciherang. Two glutelin
fractions were separated, namely α-glutelin (30-39 kDa) and β-glutelin (19-25 kDa).
The functional properties and molecular weight protein fractions of stabilized rice
bran protein concentrates remain the same as those of unstabilized rice bran protein
concentrates. The pattern in solubility, emulsion activity and stabillity, foam capacity
and stability, water and oil absorption capacity of stabilized rice bran protein
concentrates from Ciherang and Pandanwangi are similar with those of unstabilized
protein concentrates. These results show that the protein concentrate isolated from
stabilized rice bran is a potential source for food ingredient.
Keywords: Rice bran, no die double screw extruder, respons surface methodology, rice
bran protein, physicochemical properties

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
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

ISOLASI DAN KARAKTERISASI FISIKOKIMIA
PROTEIN DARI BEKATUL PADI YANG DISTABILISASI
DENGAN EKSTRUDER ULIR GANDA TANPA DIE

INNEKE KUSUMAWATY

Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada
Program Studi Ilmu Pangan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Penguji pada Ujian Tertutup

:

1.

2.

Penguji pada Ujian Terbuka

:

1.

2.

Prof. Dr. Ir. Maggy Thenawidjaja Suhartono
Guru Besar Departemen Ilmu dan Teknologi
Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Bram Kusbiantoro, MS
Balai Besar Penelitian Tanaman Padi,
Kementerian Pertanian
Dr. Ir. S. Joni Munarso, MS
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan
Pascapanen, Kementerian Pertanian
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr
Dekan Sekolah Pascasarjana,
Institut Pertanian Bogor

Judul Disertasi

:

Nama
NRP

:
:

Isolasi dan Karakterisasi Fisikokimia Protein dari Bekatul Padi
yang Distabilisasi dengan Ekstruder Ulir Ganda Tanpa Die
Inneke Kusumawaty
F 261100061

Disetujui
Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Dedi Fardiaz, M.Sc
Ketua

Prof. Dr. Ir. Nuri Andarwulan, M.Si
Anggota

Prof. Dr. Ir. Sri Widowati, M.App.Sc
Anggota

Prof. Dr. Ir. Slamet Budijanto, M.Agr
Anggota

Diketahui
Ketua Program Studi
Ilmu Pangan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof. Dr. Ir. Ratih Dewanti Hariyadi, M.Sc

Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr.

Tanggal Ujian:
26 Agustus 2014

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya
sehingga disertasi dengan judul “Isolasi dan Karakterisasi Fisikokimia Protein
dari Bekatul Padi yang Distabilisasi dengan Ekstruder Ulir Ganda Tanpa Die”
dapat diselesaikan. Disertasi ini merupakan salah satu syarat untuk mencapai gelar
Doktor pada Program Studi Ilmu Pangan, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor.
Sebagian hasil penelitian dalam disertasi ini telah diajukan sebagai artikel
ilmiah pada beberapa jurnal, yaitu 1) Stabilisasi Bekatul dengan Ekstruder Ulir
Ganda menggunakan Response Surface Methodology telah diterbitkan dalam
Jurnal Penelitian Pascapanen Vol 10 (1) tahun 2013; dan 2) Characterization of
Physicochemical Properties of Rice Bran Protein Concentrates From HeatStabilized Rice Bran sedang dalam proses telaah pada Pakistan Journal
Agricultural and Sciences.
Terima kasih yang tulus disampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Dedi Fardiaz,
M.Sc selaku Ketua Komisi Pembimbing, Prof. Dr. Ir. Nuri Andarwulan, M.Si.,
Prof. Dr. Ir. Sri Widowati, M.App.Sc, dan Prof. Dr. Ir. Slamet Budijanto, M.Agr
selaku anggota Komisi Pembimbing yang telah banyak memberikan motivasi,
arahan, dan bimbingan hingga terselesaikannya disertasi ini. Terima kasih
disampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Maggy Thenawidjaya Suhartono; Dr. Ir. Bram
Kusbiantoro, MS; Dr. Ir. S. Joni Munarso, MS; dan Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.
Agr, sebagai penguji luar komisi pada ujian tertutup dan ujian terbuka, serta Dr.
Ir. Endang Prangdimurti, MS (PS IPN), Prof. Dr. Ir. Ratih Dewanti Hariyadi,
M.Sc (Ketua PS IPN), dan Prof. Dr. Ir. Sugiyono, M.Sc (Wakil Dekan Fateta)
yang telah memberikan masukan mendasar pada keseluruhan isi disertasi ini.
Terima kasih kepada Dr. Ir. Momon Rusmono, MS selaku Sekretaris Badan
Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian atas
kesempatan dan ijin belajar yang diberikan. Terima kasih kepada Kementerian
Pertanian atas bantuan beasiswa pendidikan tahun 2010-2013 melalui Badan
Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian. Terima kasih kepada Rektor dan
Dekan Sekolah Pascasarjana (SPs) IPB atas kesempatan mengikuti pendidikan
Program Doktor di SPs IPB. Terima kasih kepada Ketua Program Studi IPN
beserta staf; pimpinan, staf, dan laboran F-Technopark, Seafast Center,
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan IPB, serta teman-teman dari Program
Studi Ilmu Pangan 2008-2010, juga semua pihak yang telah membantu dalam
pelaksanaan penelitian dan penyusunan disertasi.
Akhirnya, ungkapan terima kasih yang mendalam dan tak terhingga kepada
orang tua, suami, dan anak-anakku atas doa dan dukungannya. Semoga karya
ilmiah ini bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan di bidang
Teknologi Pangan dan bidang terkait lainnya.
Bogor, Agustus 2014
Inneke Kusumawaty

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI
1. PENDAHULUAN....................................................................................
Latar Belakang..........................................................................................
Tujuan Penelitian......................................................................................
Hipotesa....................................................................................................
Manfaat Penelitian....................................................................................
Daftar Pustaka...........................................................................................

