KINETIKA DEGRADASI TERMAL KADAR VITAMIN C DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN (hylocereus undatus) SARI BUAH NAGA PUTIH PADA PROSES PASTEURISASI.
KINETIKA DEGRADASI TERMAL KADAR VITAMIN C DAN
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SARI BUAH NAGA PUTIH
(Hylocereus undatus) PADA PROSES PASTEURISASI
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
Disusun Oleh :
Emira Darin Alifiah
H0912044
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
KINETIKA DEGRADASI TERMAL KADAR VITAMIN C DAN
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SARI BUAH NAGA PUTIH
(Hylocereus undatus) PADA PROSES PASTEURISASI
Yang dipersiapkan dan disusun oleh
Emira Darin Alifiah
H0912044
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Pada tanggal: 28 Juni 2016
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan Dewan Penguji
Ketua
R. Baskara Katri S.TP., M.P
NIP. 198005132006041001
Anggota I
Asri Nursiwi S.TP.,M.Sc
NIP. 198708072012122001
Anggota II
Adhitya Pitara Sanjaya S.TP.,M.Sc
NIP. 198711092015041003
Surakarta, 28 Juni 2016
Mengetahui,
Universitas Sebelas Maret
Fakultas Pertanian
Dekan,
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.
NIP. 195602251986011001
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat Rahat
dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
“Kinetika Degradasi Termal Kadar Vitamin C dan Aktivitas Antioksidan Sari
Buah Naga Putih (Hylocereus undatus) pada Proses Pasteurisasi”. Penulisan
skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh mahasiswa untuk
mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S-1) pada Program Studi Ilmu dan Teknologi
Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak baik
secara materi maupun moril, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si selaku Ketua Jurusan Teknologi Hasil
Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Dosen Pembimbing
Akademik (PA) yang telah memberikan arahan dan nasehat selama proses
perkuliahan.
3.
R. Baskoro Katri Anandito., S.TP., MP selaku Pembimbing Utama Skripsi
yang telah membimbing, mengarahkan serta memberikan dukungan kepada
penulis selama penyusunan skripsi. Terimakasih banyak atas ilmu, nasihat
dan masukan yang sangat bermanfaat bagi penulis.
4.
Asri Nursiwi, S.TP, M.Sc selaku Pembimbing Pendamping Skripsi atas
segala kesabaran dan pengertian selama membimbing dan memberikan
arahan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
5.
Adhitya Pitara Sanjaya., S.TP, M.Sc selaku Penguji Skripsi yang telah
memberikan masukan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
6.
Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Ilmu Teknologi Pangan dan Dosen Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta atas ilmu yang telah diberikan
dan bantuannya selama masa perkuliahan penulis.
7.
Staf TU ITP (Pak Giyo dan Pak Joko), dan Laboran THP UNS (Ibu Lis, Pak
Slamet, dan Mbak Dinda) terimakasih atas bantuannya selama penelitian.
iii
8.
Kedua orang tua tercinta yang telah mendidik penulis dan selalu memberikan
dukungan, motivasi serta nasihat kepada penulis. Terimakasih atas doa yang
selalu dipanjatkan untuk penulis dan kebahagiaan yang selalu kalian berikan
kepada penulis semenak kecil.
9.
Adik penulis, Nabila Fatin Aisiah atas segala bentuk dukungan dan doanya,
terimakasih banyak telah menjadi saudara terbaik yang selalu ada baik suka
maupun duka.
10.
Seluruh keluarga besar yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang selalu
memberikan doa yang terbaik serta dukungan penuh kepada penulis.
11.
Teman seperjuangan selama skripsi, Agatha Arissa C. Terimakasih banyak
telah menjadi partner terbaik, untuk bantuan dan kerjasamanya, untuk setiap
kebersamaan dari awal masa perkuliahan sehingga dapat bersama-sama
menyelesaikan skripsi.
12.
Sahabat-sahabat “Wanita Semangat” Fransiska, Agatha, Riris, Qiqi, Amiza,
Vania, Lisa, Yola, dan sahabat seperjuangan Gagah, Anda, dan yang lainnya
yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terimakasih banyak untuk
persahabatan yang luar biasa dari awal masa perkuliahan, terimakasih karena
selalu ada, selalu memberi keceriaan dan selalu siap membantu di setiap
keadaan.
13.
