Karakteristik Fisik Kimia dan Mikrobiologi Kefir Susu Kambing dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Komersial
KARAKTERISTIK FISIK KIMIA DAN ORGANOLEPTIK
KEFIR SUSU KAMBING DENGAN PENAMBAHAN
EKSTRAK KULIT MANGGIS KOMERSIAL
EDGINA BURTON
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Fisik,
Kimia, dan Organoleptik Kefir Susu Kambing dengan Penambahan Ekstrak Kulit
Manggis Komersial 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, Agustus 2013
Edgina Burton
NIM D14090027
ABSTRAK
EDGINA BURTON. Karakteristik Fisik Kimia dan Organoleptik Kefir Susu
Kambing dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Komersial. Dibimbing oleh
EPI TAUFIK dan M. SRIDURESTA S.
Kefir adalah salah satu produk olahan susu fermentasi. Penambahan ekstrak
kulit manggis yang berperan sebagai sumber antioksidan dimaksudkan untuk
meningkatkan fungsional susu fermentasi. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari
karakteristik fisik, kimia, dan organoleptik pada produk kefir susu kambing dengan
dan tanpa penambahan ekstrak kulit manggis. Ekstrak kulit manggis yang digunakan
diperoleh dari PT. Haldin Pacific Semesta. Aktivitas antioksidan pada ekstrak kulit
manggis memiliki nilai IC50 sebesar 20 482.5 ppm (2%). Berdasarkan hasil yang
diperoleh penambahan ekstrak kulit manggis berpengaruh sangat nyata terhadap
viskositas, aktivitas antioksidan, dan pada uji hedonik berpengaruh sangat nyata pada
parameter warna, bau, dan penampilan umum.
Kata kunci: aktivitas antioksidan, ekstrak kulit manggis, kefir
ABSTRACT
EDGINA BURTON. Physical, Chemical, and Organoleptical Characteristics of
Goat’s Milk Kefir Supplemented with Commercial Extract of Mangosteen Pericarp.
Supervised by EPI TAUFIK and M. SRIDURESTA S.
Kefir is one of the fermented milk products. The supplementation of
mangosteen pericarp extract as source of antioxidant was aimed to increase the
functionality of fermented milk products. The extract of mangosteen pericarp was
purchased from PT. Haldin Pacific Semesta. The purpose of this research was to
study the physical, chemical, and organoleptical characteristics of the goat’s milk
kefir with and without addition of mangosteen pericarp extract. The results showed
that antioxidant activity on the extract of mangosteen pericrap had IC50 value about
20 482.5 ppm (2%). Supplementation of mangosteen pericarp extract affected
significantly on viscosity, antioxidant activity, and parameters of hedonic test color,
smell, and general appearance.
Keywords: antioxidants activity, extract of mangosteen pericarp, kefir
KARAKTERISTIK FISIK KIMIA DAN ORGANOLEPTIK
KEFIR SUSU KAMBING DENGAN PENAMBAHAN
EKSTRAK KULIT MANGGIS KOMERSIAL
EDGINA BURTON
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi: Karakteristik Fisik Kimia dan Mikrobiologi Kefir Susu Kambing
dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Komersial
: Edgina Burton
Nama
: D14090027
NIM
Disetujui oleh
Dr Epi Taufik, SPt MVPH MSi
Pembimbing I
Tanggal Lulus:
1 5 I L1G 20 13
-------------
----------
M Sriduresta S, SPt MSc
Pembimbing II
Judul Skripsi : Karakteristik Fisik Kimia dan Mikrobiologi Kefir Susu Kambing
dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Komersial
Nama
: Edgina Burton
NIM
: D14090027
Disetujui oleh
Dr Epi Taufik, SPt MVPH MSi
Pembimbing I
M Sriduresta S, SPt MSc
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Cece Sumantri, MAgrSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April sampai Mei 2013 ini
ialah pengolahan susu, dengan judul Karakteristik Fisik Kimia dan Mikrobiologi
Kefir Susu Kambing dengan Penambahan Ekstra Kulit Manggis Komersial.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Epi Taufik, SPt MVPH MSi
dan Bapak M Sriduresta S, SPt MSc selaku pembimbing, serta almarhumah Dr Ir
Rarah RAM, DEA yang telah memberi banyak ilmu dan inspirasi. Penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada Ibu Zakiah Wulandari, STP Msi dan Ibu Dr
Despal selaku dosen penguji sidang serta kepada Bapak Dr Ir Afton Atabani, SPt
MSi selaku panitia sidang dan telah menjadi pembimbing akademik selama penulis
berkuliah di Fakultas Peternakan. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan
kepada Bapak Bambang dari Laboratorium Agronomi dan Horitkultura, Ibu Devi
dari Laboratorium Terpadu, Kiki, para sahabat (Udin, Adit, Ipin dan Basuki) dan
juga Yulia yang telah sabar dan mendukung disaat susah. Ungkapan terima kasih
juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih
sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2013
Edgina Burton
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
Ruang Lingkup Penelitian
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan
Alat
Prosedur
Rancangan Percobaan
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian Pendahuluan
Karakteristik Susu Kambing
Karakteristik Ekstrak Kulit Manggis (EKM)
Penelitian Utama
Karakteristik Fisik Kefir Susu Kambing Ekstrak Kulit Manggis
Karakteristik Kimia Kefir Susu Kambing Ekstrak Kulit Manggis
Organoleptik Kefir Susu Kambing Ekstrak Kulit Manggis
SIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA
viii
1
1
1
1
2
2
2
2
2
5
6
6
6
6
7
9
9
10
12
14
15
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
Karakteristik susu kambing skim
Komposisi kimia ekstrak kulit manggis
Hasil aktivtias pengujian ekstrak metanol kulit manggis kering
Nilai viskositas kefir susu kambing dengan ekstrak kulit manggis
Karakteristik kimia kefir susu kambing dengan ekstrak kulit manggis
Uji hedonik (tingkat kesukaan) panelis terhadap produk
6
7
8
9
10
12
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kefir merupakan produk susu fermentasi dengan menggunakan kultur
starter berupa biji kefir. Konsumsi kefir secara rutin dapat mengatasi beberapa
masalah kesehatan seperti melindungi sistem pencernaan dari infeksi,
peningkatan imunitas, mengurangi jumlah kolesterol, dan juga dapat mencegah
pertumbuhan sel kanker (Zhang 1997). Namun tidak banyak masyarakat
Indonesia mengkonsumsi kefir sebagai minuman kesehatan. Modifikasi
penyajian dengan penambahan herbal alami yang memiliki banyak khasiat
merupakan salah satu inovasi untuk meningkatkan minat konsumen untuk
mengkonsumsi kefir sebagai minuman kesehatan.