1
3
3
3
4
4

2. METODOLOGI PENELITIAN...............................................................
Tempat dan Waktu Penelitian...................................................................
Bahan dan Alat Penelitian........................................................................
Pelaksanaan penelitian..............................................................................
Penelitian 1.
Stabilisasi Bekatul dengan Ekstruder Ulir Ganda
Menggunakan Response Surface Methodology............
Penelitian 2.
Stabilitas Oksidatif Bekatul yang Distabilisasi dengan
Ekstruder Ulir Ganda Tanpa Die..................................
Penelitian 3.
Characterization Physicochemical Properties of Rice
Bran Protein Concentrates from Heat Stabilized Rice
Bran................................................................................
Penelitian 4.
Pengaruh Stabilisasi Bekatul dengan Ekstruder Ulir
Ganda Tanpa Die terhadap Fraksi Protein Bekatul......
Metode Analisis........................................................................................
Daftar Pustaka...........................................................................................

7
7
7
7
8

8
8

9

11
21

3. STABILISASI BEKATUL DENGAN EKSTRUDER ULIR GANDA
MENGGUNAKAN RESPONSE SURFACE METHODOLOGY..........
Pendahuluan..............................................................................................
Bahan dan Metode....................................................................................
Hasil dan Pembahasan..............................................................................
Simpulan...................................................................................................
Daftar Pustaka...........................................................................................

23

4. STABILITAS OKSIDATIF BEKATUL YANG DISTABILISASI
DENGAN EKSTRUDER ULIR GANDA TANPA DIE.........................
Pendahuluan..............................................................................................
Bahan dan Metode....................................................................................
Hasil dan Pembahasan..............................................................................
Simpulan...................................................................................................
Daftar Pustaka...........................................................................................

41

24
25
28
37
38

41
42
43
46
46

5. CHARACTERIZATION OF PHYSISOCHEMICAL PROPERTIES
OF RICE BRAN PROTEIN CONCENTRATES FROM HEAT
STABILIZED RICE BRAN.....................................................................
Introduction..............................................................................................
Material and Method................................................................................
Result and Discussion...............................................................................
References................................................................................................

48
48
49
51
57

6. PENGARUH STABILISASI BEKATUL DENGAN EKSTRUDER
ULIR GANDA TANPA DIE TERHADAP FRAKSI PROTEIN
BEKATUL...............................................................................................
Pendahuluan..............................................................................................
Bahan dan Metode....................................................................................
Hasil dan Pembahasan..............................................................................
Simpulan...................................................................................................
Daftar Pustaka...........................................................................................

60
60
61
63
67
67

7. PEMBAHASAN UMUM.........................................................................
Karakteristik dan Komposisi Kimia Bekatul............................................
Optimasi Proses Stabilisasi Bekatul dengan Ekstruder Ulir Ganda
Tanpa Die.................................................................................................
Isolasi dan Karakterisasi Fisikokimia Protein Bekatul.............................
Fraksinasi Konsentrat Protein Bekatul.....................................................
Daftar Pustaka...........................................................................................

70

8. SIMPULAN DAN SARAN......................................................................
Simpulan...................................................................................................
Saran.........................................................................................................

85
85
85

RIWAYAT HIDUP..................................................................................

86

70

71
76
80
82

1

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang

Bekatul merupakan hasil samping penggilingan gabah yang kaya nutrisi
karena mengandung protein, lemak, serat, mineral, vitamin B (Juliano 1985),
vitamin E, dan -oryzanol (Imsanguan et al. 2008). Beberapa komponen gizi
dalam bekatul bahkan lebih tinggi daripada beras sebagai hasil utama
penggilingan gabah. Penggilingan gabah menghasilkan beras giling (60-65%),
sekam (15-20%), bekatul (8-12%), dan menir (+5%) (Widowati 2001). Tahun
2013, produksi gabah kering giling (GKG) mencapai 71.28 juta ton. Produksi padi
tahun 2014 diperkirakan sebesar 69.87 juta ton GKG atau mengalami penurunan
sebesar 1.41 juta ton (1.98 persen) dibandingkan tahun 2013. Penurunan produksi
diperkirakan terjadi karena penurunan luas panen seluas 265.31 ribu hektar (1.92
persen) dan produktivitas sebesar 0.03 kuintal/hektar (0.06 persen) (BPS 2014).
Dengan target produksi padi 69.87 juta ton pada tahun 2014 maka dapat
dihasilkan bekatul sebanyak 6.99 juta ton. Ketersediaan bekatul yang melimpah
sangat potensial dimanfaatkan sebagai bahan pangan seperti makanan fungsional,
sereal sarapan, minyak makan, roti, biskuit, dan ingredien pangan.
Umumnya, masyarakat Indonesia menyukai konsumsi beras dari padi
varietas aromatik, seperti Pandanwangi dan Sintanur, dan padi varietas non
aromatik yang pulen seperti Ciherang, IR 64, Memberamo, Way Apoburu, dan
Ciliwung. Tanaman padi Pandanwangi dan Ciherang disukai oleh petani karena
produktivitasnya tinggi (Suprihatno et al. 2011). Menurut Ruskandar (2009), luas
pertanaman padi di pulau Jawa didominasi oleh padi sawah seperti Ciherang
(44.8-55.1%).
Keterbatasan pemanfaatan bekatul hingga saat ini disebabkan bekatul
mudah tengik. Kandungan lemak pada bekatul dengan proporsi asam lemak tak
jenuh lebih dari 70% (Ubaidillah 2010) mengakibatkan bekatul mudah mengalami
ketengikan yang disebabkan oleh enzim lipase dan lipoksigenase (Malekian et al.
2000). Proses abrasif selama penggilingan mengakibatkan lipase dan lemak
kontak sehingga proses hidrolisis berlangsung. Asam lemak yang dihasilkan akan
dioksidasi oleh lipoksigenase menjadi hidroperoksida yang kemudian mengalami
degradasi membentuk senyawa volatil seperti aldehid, keton, dan alkohol yang
tercium sebagai bau tengik (Malekian et al. 2000). Oleh karena itu, lipase dan
lipoksigenase dalam bekatul harus segera diinaktivasi pasca penggilingan gabah
untuk mencegah ketengikan. Proses ini disebut stabilisasi bekatul (Randall et al.
1985). Stabilisasi bekatul menggunakan pemanasan telah dilaporkan, seperti
microwave (Malekian et al. 2000), pratanak (da Silva et al. 2006), uap panas
(Pourali et al. 2009), ekstruder ulir tunggal (Malekian et al. 2000; Randall et al.
1985), dan ekstruder ulir ganda (Ubaidillah 2010; Fuh et al. 2001).
Stabilisasi menggunakan panas lebih efektif untuk bekatul yang akan
digunakan sebagai bahan pangan. Proses pemasakan ekstrusi pada suhu tinggi
(cooking extrusion) dalam waktu singkat (high temperature short time, HTST)
dapat membunuh mikroorganisme dan menginaktivasi enzim. Mekanisme ini
dipergunakan sebagai dasar stabilisasi bekatul. Penggunaan ekstruder dalam
industri pangan disukai karena tidak menghasilkan limbah, kapasitas besar,

