18
III METODOLOGI PENELITIAN A.
Tempat dan Waktu
Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian TPPHP, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Waktu pelaksanaan penelitian dilaksanakan selama 3 bulan mulai Maret - Juli 2010.
B. Bahan dan Alat
1. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah puffed rice, yang terbuat dari beras yang sudah di puffing dengan tekanan dan suhu tinggi
dengan menggunakan alat gun puffing. Proses puffing ini dilakukan di Industri Rumah Tangga Berondong Beras, Sumedang. Untuk bahan pelapisnya
digunakan larutan glucose syrup dengan campuran sedikit fruktosa, yang didapatkan dari Toko Kue Aneka Loyang, Pasar Anyar. Bahan tambahan yang
digunakan adalah irisan buah mangga kering, raisin kismis dan wijen sebagai nutrisi pelengkap.
2. Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain Microcomputer Controlled Electronic Universal Testing Machine
Model WDW-5E untuk mengukur tekanan saat pencetakan puffed rice, Rheometer
untuk mengukur kerenyahan puffed rice, cetakan dari stainless steel dan plat aluminium, alas cetakan dari acrylic, penjepit pinset, timbangan digital dan
analitik, plastik dan kotak kedap udara untuk menyimpan puffed rice cakes, kompor gas, dan penggorengan.
C. Konsep Desain
Pada penelitian ini dilakukan peningkatan nilai tambah produk puffed rice. Maksudnya adalah merubah bentuk dan konsep produk jipang yang sudah banyak
beredar di pasaran menjadi camilan puffed rice cakes dengan nilai gizi yang lebih baik. Target utama dari camilan ini anak-anak usia 2 tahun ke atas, lebih
difokuskan pemasarannya di kantin sekolah, supermarket, tempat wisata dan
19 tempat umum lainnya. Puffed rice cakes tidak hanya dijadikan camilan untuk
anak-anak, akan tetapi dapat dikonsumsi oleh orang dewasa terutama untuk ibu hamil, karena mempunyai keunggulan yaitu mudah dicerna sehingga dapat
langsung diubah menjadi energi bagi tubuh. Dengan adanya desain produk tersebut diharapkan makanan camilan
jipang yang sudah dikenal masyarakat sebagai jajanan pinggir jalan dapat dikenal lagi dengan nilai gizi yang lebih baik dan dapat di konsumsi dan disukai oleh
anak-anak. Desain produk tersebut dilakukan untuk memenuhi permintaan masyarakat terhadap ragam camilan sehat dan bergizi untuk anak-anak.
Proses yang dilakukan untuk menghasilkan produk ini adalah dengan cara menambahkan manisan buah mangga kering, raisin dan wijen terhadap puffed rice
cakes . Selain kombinasi raisin dan wijen dibuat juga kombinasi manisan buah
mangga kering dan wijen.
D. Tahapan Desain Puffed Rice Cakes
1. Tahap I Pengaturan tekanan dan komposisi glucose syrup pada
pembuatan puffed rice cakes a.
Perbandingan puffed rice dan glucose syrup 1:1
1 Pemilihan puffed rice Pemilihan puffed rice yang berkualitas baik bertujuan untuk memilih
puffed rice yang akan digunakan dalam penelitian. Puffed rice yang dipilih
adalah yang bersih dari kotoran dan benda-benda lain yang ikut bercampur. Dipilih yang memiliki warna cerah, berukuran normal, dan tidak cacatutuh.
