15

III. METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Kegiatan penelitian dilaksanakan mulai bulan Maret sampai bulan Juli 2019.

Tempat pelaksanaan penelitian dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi

Pangan Universitas Muhammadiyah Malang, Laboratorium Biologi Universitas

Muhammadiyah Malang dan Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: neraca analitik (Ohaus Pioneer

PA214), magnetik stirer (Cimarec Thermo), hot plate, spektrofotometer UV-Vis,

desikator, Oven, loyang ukuran (20 x 20 cm), plat kaca, mikrometer sekrup (MDC

25M- Mitutoyo, MFG, Japan), desikator, cawan petri, cabinet dryer, vortex (Maxi

Mix II M37610-33), Mikroskop TM 3000 (Hitachi), force measurement (ZP-

200N), lemari pendingin (Polytron), termometer, cawan porselen, dan alat –alat

gelas.

3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pati jagung dengan

merk Meizena dan jahe merah dari pasar Pujon, gliserol, karagenan, aquades, NaCl,

DPPH, etanol 80%, etanol 98%, HCl 25%, pelarut heksan, NaOH 40%, K2S04 dan

H2S04.

3.3 Rancangan Penelitian

Penelitian yang akan dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak

Kelompok (RAK) Faktorial , yang terdiri atas dua faktor dan masing-masing terdiri

16

dari tiga level. Faktor pertama adalah konsentrasi pati jagung, sedangkan faktor

kedua bubuk jahe.

Faktor 1 : Konsentrasi Pati Jagung (P)

P1 : 2% (b/vtotal)

P2 : 3 % (b/vtotal)

P3 : 4 % (b/vtotal)

Faktor 2 : Konsentrasi Bubuk Jahe (B)

B1 : 0,5 % (b/vtotal)

B2 : 1,0 % (b/vtotal)

B3 : 1,5 % (b/vtotal)

Kombinasi perlakuan (Tc) = 3x3=9, dengan jumlah ulangan minimum perlakuan

(n) adalah:

Tc (n-1) ≥ 15

9 (n-1) ≥ 15

9n ≥ 24

n ≥ 2,6 … dibulatkan menjadi n=3

Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan Analysis of Variant

(ANOVA) dan dilanjutkan uji banding DMRT (Duncan’s Multiple Range Test)

dengan taraf nyata 5% (α=0,05). Setelah itu, dilakukan uji perlakuan terbaik metode

De Garmo.

17

Tabel 2.Desain Eksperimen

Perlakuan :

P1B1 = 2% pati jagung + 0,5 % bubuk jahe (b/vtotal)

P1B2 = 2% pati jagung + 1,0 % bubuk jahe (b/vtotal)

P1B3 = 2% pati jagung + 1,5 % bubuk jahe (b/vtotal)

P2B1 = 3% pati jagung + 0,5 % bubuk jahe (b/vtotal)

P2B2 = 3% pati jagung + 1,0 % bubuk jahe (b/vtotal)

P2B3 = 3% pati jagung + 1,5 % bubuk jahe (b/vtotal)

P3B1 = 4% pati jagung + 0,5 % bubuk jahe (b/vtotal)

P3B2 = 4% pati jagung + 1,0 % bubuk jahe (b/vtotal)

P3B3 = 4% pati jagung + 1,5 % bubuk jahe (b/vtotal)

3.4 Pelaksanaan Penelitian

3.4.1 Pembuatan Bubuk jahe (Zakaria, 2010)

Proses pembuatan bubuk jahe menurut Zakaria (2000) yang dimodifikasi

yaitu rimpang jahe dibersihkan dan dicuci. Setelah itu dipotong kecil-kecil lalu

dikeringkan pada cabinet driyer pada suhu 50°C ± 24 jam atau sinar matahari

Konsentrasi Bubuk Jahe (B)

Konsentrasi

Pati Jagung

(P)

B1

B2

B3

P1 P1B1 P1B2 P1B3

P2 P2B1 P2B2 P2B3

P3 P3B1 P3B2 P3B3

18

sampai mengering kemudian dihaluskan menggunakan blender, kemudian

dilakukan penggayakan 40 mesh dan disimpan pada suhu ruang.