2

proses otomatis, dan cakupan bahan baku luas (Fellows 2009). Ekstruder ulir
ganda berpotensi sebagai alat stabilisasi bekatul karena dapat digunakan secara
kontinyu dan diskontinyu berintegrasi dengan mesin penggilingan gabah. Bahan
akan memperoleh panas dari dinding barel dan kedua ulir yang bergesekan
sehingga proses pencampuran bahan dan distribusi panas lebih merata (Harper JM
1982).
Umumnya stabilisasi bekatul dilakukan sebagai persiapan bahan baku
ekstraksi minyak (Pourali et al. 2009; Thanonkaew et al. 2012) dan produk yang
dihasilkan berupa pelet karena adanya die (cetakan) pada bagian keluaran (Fuh &
Chiang 2001). Sedangkan, stabilisasi bekatul dengan ekstruder ulir ganda tanpa
die sebagai persiapan bahan baku isolat protein belum pernah dilaporkan.
Optimasi proses stabilisasi untuk mendapatkan kombinasi suhu dan kecepatan ulir
yang tepat sangat penting karena penggunaan suhu ekstrusi yang tinggi dan waktu
yang lama memungkinkan terjadi penurunan nutrisi dan protein kehilangan sifat
fungsionalnya (Fellows 2009). Penggunaan suhu ekstrusi yang tinggi ( >135oC)
dilaporkan mengakibatkan peningkatan nilai peroksida karena terjadi perpindahan
logam dari ulir dan barel ke permukaan bahan (Artz et al. 1992).
Optimasi proses stabilisasi bekatul dapat dilakukan dengan menggunakan
rancangan komposit terpusat (central composite design, CCD) dilanjutkan analisis
dengan metode tanggap permukaan (response surface methodology, RSM) pada
program Design Expert 7.0®. Beberapa penelitian menggunakan RSM untuk
menentukan kondisi optimum proses (Anuonye et al. 2007; Silpradit et al. 2010).
Metode RSM dapat membantu merancang model penelitian, mengurangi jumlah
perlakuan dalam penelitian dan membantu mengevaluasi interaksi perlakuan yang
diberikan untuk mendapatkan proses yang optimal (Lenth 2009).
Pengukuran stabilitas bekatul terhadap oksidasi dapat dilakukan
menggunakan uji Rancimat dengan menentukan periode induksi. Periode induksi
dapat ditentukan karena produk-produk polar yang dihasilkan selama proses
oksidasi dapat dimonitor menggunakan alat pengukur konduktivitas. Semakin
lama periode induksi diperoleh suatu minyak semakin tahan minyak tersebut
terhadap oksidasi (Velasco et al. 2004; Abramovic & Abram 2005; Madawala et
al. 2012). Metode ini dapat menghemat waktu, penggunakan alat, dan bahan
kimia di laboratorium (Farhoosh 2007).
Beberapa penelitian telah melaporkan potensi bekatul sebagai pangan
fungsional (Kahlon et al. 1992; Ryan 2011) dan sumber protein (Wang et al.
1999; Jiamyangyuen et al. 2005). Protein bekatul dilaporkan mengandung asam
amino dengan komposisi mirip dengan konsentrat protein kedelai, bebas gluten,
dan hipoalergenik. Protein bekatul mengandung asam amino esensial yaitu treonin,
valin, leusin, isoleusin, lisin, triptofan, fenilalanin, metionin, dan histidin.
Beberapa kandungan asam amino dalam protein bekatul bahkan lebih tinggi
daripada yang terkandung dalam kasein, seperti alanin, aspartat, sistein,
fenilalanin, treonin, histidin, arginin, dan glisin (Wang et al. 1999). Dengan
demikian, protein bekatul dapat digunakan sebagai alternatif sumber protein dan
bahan formulasi makanan bayi dan anak-anak. Beberapa peneliti melaporkan
protein bekatul juga berpotensi sebagai ingredien pangan karena memiliki sifat
fungsional yang berperan dalam membentuk karakter pangan (Yeom et al. 2010;
Zhang et al. 2012; Xia et al. 2012).