Kakak-kakak tersayang Kak Tari, Kak Ami, Mba Ratih, dan Kak Desy, dan
juga Azi dan Zenita, terimakasih karena selalu memberikan kasih sayang,
dukungan dan doa, serta mendengarkan keluh kesah penulis selama ini.
14.
Keluarga besar Voca Erudita, terimakasih untuk ilmu bernyanyi, pertemanan
dan pengalaman berharga yang penulis dapatkan, semoga Voca Erudita jaya
selalu selama-lamanya.
15.
Keluarga besar ITP 2012 “Sensasional” yang tidak dapat penulis sebutkan
satu per satu, terimakasih untuk kekompakan, kebersamaan dan kehangatan
yang diciptakan. Semangat dan sukses untuk teman-teman semua, semoga
kita dapat menjadi orang yang bermanfaat.
16.
Semua pihak yang telah banyak membantu, memberi dukungan serta doa
kepada penulis sehingga penyusunan skripsi ini dapat berjalan dengan lancar.
iv
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Semoga skripsi ini
bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta, 28 Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Hal.
HALAMAN JUDUL ......................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................
ii
KATA PENGANTAR ....................................................................................
iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vi
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
x
RINGKASAN .................................................................................................
xi
SUMMARY ....................................................................................................
xii
BAB 1. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .....................................................................................
1
B. Perumusan Masalah .............................................................................
3
C. Tujuan Penelitian .................................................................................
3
D. Manfaat Penelitian................................................................................
4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tinjauan Pustaka ..................................................................................
5
1. Buah Naga ..........................................................................................
8
2. Sari Buah ............................................................................................
9
3. Pasteurisasi .........................................................................................
10
4. Vitamin C ...........................................................................................
12
5. Antioksidan. .......................................................................................
15
6. Kinetika Degradasi Termal ...............................................................
18
B. KerangkaBerpikir.................................................................................
20
C. Hipotesis ................................................................................................
20
BAB III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian.............................................................
21
B. Bahan dan Alat .....................................................................................
21
1. Bahan .................................................................................................
21
vi
2. Alat .....................................................................................................
21
C. Tahapan Penelitian ...............................................................................
22
1. Pembuatan Sari Buah Naga Putih ......................................................
23
2. Analisa Kandungan Vitamin C ..........................................................
23
3. Analisa Aktivitas Antioksidan ...........................................................
23
4. Perhitungan Parameter Kinetika Degradasi Termal .........................
24
D. Analisa Penelitian .................................................................................
25
E. Rancangan Penelitian ..........................................................................
26
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Kandungan Vitamin C .........................................................................
27
B. Kinetika Degradasi Termal Kadar Vitamin C ..................................
29
1. Penentuan Decimal Reduction Time (Nilai D)...................................
30
2. Penentuan Thermal Resistance Constant (Nilai z) ............................
32
3. Penentuan Reaction Rate Constant (Nilai k) ....................................
33
4. Penentuan Activation Energy (Nilai Ea) ............................................
34
C. Aktivitas Antioksidan Sari Buah Naga ..............................................
36
D. Kinetika Degradasi Termal Aktivitas Antioksidan ...........................
37
1. Penentuan Decimal Reduction Time (Nilai D)...................................
39
2. Penentuan Thermal Resistance Constant (Nilai z) ............................
40
3. Penentuan Reaction Rate Constant (Nilai k) ....................................
41
4. Penentuan Activation Energy (Nilai Ea) ............................................
42
E. Retensi Kadar Vitamin C dan Aktivitas Antioksidan .......................
43
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan .............................................................................................
46
B. Saran .......................................................................................................
46
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
47
LAMPIRAN ....................................................................................................
52
vii
DAFTAR TABEL
Hal.
Tabel 2.1 Perbandingan Kandungan Nilai Gizi pada Tiga Jenis Buah Naga/ 100g
Daging Buah ..................................................................................
7
Tabel 2.2 Syarat Mutu Sari Buah .................................................................
10
Tabel 3.1 Metode Analisa Penelitian ............................................................
25
Tabel 3.2 Rancangan Variasi Suhu dan Waktu Pasteurisasi .........................
26
Tabel 4.1 Kandungan Vitamin C (mg/100g, log, ln) Sari Buah Naga Putih
(Hylocereus undatus) ...................................................................
27
Tabel 4.2 Nilai D ...........................................................................................