3.4.2 Pembuatan edible film (Amaliya dkk., 2014)

Pembuatan edible film diawali dengan persiapan pati jagung dengan

konsentrasi (2%, 3%, 4%) b/v , bubuk jahe (0,5%, 1%, dan 1,5%) b/v, karagenan

10% b/v , dan gliserol 2% v/v. Kemudian bahan-bahan tersebut disuspensikan

dengan akuades 125 ml. Kemudian bahan-bahan yang telah disuspensikan

dipanaskan dengan hot plate stirrer selama ± 30 menit dengan suhu 85℃. Tuang

adonan ke dalam loyang yang telah dilapisi plat kaca 20cm x 20cm. Pengeringan

dengan cabinet dryer dengan suhu 50℃ selama 24 jam. Setelah kering edible film

didinginkan pada suhu ruang selam 15 menit agar mudah dilepas.

3.5 Prosedur Analisa

3.5.1 Kadar Pati Metode Hidrolisis Asam (AOAC, 1984)

1. Mencuci sampel pati sebanyak 3 g dengan menggunakan 30 ml etanol 80%

secara meserasi selama 15 menit untuk menghilangkan gula-gula sederhana

pada suhu kamar.

2. Menyaring suspense dengan kertas saring dan residu dicuci dengan aquades

sampai volume filtrat mencapai 250 ml. Residu dicuci 5 kali dengan 10 ml

eter untuk menghilangkan lemak.

3. Membiarkan sampel menguapkan eter, kemudian dicuci lagi dengan 150 ml

alkohol 10% untuk membebaskan lebih lanjut karbohidrat yang terlarut.

4. Mengeringkan residu pada kertas saring dengan menggunakan oven pada

suhu 50℃ selama 3-4 jam.

19

5. Sampel bebas lemak dan gula sederhana ini selanjutnya digunakan dalam

analisis kadar total pati.

6. Memasukkan sebanyak 1 g sampel kedalam tabung ulir 50 ml dan

ditambahkan 5 ml HCl 25%.

7. Setelah dihidrolisis selama 2 jam dalam penangas air mendidih, sampel

didinginkan dan dinetralkan dengan NaOH 40% kemudian diencerkan

sampai 500 ml dan disaring.

8. Kadar glukosa lalu ditentukan dengan metode nelson-somogyi untuk

menentukan kadar pati dengan rumus sebagai berikut:

Kadar Pati (%)= BM Pati (mx162)

BM gula (mx180) x kadar gula

3.5.2 Kadar Air (AOAC, 1984)

1. Memanaskan botol timbang selama 15 menit dalam oven kemudinan

diangkat dan didinginkan dalam desikator.

2. Menimbang botol dan dicatat beratnya sebagai botol timbang kosong.

3. Menimbang bahan sebanyak 2 gram dan kemudian dikeringkan dalam oven

pada suhu 100-1050C selama 3-5 jam sampel bahan diangkat dan

didinginkan dalam desikator.

4. Mencatat berat sampel sebagai berat akhir. Kadar air dihitung dengan

rumus :

Kadar air (%) =berat awal − berat akhir

berat akhir x 100%

3.5.3 Analisis Aktivitas Antioksidan (Hidayah, 2013)

a. Pembuatan Larutan DPPH 0,25 mN

1. Kebutuhan serbuk dihitung dengan rumus :

20

Konsentrasi = 𝐦𝐚𝐬𝐬𝐚 (𝐦𝐠)

𝐌𝐫 𝐱 𝐯𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞 (𝐋)

2. Melarutkan serbuk DPPH dengan etanol 98%pada labu ukur 50 ml, hingga

batas tera dan dihomogenkan.