3

Penelitian tentang isolasi dan karakterisasi fisikokimia protein dari bekatul
yang distabilisasi masih sedikit dilaporkan (Zhang et al. 2012; Xia et al. 2012),
dan pengaruh stabilisasi bekatul dengan ekstruder ulir ganda tanpa die terhadap
kelarutan protein dan fraksi protein dalam isolat protein bekatul juga masih sangat
terbatas. Metode isolasi protein bekatul pada kondisi alkali banyak digunakan
karena kemampuan ekstraksi cukup tinggi mencapai 97% (Cagampang et al.
1966), 72,63% (Jiamyangyuen et al. 2005), 44,4% (Theerakulkait et al. 2006),
58,92% (Chandi & Sogi 2007), dan 32,9% (Zhang et al. 2011). Perbedaan
rendemen protein yang diperoleh tersebut disebabkan oleh perbedaan perlakuan
pendahuluan terhadap bahan baku seperti stabilisasi bekatul dan kondisi proses
isolasi.
Umumnya fraksinasi protein dilakukan terhadap bahan baku protein seperti
tepung gandum (Zilic et al. 2011), beras (Agboola et al. 2005; Khan et al. 2010),
sorgum (Ali et al. 2009), bekatul (Hamada 1997). Fraksinasi bekatul dengan
metode Osborne menggunakan pelarut air (fraksi albumin), 2% NaCl (fraksi
globulin), 70% etanol (fraksi prolamin), 0.1 M asam asetat (fraksi glutelin), dan
0.1 M NaOH (fraksi glutelin) menghasilkan fraksi albumin dengan total protein
(analisis Kjeldahl) tertinggi, diikuti fraksi globulin, glutelin, dan prolamin
(Hamada 1997; Cao et al. 2009). Namun, persentase protein terlarut dari masingmasing fraksi tidak dilaporkan.
Proses stabilisasi bekatul dengan ekstruder ulir ganda tanpa die dan
pengaruhnya terhadap sifat fungsional protein dan fraksi protein bekatul berperan
penting dalam pengolahan bahan pangan sehingga perlu dilakukan suatu
penelitian. Penelitian difokuskan pada penentuan kondisi optimum stabilisasi
bekatul dengan ekstruder ulir ganda tanpa die dan mempelajari karakter
fisikokimia konsentrat protein dari bekatul yang distabilisasi, serta profil fraksi
protein bekatul. Karakter fisikokimia protein seperti berat molekul, komposisi
asam amino, struktur, dan stabilitas terhadap panas akan berpengaruh terhadap
sifat fungsional protein bekatul dan menentukan aplikasinya dalam pangan (Zhang
et al. 2012; Xia et al. 2012; Jiamyangyuen et al. 2005; Chandi & Sogi 2007;
Yeom et al. 2010).

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk : (1) menentukan kondisi optimum stabilisasi
bekatul dengan ekstruder ulir ganda tanpa die sebagai bahan baku isolat protein;
(2) mempelajari stabilitas oksidatif bekatul yang telah distabilisasi dengan
ekstruder ulir ganda tanpa die; (3) mempelajari karakter fisikokimia protein
bekatul yang distabilisasi dengan ekstruder ulir ganda tanpa die; dan (4)
mempelajari pengaruh stabilisasi bekatul dengan ekstruder ulir ganda tanpa die
terhadap fraksi protein bekatul.

Hipotesis Penelitian
1.

Bekatul yang distabilisasi dengan ekstruder ulir ganda tanpa die dapat
digunakan sebagai bahan baku isolat protein.

4

2.
3.

Bekatul yang distabilisasi dengan ekstruder ulir ganda tanpa die memiliki
stabilitas oksidatif yang lebih tinggi daripada yang tidak distabilisasi.
Karakter fisikokimia protein bekatul dan fraksi protein dalam isolat protein
yang dihasilkan dipengaruhi oleh perlakuan stabilisasi bekatul.
Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai
karakter fisikokimia protein dari bekatul padi yang distabilisasi dengan ekstruder
ulir ganda tanpa die dan kondisi proses ekstrusi yang optimum untuk stabilisasi
bekatul padi sebagai bahan baku isolat protein.
Bekatul yang telah distabilisasi dengan ekstruder ulir ganda tanpa die
berpotensi dimanfaatkan sebagai pangan fungsional, snack, sereal sarapan,
minyak makan, dan sumber protein ingredien pangan karena lebih stabil selama
penyimpanan, nilai gizi yang terkandung didalamnya, serta ketersediaan yang
melimpah sepanjang tahun.
Daftar Pustaka
Abramovic H, Abram V. 2005. Physico-chemical properties, composition and
oxidative stability of Camelina sativa oil. Food Tech. Biotech. 43(1): 63-70
Agboola S, Darren Ng, Mills D. 2005. Characterization and functional properties
of Australian rice protein isolates. J. Cereal Sci. 41: 283-290
Ali NMM, El Tinay AH, Elkhalifa AEO, Salih OA, Yousif NE. 2009. Effect of
alkaline pretreatment and cooking on protein fractions of a high-tannin
sorghum cultivar. Food Chem. 114: 649-651
Anuonye JC, Badifu GIO, Inyang CU, Akpapunam MA. 2007. Effect of extrusion
process variables on the amylose and pasting characteristic of acha/soybean
extrudates using response surface analysis. Am. J. Food Tech. 2 (5): 354365
Artz WE, Rao SK, Sauer RM. 1992. Lipid oxidation in extruded product during
storage as affected by extrusion temperature and selected antioxidant. Di
dalam: Kokini JL, Ho C, Karwe MC, editor: Food Extrusion Science and
Technology. Marcel Dekker. hlm 449-459
[BPS] Biro Pusat Statisitik. 2014. Produksi Padi, Jagung, dan Kedelai (Angka
Ramalan I Tahun 2014). Berita Resmi Statistik No. 50/07/Th. XVII [1 Juli
2014].
Cagampang GB et al. 1966. Studies on the extraction and composition of rice
protein. Cereal Chem. 43 (2) : 2145-155
Cao X, Wen H, Li C, Gu Z. 2009. Differences in functional and biochemical
characteristic of congenetic rice protein. J. Cereal Sci. 50: 184-189
Chandi GK, Sogi DS. 2007. Functional properties of rice bran protein
concentrates. J. Food Eng. 79: 592–597
da Silva MA, Sanches C, Amante ER. 2006. Prevention of hydrolytic rancidity in
rice bran. J. Food Eng. 75: 487–491