31
Tabel 4.3 Nilai k ............................................................................................
33
Tabel 4.4 Aktivitas Antioksidan (%, Log, Ln) Sari Buah Naga Putih
(Hylocereus undatus) ....................................................................
36
Tabel 4.5 Nilai D ...........................................................................................
40
Tabel 4.6 Nilai k ............................................................................................
42
Tabel 4.7 Retensi Kadar Vitamin C dan Aktivitas Antioksidan ..................
43
viii
DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1 Buah Naga Putih ......................................................................
5
Gambar 2.2 Struktur Vitamin .......................................................................
12
Gambar 2.3 Oksidasi Asam L-askorbat .......................................................
14
Gambar 2.4 Reaksi Antioksidan dengan Radikal DPPH .............................
17
Gambar 2.
Kerangka Berpikir Penelitian ...................................................
20
Gambar 3.1 Diagram Alir Tahapan Penelitian .............................................
22
Gambar 4.1 Kinetika Reaksi Degradasi Termal Vitamin C Orde 0 dan Orde
1 ................................................................................................
29
Gambar 4.2 Kurva Penentuan Nilai D..........................................................
31
Gambar 4.3 Kurva Penentuan Nilai z ...........................................................
32
Gambar 4.4 Kurva Penentuan Energi Aktivasi Degradasi Kadar Vitamin C Sari
Buah Naga Putih selama Pasteurisasi .......................................
35
Gambar 4.5 Kinetika Reaksi Degradasi Termal Aktivitas Antioksidan Orde 0 dan
Orde 1 .......................................................................................
38
Gambar 4.6 Kurva Penentuan Nilai D..........................................................
39
Gambar 4.7 Kurva Penentuan Nilai z ...........................................................
41
Gambar 4.8 Kurva Penentuan Energi Aktivasi Degradasi Aktivitas Antioksidan
Sari Buah Naga Putih selama Pasteurisasi ...............................
ix
43
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
Lampiran 1.Metode Analisa Kandungan Vitamin C dengan Metode Iodometri
menurut Sudarmadji (1997) ........................................................ 52
Lampiran 2. Perhitungan Kinetika Degradasi Termal Kadar Vitamin C ....... 53
a. Pemodelan Orde Reaksi 1.............. ...................................... 53
b. Penentuan Nilai D. ............................................................... 50
c. Penentuan Nilai z ................................................................. 54
d. Penentuan nilai k ................................................................. 54
e. Penentuan Nilai Ea .............................................................. 55
Lampiran 3.Metode Analisa Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH
menurut Molyneux (2004) .......................................................... 56
Lampiran 4. Perhitungan Kinetika Degradasi Termal Aktivitas Antioksidan 57
a. Pemodelan Orde Reaksi 1.............. ...................................... 57
b. Penentuan Nilai D. ............................................................... 57
c. Penentuan Nilai z ................................................................. 58
d. Penentuan nilai k ................................................................. 58
e. Penentuan Nilai Ea .............................................................. 59
Lampiran 5. Dokumentasi ............................................................................ 60
x
KINETIKA DEGRADASI TERMAL KADAR VITAMIN C DAN
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SARI BUAH NAGA PUTIH
(Hylocereus undatus) PADA PROSES PASTEURISASI
Emira Darin Alifiah
H0912044
RINGKASAN
Buah dan sayuran merupakan produk pangan murah yang mengandung lemak
dengan jumlah yang sedikit dan tinggi akan kandungan vitamin, mineral dan serat
dan sebagai sumber utama vitamin C pada khususnya. Selain dikonsumsi secara
langsung, buah juga dapat diolah menjadi beberapa produk seperti jus dan sari buah,
akan tetapi produk ini rentan mengalami kerusakan akibat adanya aktivitas enzim
maupun aktivitas mikroba. Akan tetapi, kerusakan ini dapat dicegah dengan
melakukan proses termal yakni pasteurisasi. Proses pasteurisasi ini berpengaruh
pada penurunan kualitas nutrisi sari buah seperti penurunan kandungan vitamin C
dan aktivitas antioksidan. Untuk memprediksi kerusakan nutrisi pada sari buah,
khususnya penurunan kadar vitamin C dan aktivitas antioksidan diperlukan
pengetahuan mengenai kinetika degradasi vitamin C dan aktivitas antioksidan. Salah
satu buah yang dapat diolah menjadi sari buah dan memiliki kandungan nutrisi yang
tinggi khususnya vitamin C dan aktivitas antioksidan ialah buah naga putih
(Hylocereus undatus).
