PENGARUH CAHAYA DAN WAKTU PENGUKUSAN TERHADAP KESTABILAN WARNA ADONAN TEPUNG BERAS YANG MENGANDUNG Spirulina platensis SELAMA PENYIMPANAN DAN INTERAKSI DALAM ADONAN SECARA MIKROSKOPIK EFFECT OF LIGHT AND STEAMING TIME ON COLOR STABILITY OF RICE FLOUR DOUGH WITH Spirulina platensis DURING STORAGE AND INTERACTION MICROSCOPICALLY SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan Oleh: MELIA ARDIANI SUGANDA 12.70.0140 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2016 PENGARUH CAHAYA DAN WAKTU PENGUKUSAN TERHADAP KESTABILAN WARNA ADONAN TEPUNG BERAS YANG MENGANDUNG Spirulina platensis SELAMA PENYIMPANAN DAN INTERAKSI DALAM ADONAN SECARA MIKROSKOPIK EFFECT OF LIGHT AND STEAMING TIME ON COLOR STABILITY OF RICE FLOUR DOUGH WITH Spirulina platensis DURING STORAGE AND INTERACTION MICROSCOPICALLY Oleh: Melia Ardiani Suganda NIM : 12.70.0140 Program Studi : Teknologi Pangan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan di hadapan sidang penguji pada tanggal : Semarang, Fakultas Teknologi Pertanian Program Studi Teknologi Pangan Universitas Katolik Soegijapranata Pembimbing I Dekan Dr. A. Rika Pratiwi, M.Si. Dr. V. Kristina Ananingsih, S.T., M.Sc Pembimbing II Dr. V. Kristina Ananingsih, S.T., M.Sc. RINGKASAN Tepung beras menghasilkan produk akhir yang bertekstur lembut dan tidak lengket, serta berwarna tidak bening atau opaque yang kurang disukai masyarakat. Pewarna makanan dapat ditambahkan untuk menghasilkan warna yang menarik dan meningkatkan penampilan produk. Salah satu warna yang sedang menjadi tren dalam masyarakat adalah warna biru dan hijau. Pewarna makanan ada 2 jenis, yaitu pewarna sintetik dan pewarna alami. Pewarna sintetik biru-hijau seperti Indigo Carmine, Brilliant Blue, atau Fast Green memiliki kelebihan yaitu murah, pekat, stabil, namun mengandung zat berbahaya bagi kesehatan. Spirulina platensis dapat diaplikasikan sebagai pewarna alami, karena warna alami pada tumbuhan memiliki berbagai khasiat untuk kesehatan. Faktor eksternal yang sangat mempengaruhi kestabilan pewarna alami yatu cahaya harus diperhatikan. Selain itu, proses pengolahan dengan dengan metode pengukusan, bertujuan agar terjadi proses gelatinisasi pati, sehingga granula membengkak, dan mempengaruhi perubahan fisik adonan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kestabilan warna dari pengaruh perbedaan intensitas cahaya dan waktu pengukusan terhadap adonan berbasis tepung beras yang disuplementasi dengan biomassa kering Spirulina platensis, serta mengetahui interaksi tepung beras, air, dan biomassa kering Spirulina platensis dalam adonan kukus secara mikroskopik. Metode dalam penelitian ini adalah pembuatan adonan yang terdiri dari tepung beras, air dan biomassa kering Spirulina platensis, yang dikukus dengan 2 waktu berbeda, yaitu 30 menit dan 60 menit. Setelah itu, interaksi antar bahan dalam adonan diamati secara mikroskopik, serta adonan disimpan dengan 3 intensitas cahaya berbeda, yaitu 0 lux (gelap), 500 lux, dan 700 lux selama 48 jam, dan dilakukan pengukuran warna L, a*, b* setiap 24 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kestabilan warna adonan tepung beras kukus sangat dipengaruhi oleh waktu pengukusan, intensitas cahaya, dan lama penyimpanan. Semakin tinggi waktu pengukusan, semakin besar intensitas cahaya, serta semakin lama penyimpanan, maka semakin besar perubahan warna adonan kukus, yang ditunjukkan dengan penurunan nilai lightness serta peningkatan nilai a* dan b*. Interaksi yang terbentuk dalam adonan tepung beras kukus secara mikroskopik adalah adanya ikatan antara pati, air, protein, dan lemak. Ikatan tersebut antara lain ikatan antara protein dengan air, pati dengan air, pati dan protein, amilosa dan lemak, serta amilopektin dan protein, yang ditunjukkan dengan granula pati yang semakin mengembang dan menyatu. i SUMMARY Rice flour is used to produced processed food with opaque color that less favored by people. Food dye is added to produces attractive colors. It enhances product appearance. There are two types of food dyes, i.e. synthetic dye and natural dye. Bluegreen synthetic dyes such as Indigo Carmine, Brilliant Blue, or Fast Green had some advantages of cost, dense, stable, but containing harmful substances for