Manggis merupakan tanaman asli Indonesia dan hanya dapat tumbuh di
daerah tropis. Buah ini memiliki limbah berupa kulit buah dengan ketebalan 6–
10 mm yang mengandung senyawa xanthone sebagai antioksidan,
antiproliferatif, dan antimikrobial (Moongkarndi et al. 2004). Pengembangan
kulit manggis sebagai sumber antioksidan alami didukung oleh kecenderungan
masyarakat saat ini lebih memilih produk dengan bahan baku alami, sehingga
pencarian sumber antioksidan alami cenderung intensif dilakukan sedangkan
pemakaian antioksidan sintetis seperti tokoferol, Butil Hidroksi Anisol (BHA),
dan Butil Hidroksi Toluen (BHT) cenderung dikurangi. Antioksidan juga
berperan penting dalam penghambatan dan penangkapan radikal (scavenging
radicals) sehingga dapat menghambat infeksi pada manusia dan berasosiasi
dengan penurunan resiko penyakit degeneratife (Jung et al. 2006). Kulit
manggis sebagai suplemen kesehatan telah banyak dimanfaatkan pada bidang
kesehatan, namun Indonesia sebagai negara produsen belum memanfaatkan
peluang tersebut dengan baik. Hal ini menggerakkan penulis untuk membuat
suatu trobosan inovasi yaitu minuman kesehatan berupa kefir susu kambing
dengan penambahan ekstrak kulit manggis.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari karakteristik fisik, kimia,
dan organoleptik produk kefir susu kambing dengan dan tanpa penambahan
ekstrak kulit manggis.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini menggunakan bahan dasar susu kambing saanen dan
ekstrak kulit manggis (Graciana mangostana L.). Pengujian penelitian ini
dibatasi hanya pada karakteristik fisik, kimia, dan organoleptik kefir susu
kambing.
2
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan sejak bulan Mei sampai dengan bulan Juni
2013. Lokasi penelitian di Laboratorium Terpadu Fakultas Peternakan,
Laboratorium Terpadu AGH Fakultas Pertanian, dan Laboratorium Teknologi
Hasil Ternak Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Alat
Alat yang digunakan untuk pembuatan kefir adalah cream separator,
neraca digital, dan termometer. Sedangkan alat yang dibutuhkan untuk
pengujian adalah sealer, inkubator, autoclave, laminar, pH meter, viscometer,
buret, cawan petri, pipet mikro, multipipet, dan perlengkapan organoleptik.
Bahan
Bahan yang digunakan untuk pembuatan kefir adalah ekstrak kulit
manggis komersial (PT. Haldin Pasific Semesta), kefir grain, dan susu
kambing (Warso Farm). Sedangkan bahan yang dibutuhkan untuk pengujian
adalah media Potato Dextrose Agar (PDA), media deMann Rogosa Sharpe
Agar (MRSA), Buffer Pepton Water (BPW), DPPH 1mM, metanol, aquades,
dan alkohol 70%.
Prosedur
Penelitian terdiri dari penelitian pendahuluan dan penelitian utama.
Penelitian pendahuluan meliputi pembuatan bulk starter, pembuatan kefir, dan
penentuan kadar ekstrak kulit manggis. Sedangkan penelitian utama terdiri atas
analisis fisik yang meliputi viskositas, analisis kimia yang meliputi total asam
tertitrasi, pH, aktivitas antioksidan dan uji proksimat, dan uji organoleptik (uji
hedonik)
Penelitian Pendahuluan
Pembuatan bulk starter. Susu kambing yang dipisahkan dari lemaknya (susu
skim) sebanyak 2 liter dipasteurisasi pada suhu 80 oC selama 30 menit lalu
didinginkan hingga suhunya 30 oC. Biji kefir atau kultur murni diinokulasikan
ke dalam susu sebanyak 5% (b/v), kemudian diinkubasi pada suhu ± 28 oC
selama 48 jam menjadi bulk starter.
Pembuatan Kefir. Susu kambing dipisahkan dari lemaknya dengan
menggunakan cream separator. Susu skim yang diperoleh dipanaskan hingga
mencapai suhu 85 oC selama ± 30 menit. Susu skim kambing kemudian
3
didinginkan hingga mencapai suhu 28±1 oC. Bulk Starter diinokulasikan
sebanyak 10% dari volume susu skim kambing kemudian ditambahkan ekstrak
kulit manggis sebanyak 0%, 1%, 2%, dan 3% sebagai perlakuan. Setelah
dihomogenkan, kefir diinkubasi pada suhu ruang selama 48 jam.
Penentuan Kadar Ekstrak Kulit Manggis (Salazar-Aranda et al. 2009).
Sampel berupa ekstrak metanol kulit manggis kering dilarutkan dalam etanol
absolute menjadi konsentrasi 5 000, 12 500, 25 000, dan 37 500 ppm.
Sebanyak 100 μL larutan sampel, 5 mL 2.2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH)
1 mM dan 3.9 mL etanol dihomogenkan dan diinkubasi selama 30 menit pada
suhu ruang. Setelah inkubasi dilakukan pengukuran dengan spektrofotometer
pada panjang gelombang 517 nm. Besarnya aktivitas antioksidan dihitung
dengan rumus:
% inhibisi =
a sor ansi lanko-a sor ansi sampel
a sor ansi lanko
x 100%
Nilai konsentrasi dan hambatan ekstrak diplot masing-masing pada
sumbu x dan y pada persamaan regresi linier. Persamaan garis yang diperoleh
dalam bentuk y = b(x) + a digunakan untuk mencari nilai IC (inhibitor
concentration), dengan menyatakan nilai y sebesar 50 dan nilai x sebagai IC50.
Nilai IC50 menyatakan konsentrasi larutan sampel yang dibutuhkan untuk
mereduksi DPPH sebesar 50%.
Penelitian Utama
Analisis Fisik
Viskositas. Pengukuran viskositas menggunakan alat rotational viscometer.
Sampel sebanyak 100 ml dimasukkan ke dalam tempat yang tersedia. Rotor
dicelupkan ke dalam sampel dan dibiarkan berputar sampai jarum skala
penunjuk berhenti pada skala tertentu. Skala yang terbaca menunjukkan
viskositas dari sampel dengan satuan viskositas adalah dPa.s. Pengujian nilai
viskositas dilakukan pada saat kefir segar dan setelah di granulasi untuk
mengetahui perubahan viskositas selama proses pengolahan.
Analisis Kimia
Pengukuran pH (AOAC 2005). Produk kefir dimasukkan ke dalam gelas
piala sebanyak ± 30 ml. Alat pH meter dikalibrasi. Katoda pH meter kemudian
dicelupkan ke dalam kefir dan dibiarkan hingga angka yang tertera pada
pengukuran digital tidak berubah lagi. Katoda pH meter dibilas dengan
aquades dan dikeringkan sebelum digunakan lagi.
Total Asam Tertitrasi (TAT) (AOAC 2005). Sejumlah volume tertentu
sampel susu fermentasi ditambahkan tiga tetes Phenopthalein (PP) sebagai
indikator, kemudian campuran tersebut dititrasi dengan larutan NaOH (0.1 N)
hingga terbentuk warna merah muda yang tidak hilang. Nilai derajat keasaman
4
dapat dihitung melalui konversi nilai keasaman menjadi persentase asam laktat
sebagai berikut:
sam laktat
N
q
t
Keterangan :
N
= Normalitas Titran (NaOH)
V1
= Volume Titran (ml)
V2
= Volume Sampel (ml)
Eq. Wt = Berat equivalen asam (Asam laktat = 90.08)
Analisis kadar air (AOAC 2005) dilakukan dengan menimbang cawan
alumunium steril menggunakan neraca analitik (a gram) untuk mengetahui
bobot kosongnya. Sekitar 1 gram sampel kefir (x gram) ditimbang dalam
cawan alumunium. Sampel kefir kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu
105 0C selama 8 jam dan didinginkan dalam desikator, lalu ditimbang sampai
diperoleh bobot konstan dari cawan dan sampel kering (y gram).