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kinetika degradasi termal
dan retensi dari kadar vitamin C dan aktivitas antioksidan pada sari buah naga putih.
Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RALF) dengan dua
faktor yakni variasi suhu (65oC, 75oC, dan 85oC) dan waktu (0 menit, 10 menit, 20
menit, dan 30 menit) dengan pengulangan sampel sebanyak dua kali dan
pengulangan uji sebanyak tiga kali.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kadar vitamin C diperoleh nilai D
pada D65ºC adalah 243,9 menit, nilai D75ºC adalah 147,06 menit, dan nilai D85ºC adalah
74,07 menit. Nilai z yang diperoleh ialah sebesar 38,61ºC, dengan nilai konstanta
laju reaksi (nilai k) pada D65ºC, D75ºC, dan D85ºC berturut-turut ialah sebesar 0,009442
menit-1; 0,015660 menit-1; dan 0,031091 menit-1. Energi aktivasi (Ea) untuk kadar
vitamin C ialah sebesar 59,841 kJ/mol. Pada aktivitas antioksidan diperoleh nilai D
pada D65ºC adalah 250 menit, nilai D75ºC adalah 117,65 menit, dan nilai D85ºC adalah
81,3 menit. Nilai z yang diperoleh ialah sebesar 40,98ºC dengan nilai konstanta laju
reaksi (nilai k) pada D65ºC, D75ºC, dan D85ºC berturut-turut ialah sebesar 0,009212
menit-1; 0,019576 menit-1; dan 0,028327 menit-1. Energi aktivasi (Ea) untuk aktivitas
antioksidan ialah sebesar 56,673 kJ/mol.
Kata Kunci: Buah naga putih, kinetika, pasteurisasi, sari buah, vitamin C, aktivitas
antioksidan.
xi
THERMAL DEGRADATION KINETICS OF VITAMIN C AND
ANTIOXIDANT ACTIVITY OF WHITE DRAGON FRUIT
(Hylocereus undatus) JUICE IN THE PASTEURIZATION PROCESS
Emira Darin Alifiah
H0912044
SUMMARY
Fruits and vegetables are important low cost foods containing low levels of fat
and high levels of vitamins, minerals and fiber, and are the most sources of vitamin
C in particular. In addition to direct consumption, fruit can also be processed into
products such as juice, but this product is susceptible to damage due to the activity
of the enzyme and microbial activity. However, this damage can be prevented by
the thermal process of pasteurization. The pasteurization process is likely reduce
the nutritional quality of fruit juice as a deterioration in vitamin C and antioxidant
activity. To predict the nutrient deterioration in the juice, the knowledge of kinetics
of vitamin C and antioxidant activity degradation is required. One source of vitamin
C and antioxidants is white dragon fruit. White dragon fruit juice is a product from
the extraction of the white dragon fruit with the addition of water and sugar.
The aim of this study was to determine thermal degradation kinetics of vitamin
C and the antioxidant activity of the white dragon fruit juice. This research using a
completely randomized design (CRD) with two factors, variations in temperature
(65oC, 75oC and 85oC) and time (0 minutes, 10 minutes, 20 minutes and 30 minutes)
with duplo sample and triplo analysis.
The results showed that the levels of vitamin C obtained the value D at D 65ºC
was 243.9 minutes, D75ºC value was 147.06 minutes, and D 85ºC value was 74.07
minutes. Z value obtained is 38,61ºC, with the value of the reaction rate constant
(k value) at D65ºC, D75ºC, and D85ºC row were at 0.009442 minutes-1; 0.015660 min1
; and 0.031091 min-1. The activation energy (Ea) for vitamin C was 59,841 kJ /
mol. On the antioxidant activity values obtained the value D at D65ºC was 250
minutes, D75ºC value was 117.65 minutes, and D85ºC value was 81.3 minutes. Z value
obtained is 40,98ºC the value of the reaction rate constant (k value) at D 65ºC, D75ºC,
and D85ºC row were at 0.009212 minutes-1; 0.019576 min-1; and 0.028327 min-1.
The activation energy (Ea) for its antioxidant activity is 56.673 kJ / mol.