5

Farhoosh R. 2007. The effect of operational parameter of the rancimat method on
the determination of the oxidative stability measures and shelf-life
prediction of soybean oil. JAOCS 84: 205-209
Fellows PJ. 2009. Food Processing Technology. Third Edition, CRC Press.
Woodhead Publ. Ltd.
Fuh W, Chiang B. 2001. Dephytinisation of rice bran and manufacturing a new
food ingredient. J. Sci. Food and Agric. 81:1419-1425
Hamada JS. 1997. Characterization of protein fractions of rice bran to devise
effective methods of protein solubilization. Cereal Chem. 74 (5):662–668
Harper JM. 1982. A comparative analsis of single and twin-screw extruder. Di
dalam Kokini JL, Ho C, Karwe MC, editor. Food Extrusion Science and
Technology. Marcel Dekker. hlm 139-148
Imsanguan P et al. β008. Extraction of α-tocopherol and -oryzanol from rice bran.
LWT:1417-1424
Jiamyangyuen S, Srijesdaruk V, Harper WJ. 2005. Extraction of rice bran protein
concentrate and its application in bread. Songklanakarin J. Sci. Technol.
27: 55-64
Juliano BO. 1985. Rice Bran. Di dalam: Juliano BO, editor. Rice: Chemistry and
Technology. 2nd Edition, The American Association of Cereal Chemists,
Inc. hlm :647-681
Kahlon TS, Chow FI, Sayre RN, Betschart AA. 1992. Cholesterol-lowering in
hamsters fed rice bran at various levels, defatted rice bran and rice bran oil.
J. Nutr. 122: 513-519
Khan N, Ali N, Rabbani MA, Masood MS. 2010. Diversity of glutelin alpha
subunits in rice varieties from Pakistan. Pak. J. Bot. 42 (3): 2051-2057
Lenth RV. 2009. Rensponse surface methods in R, using RSM. J. Stat. Soft. 32
(7) : 1-17
Madawala SRP, Kochhar SP, Dutta PC. 2012. Lipid components and oxidative
status of selected speciality oils. Grasas Y Aceites 63 (2): 143-151
Malekian F et al. 2000. Lipase and lipoxygenase activity, functionality, and
nutrient losses in rice bran during storage. Buletin 870, Louisiana State
University Agricultural Center.
Pourali O, Asghari FS, Yoshida H. 2009. Simultaneous rice bran oil stabilization
and extraction using sub critical water medium. J. Food Eng. 95: 510-516
Randall JM et al. 1985. Rice bran stabilization by extrusion cooking for
extraction of edible oil. J. Food Sci. 50 (2): 361-364, 368.
Ruskandar A. 2009. Varietas Ciherang Makin Mendominasi. Warta Penelitian
dan Pengembangan Pertanian 31 (6): 11-13
Ryan EP. 2011. Bioactive food component and health properties of rice bran.
JAVMA 234 (5): 593-600
Silpradit K, Tadakittasarn S, Rimkeeree H, Supanida S, Haruthaithanasan V. 2010.
Optimization of rice bran protein hydrolysate production using alcalase.
Research Article As. J. Food Agro-Ind. 3(02): 221-231
Suprihatno B et al. 2011. Deskripsi Varietas Padi. Balai Besar Penelitian
Tanaman Padi, Badan Litbang Pertanian, Kementerian Pertanian.
Thanonkaew A, Wongyai S, Mc Clements DJ, Decker E. 2012. Effect of
stabilization of rice bran by domestic heating on mechanical extraction yield,

6

quality, and antioxidant properties of cold-pressed rice bran oil (Oryza
saltiva L.). LWT Food Sci. Tech. 48: 231-236
Theerakulkait C, Chaiseri S, Mongkolkanchanasiri S. 2006. Extraction and some
functional properties of protein extract from rice bran. Kasesart J. (Nat. Sci)
40: 209-214
Ubaidillah 2010. Stabilisasi bekatul dengan ekstrusi tanpa die [Thesis]. Bogor:
Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
Velasco J, Andersen ML, Skibsted LH. 2004. Analytical, Nutritional and Clinical
Methods: Evaluation of oxidative stability of vegetable oils by monitoring
the tendency to radical formation. A comparison of electron spin resonance
spectroscopy with the Rancimat method and differential scanning
calorymetry. Food Chem. 85: 623-632
Wang M, Hettiarachchy NS, Qi M, Burks W, Siebenmorgen T. 1999. Preparation
and functional properties of rice bran protein. J. Agric. Food Chem. 47:
411-416.
Widowati S. 2001. Pemanfaatan hasil penggilingan padi dalam menunjang sistem
agroindustri di pedesaan. Buletin AgroBio 4(1) : 33 – 38
Xia N et al. 2012. Preparation and characterization of protein from heat stabilized
rice bran using hydrothermal cooking combined with amylase pretreatment.
J. Food Eng. 110: 95-110.
Yeom H, Lee EH, Ha MS, Ha SD, Bae DH. 2010. Production and
physicochemical properties of rice bran protein isolates prepared with
autoclaving and enzymatic hydrolysis. J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 53
(1): 62-70
Zhang HJ, Zhang H, Wang L, Guo XN. 2012. Preparation and functional
properties of rice bran proteins from heat-stabilized defatted rice bran. Food
Research Int. 47: 359-363.
Zilic SM, Sobajic SS, Drinic SDM, Kresovic BJ, Vasic MG. 2010. Effects of heat
processing on soya bean fatty acids content and the lipoxygenase activity. J.
Agric. Sci. 55 (1): 55-64