Kadar air (% b/b) =
- -a
Analisis kadar abu (AOAC 2005) dilakukan dengan metode pengabuan
kering menggunakan alat tanur. Cawan porselen dikeringkan dengan tanur
pada suhu 600 0C selama satu jam, kemudian didinginkan dalam desikator dan
ditimbang (a gram). Sampel (w gram) sebanyak 1 gram ditimbang dalam
cawan porselen. Sampel diuapkan di atas hot plate selama 30-60 menit sampai
kering. Kemudian dimasukkan ke dalam tanur bersuhu 600 0C selama 2 jam
atau sampai terbentuk abu berwarna putih, kemudian didinginkan dalam
desikator dan ditimbang (x gram).
Kadar abu (% b/b) =
-a
Analisis kadar protein kasar (AOAC 2005) sampel kefir sebanyak 0.25 gram
dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl kemudian ditambahkan 3 ml H2S04 pekat
dan selenium 0.25 gram. Selanjutnya didestruksi selama 1 jam sampai larutan
menjadi jernih dan didinginkan. Tambahkan 50 ml aquades dan 20 ml NaOH
40%, lalu larutan didestilasi. Hasil destilasi ditampung dalam labu Erlenmeyer
yang berisi campuran 10 ml H3BO3 2% dan 2 tetes indikator Brom Cresol
Green-Methyl Red berwarna merah muda. Setelah volume hasil tampungan
(destilat) menjadi 10 ml dan berwarna hijau kebiruan, destilasi dihentikan dan
destilasi dititrasi dengan HCL 0.1 N sampai berwarna merah muda. Perlakuan
yang sama dilakukan juga terhadap blanko.
Analisis kadar lemak (AOAC 2005) sampel kefir sebanyak 2 gram disebar di
atas kapas yang beralas kertas saring dan gulung membentuk thimble, lalu
dimasukkan ke dalam labu soxhlet. Kemudian ekstraksi selama 6 jam dengan
pelarut lemak berupa heksan sebanyak 150 ml. Lemak yang terekstrak
dikeringkan dalam oven pada suhu 100 oC selama 1 jam.
5
Analisis serat kasar sebanyak 1 gram sampel dilarutkan dengan 100 ml
H2SO4 1.25%, lalu dipanaskan hingga mendidih dan dilanjutkan dengan
destruksi selama 30 menit. Kemudian saring dengan kertas saring dan dengan
bantuan corong Buchner. Residu hasil saringan dibilas dengan 20-30 ml air
mendidih dan dengan 25 ml air sebanyak 3 kali. Residu didestruksi kembali
dengan NaOH 1.25% selama 30 menit. Lalu saring dengan cara seperti
sebelumnya dan dibilas berturut-turut dengan 25 ml H2SO4 1.25% mendidih,
25 ml air sebanyak tiga kali dan 25 ml alkohol. Residu dan kertas saring
dipindahkan ke cawan porselain dan dikeringkan dalam oven 130 oC selama 2
jam. Setelah dingin residu beserta cawan porselain ditimbang, lalu dimasukkan
dalam tanur 600 oC selama 30 menit, didingkan dan ditimbang kembali.
Analisis Karbohidrat ditentukan dengan metode N free. Nilai karbohidrat
diperoleh dari rumus: 100% - (kadar air + abu + protein + serat kasar).
Uji aktivitas antioksidan dengan metode diphennylpicrylhidrazil (DPPH)
(Salazar-Aranda et al. 2009) sampel berupa kefir yang telah mendapatkan
perlakuan penambahan ekstrak kulit manggis kering. Sebanyak 100 μL larutan
sampel, 5 mL DPPH 1 mM dan 3.9 mL etanol dihomogenkan dan diinkubasi
selama 30 menit pada suhu ruang. Setelah inkubasi dilakukan sentrifugasi lalu
dilakukan pengukuran dengan spektro-fotometer pada panjang gelombang 517
nm. Besarnya aktivitas antioksidan dihitung dengan rumus:
% inhibisi =
a sor ansi lanko-a sor ansi sampel
a sor ansi lanko
x 100%
Karakteristik Organoleptik
Uji Hedonik (Marsili 2007) Uji hedonik dilakukan dengan menggunakan 50
panelis tak terlatih. Parameter yang diamati meliputi rasa, keasaman, flavour,
bau, penampilan umum, dan kekentalan pada masing-masing sampel.
Rancangan Percobaan
Rancangan Percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah
rancangan acak lengkap dengan tujuan mengetahui adanya pengaruh
penambahan ekstrak kulit manggis pada konsentrasi yang berbeda (0%, 1%,
2%, dan 3%) pada hasil uji mutu fisik, kimia, dan organoleptik. Setiap
perlakuan dilakukan ulangan sebanyak tiga kali dengan hasil ulangan yang
didapatkan dengan perhitungan Duplo. Model matematika rancangan tersebut
adalah sebagai berikut:
6
Yij
μ + ti + εij
Keterangan:
Yij
: Nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
μ
: Rataan tengah pengamatan
ti
: Pengaruh perlakuan ke- i
ε
: Galat percobaan akibat pada ulangan ke-j dari perlakuan ke-i
i
: Perlakuan (P1 dan P2)
j
: Ulangan (1, 2, dan 3)
εij
: Pengaruh Galat pada percobaan taraf ke-i dan taraf ke-j
Analisis Data
Data kualitas fisik (viskositas) dan kimia (pH, TAT, dan aktivitas
antiokisdan) yang diperoleh dengan uji asumsi kemudian
dianalisis
menggunakan metode ANOVA (Analisis of Variance). Jika perlakuan
berpengaruh nyata maka dilanjutkan dengan uji Tukey. Pengolahan data
dilakukan dengan menggunakan software Minitab 16. Data organoleptik
dianalisis dengan Uji non parametrik Kurskal Wallis menggunakan software
Minitab 16.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian Pendahuluan
Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan
dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan dilakukan dengan tujuan untuk
mengetahui karakteristik bahan yang digunakan dan menentukan konsentrasi
ekstrak kulit manggis pada perlakuan berdasarkan daya aktivitas antioksidan.
Karakteristik Susu Kambing
Pengujian kualitas susu kambing dilakukan sebelum susu digunakan
sebagai bahan baku pembuatan kefir. Kualitas bahan baku penting karena akan
mempengaruhi kualitas hasil fermentasi. Tabel 1 menunjukkan kualitas bahan
baku susu yang digunakan.
Table 1 Karakteristik susu kambing skim*
Parameter
pH
Total Asam Tertitrasi (%)
Viskositas d.Pas
Kadar Protein (%)
Kadar Lemak (%)
Aktivitas antioksidan (%)
Hasil Pengamatan
6.50
0.25
0.70
4.38
0.22
5.12
*Hasil analisisis laboratorium Teknologi Hasil Ternak Fakultas Peternakan dan
laboratorium Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian, Institut Pertanian
Bogor (2013)
7
Susu yang digunakan untuk penelitian ini adalah susu kambing segar
yang sudah diseparasi dengan tujuan menghilangkan lemak susu. Hasil analisis
kadar lemak susu sebesar 0.22%, sedangkan hasil pengujian kadar protein
sebesar 4.38%. Kadar protein terukur cukup tinggi dikarenakan susu skim telah
mengalami proses pengurangan kadar lemak sehingga persentase protein dalam
total bahan kering (BK) susu meningkat. Kadar protein pada susu dapat
mempengaruhi hasil akhir kefir yang dibuat dan juga dapat mempengaruhi nilai
viskositasnya. Nilai viskositas susu skim yaitu 0.70 d.Pas.