Keywords: White dragon fruit, kinetics, pasteurization, juice, vitamin C,
Antioxidant activity
xii
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SARI BUAH NAGA PUTIH
(Hylocereus undatus) PADA PROSES PASTEURISASI
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
Disusun Oleh :
Emira Darin Alifiah
H0912044
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
KINETIKA DEGRADASI TERMAL KADAR VITAMIN C DAN
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SARI BUAH NAGA PUTIH
(Hylocereus undatus) PADA PROSES PASTEURISASI
Yang dipersiapkan dan disusun oleh
Emira Darin Alifiah
H0912044
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Pada tanggal: 28 Juni 2016
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan Dewan Penguji
Ketua
R. Baskara Katri S.TP., M.P
NIP. 198005132006041001
Anggota I
Asri Nursiwi S.TP.,M.Sc
NIP. 198708072012122001
Anggota II
Adhitya Pitara Sanjaya S.TP.,M.Sc
NIP. 198711092015041003
Surakarta, 28 Juni 2016
Mengetahui,
Universitas Sebelas Maret
Fakultas Pertanian
Dekan,
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.
NIP. 195602251986011001
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat Rahat
dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
“Kinetika Degradasi Termal Kadar Vitamin C dan Aktivitas Antioksidan Sari
Buah Naga Putih (Hylocereus undatus) pada Proses Pasteurisasi”. Penulisan
skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh mahasiswa untuk
mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S-1) pada Program Studi Ilmu dan Teknologi
Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak baik
secara materi maupun moril, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si selaku Ketua Jurusan Teknologi Hasil
Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Dosen Pembimbing
Akademik (PA) yang telah memberikan arahan dan nasehat selama proses
perkuliahan.
3.
R. Baskoro Katri Anandito., S.TP., MP selaku Pembimbing Utama Skripsi
yang telah membimbing, mengarahkan serta memberikan dukungan kepada
penulis selama penyusunan skripsi. Terimakasih banyak atas ilmu, nasihat
dan masukan yang sangat bermanfaat bagi penulis.
4.
Asri Nursiwi, S.TP, M.Sc selaku Pembimbing Pendamping Skripsi atas
segala kesabaran dan pengertian selama membimbing dan memberikan
arahan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
5.
Adhitya Pitara Sanjaya., S.TP, M.Sc selaku Penguji Skripsi yang telah
memberikan masukan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
6.
Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Ilmu Teknologi Pangan dan Dosen Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta atas ilmu yang telah diberikan
dan bantuannya selama masa perkuliahan penulis.
7.
Staf TU ITP (Pak Giyo dan Pak Joko), dan Laboran THP UNS (Ibu Lis, Pak
Slamet, dan Mbak Dinda) terimakasih atas bantuannya selama penelitian.
iii
8.
Kedua orang tua tercinta yang telah mendidik penulis dan selalu memberikan
dukungan, motivasi serta nasihat kepada penulis. Terimakasih atas doa yang
selalu dipanjatkan untuk penulis dan kebahagiaan yang selalu kalian berikan
kepada penulis semenak kecil.
9.
Adik penulis, Nabila Fatin Aisiah atas segala bentuk dukungan dan doanya,
terimakasih banyak telah menjadi saudara terbaik yang selalu ada baik suka
maupun duka.
10.
Seluruh keluarga besar yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang selalu
memberikan doa yang terbaik serta dukungan penuh kepada penulis.
11.
Teman seperjuangan selama skripsi, Agatha Arissa C. Terimakasih banyak
telah menjadi partner terbaik, untuk bantuan dan kerjasamanya, untuk setiap
kebersamaan dari awal masa perkuliahan sehingga dapat bersama-sama
menyelesaikan skripsi.
12.
Sahabat-sahabat “Wanita Semangat” Fransiska, Agatha, Riris, Qiqi, Amiza,
Vania, Lisa, Yola, dan sahabat seperjuangan Gagah, Anda, dan yang lainnya
yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terimakasih banyak untuk
persahabatan yang luar biasa dari awal masa perkuliahan, terimakasih karena
selalu ada, selalu memberi keceriaan dan selalu siap membantu di setiap
keadaan.
13.
Kakak-kakak tersayang Kak Tari, Kak Ami, Mba Ratih, dan Kak Desy, dan
juga Azi dan Zenita, terimakasih karena selalu memberikan kasih sayang,
dukungan dan doa, serta mendengarkan keluh kesah penulis selama ini.
