Bab Iii Dewi.docx

BAB I PENDAHULUAN

I.I

Latar Belakang Pohon kelor (Moringa Oleifera) adalah salah satu tanaman yang paling

luar biasa pernah ditemukan. Hal ini mungkin terdengar sensasional, namun faktanya memang kelor terbukti secara ilmiah merupakan sumber gizi berkhasiat obat yang kandungannya di luar kebiasaan kandungan tanaman pada umumnya. Sehingga kelor diyakini memiliki potensi untuk mengakhiri kekurangan gizi, kelaparan, serta mencegah dan menyembuhkan berbagai penyakit di seluruh dunia (krisnadi, 2010). Kelor merupakan tanaman yang kaya nutrisi karena mengandung banyak vitamin, mineral, anti-oksidan, dan asam amino esensial. Daun kelor telah dikenal di seluruh dunia sebagai tanaman bergizi dan WHO telah memperkenalkan kelor sebagai salah satu pangan alternatif untuk mengatasi masalah gizi (malnutrisi) (Broin, 2010). Budidaya daun kelor di dunia internasional merupakan program yang sedang digalakan. Terdapat beberapa julukan untuk pohon kelor, di antaranya The Miracle Tree, Tree for Life, dan Amazing Tree. Julukan tersebut muncul karena bagian pohon kelor mulai dari daun, buah, bijih, bunga, kulit batang, hingga akar memiliki manfaat yang luar biasa. Beberapa penelitian mengungkapkan beberapa manfaat dari daun kelor diantaranya daun kelor sebagai anti anemia (Oduro, dkk., 2008), daun dan batang kelor dapat digunakan sebagai penurun tekanan darah tinggi dan obat diabetes (Giridhari, dkk., 2011), dan kulit dari pohon kelor sebagai obat radang usus besar (Fuglie, 2001).

Di Indonesia sendiri pemanfaatan kelor masih belum banyak diketahui, umumnya hanya dikenal sebagai salah satu menu sayuran. Selain dikonsumsi langsung dalam bentuk segar, kelor juga dapat diolah menjadi bentuk tepung atau powder yang dapat digunakan sebagai bahan fortifkan untuk mencukupi nutrisi

pada berbagai produk pangan. Tepung daun kelor juga dapat ditambahkan untuk setiap jenis makanan sebagai suplemen gizi (Prajapati, dkk., 2003). Proses pengolahan daun kelor menjadi tepung akan dapat meningkatkan nilai kalori, kandungan protein, kalsium, zat besi dan vitamin A. Hal ini disebabkan karena pada saat proses pengolahan daun kelor menjadi tepung akan terjadi pengurangan kadar air yang terdapat dalam daun kelor (Dewi, dkk., 2016). Untuk mempertahan agar kandungan nutrisi dalam daun kelor tidak hilang maka dalam proses pengeringan daun digunakan metode pengeringan beku, dimana daun kelor akan dibekukan secara mendadak dengan menggunakan nitrogen cair. Pada umumnya nitrogen cair mempunyai titik didih -1960C-2090C, namun disini kami menggunakan nitrogen cair pada suhu -70oC.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1

Pendekatan Desain Fungsional Pada pendekatan rancang bangun alat pengering tipe rotary freeze drying yang terdiri dari beberapa komponen dengan fungsinya masing-masing yaitu : 1) Control Panel Untuk mengoperasikan dan mengontrol laju putaran pada alat pengering. 2) Tutup Tangki Pengering Sebagai tempat masuknya daun kelor ke dalam tangka pengering. 3) Fan untuk membuat aliran gas kontinu seperti udara. 4) Drying Room Sebagai tempat terjadinya proses peneringan daun kelor. 5) Jacket

Untuk menahan suhu pada bahan (daun kelor) tetap dalam keadaan dingin atau beku. 6) Motor Penggerak Untuk menggerakkan spin, sehingga terjadinya putaran pada drying room (keranjang bahan) untuk proses pengeringan.

3.2

Pendekatan Desain Struktural

3.2.1

Gambar Desain Mesin Pengering Tipe Rotary Freeze Drying

8

1 2

6

7

4

3

5

Gambar 2 Skema Susunan Alat Pengering Tipe Rotary Freeze drying

1. Tutup alat pengering 2. Fan 3. Drying room (keranjang bahan) 4. Jacket 5. Motor penggerak 6. Spin 7. Control panel 8. Cerobong udara

3.2.2

3.2.3

Spesifikasi alat pengering Rotary Preeze Drying 1) Bentuk Tangki

= Bulat Silinder

2) Tinggi Tangki

=

3) Tebal Tangki

=

4) Panjang Tutup Tangki

=

5) Lebar Tutup Tangki

=

6) Bahan

= Stainless stell

7) Diameter Cerobong Udara

=

8) Tebal Jaket

=

Spesifikasi Fan

3.3

Pertimbangan dan Percobaan

3.3.1

Waktu dan Tempat Pelaksanaan Pelaksanaan persiapan bahan baku, pembuatan alat, dan penelitian dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai dengan bulan Juli 2019 di Laboratorium Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

3.3.2

Alat dan Bahan yang digunakan

3.3.2.1 Alat yang digunakan Rotary freeze drying, neraca analitik, bejana, beaker glass 250ml, Ayakan 150mesh, Crusher, mortar dan alu, spatula, pengaduk, kaca arloji, HPLC, spektrofotometer GC. 3.3.2.2 Bahan yang digunakan Daun kelor, aquadest, bahan kimia (Benzene, H2SO4, NaOH 40%, HCl 0,05N, metil-orange, metil-red dan larutan DPPH (2,2-diphenyl-1-1pycrilhirazyl0,002%)).