Standar Thai Agricultural Standard Raw Goat Milk (2008) menyatakan
standar pH susu kambing berkisar 6.50-6.80. Susu kambing yang digunakan
memiliki nilai pH sebesar 6.5, nilai tersebut masih dalam kisaran standar. Nilai
pH 6.5 sebanding dengan 0.25% asam tertitrasi, kedua nilai ini cukup penting
karena dapat mempengaruhi kualitas kefir. Nilai aktivitas antioksidan alami
susu kambing sebesar 5.12%. Antioksidan ini dihasilkan dari casein yang
dihidrolisa oleh enzim proteolitik (Korhonen dan Pihlanto 2003). Kandungan
αs-casein mempunyai kemampuan untuk mengikat radikal bebas dan dapat
menghambat secara enzimatik dan non enzimatik lipid peroksidase.
Karakteristik Ekstrak Kulit Manggis (EKM)
Bahan baku yang ditambahkan pada penelitian ini adalah ekstrak kulit
manggis. Tabel 2 menunjukkan kandungan kimia ekstrak kulit manggis.
Table 2 Komposisi kimia ekstrak kulit manggis
Komposisi Kimia
Kadar Air (%)
Kadar Abu (% bk)
Kadar Lemak (% bk)
Kadar Serat (% bk)
Kadar Karbohidrat (% bk)
Kadar Protein (% bk)
IC50 (ppm)
Jumlah
3.07
1.73
0.61
0.34
93.87
0.99
20 482.50
Kadar air merupakan komponen penting dalam suatu bahan pangan
karena mempengaruhi keawetan suatu bahan. Kandungan air yang terdapat
pada kulit manggis tergolong rendah yaitu 3.07%, sehingga dapat mengurangi
resiko kerusakan akibat pertumbuhan mikroorganisme. Kandungan abu atau
unsur mineral yang terdapat pada EKM sebesar 1.73%. Unsur mineral
diperlukan tubuh dalam jumlah yang relatif kecil, tetapi keberadaannya
diperlukan sebagai zat pembangun dan pengatur. Hampir semua bahan pangan
mengandung lemak dan minyak dalam jumlah yang berbeda-beda. Kadar
lemak yang terkandung pada EKM sebesar 0.61%. Kadar protein EKM sebesar
0.99%, nilai tersebut kecil dibandingkan dengan karbohidrat yang mencapai
93.87%. Nilai karbohidrat yang tinggi disebabkan terdapat campuran pati pada
EKM. Serat merupakan salah satu zat yang dibutuhkan oleh tubuh karena dapat
memperlancar pencernaan pada tubuh manusia. Hasil analisa menunjukkan
bahwa EKM memiliki kadar serat kasar sebesar 0.34%.
8
Senyawa-senyawa bioaktif fenolik yang terdapat pada kulit buah
manggis berupa xanthone, mangostin, garsinon, flavonoid, dan tanin (Soedibyo
2008). Senyawa-senyawa tersebut diduga berperan dalam menentukan aktivitas
antioksidan pada kulit buah manggis. Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan
pada EKM untuk mengukur nilai IC50 dengan metode diphenylpicrylhydrazyl
(DPPH). Nilai IC50 adalah konsentrasi yang diperlukan antioksidan untuk
menangkap 50% radikal bebas. Radikal bebas yang digunakan adalah 2.2diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). DPPH merupakan senyawa radikal bebas
yang bersifat stabil dan beraktivitas dengan cara mendelokasi elektron bebas
pada suatu molekul, sehingga molekul tersebut tidak reaktif sebagaimana
radikal bebas yang lain (Molyneux 2004). Pemilihan metode DPPH karena
metode ini sederhana, mudah, waktu pengujian singkat, dan sampel yang
digunakan sedikit serta tidak membutuhkan banyak reagen. Prinsip kerja dari
metode ini berdasarkan kemampuan substansi antioksidan tersebut dalam
menetralisir radikal bebas.
Pengujian sampel ekstrak metanol kulit manggis kering dilarutkan
dalam etanol absolute dengan berbagai konsentrasi kemudian diukur serapan
absorbansi pada panjang gelombang 517 nm dengan waktu reaksi 30 menit.
Absorbansi yang diperoleh dihitung aktivitas (% inhibisi). Hasil dapat dilihat
pada Tabel 3.
Table 3 Hasil aktivtias pengujian ekstrak metanol kulit manggis kering
No
Konsentrasi (ppm)
Absorbansi
% Inhibisi
1
2
3
4
5 000
12 500
25 000
37 500
0.920
0.753
0.477
0.202
18.73
33.48
57.86
82.16
Aktivitas antioksidan penangkap radikal DPPH ekstrak metanol kulit
manggis kering ditunjukkan pada Gambar 1.
90.00
80.00
y = 0.002x + 9.0358
R² = 1
% Inhibisi
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
0
10000
20000
30000
40000
Konsentrasi (ppm)
Gambar 1 Grafik aktivitas antioksidan ekstrak kulit manggis dengan
persen inhibisinya.
9
Kurva aktivitas antioksidan ekstrak kulit manggis mempunyai
persamaan regresi linear y = 0.002x + 9.035 dengan R2 = 1 (Gambar 1). Nilai
R2 menggambarkan korelasi antara konsentrasi ekstrak kulit manggis dan
persen inhibisi. Korelasi yang diperoleh sudah memenuhi persyaratan yaitu
diatas 0.9972 (ICH 1995). Nilai IC50 ekstrak kulit manggis adalah 20 482,5
ppm yang diperoleh dari persamaan regresi linear diatas dengan memasukkan
variabel y sebesar 50, artinya untuk menangkap 50% radikal bebas DPPH
memerlukan ekstrak kulit manggis sebanyak 20 482,5 ppm atau 2%. Nilai ini
menjadi acuan pada perlakuan penambahan ekstrak kulit manggis yang ingin
melihat pengaruh aktivitas antioksidan apabila dosis dikurangi ½ (1%) dan
dilebihkan ½ (3%).
Penelitian Utama
Penelitian utama terdiri atas uji kararkteristik fisik, kimia, dan
organoleptik dari kefir susu kambing dengan atau tanpa penambahan ekstrak
kulit manggis. Terdapat empat perlakuan pada penelitian ini, yaitu P1 (0%
ekstrak kulit manggis), P2 (1% ekstrak kulit manggis), P3 (2% ekstrak kulit
manggis), dan P4 (3% ekstrak kulit manggis).
Karakteristik Fisik Kefir Susu Kambing Ekstrak Kulit Manggis
Viskositas merupakan salah satu sifat fisik yang terdapat pada semua
produk jenis cairan, seperti kefir. Viskositas terjadi karena perubahan protein
susu, terutama kasein yang mempunyai kemampuan hidrofilik yang sama
dengan jenis protein yang lain. Tabel 4 menunjukkan hasil pengujian viskositas
dari kefir susu kambing dengan ekstrak kulit manggis.