14.
Keluarga besar Voca Erudita, terimakasih untuk ilmu bernyanyi, pertemanan
dan pengalaman berharga yang penulis dapatkan, semoga Voca Erudita jaya
selalu selama-lamanya.
15.
Keluarga besar ITP 2012 “Sensasional” yang tidak dapat penulis sebutkan
satu per satu, terimakasih untuk kekompakan, kebersamaan dan kehangatan
yang diciptakan. Semangat dan sukses untuk teman-teman semua, semoga
kita dapat menjadi orang yang bermanfaat.
16.
Semua pihak yang telah banyak membantu, memberi dukungan serta doa
kepada penulis sehingga penyusunan skripsi ini dapat berjalan dengan lancar.
iv
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Semoga skripsi ini
bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta, 28 Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Hal.
HALAMAN JUDUL ......................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................
ii
KATA PENGANTAR ....................................................................................
iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vi
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
x
RINGKASAN .................................................................................................
xi
SUMMARY ....................................................................................................
xii
BAB 1. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .....................................................................................
1
B. Perumusan Masalah .............................................................................
3
C. Tujuan Penelitian .................................................................................
3
D. Manfaat Penelitian................................................................................
4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tinjauan Pustaka ..................................................................................
5
1. Buah Naga ..........................................................................................
8
2. Sari Buah ............................................................................................
9
3. Pasteurisasi .........................................................................................
10
4. Vitamin C ...........................................................................................
12
5. Antioksidan. .......................................................................................
15
6. Kinetika Degradasi Termal ...............................................................
18
B. KerangkaBerpikir.................................................................................
20
C. Hipotesis ................................................................................................
20
BAB III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian.............................................................
21
B. Bahan dan Alat .....................................................................................
21
1. Bahan .................................................................................................
21
vi
2. Alat .....................................................................................................
21
C. Tahapan Penelitian ...............................................................................
22
1. Pembuatan Sari Buah Naga Putih ......................................................
23
2. Analisa Kandungan Vitamin C ..........................................................
23
3. Analisa Aktivitas Antioksidan ...........................................................
23
4. Perhitungan Parameter Kinetika Degradasi Termal .........................
24
D. Analisa Penelitian .................................................................................
25
E. Rancangan Penelitian ..........................................................................
26
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Kandungan Vitamin C .........................................................................
27
B. Kinetika Degradasi Termal Kadar Vitamin C ..................................
29
1. Penentuan Decimal Reduction Time (Nilai D)...................................
30
2. Penentuan Thermal Resistance Constant (Nilai z) ............................
32
3. Penentuan Reaction Rate Constant (Nilai k) ....................................
33
4. Penentuan Activation Energy (Nilai Ea) ............................................
34
C. Aktivitas Antioksidan Sari Buah Naga ..............................................
36
D. Kinetika Degradasi Termal Aktivitas Antioksidan ...........................
37
1. Penentuan Decimal Reduction Time (Nilai D)...................................
39
2. Penentuan Thermal Resistance Constant (Nilai z) ............................
40
3. Penentuan Reaction Rate Constant (Nilai k) ....................................
41
4. Penentuan Activation Energy (Nilai Ea) ............................................
42
E. Retensi Kadar Vitamin C dan Aktivitas Antioksidan .......................
43
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan .............................................................................................
46
B. Saran .......................................................................................................
46
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
47
LAMPIRAN ....................................................................................................
52
vii
DAFTAR TABEL
Hal.
Tabel 2.1 Perbandingan Kandungan Nilai Gizi pada Tiga Jenis Buah Naga/ 100g
Daging Buah ..................................................................................
7
Tabel 2.2 Syarat Mutu Sari Buah .................................................................
10
Tabel 3.1 Metode Analisa Penelitian ............................................................
25
Tabel 3.2 Rancangan Variasi Suhu dan Waktu Pasteurisasi .........................
26
Tabel 4.1 Kandungan Vitamin C (mg/100g, log, ln) Sari Buah Naga Putih
(Hylocereus undatus) ...................................................................
27
Tabel 4.2 Nilai D ...........................................................................................
31
Tabel 4.3 Nilai k ............................................................................................