2 Persiapan Bahan Siapkan puffed rice dan glucose syrup dengan perbandingan berat 1:1.
Masing-masing ditimbang dengan berat yang sama dan dimasukkan ke dalam wadah. Untuk glucose syrup dimasukkan ke dalam mangkok keramik,
sedangkan untuk puffed rice dimasukkan ke dalam plastik. Untuk larutan glucose syrup
ditambah dengan perbandingan berat 4:1 terhadap larutan fructose
untuk menambahkan sedikit rasa manis. 3 Proses Coating
Panaskan glucose syrup beserta wadah keramik di atas penggorengan yang sudah diisi air. Tujuannya adalah agar glucose syrup yang sangat pekat
20 dapat menjadi lebih encer dan mudah untuk melakukan pelapisan pada puffed
rice . Dalam waktu ± 40-50 detik larutan glucose syrup dan fructose akan
encer dan homogen, maka tahap selanjutnya adalah proses coating. Proses coating
ini dilakukan dengan cara mencelupkan atau mencampurkan puffed rice
dengan larutan glucose syrup dengan sistem pemanasan hingga semua permukaan terlapisi dan terbentuk puffed rice yang renyah. Proses ini
berlangsung selama ± 2 menit.
b. Perbandingan puffed rice dan glucose syrup 2:1
1 Pemilihan puffed rice Pemilihan puffed rice yang berkualitas baik bertujuan untuk memisahkan
puffed rice yang akan digunakan dalam penelitian dari kotoran dan benda -
benda lain yang ikut bercampur dengan puffed rice. Puffed rice yang dipilih adalah yang bersih dari kotoran dan benda-benda lain yang ikut bercampur.
Dipilih yang memiliki warna cerah, berukuran normal, dan tidak cacatutuh. 2 Persiapan Bahan
Siapkan puffed rice dan glucose syrup dengan perbandingan berat 2:1. Masing-masing ditimbang dengan berat yang sama dan dimasukkan ke dalam
wadah. Untuk glucose syrup dimasukkan ke dalam mangkok keramik, sedangkan untuk puffed rice dimasukkan ke dalam plastik. Untuk larutan
glucose syrup ditambah dengan perbandingan 4 : 1 terhadap larutan fructose
untuk menambahkan sedikit rasa manis. 3 Proses Pelapisan Coating
Panaskan glucose syrup beserta wadah keramik di atas penggorengan yang sudah diisi air. Tujuannya adalah agar glucose syrup yang sangat pekat
dapat menjadi lebih encer dan mudah untuk melakukan pelapisan pada puffed rice
. Dalam waktu ± 40-50 detik larutan glucose syrup dan fructose akan encer dan homogen, maka tahap selanjutnya adalah proses coating. Proses
coating ini dilakukan dengan cara mencelupkan atau mencampurkan puffed
rice dengan larutan glucose syrup dengan sistem pemanasan hingga semua
permukaan terlapisi dan terbentuk puffed rice yang renyah. Proses ini berlangsung selama ± 2 menit.
21
c. Pengaturan beban untuk desain puffed rice cakes
Puffed rice dimasukkan ke dalam cetakan stainless steel dengan tinggi
2 cm permukaan produk diusahakan rata atau dengan berat rata-rata 4 gr. Permukaan atas ditutup dengan plat aluminium agar tekanan yang diberikan
merata kesemua bagian cetakan, sedangkan permukaan bawahnya di alas dengan menggunakan acrylic. Diatur sedemikian rupa dan diletakkan di atas
load cell.
d. Penyimpanan puffed rice cakes
Puffed rice cakes cakes yang sudah dicetak harus disimpan pada wadah
kedap udara. Untuk mendapatkan kondisi yang kedap udara puffed rice cakes dimasukkan ke dalam plastik, lalu disimpan di dalam toples.