Table 4 Nilai viskositas kefir susu kambing dengan ekstrak kulit manggis
Perlakuan
P1
P2
P3
P4
Viskositas (dPa.s)1
2.25 ± 0.42A
1.13 ± 0.29B
1.25 ± 0.27B
1.00 ± 0.11B
1
Huruf besar yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan yang sangat
nyata (P
KEFIR SUSU KAMBING DENGAN PENAMBAHAN
EKSTRAK KULIT MANGGIS KOMERSIAL
EDGINA BURTON
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Fisik,
Kimia, dan Organoleptik Kefir Susu Kambing dengan Penambahan Ekstrak Kulit
Manggis Komersial 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, Agustus 2013
Edgina Burton
NIM D14090027
ABSTRAK
EDGINA BURTON. Karakteristik Fisik Kimia dan Organoleptik Kefir Susu
Kambing dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Komersial. Dibimbing oleh
EPI TAUFIK dan M. SRIDURESTA S.
Kefir adalah salah satu produk olahan susu fermentasi. Penambahan ekstrak
kulit manggis yang berperan sebagai sumber antioksidan dimaksudkan untuk
meningkatkan fungsional susu fermentasi. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari
karakteristik fisik, kimia, dan organoleptik pada produk kefir susu kambing dengan
dan tanpa penambahan ekstrak kulit manggis. Ekstrak kulit manggis yang digunakan
diperoleh dari PT. Haldin Pacific Semesta. Aktivitas antioksidan pada ekstrak kulit
manggis memiliki nilai IC50 sebesar 20 482.5 ppm (2%). Berdasarkan hasil yang
diperoleh penambahan ekstrak kulit manggis berpengaruh sangat nyata terhadap
viskositas, aktivitas antioksidan, dan pada uji hedonik berpengaruh sangat nyata pada
parameter warna, bau, dan penampilan umum.
Kata kunci: aktivitas antioksidan, ekstrak kulit manggis, kefir
ABSTRACT
EDGINA BURTON. Physical, Chemical, and Organoleptical Characteristics of
Goat’s Milk Kefir Supplemented with Commercial Extract of Mangosteen Pericarp.
Supervised by EPI TAUFIK and M. SRIDURESTA S.
Kefir is one of the fermented milk products. The supplementation of
mangosteen pericarp extract as source of antioxidant was aimed to increase the
functionality of fermented milk products. The extract of mangosteen pericarp was
purchased from PT. Haldin Pacific Semesta. The purpose of this research was to
study the physical, chemical, and organoleptical characteristics of the goat’s milk
kefir with and without addition of mangosteen pericarp extract. The results showed
that antioxidant activity on the extract of mangosteen pericrap had IC50 value about
20 482.5 ppm (2%). Supplementation of mangosteen pericarp extract affected
significantly on viscosity, antioxidant activity, and parameters of hedonic test color,
smell, and general appearance.
Keywords: antioxidants activity, extract of mangosteen pericarp, kefir
KARAKTERISTIK FISIK KIMIA DAN ORGANOLEPTIK
KEFIR SUSU KAMBING DENGAN PENAMBAHAN
EKSTRAK KULIT MANGGIS KOMERSIAL
EDGINA BURTON
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi: Karakteristik Fisik Kimia dan Mikrobiologi Kefir Susu Kambing
dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Komersial
: Edgina Burton
Nama
: D14090027
NIM
Disetujui oleh
Dr Epi Taufik, SPt MVPH MSi
Pembimbing I
Tanggal Lulus:
1 5 I L1G 20 13
-------------
----------
M Sriduresta S, SPt MSc
Pembimbing II
Judul Skripsi : Karakteristik Fisik Kimia dan Mikrobiologi Kefir Susu Kambing
dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Komersial
Nama
: Edgina Burton
NIM
: D14090027
Disetujui oleh
Dr Epi Taufik, SPt MVPH MSi
Pembimbing I
M Sriduresta S, SPt MSc
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Cece Sumantri, MAgrSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April sampai Mei 2013 ini
ialah pengolahan susu, dengan judul Karakteristik Fisik Kimia dan Mikrobiologi
Kefir Susu Kambing dengan Penambahan Ekstra Kulit Manggis Komersial.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Epi Taufik, SPt MVPH MSi
dan Bapak M Sriduresta S, SPt MSc selaku pembimbing, serta almarhumah Dr Ir
Rarah RAM, DEA yang telah memberi banyak ilmu dan inspirasi. Penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada Ibu Zakiah Wulandari, STP Msi dan Ibu Dr
Despal selaku dosen penguji sidang serta kepada Bapak Dr Ir Afton Atabani, SPt
MSi selaku panitia sidang dan telah menjadi pembimbing akademik selama penulis
berkuliah di Fakultas Peternakan. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan
kepada Bapak Bambang dari Laboratorium Agronomi dan Horitkultura, Ibu Devi
dari Laboratorium Terpadu, Kiki, para sahabat (Udin, Adit, Ipin dan Basuki) dan
juga Yulia yang telah sabar dan mendukung disaat susah. Ungkapan terima kasih
juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih
sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2013
Edgina Burton
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
Ruang Lingkup Penelitian
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan
Alat
Prosedur
Rancangan Percobaan
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian Pendahuluan
Karakteristik Susu Kambing
Karakteristik Ekstrak Kulit Manggis (EKM)
Penelitian Utama
Karakteristik Fisik Kefir Susu Kambing Ekstrak Kulit Manggis
Karakteristik Kimia Kefir Susu Kambing Ekstrak Kulit Manggis
Organoleptik Kefir Susu Kambing Ekstrak Kulit Manggis
SIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA
viii
1
1
1
1
2
2
2
2
2
5
6
6
6
6
7
9
9
10
12
14
15
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
Karakteristik susu kambing skim
Komposisi kimia ekstrak kulit manggis
Hasil aktivtias pengujian ekstrak metanol kulit manggis kering
Nilai viskositas kefir susu kambing dengan ekstrak kulit manggis
Karakteristik kimia kefir susu kambing dengan ekstrak kulit manggis
Uji hedonik (tingkat kesukaan) panelis terhadap produk
6
7
8
9
10
12
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kefir merupakan produk susu fermentasi dengan menggunakan kultur
starter berupa biji kefir. Konsumsi kefir secara rutin dapat mengatasi beberapa
masalah kesehatan seperti melindungi sistem pencernaan dari infeksi,
peningkatan imunitas, mengurangi jumlah kolesterol, dan juga dapat mencegah
pertumbuhan sel kanker (Zhang 1997). Namun tidak banyak masyarakat
Indonesia mengkonsumsi kefir sebagai minuman kesehatan. Modifikasi
penyajian dengan penambahan herbal alami yang memiliki banyak khasiat
merupakan salah satu inovasi untuk meningkatkan minat konsumen untuk
mengkonsumsi kefir sebagai minuman kesehatan.