33
Tabel 4.4 Aktivitas Antioksidan (%, Log, Ln) Sari Buah Naga Putih
(Hylocereus undatus) ....................................................................
36
Tabel 4.5 Nilai D ...........................................................................................
40
Tabel 4.6 Nilai k ............................................................................................
42
Tabel 4.7 Retensi Kadar Vitamin C dan Aktivitas Antioksidan ..................
43
viii
DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1 Buah Naga Putih ......................................................................
5
Gambar 2.2 Struktur Vitamin .......................................................................
12
Gambar 2.3 Oksidasi Asam L-askorbat .......................................................
14
Gambar 2.4 Reaksi Antioksidan dengan Radikal DPPH .............................
17
Gambar 2.
Kerangka Berpikir Penelitian ...................................................
20
Gambar 3.1 Diagram Alir Tahapan Penelitian .............................................
22
Gambar 4.1 Kinetika Reaksi Degradasi Termal Vitamin C Orde 0 dan Orde
1 ................................................................................................
29
Gambar 4.2 Kurva Penentuan Nilai D..........................................................
31
Gambar 4.3 Kurva Penentuan Nilai z ...........................................................
32
Gambar 4.4 Kurva Penentuan Energi Aktivasi Degradasi Kadar Vitamin C Sari
Buah Naga Putih selama Pasteurisasi .......................................
35
Gambar 4.5 Kinetika Reaksi Degradasi Termal Aktivitas Antioksidan Orde 0 dan
Orde 1 .......................................................................................
38
Gambar 4.6 Kurva Penentuan Nilai D..........................................................
39
Gambar 4.7 Kurva Penentuan Nilai z ...........................................................
41
Gambar 4.8 Kurva Penentuan Energi Aktivasi Degradasi Aktivitas Antioksidan
Sari Buah Naga Putih selama Pasteurisasi ...............................
ix
43
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
Lampiran 1.Metode Analisa Kandungan Vitamin C dengan Metode Iodometri
menurut Sudarmadji (1997) ........................................................ 52
Lampiran 2. Perhitungan Kinetika Degradasi Termal Kadar Vitamin C ....... 53
a. Pemodelan Orde Reaksi 1.............. ...................................... 53
b. Penentuan Nilai D. ............................................................... 50
c. Penentuan Nilai z ................................................................. 54
d. Penentuan nilai k ................................................................. 54
e. Penentuan Nilai Ea .............................................................. 55
Lampiran 3.Metode Analisa Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH
menurut Molyneux (2004) .......................................................... 56
Lampiran 4. Perhitungan Kinetika Degradasi Termal Aktivitas Antioksidan 57
a. Pemodelan Orde Reaksi 1.............. ...................................... 57
b. Penentuan Nilai D. ............................................................... 57
c. Penentuan Nilai z ................................................................. 58
d. Penentuan nilai k ................................................................. 58
e. Penentuan Nilai Ea .............................................................. 59
Lampiran 5. Dokumentasi ............................................................................ 60
x
KINETIKA DEGRADASI TERMAL KADAR VITAMIN C DAN
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SARI BUAH NAGA PUTIH
(Hylocereus undatus) PADA PROSES PASTEURISASI
Emira Darin Alifiah
H0912044
RINGKASAN
Buah dan sayuran merupakan produk pangan murah yang mengandung lemak
dengan jumlah yang sedikit dan tinggi akan kandungan vitamin, mineral dan serat
dan sebagai sumber utama vitamin C pada khususnya. Selain dikonsumsi secara
langsung, buah juga dapat diolah menjadi beberapa produk seperti jus dan sari buah,
akan tetapi produk ini rentan mengalami kerusakan akibat adanya aktivitas enzim
maupun aktivitas mikroba. Akan tetapi, kerusakan ini dapat dicegah dengan
melakukan proses termal yakni pasteurisasi. Proses pasteurisasi ini berpengaruh
pada penurunan kualitas nutrisi sari buah seperti penurunan kandungan vitamin C
dan aktivitas antioksidan. Untuk memprediksi kerusakan nutrisi pada sari buah,
khususnya penurunan kadar vitamin C dan aktivitas antioksidan diperlukan
pengetahuan mengenai kinetika degradasi vitamin C dan aktivitas antioksidan. Salah
satu buah yang dapat diolah menjadi sari buah dan memiliki kandungan nutrisi yang
tinggi khususnya vitamin C dan aktivitas antioksidan ialah buah naga putih
(Hylocereus undatus).