e. Pengamatan dan Pengukuran
1 Tekanan
Dilakukan dengan mengatur beban pada kisaran yang telah ditetapkan berdasarkan penilaian panelis terhadap uji organoleptik puffed rice yaitu
sebesar 1 kN. Kemudian di dapat data tentang perubahan beban selama waktu penekanan termasuk data perubahan bentuknya deform sampai
mengalami maksimum deform pada beban tertentu. Semua data akan ditampilkan pada layar komputer.Untuk menghitung tekanan yang diberikan
terhadap masing-masing beban dapat digunakan rumus:
Keterangan: F = beban yang diberikan N
A = luas penampang tekan bahan m
2
P = tekanan yang diberikan Nm
2
Sedangkan luas penampangnya yang berbentuk lingkaran dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini:
22 Keterangan:
L = Luas penampang bidang tekan cm
2
π = konstanta 3.14 D = Diameter bidang tekan cm
2 Kerapatan
Dilakukan dengan mengukur berat produk puffed rice setelah proses pencetakan m dan dimensi produk
π×d
2
×t. Selanjutnya tingkat kerapatan diperoleh dengan membandingkan keduanya. Kerapatan dinyatakan dalam
persen, dengan pengukuran sebanyak 3 kali ulangan. Perhitungannya dapat dilakukan seperti pada rumus di bawah ini:
Keterangan: m = berat produk puffed rice cake gr
d = diameter produk puffed rice cake cm t = tebal produk puffed rice cake cm
3 Tekstur
Untuk mengukur tekstur dan menentukan tingkat kerenyahan dari puffed rice cakes
digunakan Rheometer. 4
Uji Organoleptik Uji Organoleptik yang pertama dilakukan untuk mengetahui selera
panelis terhadap desain produk meliputi ukuran ketebalan, kerenyahan dan tingkat kemanisan produk pangan puffed rice cakes.
f. Analisis Data
Setelah pengambilan data selesai, selanjutnya dilakukan proses analisis data. Analisis data ini meliputi data kerapatan, kerenyahan, ketebalan dan uji
organoleptik puffed rice cakes. Proses analisis menggunakan software SPSS 16.00 yaitu dengan menggunakan analisis Anova dan Duncan.
23
g. Pemilihan Desain Produk Terbaik
Pemilihan desain produk terbaik didasarkan pada hasil analisis data dan hasil penilaian panelis terhadap puffed rice cakes pada Tahap I. Gambar 3.
menunjukkan diagram alir proses pembuatan desain puffed rice Tahap I.
Gambar 3. Diagram alir pengaturan tekanan dan komposisi glucose syrup
2. Tahap II Penentuan desain puffed rice cakes terbaik dengan pemilihan
proses yang sesuai a.
Persiapan Bahan
Siapkan puffed rice dan glucose syrup dengan perbandingan berat 2:1 sesuai pemilihan pada Tahap I. Masukkan glucose syrup ke dalam mangkok
Puffed rice : Glucose syrup = 1 : 1
Puffed rice : Glucose syrup = 2 : 1
Proses Coating
Pencetakan
Puffed rice cakes
Pengamatan dan Pengukuran
1.
Kerenyahan
2.
Kerapatan
3.
Ketebalan
4.
Uji Organoleptik
Puffed rice dan glucose syrup
Load 0.5 kN Load 1 kN
Load 2.5 kN Load 5 kN
24 keramik, sedangkan puffed rice dimasukkan ke dalam plastik. Untuk larutan
glucose syrup ditambah dengan perbandingan berat 4:1 terhadap larutan
fructose untuk menambahkan sedikit rasa manis.
Dipersiapkan buah kering dan wijen, yaitu dengan cara pengirisan buah kering mangga dan raisin dalam bentuk lembaran-lembaran tipis dengan
panjang ± 2 cm. Sedangkan wijen yang akan digunakan terlebih dahulu disangrai.
b. Proses Coating
Panaskan glucose syrup beserta wadah keramik di atas penggorengan yang sudah diisi air. Tujuannya adalah agar glucose syrup yang sangat pekat
dapat menjadi lebih encer dan mudah untuk melakukan pelapisan pada puffed rice
. Dalam waktu ± 40-50 detik larutan glucose syrup dan fructose akan encer dan homogen, maka tahap selanjutnya adalah proses coating. Proses coating ini
dilakukan dengan cara mencelupkan atau mencampurkan puffed rice dengan larutan glucose syrup dengan sistem pemanasan hingga semua permukaan
terlapisi dan terbentuk puffed rice yang renyah. Proses ini berlangsung selama ± 2 menit. Kemudian ditambahkan wijen yang sudah disangrai terlebih dahulu,
diaduk rata.