7

2 METODOLOGI PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di F-Technopark, Laboratorium Pusat Pengembangan
Ilmu dan Teknologi Pangan dan Pertanian Asia Tenggara (SEAFAST Center),
Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Pusat Studi Satwa
Primata di Institut Pertanian Bogor, Laboratorium Kimia di Balai Besar Penelitian
dan Pengembangan Pascapanen Pertanian Kementerian Pertanian, serta Pusat
Sains dan Teknologi Bahan Maju di Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN).
Penelitian dilaksanakan pada bulan Desember 2012 sampai dengan Juli 2014.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bekatul varietas Ciherang
dan Pandanwangi yang diperoleh dari Unit Penggilingan Gabah di Sumedang,
Jawa Barat, standar asam linoleat (Wako), bovine serum albumin (Sigma), asam
fitat (Sigma), minyak zaitun komersial, minyak kedelai komersial, konsentrat
protein kedelai komersial, protein ladder 10-260 kDa (Fermentas), protein marker
7.5-230 kDa (Biorad Board Range 161-0318), bahan kimia standar analisis, dan
bahan penunjang lainnya untuk analisis.
Alat-alat yang digunakan meliputi penggiling beras (Yanmar), penyosoh
beras (Satake), ekstruder ulir ganda tanpa die (Berto), ayakan 100 mesh
(Kotobuki), Metrohm 743 Rancimat (Metrohm AG, Herisau, Switzerland), rotary
evaporator (Buchi), pompa vakum, pengaduk magnetik (Stereomag), pemanas
(Stereomag), homogenizer (Armfield L4R), sentrifus (Hermle Z 383 K), freeze
drier (Labconco), spektrofotometer (UV 2450 Shimadzu), Fourier Transform
Infrared Spectrophotometer (FTIR-Shimadzu Model IRPrestige-21), Differential
Scanning Calorimetry (Perkin–Elmer DSC 7 Ver.9.01 2007), particel size
analyzer Malvern (PSA), Mini-V 8.10 Vertical Gel Electrophoresis (Gibco BRL),
Biorad Model 385 Gradient Former, Biorad Mini Protean II-Cell, High Pressure
Liquid Chromatography (HPLC), penangas goyang (Polyscience), timbangan, dan
alat gelas lainnya.
Pelaksanaan Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dalam empat tahap penelitian. Tahap pertama
dan kedua menggunakan bekatul varietas Ciherang, sedangkan tahap ketiga dan
keempat menggunakan bekatul dari varietas Ciherang dan Pandanwangi. Tahap
pertama adalah optimasi proses stabilisasi bekatul dengan ekstruder ulir ganda
tanpa die menggunakan response surface methodology dengan parameter kadar
air, kadar asam lemak bebas, kadar protein terlarut, aktivitas lipase, dan aktivitas
lipoksigenase. Tahap kedua adalah mempelajari stabilitas oksidatif bekatul
menggunakan uji Rancimat dengan parameter periode induksi. Tahap ketiga
adalah isolasi dan karakterisasi fisikokimia protein bekatul yang distabilisasi
dengan ekstruder ulir ganda tanpa die. Tahap keempat adalah fraksinasi protein
dari konsentrat protein bekatul berdasarkan kelarutannya menggunakan metode
Osborne. Secara lengkap pelaksanaan penelitian disajikan pada Gambar 1.

8

Penelitian 1. Optimasi Proses Stabilisasi Bekatul dengan Ekstruder Ulir
Ganda Tanpa Die Menggunakan Response Surface Methodology
Gabah varietas Ciherang digiling dan disosoh untuk mendapatkan bekatul.
Bekatul hasil penyosohan langsung distabilisasi dengan ekstruder ulir ganda tanpa
die dengan kombinasi perlakuan suhu dan kecepatan ulir, lalu diayak dengan
pengayak 100 mesh. Optimasi proses stabilisasi bekatul menggunakan CCD
dilanjutkan analisis dengan RSM menggunakan perangkat lunak Design Expert
7.0® (trial versión) dari Stat Ease (Lenth 2009). Proses stabilisasi bekatul dengan
ekstruder merupakan kombinasi perlakuan suhu ekstruder (100-150oC) dan
kecepatan ulir (15-35 Hz atau 50-117 rpm). Dengan CCD diperoleh 13 kombinasi
perlakuan. Seluruh nilai respon diolah dengan RSM pada program Design Expert
7.0® yang akan memberikan model persamaan matematika pengaruh suhu dan
kecepatan ulir terhadap setiap paramater yang diujikan. Model persamaan dapat
dipergunakan untuk optimasi bila model dinyatakan signifikan (p0.05) pada taraf signifikansi
5% (Lenth 2009).
Respon dinyatakan optimal bila diperoleh nilai keinginan mendekati satu.
Kondisi optimum yang diperoleh digunakan untuk produksi bekatul sebagai bahan
baku tahapan penelitian selanjutnya. Bekatul yang telah distabilisasi dan bekatul
kontrol disimpan pada suhu minus 20oC sampai dianalisis lebih lanjut.
Penelitian 2. Stabilitas Oksidatif Bekatul yang Distabilisasi dengan
Ekstruder Ulir Ganda Tanpa Die
Pengujian stabilitas oksidatif bekatul menggunakan uji Rancimat pada
minyak bekatul. Ekstraksi minyak bekatul dilakukan dengan menggunakan heksan
yang diaduk dengan pengaduk magnetik selama 60 menit. Ekstraksi dilakukan
sebanyak dua kali. Heksan dalam minyak dihilangkan dengan diuapkan
menggunakan rotary evaporator lalu dihembus dengan gas nitrogen. Minyak
bekatul dioksidasi pada suhu 100, 110, dan 120oC. Sebagai pembanding
digunakan minyak dari bekatul yang tidak distabilisasi. Periode induksi dari tiga
suhu tersebut diplot pada grafik dan diperoleh persamaan regresi linier. Melalui
persamaan tersebut dapat diperkirakan periode induksi bahan pada suhu
penyimpanan.
Penelitian 3. Isolasi dan Karakterisasi Fisikokimia Protein Bekatul yang
Distabilisasi dengan Ekstruder Ulir Ganda Tanpa Die
Isolasi protein bekatul dilakukan dengan pengaturan pH. Bekatul yang telah
dihilangkan lemaknya dengan heksan disuspensikan dalam air (1:10 b/v) lalu
diekstrak dengan pengaduk magnetik selama 2 jam pada pH 8 dan suhu 50oC.
Pengaturan pH menggunakan NaOH 5 N. Supernatan yang diperoleh dipresipitasi
pada pH 4 menggunakan HCl 5 N. Presipitat dicuci dua kali dengan alkohol 30%
lalu disuspensikan dalam air distilat dan dinetralkan menjadi pH 6 menggunakan
NaOH 2.5 N. Prespitat dibekukan lalu dikeringbekukan dengan freeze drier.