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kinetika degradasi termal
dan retensi dari kadar vitamin C dan aktivitas antioksidan pada sari buah naga putih.
Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RALF) dengan dua
faktor yakni variasi suhu (65oC, 75oC, dan 85oC) dan waktu (0 menit, 10 menit, 20
menit, dan 30 menit) dengan pengulangan sampel sebanyak dua kali dan
pengulangan uji sebanyak tiga kali.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kadar vitamin C diperoleh nilai D
pada D65ºC adalah 243,9 menit, nilai D75ºC adalah 147,06 menit, dan nilai D85ºC adalah
74,07 menit. Nilai z yang diperoleh ialah sebesar 38,61ºC, dengan nilai konstanta
laju reaksi (nilai k) pada D65ºC, D75ºC, dan D85ºC berturut-turut ialah sebesar 0,009442
menit-1; 0,015660 menit-1; dan 0,031091 menit-1. Energi aktivasi (Ea) untuk kadar
vitamin C ialah sebesar 59,841 kJ/mol. Pada aktivitas antioksidan diperoleh nilai D
pada D65ºC adalah 250 menit, nilai D75ºC adalah 117,65 menit, dan nilai D85ºC adalah
81,3 menit. Nilai z yang diperoleh ialah sebesar 40,98ºC dengan nilai konstanta laju
reaksi (nilai k) pada D65ºC, D75ºC, dan D85ºC berturut-turut ialah sebesar 0,009212
menit-1; 0,019576 menit-1; dan 0,028327 menit-1. Energi aktivasi (Ea) untuk aktivitas
antioksidan ialah sebesar 56,673 kJ/mol.
Kata Kunci: Buah naga putih, kinetika, pasteurisasi, sari buah, vitamin C, aktivitas
antioksidan.
xi
THERMAL DEGRADATION KINETICS OF VITAMIN C AND
ANTIOXIDANT ACTIVITY OF WHITE DRAGON FRUIT
(Hylocereus undatus) JUICE IN THE PASTEURIZATION PROCESS
Emira Darin Alifiah
H0912044
SUMMARY
Fruits and vegetables are important low cost foods containing low levels of fat
and high levels of vitamins, minerals and fiber, and are the most sources of vitamin
C in particular. In addition to direct consumption, fruit can also be processed into
products such as juice, but this product is susceptible to damage due to the activity
of the enzyme and microbial activity. However, this damage can be prevented by
the thermal process of pasteurization. The pasteurization process is likely reduce
the nutritional quality of fruit juice as a deterioration in vitamin C and antioxidant
activity. To predict the nutrient deterioration in the juice, the knowledge of kinetics
of vitamin C and antioxidant activity degradation is required. One source of vitamin
C and antioxidants is white dragon fruit. White dragon fruit juice is a product from
the extraction of the white dragon fruit with the addition of water and sugar.
The aim of this study was to determine thermal degradation kinetics of vitamin
C and the antioxidant activity of the white dragon fruit juice. This research using a
completely randomized design (CRD) with two factors, variations in temperature
(65oC, 75oC and 85oC) and time (0 minutes, 10 minutes, 20 minutes and 30 minutes)
with duplo sample and triplo analysis.
The results showed that the levels of vitamin C obtained the value D at D 65ºC
was 243.9 minutes, D75ºC value was 147.06 minutes, and D 85ºC value was 74.07
minutes. Z value obtained is 38,61ºC, with the value of the reaction rate constant
(k value) at D65ºC, D75ºC, and D85ºC row were at 0.009442 minutes-1; 0.015660 min1
; and 0.031091 min-1. The activation energy (Ea) for vitamin C was 59,841 kJ /
mol. On the antioxidant activity values obtained the value D at D65ºC was 250
minutes, D75ºC value was 117.65 minutes, and D85ºC value was 81.3 minutes. Z value
obtained is 40,98ºC the value of the reaction rate constant (k value) at D 65ºC, D75ºC,
and D85ºC row were at 0.009212 minutes-1; 0.019576 min-1; and 0.028327 min-1.
The activation energy (Ea) for its antioxidant activity is 56.673 kJ / mol.
Keywords: White dragon fruit, kinetics, pasteurization, juice, vitamin C,
Antioxidant activity
xii