c. Pencetakan dan Penataan Buah Kering
Puffed rice yang sudah dicampur dengan glucose syrup dimasukkan ke
dalam cetakan stainless steel dengan tinggi 2 cm permukaan produk diusahakan rata atau dengan berat rata-rata 4 gr. Sebelum permukaan atas
ditutup dengan plat aluminium, dilakukan penataan buah kering. Kemudian permukaan bawahnya di alas dengan menggunakan acrylic. Diatur sedemikian
rupa dan diletakkan di atas load cell. Gambar 4. menunjukkan diagram alir proses desain puffed rice terbaik
dengan pemilihan proses yang sesuai pada hasil Tahap I.
25 Gambar 4. Diagram alir penentuan puffed rice cakes terbaik dengan pemilihan
tekanan dan komposisi glucose syrup sesuai dengan hasil Tahap I
Proses Coating
Pencetakan
Puffed rice cakes
Pengamatan dan Pengukuran 1.
Kerenyahan 2.
Kerapatan 3.
Ketebalan 4.
Uji Organoleptik Puffed rice
: glucose syrup : buah keringraisin : wijen = 8 : 4 : 4 :1
26
IV HASIL DAN PEMBAHASAN A.
Penelitian Pendahuluan Trial and eror
Penelitian pendahuluan dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan gambaran tentang metode yang akan digunakan pada penelitian utama. Pada
penelitian pendahuluan telah dilakukan percobaan perlakuan pembebanan terhadap bahan untuk menemukan metode yang cocok dan optimal dalam
pembuatan puffed rice cakes yang berkualitas ditinjau dari segi permukaan dan tekstur, ketebalan ukuran, dan tingkat kerapatan puffed rice yang dihasilkan.
Telah dilakukan beberapa metoda pencetakan dalam penelitian pendahuluan ini diantaranya dengan menggunakan alat Rheometer, pemberat, dan
alat pengepres minyak Oil Tabata Machinery OTM. Tetapi kenyataannya dengan metoda yang telah diterapkan tersebut, masing-masing mempunyai
kekurangan yang tidak dapat diaplikasikan pada desain produk puffed rice cakes. Metode dengan memanfaatkan Rheometer mempunyai kekurangan yakni
beban maksimum yang dapat diberikannya hanyalah sebesar 10 kgf, akibatnya produk tidak dicetak dengan baik karena tekanannya yang terlalu kecil. Berikut
pada Gambar 5. adalah gambar alat yang digunakan dalam proses pencetakan.
Gambar 5. Alat uji kekerasan Rheometer
27 Metoda kedua yang telah dilakukan yaitu dengan memberikan
pembebanan manual menggunakan pemberat. Pemberat yang digunakan adalah batu batako dengan berat tertentu. Batako ini dilapisi dengan plastik bening untuk
menghindari kontak langsung dengan produk yang akan dipres. Kelemahan dari metode ini adalah sulit untuk mendapatkan bentuk produk selain kotak persegi.
Selanjutnya dilakukan percobaan dengan menggunakan alat pengepres minyak Oil Tabata Machinery OTM. Alat yang digunakan merupakan alat
untuk mengepres minyak dengan beban maksimum 50 kg dan beban yang akan dipres minimum 5 kg. Hambatan dengan menggunakan alat ini adalah kapasitas
alat yang terlalu besar, karena tujuan dari pembuatan produk ini adalah desain produk dengan ukuran yang kecil. Sedangkan alat OTM membutuhkan minimal 5
kg bahan untuk sekali cetak dengan diameter 15 cm. Jadi tidak cocok untuk desain produk puffed rice yang diharapkan, karena kriteria produk yang akan dibuat
adalah dengan ukuran yang kecil untuk dapat dikonsumsi oleh anak-anak.