health. Spirulina platensis can be applied as a natural dye and the natural color of plant has various health benefits. External factors that greatly affect the natural dye stability are light, which must be considered. The treatment process with steaming method, would affects color stability, and changes physically appearance in product which can be observed microscopically. The aim of this study is to determine the color stability from the effect of different light intensities and steaming time on rice flour dough supplemented with Spirulina platensis dry biomass, and also to determine the interaction of rice flour, water, and Spirulina platensis dry biomass on steamed dough morphology. The dough of rice flour, water and Spirulina platensis dry biomass, was steamed by 2 different steam times, i.e. 30 minutes and 60 minutes. Then, the interaction formed in the dough were observed microscopically, and the dough was stored with 3 different light intensities, i.e. 0 lux (dark), 500 lux and 700 lux for 48 hours, and measurement of color L, a *, b * each 24 hours. The result of this study showed that color stability of rice flour steamed dough was affected by steam time, light intensity, and storage time. The higher the steam time, the greater light intensity, and the longer the storage time, made the color of dough changed more, which showed by the decreased of lightness value, and also the increased of a* and b* value. Interactions formed in rice flour dough microscopically were starch, water, protein, and lipid thrugh hydrogen bonds. ii KATA PENGANTAR Puji dan syukur Penulis panjatkan pada Tuhan Yang Maha Esa karena dengan karunia dan rahmat-Nya, Penulis dapat menyelesaikan Laporan Skripsi yang berjudul “Pengaruh Cahaya dan Waktu Pengukusan terhadap Kestabilan Warna Adonan Tepung Beras yang Mengandung Spirulina platensis selama Penyimpanan dan Interaksi dalam Adonan secara Mikroskopik” dengan lancar dan tepat waktu. Laporan Skripsi ini dibuat untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan di Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang. Penelitian ini merupakan bagian dari proyek penelitian mengenai Spirulina platensis. Kelancaran dan keberhasilan proses pelaksanaan dan penyusunan skripsi ini tentunya tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karenanya, pada kesempatan ini Penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada : 1. Tuhan Yesus Kristus, yang telah memberkati, menjaga, melindungi, dan membimbing penulis dalam pelaksanaan hingga pembuatan laporan skripsi ini sehingga bisa terselesaikan dengan baik. 2. Ibu Dr. A. Rika Pratiwi, M.Si. sebagai dosen pembimbing I yang telah menyediakan waktu untuk memberikan bimbingan, saran, dan senantiasa berkenan untuk berbagi pengetahuan kepada penulis. 3. Ibu Dr. V. Kristina Ananingsih, S.T., M.Sc. sebagai Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang, serta dosen pembimbing II yang telah menyediakan waktu untuk memberikan bimbingan, saran, dan senantiasa berkenan untuk berbagi pengetahuan kepada penulis.. 4. Papa, Mama, dan kakak - kakak tercinta yang telah memberikan semangat dan dukungan, serta materiil dalam penyusunan laporan skripsi ini. 5. Siti Qolifah, Adheline Taufik, dan Raissa Alda sebagai rekan kerja Penulis yang telah menemani, bekerjasama, dan memberi dukungan semangat dari pembuatan proposal, pelaksanaan penelitian di laboratorium, hingga penyusunan skripsi ini. 6. Ferra, Alin, Ela, Melina, Naomi, Selvi, Vivin, Nadya, Bayu, Budi, Didi, Christian, dan teman – teman Fakultas Teknologi Pertanian angkatan 2012 yang selalu memberikan semangat dan dukungan, serta telah menjadi sahabat terbaik dan iii keluarga baru penulis tidak hanya saat perkuliahan tetapi juga diluar lingkungan perkuliahan. 7. Mas Pri, Mas Soleh, Mbak Agata, dan Mas Lilik selaku laboran Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang atas kesabaran dan kemurahan hati dalam membantu dan membimbing Penulis selama masa penelitian. 8. Seluruh Dosen, Staf Tata Usaha, dan Staf Karyawan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang yang telah membantu dalam kelancaran administrasi, serta memberi dukungan semangat kepada Penulis dalam pelaksanan penelitian di laboratorium maupun dalam penyusunan skripsi. 