Manggis merupakan tanaman asli Indonesia dan hanya dapat tumbuh di
daerah tropis. Buah ini memiliki limbah berupa kulit buah dengan ketebalan 6–
10 mm yang mengandung senyawa xanthone sebagai antioksidan,
antiproliferatif, dan antimikrobial (Moongkarndi et al. 2004). Pengembangan
kulit manggis sebagai sumber antioksidan alami didukung oleh kecenderungan
masyarakat saat ini lebih memilih produk dengan bahan baku alami, sehingga
pencarian sumber antioksidan alami cenderung intensif dilakukan sedangkan
pemakaian antioksidan sintetis seperti tokoferol, Butil Hidroksi Anisol (BHA),
dan Butil Hidroksi Toluen (BHT) cenderung dikurangi. Antioksidan juga
berperan penting dalam penghambatan dan penangkapan radikal (scavenging
radicals) sehingga dapat menghambat infeksi pada manusia dan berasosiasi
dengan penurunan resiko penyakit degeneratife (Jung et al. 2006). Kulit
manggis sebagai suplemen kesehatan telah banyak dimanfaatkan pada bidang
kesehatan, namun Indonesia sebagai negara produsen belum memanfaatkan
peluang tersebut dengan baik. Hal ini menggerakkan penulis untuk membuat
suatu trobosan inovasi yaitu minuman kesehatan berupa kefir susu kambing
dengan penambahan ekstrak kulit manggis.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari karakteristik fisik, kimia,
dan organoleptik produk kefir susu kambing dengan dan tanpa penambahan
ekstrak kulit manggis.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini menggunakan bahan dasar susu kambing saanen dan
ekstrak kulit manggis (Graciana mangostana L.). Pengujian penelitian ini
dibatasi hanya pada karakteristik fisik, kimia, dan organoleptik kefir susu
kambing.
2
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan sejak bulan Mei sampai dengan bulan Juni
2013. Lokasi penelitian di Laboratorium Terpadu Fakultas Peternakan,
Laboratorium Terpadu AGH Fakultas Pertanian, dan Laboratorium Teknologi
Hasil Ternak Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Alat
Alat yang digunakan untuk pembuatan kefir adalah cream separator,
neraca digital, dan termometer. Sedangkan alat yang dibutuhkan untuk
pengujian adalah sealer, inkubator, autoclave, laminar, pH meter, viscometer,
buret, cawan petri, pipet mikro, multipipet, dan perlengkapan organoleptik.
Bahan
Bahan yang digunakan untuk pembuatan kefir adalah ekstrak kulit
manggis komersial (PT. Haldin Pasific Semesta), kefir grain, dan susu
kambing (Warso Farm). Sedangkan bahan yang dibutuhkan untuk pengujian
adalah media Potato Dextrose Agar (PDA), media deMann Rogosa Sharpe
Agar (MRSA), Buffer Pepton Water (BPW), DPPH 1mM, metanol, aquades,
dan alkohol 70%.
Prosedur
Penelitian terdiri dari penelitian pendahuluan dan penelitian utama.
Penelitian pendahuluan meliputi pembuatan bulk starter, pembuatan kefir, dan
penentuan kadar ekstrak kulit manggis. Sedangkan penelitian utama terdiri atas
analisis fisik yang meliputi viskositas, analisis kimia yang meliputi total asam
tertitrasi, pH, aktivitas antioksidan dan uji proksimat, dan uji organoleptik (uji
hedonik)
Penelitian Pendahuluan
Pembuatan bulk starter. Susu kambing yang dipisahkan dari lemaknya (susu
skim) sebanyak 2 liter dipasteurisasi pada suhu 80 oC selama 30 menit lalu
didinginkan hingga suhunya 30 oC. Biji kefir atau kultur murni diinokulasikan
ke dalam susu sebanyak 5% (b/v), kemudian diinkubasi pada suhu ± 28 oC
selama 48 jam menjadi bulk starter.
Pembuatan Kefir. Susu kambing dipisahkan dari lemaknya dengan
menggunakan cream separator. Susu skim yang diperoleh dipanaskan hingga
mencapai suhu 85 oC selama ± 30 menit. Susu skim kambing kemudian
3
didinginkan hingga mencapai suhu 28±1 oC. Bulk Starter diinokulasikan
sebanyak 10% dari volume susu skim kambing kemudian ditambahkan ekstrak
kulit manggis sebanyak 0%, 1%, 2%, dan 3% sebagai perlakuan. Setelah
dihomogenkan, kefir diinkubasi pada suhu ruang selama 48 jam.
Penentuan Kadar Ekstrak Kulit Manggis (Salazar-Aranda et al. 2009).
Sampel berupa ekstrak metanol kulit manggis kering dilarutkan dalam etanol
absolute menjadi konsentrasi 5 000, 12 500, 25 000, dan 37 500 ppm.
Sebanyak 100 μL larutan sampel, 5 mL 2.2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH)
1 mM dan 3.9 mL etanol dihomogenkan dan diinkubasi selama 30 menit pada
suhu ruang. Setelah inkubasi dilakukan pengukuran dengan spektrofotometer
pada panjang gelombang 517 nm. Besarnya aktivitas antioksidan dihitung
dengan rumus:
% inhibisi =
a sor ansi lanko-a sor ansi sampel
a sor ansi lanko
x 100%
Nilai konsentrasi dan hambatan ekstrak diplot masing-masing pada
sumbu x dan y pada persamaan regresi linier. Persamaan garis yang diperoleh
dalam bentuk y = b(x) + a digunakan untuk mencari nilai IC (inhibitor
concentration), dengan menyatakan nilai y sebesar 50 dan nilai x sebagai IC50.
Nilai IC50 menyatakan konsentrasi larutan sampel yang dibutuhkan untuk
mereduksi DPPH sebesar 50%.
Penelitian Utama
Analisis Fisik
Viskositas. Pengukuran viskositas menggunakan alat rotational viscometer.
Sampel sebanyak 100 ml dimasukkan ke dalam tempat yang tersedia. Rotor
dicelupkan ke dalam sampel dan dibiarkan berputar sampai jarum skala
penunjuk berhenti pada skala tertentu. Skala yang terbaca menunjukkan
viskositas dari sampel dengan satuan viskositas adalah dPa.s. Pengujian nilai
viskositas dilakukan pada saat kefir segar dan setelah di granulasi untuk
mengetahui perubahan viskositas selama proses pengolahan.
Analisis Kimia
Pengukuran pH (AOAC 2005). Produk kefir dimasukkan ke dalam gelas
piala sebanyak ± 30 ml. Alat pH meter dikalibrasi. Katoda pH meter kemudian
dicelupkan ke dalam kefir dan dibiarkan hingga angka yang tertera pada
pengukuran digital tidak berubah lagi. Katoda pH meter dibilas dengan
aquades dan dikeringkan sebelum digunakan lagi.
Total Asam Tertitrasi (TAT) (AOAC 2005). Sejumlah volume tertentu
sampel susu fermentasi ditambahkan tiga tetes Phenopthalein (PP) sebagai
indikator, kemudian campuran tersebut dititrasi dengan larutan NaOH (0.1 N)
hingga terbentuk warna merah muda yang tidak hilang. Nilai derajat keasaman
4
dapat dihitung melalui konversi nilai keasaman menjadi persentase asam laktat
sebagai berikut:
sam laktat
N
q
t
Keterangan :
N
= Normalitas Titran (NaOH)
V1
= Volume Titran (ml)
V2
= Volume Sampel (ml)
Eq. Wt = Berat equivalen asam (Asam laktat = 90.08)
Analisis kadar air (AOAC 2005) dilakukan dengan menimbang cawan
alumunium steril menggunakan neraca analitik (a gram) untuk mengetahui
bobot kosongnya. Sekitar 1 gram sampel kefir (x gram) ditimbang dalam
cawan alumunium. Sampel kefir kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu
105 0C selama 8 jam dan didinginkan dalam desikator, lalu ditimbang sampai
diperoleh bobot konstan dari cawan dan sampel kering (y gram).