9

Karakterisasi fisikokimia isolat protein bekatul meliputi analisis komposisi
asam amino dengan HPLC, berat molekul (SDS PAGE), gugus fungsional pada
struktur protein (FTIR), stabilitas protein terhadap pemanasan (DSC), dan
distribusi ukuran partikel (PSA). Sifat fungsional isolat protein diuji pada variasi
pH menggunakan bufer sitrat pH 2 dan bufer universal meliputi sifat kelarutan
(pH 2-9), aktivitas dan stabilitas emulsi (pH 2, 4, 6, dan 8), kapasitas dan stabilitas
buih (pH 2, 4, 6, dan 8), dan kapasitas penyerapan air dan minyak. Komponen
antinutrisi asam fitat dianalisis untuk mengetahui kadar dalam bekatul dan isolat
protein.
Penelitian 4. Pengaruh Stabilisasi Bekatul terhadap Fraksi Protein dalam
Konsentrat Protein Bekatul
Fraksinasi terhadap konsentrat protein bekatul dilakukan untuk mengetahui
pengaruhnya terhadap sifat fungsional protein yang diisolasi dari bekatul yang
telah distabilisasi. Fraksinasi protein dilakukan menurut metode Osborne
menggunakan lima pelarut, yaitu air, NaCl, etanol 70%, asam asetat, dan NaOH
(Hamada et al. 1997). Supernatan dari masing-masing fraksi diukur kadar protein
terlarut dengan metode Lowry (Lowry 1951) dan dianalisis berat molekul
proteinnya dengan sodium dodecyl sulphat polyacrylamide gel electrophoresis
(SDS PAGE) (Ahmed 2005).

10

Optimasi Proses
Stabilisasi Bekatul
dengan Ekstruder
Ulir Ganda Tanpa
Die menggunakan
RSM

Tujuan: menentukan
kondisi optimum
proses stabilisasi
bekatul sebagai
bahan baku isolat
protein.

Stabilitas
Oksidatif
Bekatul

Tujuan :
mempelajari
stabilitas
oksidatif bekatul
dengan uji
Rancimat

Bekatul
varietas
Ciherang

Isolasi dan Karakterisasi
Fisikokimia Protein dari
Bekatul yang Distabilisasi
dengan Ekstruder ulir Ganda
tanpa Die

Tujuan: mempelajari karakter
fisikokimia protein dari bekatul
yang distabilisasi dengan
ekstruder ulir ganda tanpa die

Bekatul varietas
Ciherang dan
Pandanwangi

Kadar air,
protein terlarut, asam
lemak bebas, aktivitas
lipase dan aktivitas
lipoksigenase

Kontrol
Kontrol

Stabilisasi
dengan
ekstruder
ulir ganda
tanpa die

Tujuan:
Mempelajari
pengaruh
stabilisasi bekatul
terhadap fraksi
protein bekatul.