B. Penelitian Utama
Setelah dilakukan penelitian pendahuluan akhirnya ditemukan metode yang sesuai untuk desain produk pangan ini. Alat yang digunakan adalah
Microcomputer Controlled Electronic Universal Testing Machine UTM Model
WDW-5E. Alat ini merupakan alat yang digunakan untuk uji tarik dan tekan produk hasil pertanian. Beban maksimum yang dapat diberikan adalah 5 kN atau
500 kgf, dengan kisaran beban mulai dari 0.5 kN, 1 kN, 2.5 kN, dan 5 kN. UTM dilengkapi dengan kartu PCI yang dapat mentranslasikan signal menjadi data,
gambar atau kurva pada komputer. Kemudian hasil uji pada alat ini akan ditampilkan pada layar computer.
Universal Testing Machine UTM dianggap cocok untuk digunakan pada
penelitian ini berdasarkan pertimbangan-pertimbangan, diantaranya tekanan untuk proses pencetakan dapat diatur sesuai dengan kebutuhan penelitian. UTM bekerja
dengan kecepatan konstan yang dapat diatur tergantung dari bahan yang akan ditekan. Selain itu dapat diatur secara otomatis sampai tekanan, waktu, atau
kedalaman berapa alat akan terus menekan bahan. Gambar 6 menunjukkan sistem kerja dari Universal Testing Machine.
28 Gambar 6. Sistem kerja Universal Testing Machine
Sedangkan cara kerja dan sistem dari alat tersebut dapat lihat pada diagram pada Gambar 7.
Gambar 7. Diagram kerja dan sistem Universal Testing Machine
Computer Display
Network interface
Mouse dan Keyboard Input
Controller Load Cell
Extensometer
Coder Load fram
e Governing
system
29 Dari diagram terlihat sistem dan cara kerja dari Universal Testing Machine
dimulai dari load frame, yaitu rangka beban tempat produk akan dicetak. Load frame
ini terdiri dari beberapa sistem diantaranya load cell yaitu sel beban, extensometer yang merupakan perangkat yang digunakan untuk mengukur
perubahan bentuk produk yang diberi beban. Selain itu terdapat governing system untuk pengaturan sistem dan coder yang gunanya adalah memberi petunjuk
program jenis apa yang digunakan, seperti informasi tentang spesimen yang digunakan sample, jenis kontrol apa yang digunakan dalam program tersebut
contohnya kompresi dengan kecepatan gerak 20 mmmenit dan pengaturan berhentinya proses penekanan.
Semua sistem tersebut terhubung dengan sebuah controller yang dihubungkan ke komputer yang dilengkapi dengan network interface serta mouse
dan keyboard sebagai inputnya. Network interface merupakan perangkat komputer digunakan untuk menghubungkan ke jaringan komputer. Kemudian
hasil dari proses kerja akan ditampilkan pada layar komputer. Dari spesifikasi alat ini diketahui bahwa tingkat ketelitian dari beban yang diberikan pada load cell
dan untuk deformasinya adalah ± 1, sedangkan tingkat ketelitian dari kecepatan gerak adalah 0.01 mmmin.
Setelah alat dipersiapkan lengkap dengan kontrol programnya maka bahan yang sudah dilapisi dengan glucose syrup siap diberi beban pada UTM. Salah satu
target dari desain produk ini adalah dengan ukuran yang kecil sesuai dengan ukuran buka mulut anak karena puffed rice cakes lebih diutamakan untuk camilan
anak-anak usia 2 tahun ke atas. Jadi sebagai cetakannya dibuat dari bahan stainless steel
berupa silinder tanpa alas dan tutup dengan diameter 4.6 cm. Hal ini bertujuan untuk menghindari kesulitan dalam melepas hasil cetakan karena
puffed rice cakes yang akan dihasilkan akan bersifat lengket. Untuk alasnya
digunakan acrylic, sedangkan tutupnya dibuat dari sebuah plat aluminium. Gambar 8. menampilkan cetakan yang digunakan sebagai wadah cetak bahannya.
30 Gambar 8. Wadah cetak bahan puffed rice cakes
C. Penentuan puffed rice cakes yang akan didesain