3. Menyimpan larutan DPPH pada kondisi gelap dan tertutup rapat pada

kondisi dingin, serta sesegera mungkin digunakan.

4. Membuat blanko dengan mencampurkan 1 ml larutan DPPH dan 4 ml

etanol.

b. Ekstraksi Bahan Aktif

1. Menghaluskan sampel dengan mortal-martil

2. Menimbang sampel sebanyak 1 g ke dalam tube centrifuge

3. Menambahkan etanol 98% sebanyak 9 ml

4. Mengambil 1 ml larutan DPPH dan dimasukkan dalam tabung reaksi

didiamkan 15 menit

5. Mensentrifugasi sampel selama 10 menit

6. Mengukur absorbansi. Aktivitas antioksidan dihitung dengan rumus :

% Hambatan = 𝑨𝒄𝒐𝒏𝒕𝒓𝒐𝒍−𝑨𝑺𝒂𝒎𝒑𝒆𝒍

𝑨𝒄𝒐𝒏𝒕𝒓𝒐𝒍x100%

Keterangan:

Akontrol =Absorbansi tidak mengandung sampel

Asampel = Absorbansi sampel

3.5.4 Analisis Lemak (AOAC,2003)

Prinsip dari metode soxhlet adalah lemak yang terdapat dalam sampel

diekstrak dengan menggunakan pelarut non polar.

1. Mengoven Labu lemak yang akan digunakan selama 30 menit pada suhu

100 - 105°C

21

2. Mendinginkan labu lemak didalam desikator untuk menghilangkan uap air

dan ditimbang (A)

3. Menimbang sampel sebanyak 2 g (B) kemudian dibungkus dengan kertas

saring ditutup dengan kapas bebas lemak dan dimasukkan ke dalam sokhlet

yang telah diubungkan dengan labu lemak yang telah dioven dan diketahui

bobotnya.

4. Menuangkan pelarut heksan sampai sampel terendam dan dilakukan refluks

atau ekstraksi selama 5i6 am atau sampa pelarut lemak yang turun ke labu

lemak berwarna jernih.

5. Menyuling dan menampung pelarut lemak yang telah digunakan

6. Mengoven ekstrak lemak yang ada dilabu lemak dalam suhu 100 - 105°C

selama 1 jam.

7. Mendinginkan Labu lemak dalam desikator dan ditimbang (C).

3.5.5 Analisis Serat (Sudarmadji, dkk., 1989)

1. Memasukkan sampel sebanyak 2 g ke dalam labu Erlenmeyer 500ml.

2. Menambahkan 200 ml H2SO4 0,255 N dan ditutup dengan pendingin balik.

3. Mendidihkan selama 30 menit dan kadang kala digoyang- goyangkan.

4. Menyaring suspensi dan residu yang tertinggal didalam erlenmeyer dan

dicuci dengan aquadest mendidih melalui kertas saring sampai air cucian

tidak bersifat asam ( uji dengan kertas indikator pH).

5. Memindahkan residu diatas kertas saring kembali secara kuantitatif ke

dalam erlenmeyer dengan menggunakan spatula. Sisanya dicuci dengan

NaOH 0,313 N sebanyak 200 ml sampai semua residu masuk kedalam

erlenmeyer. Dididihkan dengan pendingin balik selama 30 menit.

22

6. Menyaring melalui kertas saring yang telah diketahui beratnya setelah

dikeringkan, sambil dicuci berturut- turut dengan larutan K2SO4 10%

aquadest mendidih, dan alkohol masing – masing sebanyak 15 ml.

7. Mengeringkan kertas saring beserta isinya pada suhu 105°C sampai berat

konstan (1-2 jam).

8. Mendinginkan dalam desikator dan ditimbang dengan mengurangkan berat

kertas saring yang digunakan. Kadar serat kasar dapat dihitung dengan

rumus :

kadar serat (%) = berat kertas saring + serat (g) – berat kertas saring (g)

berat sampel awal (g)

3.5.6 Analisis Ketebalan (ASTM, 1997)

Pengukuran ketebalan edible film komposit dilakukan dengan

menggunakan micrometer manual dengan ketelitian 0,001mm.