Bekatul varietas Ciherang
dan Pandanwangi

Bekatul varietas
Ciherang

Kombinasi proses
stabilisasi dengan
ekstruder ulir ganda
tanpa die

Pengaruh
Stabilisasi
Bekatul terhadap
Fraksi Protein
Bekatul

Stabilisasi dengan
ekstruder ulir ganda
tanpa die

Isolasi protein bekatul

Konsentrat
protein bekatul

Kontrol

Stabilisasi
dengan ekstruder
ulir ganda tanpa
die

Isolasi protein
bekatul

Ekstraksi minyak
bekatul

Analisis
dengan RSM

Karakterisasi fisikokimia
protein bekatul

Konsentrat
protein bekatul

Minyak
bekatul
Suhu dan
kecepatan
ulir optimum

Uji rancimat
suhu 100,110,
120oC

Fisikokimia dan
sifat fungsional
protein bekatul

Fraksi protein

Stabilisasi bekatul
dengan pada kondisi
optimum

Bekatul
terstabilisasi

Tahap 1

Periode
induksi

Tahap 2

Fraksinasi protein

Kadar protein
terlarut dan
berat molekul

Tahap 3

Gambar 1. Diagram alir pelaksanaan penelitian

Tahap 4

11

Metode Analisis
Kadar air (AOAC 2005)
Cawan aluminium dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 60
menit, lalu didinginkan dalam desikator selama 30 menit. Cawan kering
ditimbang sebelum digunakan. Sekitar 2 gram contoh bekatul ditimbang ke dalam
cawan tersebut, kemudian dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 6
jam, lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai diperoleh berat tetap.
Kadar air dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Kadar air (%bb) = a - (b - c) x 100
a
dengan: a = berat contoh awal (g); b = berat contoh dan cawan setelah dikeringkan
(g); c = berat cawan kering kosong (g)
Kadar lemak (AOCS 2003)
Labu lemak dikeringkan dalam oven 105oC selama 60 menit, lalu ditimbang
sampai diperoleh berat tetap. Sebanyak 10 g contoh bekatul dimasukkan dalam
selongsong kertas saring lalu dimasukkan ke dalam alat soxhlet yang telah
dihubungkan dengan labu lemak. Lemak dalam contoh diekstrak dengan heksan
selama + 6 jam. Heksan diuapkan sehingga diperoleh ekstrak lemak lalu
dikeringkan dalam oven 105oC selama 12 jam. Selanjutnya, didinginkan di dalam
desikator dan ditimbang beratnya. Pengeringan diulangi sampai diperoleh berat
tetap. Kadar lemak dihitung dalam basis basah (bb) dan basis kering (bk) dengan
menggunakan rumus sebagai berikut :
Kadar lemak (%bb) = a - (b - c) x 100
a
Kadar lemak (%bk) = Kadar lemak (%bb) x 100
(100 - Kadar air)
dengan: a = berat contoh awal (g); b = berat contoh dan cawan setelah dikeringkan
(g); c = berat cawan kering kosong (g)
Kadar protein (AOAC 2005)
Sebanyak 100 - 200 mg contoh dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl, lalu
ditambahkan 1.9 + 0.1 g K2SO4, 40 + 10 mg HgO, 2.0 + 0,1 mL H2SO4 pekat dan
2-3 butir batu didih. Bahan contoh dipanaskan sampai mendidih selama 1–1.5 jam
sampai diperoleh cairan jernih. Setelah didinginkan, isi labu dipindahkan ke
dalam labu destilasi dan dibilas menggunakan 1.0 – 2.0 mL air destilata sebanyak
5-6 kali. Air cucian dipindahkan ke labu destilata lalu ditambahkan 8.0-10 mL
larutan 60% NaOH-5% Na2S2O3. Sebanyak 5.0 mL larutan H3BO3 dan 2-4 tetes
indikator merah metil-biru metil dimasukkan ke dalam erlemeyer dan diletakkan
di bawah kondensor dengan ujung kondesor terendam di bawah larutan H3BO3.
Proses destilasi dilakukan sampai diperoleh sekitar 15 mL destilat. Destilat
diencerkan sampai 50 mL dengan air distilat dan dititrasi dengan HCl 0.02 N yang
telah distandarisasi sampai terjadi perubahan warna menjadi abu-abu. Volume
larutan HCl 0.02 N yang diperlukan dicatat. Hal yang sama dilakukan untuk
blanko. Kadar protein diukur berdasarkan kadar nitrogen (%N). Kadar protein

12

dihitung dalam basis basah (bb) dan basis kering (bk) dengan menggunakan faktor
koreksi 5.95 sebagai berikut :
Kadar N (%) = (v1 - v2) x N HCl x 14.007 x 100
w
dengan : v1 = volume larutan HCl untuk contoh (mL); v2 = volume larutan HCl
untuk blanko (mL); NHCl = konsentrasi larutan HCL (0.02 N); w = berat contoh
(mg)
Kadar protein (%bb) = %N x faktor koreksi (5.95)
Kadar protein (%bk) = Kadar protein (%bb) x 100
(100 - Kadar air)
Kadar asam lemak bebas (AOCS 2003)
Ekstraksi minyak bekatul dilakukan menurut Silpradit et al. (2010) yang
dimodifikasi. Bekatul didispersikan dalam heksan (1:5 b/v) lalu diaduk dengan
pengaduk magnet selama 60 menit. Selanjutnya dilakukan penyaringan vakum
dengan kertas saring. Heksan dihilangkan dari presipitat menggunakan rotary
evaporator suhu 40oC selama 10-15 menit. Sisa heksan dalam minyak dihilangkan
dengan dihembus gas N2.
Analisis kadar asam lemak bebas dilakukan menurut metode AOCS (2003).
Sebanyak 2.0-2.5 gr minyak dimasukkan ke dalam erlenmeyer, lalu ditambahkan
25 mL alkohol 95% dan 3 tetes indikator fenolftalein, kemudian dititrasi dengan
NaOH 0.1 N terstandarisasi hingga diperoleh warna pink tetap selama 10 detik.
Volume titran (V) yang digunakan dicatat. Kadar asam lemak bebas dihitung
sebagai asam oleat dengan persamaan:
Kadar asam lemak bebas sebagai oleat (%) = mL NaOH x N NAOH x 282
10x berat bahan
Kadar abu (AOAC 2005)
Kadar abu dianalisis menggunakan metode gravimetri. Cawan porselin
kosong dan tutupnya dikeringkan dalam oven bersuhu 105oC hingga diperoleh
berat tetap. Sebanyak 2 gram bahan ditimbang dalam cawan dan dimasukkan
dalam tanur listrik bersuhu 550oC sampai pengabuan sempurna. Setelah
pengabuan selesai, cawan didinginkan dalam desikator, lalu ditimbang hingga
diperoleh berat tetap. Perhitungan kadar abu dilakukan dengan menggunakan
rumus sebagai berikut :
Kadar abu (%bb) = Berat bahan akhir x100
Berat bahan awal
Kadar abu (%bk) = Kadar abu (%bb) x 100
(100 - Kadar air)
Kadar Karbohidrat
Kadar karbohidrat dihitung dalam basis basah (bb) dan kering (bk) dengan
metode by difference.
Kadar karbohidrat (% bb) = 100 - (%air+%abu+%lemak+%protein)
Kadar karbohidrat (% bk) = kada