9. Seluruh pihak yang telah membantu penulis selama masa kuliah dan skripsi yang tidak dapat Penulis sebutkan satu per satu. Penyusunan dan penulisan laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan karena keterbatasan Penulis, di mana hal tersebut bukan merupakan faktor kesengajaan. Oleh karenanya, berbagai kritik dan saran dari para pembaca dan semua pihak sangat Penulis harapkan. Akhir kata, Penulis berharap semoga laporan skripsi ini bermanfaat dan juga dapat memberikan tambahan pengetahuan bagi para pembaca dan pihak yang membutuhkan. Semarang, 24 Mei 2016 Penulis, Melia Ardiani Suganda iv DAFTAR ISI RINGKASAN ....................................................................................................... i SUMMARY ........................................................................................................... ii KATA PENGANTAR .......................................................................................... iii DAFTAR ISI ........................................................................................................ v DAFTAR TABEL ................................................................................................ vii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii 1. PENDAHULUAN ......................................................................................... 1.1. Latar Belakang ....................................................................................... 1.2. Tinjauan Pustaka .................................................................................... 1.2.1. Spirulina platensis ........................................................................ 1.2.2. Tepung beras ................................................................................. 1.3. Tujuan Penelitian ................................................................................... 1 1 2 2 3 6 2. MATERI DAN METODE ............................................................................. 2.1. Tempat dan waktu pelaksanaan ............................................................... 2.2. Rancangan penelitian ............................................................................. 2.3. Materi ...................................................................................................... 2.3.1. Alat ............................................................................................... 2.3.2. Bahan ............................................................................................ 2.4. Metode .................................................................................................... 2.4.1. Pembuatan Adonan Kukus ............................................................ 2.4.2. Uji Stabilitas Warna Adonan Terhadap Cahaya ........................... 2.4.3. Pengujian Interaksi Bahan dalam adonan kukus secara mikroskopik 7 7 7 7 7 8 8 8 8 9 3. HASIL PENELITIAN .................................................................................. 10 4. PEMBAHASAN ........................................................................................... 19 4.1. Kestabilan Warna Adonan Tepung Beras Kukus .................................... 19 4.2. Interaksi pada Adonan Tepung Beras Kukus Secara Mikroskopik ..............22 5. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 5.2. Saran ....................................................................................................... 26 26 26 6. DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 27 7. LAMPIRAN .................................................................................................. 30 v 7.1. Perhitungan laju perubahan nilai lightness, nilai a*, dan nilai b* .......... 7.1.1. Perhitungan laju perubahan nilai lightness.................................... 7.1.1.1. Laju perubahan adonan kukus 60 menit.......................... 7.1.1.2. Laju perubahan adonan kukus 30 menit.......................... 7.1.2. Perhitungan laju perubahan nilai a*.............................................. 7.1.2.1. Laju perubahan adonan kukus 60 menit.......................... 7.1.2.2. Laju perubahan adonan kukus 30 menit.......................... 