1. Menyiapkan 5 titik pada edible film

2. Mengukur titik yang telah disiapkan.

3. Merata-rata hasil dari masing-masing titik.

3.5.7 Analisis transparansi (Bao et al., 2009)

Transparansi edible film diukur dengan menggunakan spectrophotometer

pada panjang gelombang (λ) 546 nm. Transparansi film diukur menggunakan

metode Bao et al., (2009) dalam Al-Hassan dan Norziah (2012) yaitu :

1.7 Memotong edible film yang telah diketahui ketebalannya (x mm)

secukupnya

2.7 Memasukkan ke dalam sel uji dengan absorbansi (A 546) dicatat

menggunakan UV-Vis spectrophotometer (Shimadzu, Japan).

23

3.5.8 Analisis Tensile Strength dan Elongasi (Cuq, 1996)

Cara mengetahui tensile strength dan elongasi edible film dilakukan

dengan menggunakan alat Imada Force Measurement tipe ZP-200N. Menurut Cuq

(1996) , dengan mengikuti prosedur kerja alat maka akan mendapatkan data untuk

tensile strength dan elongasi edible film. Dari alat tersebut akan didapatkan data

untuk gaya (force) yang diperlukan untuk memutuskan edible film dan

perpanjangan edible film sampai edible film tersebut putus (Almurdani, 2013).

Berikut ini adalah rumus untuk menghitung tensile strength dan elongasi edible film

Tensile strength (𝑵𝒄𝒎𝟐) =⁄

𝑮𝒂𝒚𝒂

𝑺𝒂𝒕𝒖𝒂𝒏 𝑳𝒖𝒂𝒔 (𝒄𝒎𝟐)

Elongasi (%) = 𝒑𝒆𝒓𝒑𝒂𝒏𝒋𝒂𝒏𝒈𝒂𝒏 𝒆𝒅𝒊𝒃𝒍𝒆 𝒇𝒊𝒍𝒎 (𝒄𝒎)

𝒑𝒂𝒏𝒋𝒂𝒏𝒈 𝒆𝒅𝒊𝒃𝒍𝒆 𝒇𝒊𝒍𝒎x 100%

3.5.9 Analisis kelarutan dalam air (Colla et al., 2006)

Kelarutan film dalam air diukur sebagai persen berat kering film yang telah

dilarutkan dalam air selama 24 jam (Bertuzzi dkk., 2007). Kelarutan film ditentukan

menggunakan metode Colla et al., (2006) yang dimodifikasi dalam Chiumarelli dan

Hubinger (2012).

1. Memotong edible film dengan ukuran 1x1

2. Menimbang berat awal edible film

3. Menyiapkan aquadest 15 ml

4. Merendam edible film pada aquadest selama 10 menit

5. Mengangkat dan mengeringkan dalam oven selama 24 jam

6. Menimbang berat akhir. Kelarutan dalam air diukur dengan rumus :

Kelarutan : 𝑨

(𝒃𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒂𝒘𝒂; −𝒃𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒂𝒌𝒉𝒊𝒓 )x 100%

24

3.5.10 Analisis Laju Transmisi Uap Air (Marseno, 2000)

Analisis laju transmisi uap diukur menggunakan metode Marseno (2000)

,yaitu:

1. Memotong Edible film berdiameter ± 5x5 cm

2. Meletakkan diantara dua wadah (minuman gelas). Wadah 1 diisi larutan

garam dan wadah ke 2 diberi silika gel yang telah diketahui beratnya

(konstan).

3. Mendiamkan selama 7 hari dan dihitung berat selama 7 hari kemudian

dirata-rata.