Kadar air (% b/b) =
- -a
Analisis kadar abu (AOAC 2005) dilakukan dengan metode pengabuan
kering menggunakan alat tanur. Cawan porselen dikeringkan dengan tanur
pada suhu 600 0C selama satu jam, kemudian didinginkan dalam desikator dan
ditimbang (a gram). Sampel (w gram) sebanyak 1 gram ditimbang dalam
cawan porselen. Sampel diuapkan di atas hot plate selama 30-60 menit sampai
kering. Kemudian dimasukkan ke dalam tanur bersuhu 600 0C selama 2 jam
atau sampai terbentuk abu berwarna putih, kemudian didinginkan dalam
desikator dan ditimbang (x gram).
Kadar abu (% b/b) =
-a
Analisis kadar protein kasar (AOAC 2005) sampel kefir sebanyak 0.25 gram
dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl kemudian ditambahkan 3 ml H2S04 pekat
dan selenium 0.25 gram. Selanjutnya didestruksi selama 1 jam sampai larutan
menjadi jernih dan didinginkan. Tambahkan 50 ml aquades dan 20 ml NaOH
40%, lalu larutan didestilasi. Hasil destilasi ditampung dalam labu Erlenmeyer
yang berisi campuran 10 ml H3BO3 2% dan 2 tetes indikator Brom Cresol
Green-Methyl Red berwarna merah muda. Setelah volume hasil tampungan
(destilat) menjadi 10 ml dan berwarna hijau kebiruan, destilasi dihentikan dan
destilasi dititrasi dengan HCL 0.1 N sampai berwarna merah muda. Perlakuan
yang sama dilakukan juga terhadap blanko.
Analisis kadar lemak (AOAC 2005) sampel kefir sebanyak 2 gram disebar di
atas kapas yang beralas kertas saring dan gulung membentuk thimble, lalu
dimasukkan ke dalam labu soxhlet. Kemudian ekstraksi selama 6 jam dengan
pelarut lemak berupa heksan sebanyak 150 ml. Lemak yang terekstrak
dikeringkan dalam oven pada suhu 100 oC selama 1 jam.
5
Analisis serat kasar sebanyak 1 gram sampel dilarutkan dengan 100 ml
H2SO4 1.25%, lalu dipanaskan hingga mendidih dan dilanjutkan dengan
destruksi selama 30 menit. Kemudian saring dengan kertas saring dan dengan
bantuan corong Buchner. Residu hasil saringan dibilas dengan 20-30 ml air
mendidih dan dengan 25 ml air sebanyak 3 kali. Residu didestruksi kembali
dengan NaOH 1.25% selama 30 menit. Lalu saring dengan cara seperti
sebelumnya dan dibilas berturut-turut dengan 25 ml H2SO4 1.25% mendidih,
25 ml air sebanyak tiga kali dan 25 ml alkohol. Residu dan kertas saring
dipindahkan ke cawan porselain dan dikeringkan dalam oven 130 oC selama 2
jam. Setelah dingin residu beserta cawan porselain ditimbang, lalu dimasukkan
dalam tanur 600 oC selama 30 menit, didingkan dan ditimbang kembali.
Analisis Karbohidrat ditentukan dengan metode N free. Nilai karbohidrat
diperoleh dari rumus: 100% - (kadar air + abu + protein + serat kasar).
Uji aktivitas antioksidan dengan metode diphennylpicrylhidrazil (DPPH)
(Salazar-Aranda et al. 2009) sampel berupa kefir yang telah mendapatkan
perlakuan penambahan ekstrak kulit manggis kering. Sebanyak 100 μL larutan
sampel, 5 mL DPPH 1 mM dan 3.9 mL etanol dihomogenkan dan diinkubasi
selama 30 menit pada suhu ruang. Setelah inkubasi dilakukan sentrifugasi lalu
dilakukan pengukuran dengan spektro-fotometer pada panjang gelombang 517
nm. Besarnya aktivitas antioksidan dihitung dengan rumus:
% inhibisi =
a sor ansi lanko-a sor ansi sampel
a sor ansi lanko
x 100%
Karakteristik Organoleptik
Uji Hedonik (Marsili 2007) Uji hedonik dilakukan dengan menggunakan 50
panelis tak terlatih. Parameter yang diamati meliputi rasa, keasaman, flavour,
bau, penampilan umum, dan kekentalan pada masing-masing sampel.
Rancangan Percobaan
Rancangan Percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah
rancangan acak lengkap dengan tujuan mengetahui adanya pengaruh
penambahan ekstrak kulit manggis pada konsentrasi yang berbeda (0%, 1%,
2%, dan 3%) pada hasil uji mutu fisik, kimia, dan organoleptik. Setiap
perlakuan dilakukan ulangan sebanyak tiga kali dengan hasil ulangan yang
didapatkan dengan perhitungan Duplo. Model matematika rancangan tersebut
adalah sebagai berikut:
6
Yij
μ + ti + εij
Keterangan:
Yij
: Nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
μ
: Rataan tengah pengamatan
ti
: Pengaruh perlakuan ke- i
ε
: Galat percobaan akibat pada ulangan ke-j dari perlakuan ke-i
i
: Perlakuan (P1 dan P2)
j
: Ulangan (1, 2, dan 3)
εij
: Pengaruh Galat pada percobaan taraf ke-i dan taraf ke-j
Analisis Data
Data kualitas fisik (viskositas) dan kimia (pH, TAT, dan aktivitas
antiokisdan) yang diperoleh dengan uji asumsi kemudian
dianalisis
menggunakan metode ANOVA (Analisis of Variance). Jika perlakuan
berpengaruh nyata maka dilanjutkan dengan uji Tukey. Pengolahan data
dilakukan dengan menggunakan software Minitab 16. Data organoleptik
dianalisis dengan Uji non parametrik Kurskal Wallis menggunakan software
Minitab 16.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian Pendahuluan
Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan
dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan dilakukan dengan tujuan untuk
mengetahui karakteristik bahan yang digunakan dan menentukan konsentrasi
ekstrak kulit manggis pada perlakuan berdasarkan daya aktivitas antioksidan.
Karakteristik Susu Kambing
Pengujian kualitas susu kambing dilakukan sebelum susu digunakan
sebagai bahan baku pembuatan kefir. Kualitas bahan baku penting karena akan
mempengaruhi kualitas hasil fermentasi. Tabel 1 menunjukkan kualitas bahan
baku susu yang digunakan.
Table 1 Karakteristik susu kambing skim*
Parameter
pH
Total Asam Tertitrasi (%)
Viskositas d.Pas
Kadar Protein (%)
Kadar Lemak (%)
Aktivitas antioksidan (%)
Hasil Pengamatan
6.50
0.25
0.70
4.38
0.22
5.12
*Hasil analisisis laboratorium Teknologi Hasil Ternak Fakultas Peternakan dan
laboratorium Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian, Institut Pertanian
Bogor (2013)
7
Susu yang digunakan untuk penelitian ini adalah susu kambing segar
yang sudah diseparasi dengan tujuan menghilangkan lemak susu. Hasil analisis
kadar lemak susu sebesar 0.22%, sedangkan hasil pengujian kadar protein
sebesar 4.38%. Kadar protein terukur cukup tinggi dikarenakan susu skim telah
mengalami proses pengurangan kadar lemak sehingga persentase protein dalam
total bahan kering (BK) susu meningkat. Kadar protein pada susu dapat
mempengaruhi hasil akhir kefir yang dibuat dan juga dapat mempengaruhi nilai
viskositasnya. Nilai viskositas susu skim yaitu 0.70 d.Pas.