7.1.3. Perhitungan laju perubahan nilai b* ............................................. 7.1.3.1. Laju perubahan adonan kukus 60 menit.......................... 7.1.3.2. Laju perubahan adonan kukus 30 menit.......................... 7.2.Uji normalitas ......................................................................................... 7.2.1. Normallitas nilai lightness............................................................. 7.2.2. Normalitas nilai b* ....................................................................... 7.3.Uji beda ................................................................................................... 7.3.1. Uji beda nilai lightness ................................................................. 7.3.1.1. Uji beda nilai lightness 60 menit .................................... 7.3.1.2. Uji beda nilai lightness 30 menit .................................... 7.3.2. Uji beda nilai b*............................................................................ 7.3.2.1. Uji beda nilai b* 60 menit .............................................. 7.3.2.2. Uji beda nilai b* 30 menit .............................................. vi 30 30 30 30 31 31 31 31 32 32 32 32 33 33 33 33 34 34 35 35 DAFTAR TABEL Tabel 1. Komposisi kimia Spirulina platensis ............................................................ 2 Tabel 2. Komposisi kimia tepung beras per 100 g bahan ............................................ 3 Tabel 3. Nilai lightness adonan tepung beras kukus dengan waktu pengukusan berbeda pada intensitas cahaya berbeda selama penyimpanan 48 jam .......... 11 Tabel 4. Nilai a* adonan tepung beras kukus dengan waktu pengukusan berbeda pada intensitas cahaya berbeda selama penyimpanan 48 jam ........................ 11 Tabel 5. Nilai b* adonan tepung beras kukus dengan waktu pengukusan berbeda pada intensitas cahaya berbeda selama penyimpanan 48 jam ........................ 11 vii DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Mekanisme reaksi Maillard dalam pembentukan melanoidin ................... Gambar 2. Mekanisme perubahan senyawa pada klorofil ........................................... Gambar 3. Rancangan penelitian ................................................................................. Gambar 4. Bentuk penyimpanan adonan dalam kotak dengan paparan cahaya .......... Gambar 5. Presentase penurunan nilai lightness pada lama penyimpanan 24 jam dan 48 jam ......................................................................................................... Gambar 6. Presentase peningkatan nilai a* pada lama penyimpanan 24 jam dan 48 jam .............................................................................................................. Gambar 7. Presentase peningkatan nilai b* pada lama penyimpanan 24 jam dan 48 jam .............................................................................................................. Gambar 8. Diagram warna adonan kukus pada intensitas cahaya 0 lux ...................... Gambar 9. Penampakan adonan kukus matang, adonan setelah penyimpanan 24 dan 48 jam pada intensitas cahaya 0 lux ........................................................... Gambar 10. Diagram warna adonan kukus pada intensitas cahaya 500 lux ................ Gambar 11. Penampakan adonan kukus matang, adonan setelah penyimpanan 24 dan 48 jam pada intensitas cahaya 500 lux ...................................................... Gambar 12. Diagram warna adonan kukus pada intensitas cahaya 700 lux................. Gambar 13. Penampakan adonan kukus matang, adonan setelah penyimpanan 24 dan 48 jam pada intensitas cahaya 700 lux ...................................................... Gambar 14. Biomassa kering Spirulina platensis dan tepung beras bubuk secara mikroskopik................................................................................................ Gambar 15. Interaksi dalam adonan tepung beras dan air secara mikroskopik............ Gambar 16. Interaksi dalam adonan tepung beras, air, dan Spirulina platensis secara mikroskopik............................................................................................... viii 5 6 7 9 12 12 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18