4. Mencari slope berupa koefisien regresi dari berat selama 7 hari. Transmisi

uap air dihitung dengan rumus :

Transmisi Uap Air = (𝐒

𝑨) : 24

Dimana: W = slope A = luas area film (m2)

3.5.11 Analisis permukaan (Liu, 2007)

Analisis permukaan edible film dilihat menggunakan Tabletop Microscope

TM 3000 (Hitachi, Japan).

1. Memotong edible film 5x5 cm

2. Menempelkan sampel pada spesimen

3. Memasukkan kedalam set holder

4. Menempatkan pada tempat sampel

5. Mengamati gambar topografi

6. Mengatur perbesaran 1500x

25

3.6 Analisis Data

Pengolahan data pada penelitian ini akan dilakukan dengan menggunakan

Microsoft Excel, dengan menggunakan analisis ragam (ANOVA) pada taraf 5%.

Selanjutnya bila terjadi beda nyata atau interaksi pada masing-masing perlakuan

maka data yang sudah diperoleh akan dilanjutkan dengan uji pembeda

menggunakan uji DMRT (Duncan’s Multiple Range Test) pada taraf 5%, dan

perlakuan terbaik ditentukan dengan metode uji efektivitas De Garmo, dkk., (1984).

3.7 Uji Efektivitas (De Garmo, dkk., 1984)

1. Mengurutkan variabel menurut prioritas dan kontribusi terhadap hasil.

2. Memberikan bobot nilai pada masing-masing variabel sesuai kontribusinya

dengan angka relative 1-0.

3. Menentukan bobot normal masing-masing variabel dengan rumus :

BN ; 𝐵𝑉

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐵𝑉

Dimana : BV = Bobot Variabel

4. Mengelompokkan variabel menjadi 2 kelompok :

a. Terdiri dari variabel yang semakin besar dan reratanya semakin baik

b. Terdiri dari variabel yang semakin rendah dan reratanya semakin buruk

5. Menentukkan nilai efektivitas, dengan rumus :

NE : 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑎𝑘𝑢𝑎𝑛−𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑡𝑒𝑟𝑗𝑒𝑙𝑎𝑘

𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑡𝑒𝑟𝑏𝑎𝑖𝑘−𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑡𝑒𝑟𝑗𝑒𝑙𝑒𝑘

6. Menghitung nilai hasil masing- masing variabel, dengan rumus :

NH : BN x NE

Dimana : BN = Bobot Nilai Ne = Nilai Efektivitas

7. Menjumlahkan nilai hasil dari semua variabel.

26

8. Menentukan perlakuan terbaik dari perlakuan yang memiliki nilai hasil

tertinggi.

27

Gambar 1.Diagram Alir Pembuatan Jahe Bubuk Termodifikasi

(Zakaria, 2000)

Keterangan :

= Proses = Bahan Tambahan

= Output/Input = Modifikasi

Pengupasan

Pencucian

Pengecilan ukuran

2 mm

Pengeringan

T =60°C t= 24 jam

Penghalusan

Pengayakan 40 mesh

mesh

Jahe bubuk

Analisa:

1. Kadar Pati

2. Aktivitas

antioksidan

3. Kadar air

4. Kadar lemak

5. Kadar serat

Kulit

Air Air + kotoran

Rimpang jahe

merah

28

Keterangan :

= Proses = Bahan Tambahan

= Output/Input

Pati Jagung

Pencampuran

Pemanasan

T= 85°C t= 30 menit

Penurunan suhu

T= 37°C

Edible film

Aquadest 125

ml karagenan

0,2 % b/v dan

gliserol 2%

v/v

Bubuk jahe

dengan

variasi :

0,5%, 1%,

dan 1,5%

Pengeringan

T=50°C t=24 jam

Analisa:

1. Laju transmisi

uap

2. Transparansi

3. Ketebalan

4. Tensile

strength dan

elongasi

5. Kelarutan

dalam air

6. Permukaan

7. Aktivitas

antioksidan

Pati

Jagung

2%, 3%

dan 4%.

Gambar 2.Diagram Alir Pembuatan Edible film (Amaliya,2014)

29