Standar Thai Agricultural Standard Raw Goat Milk (2008) menyatakan
standar pH susu kambing berkisar 6.50-6.80. Susu kambing yang digunakan
memiliki nilai pH sebesar 6.5, nilai tersebut masih dalam kisaran standar. Nilai
pH 6.5 sebanding dengan 0.25% asam tertitrasi, kedua nilai ini cukup penting
karena dapat mempengaruhi kualitas kefir. Nilai aktivitas antioksidan alami
susu kambing sebesar 5.12%. Antioksidan ini dihasilkan dari casein yang
dihidrolisa oleh enzim proteolitik (Korhonen dan Pihlanto 2003). Kandungan
αs-casein mempunyai kemampuan untuk mengikat radikal bebas dan dapat
menghambat secara enzimatik dan non enzimatik lipid peroksidase.
Karakteristik Ekstrak Kulit Manggis (EKM)
Bahan baku yang ditambahkan pada penelitian ini adalah ekstrak kulit
manggis. Tabel 2 menunjukkan kandungan kimia ekstrak kulit manggis.
Table 2 Komposisi kimia ekstrak kulit manggis
Komposisi Kimia
Kadar Air (%)
Kadar Abu (% bk)
Kadar Lemak (% bk)
Kadar Serat (% bk)
Kadar Karbohidrat (% bk)
Kadar Protein (% bk)
IC50 (ppm)
Jumlah
3.07
1.73
0.61
0.34
93.87
0.99
20 482.50
Kadar air merupakan komponen penting dalam suatu bahan pangan
karena mempengaruhi keawetan suatu bahan. Kandungan air yang terdapat
pada kulit manggis tergolong rendah yaitu 3.07%, sehingga dapat mengurangi
resiko kerusakan akibat pertumbuhan mikroorganisme. Kandungan abu atau
unsur mineral yang terdapat pada EKM sebesar 1.73%. Unsur mineral
diperlukan tubuh dalam jumlah yang relatif kecil, tetapi keberadaannya
diperlukan sebagai zat pembangun dan pengatur. Hampir semua bahan pangan
mengandung lemak dan minyak dalam jumlah yang berbeda-beda. Kadar
lemak yang terkandung pada EKM sebesar 0.61%. Kadar protein EKM sebesar
0.99%, nilai tersebut kecil dibandingkan dengan karbohidrat yang mencapai
93.87%. Nilai karbohidrat yang tinggi disebabkan terdapat campuran pati pada
EKM. Serat merupakan salah satu zat yang dibutuhkan oleh tubuh karena dapat
memperlancar pencernaan pada tubuh manusia. Hasil analisa menunjukkan
bahwa EKM memiliki kadar serat kasar sebesar 0.34%.
8
Senyawa-senyawa bioaktif fenolik yang terdapat pada kulit buah
manggis berupa xanthone, mangostin, garsinon, flavonoid, dan tanin (Soedibyo
2008). Senyawa-senyawa tersebut diduga berperan dalam menentukan aktivitas
antioksidan pada kulit buah manggis. Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan
pada EKM untuk mengukur nilai IC50 dengan metode diphenylpicrylhydrazyl
(DPPH). Nilai IC50 adalah konsentrasi yang diperlukan antioksidan untuk
menangkap 50% radikal bebas. Radikal bebas yang digunakan adalah 2.2diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). DPPH merupakan senyawa radikal bebas
yang bersifat stabil dan beraktivitas dengan cara mendelokasi elektron bebas
pada suatu molekul, sehingga molekul tersebut tidak reaktif sebagaimana
radikal bebas yang lain (Molyneux 2004). Pemilihan metode DPPH karena
metode ini sederhana, mudah, waktu pengujian singkat, dan sampel yang
digunakan sedikit serta tidak membutuhkan banyak reagen. Prinsip kerja dari
metode ini berdasarkan kemampuan substansi antioksidan tersebut dalam
menetralisir radikal bebas.
Pengujian sampel ekstrak metanol kulit manggis kering dilarutkan
dalam etanol absolute dengan berbagai konsentrasi kemudian diukur serapan
absorbansi pada panjang gelombang 517 nm dengan waktu reaksi 30 menit.
Absorbansi yang diperoleh dihitung aktivitas (% inhibisi). Hasil dapat dilihat
pada Tabel 3.
Table 3 Hasil aktivtias pengujian ekstrak metanol kulit manggis kering
No
Konsentrasi (ppm)
Absorbansi
% Inhibisi
1
2
3
4
5 000
12 500
25 000
37 500
0.920
0.753
0.477
0.202
18.73
33.48
57.86
82.16
Aktivitas antioksidan penangkap radikal DPPH ekstrak metanol kulit
manggis kering ditunjukkan pada Gambar 1.
90.00
80.00
y = 0.002x + 9.0358
R² = 1
% Inhibisi
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
0
10000
20000
30000
40000
Konsentrasi (ppm)
Gambar 1 Grafik aktivitas antioksidan ekstrak kulit manggis dengan
persen inhibisinya.
9
Kurva aktivitas antioksidan ekstrak kulit manggis mempunyai
persamaan regresi linear y = 0.002x + 9.035 dengan R2 = 1 (Gambar 1). Nilai
R2 menggambarkan korelasi antara konsentrasi ekstrak kulit manggis dan
persen inhibisi. Korelasi yang diperoleh sudah memenuhi persyaratan yaitu
diatas 0.9972 (ICH 1995). Nilai IC50 ekstrak kulit manggis adalah 20 482,5
ppm yang diperoleh dari persamaan regresi linear diatas dengan memasukkan
variabel y sebesar 50, artinya untuk menangkap 50% radikal bebas DPPH
memerlukan ekstrak kulit manggis sebanyak 20 482,5 ppm atau 2%. Nilai ini
menjadi acuan pada perlakuan penambahan ekstrak kulit manggis yang ingin
melihat pengaruh aktivitas antioksidan apabila dosis dikurangi ½ (1%) dan
dilebihkan ½ (3%).
Penelitian Utama
Penelitian utama terdiri atas uji kararkteristik fisik, kimia, dan
organoleptik dari kefir susu kambing dengan atau tanpa penambahan ekstrak
kulit manggis. Terdapat empat perlakuan pada penelitian ini, yaitu P1 (0%
ekstrak kulit manggis), P2 (1% ekstrak kulit manggis), P3 (2% ekstrak kulit
manggis), dan P4 (3% ekstrak kulit manggis).
Karakteristik Fisik Kefir Susu Kambing Ekstrak Kulit Manggis
Viskositas merupakan salah satu sifat fisik yang terdapat pada semua
produk jenis cairan, seperti kefir. Viskositas terjadi karena perubahan protein
susu, terutama kasein yang mempunyai kemampuan hidrofilik yang sama
dengan jenis protein yang lain. Tabel 4 menunjukkan hasil pengujian viskositas
dari kefir susu kambing dengan ekstrak kulit manggis.
Table 4 Nilai viskositas kefir susu kambing dengan ekstrak kulit manggis
Perlakuan
P1
P2
P3
P4
Viskositas (dPa.s)1
2.25 ± 0.42A
1.13 ± 0.29B
1.25 ± 0.27B
1.00 ± 0.11B
1
Huruf besar yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan yang sangat
nyata (P