3.3.3

Blok Diagram Pembuatan dan Pengujian Alat Pengering Tipe Rotary Freeze Drying Dalam penelitian rancang bangun alat pengeringan beku rotary. Variabel

penelitian yang akan diambil terdiri dari variabel tetap dan tak tetap. Variable tetap diantaranya adalah arus suplai listrik, kecepatan udara (volume udara), dan bahan baku (daun kelor), sedangkan variable tak tetapnya adalah waktu pengeringan dan suhu pengeringan (operasi).

Start

Rotary Freeze Drying

-

Studi Literatur Jurnal Text Book

Rancang Alat

Pembuatan Alat

Siap

Pengujian Alat

Pengeringan daun kelor

Layak

No

Yes

Persiapan Alat untuk Pembuatan Tepung Daun Kelor

Selesai

Gambar 3 Blok Diagram Pembuatan dan Pengujian Alat

Daun Kelor Analisa awal: - Kadar Nutrisi - Aktivitas Antioksidan

Air

Pencucian

Air + Kotoran

Penyaringan

Didinginkan pada suhu ruang 1-2jam ± ± Type equation here. Dibekukan pada suhu -400C

Pengeringan dengan (Rotary Freeze Drying)

-

Data Penghancuran Pengayakan 150mesh

Tepung Data : uji kandungan nutrisi tepung dan kekuatan aktivitas antioksidan.

Data

Analisis Data

Selesai

Data Laju pengeringan Berat awal umpan Berat akhir umpan Suhu umpan masuk dan umpan keluar Suhu udara masuk dan udara keluar

Gambar 4 Diagram Alir Proses Pembuatan Tepung Daun Kelor 3.4

Prosedur Percobaan

3.4.1

Pembuatan Alat Rotary Freeze Drying -

Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan untuk membuat tangki alat rotary freeze drying.

-

Membuat penyangga tangki alat pengering pada bagian bawah tangka untuk membuat tangka berdiri tegak dengan memotong besi siku.

-

Memasang roda pada dudukan alat rotary freeze drying agar mudah dipindahkan.

3.4.2 Prosedur Pengujian Rancang Bangun Alat Pengering Beku Rotari -

Menyiapkan daun kelor 1-2kg kemudian mengatur kecepatan udara masuk dan kecepatan spin, jika daun kering berarti alat layak digunakan.

-

Menyiapkan daun kelor sebanyak 1kg, 2kg dan 2,5kg kemudian memasukkannya ke dalam tangki pengering.

-

Mengatur kecepatan spin dan kecepatan udara dengan mengatur pada motor penggerak dan control panel.

-

Melihat kondisi daun kelor bisa dikeringkan artinya layak digunakan.

-

Mencatat berapa kecepatan udara dan kecepatan spin yang digunakan untuk waktu 18jam berputar.

3.4.3

Prosedur Persiapan Bahan Baku -

Menyiapkan daun kelor.

-

Mencuci daun kelor hingga bersih.

-

Meniriskan daun kelor.

-

Mengeringkan daun kelor pada suhu kamar (jangan terkena sinar matahari).

3.4.4

Prosedur Pembuatan Bubuk Kopi Biji Rambutan -

Menimbang daun kelor sebanyak 1kg.

-

Membekukan daun kelor pada suhu -400C sampai -500C

-

Mengeringkan dengan alat rotary freeze drying selama 18jam dengan variasi kecepatan putaran yang berbeda.

-

Mencatat data-data yang diperlukan seperti suhu umpan, berat umpan dan bentuk fisik umpan.

-

Menghancurkan hasil pengeringan menjadi dalam bentuk bubuk menggunakan mesin penggiling.

-

3.4.5

Mencatat data.

Analisa Kandungan Nutrisi

3.4.5.1 Analisa Kadar Air Pengujian kadar air dilakukan dengan metode gravimetri. Analisa gravimetri merupakan bagian utama dari kimia analitik. Langkah pengukuran pada cara gravimetri adalah dengan pengukuran berat. Analit secara fisik dipisahkan dari semua komponen lainnya dari contoh maupun dari solventnya. Pengendapan merupakan teknik yang secara luas digunakan untuk memisahkan analit dari gangguan-gangguan.(A.LUnderwood:1981). Cara gravimetric dapat dibandingkan terhadap terhadap tehnik lain secara menguntungkan dipandang dari ketelitiannya yang dapat dicapai. Jika analit merupakan suatu kontituen utama (> 1% contoh), ketelitian dari beberapa bagian per seribu dapat diharapkan jika tidak terlalu kompleks. Jika analit ada dalam keadaan minoritas atau jumlah runut (kurang dari 1%), suatu contoh gravimetric biasanya tidak digunakan. (Underwood, 1980). Bagian terbesar dari penentuan secara analisa gravimetri meliputi transformasi unsuratau radikal ke senyawa murni stabil yang dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapatditimbang dengan teliti.Berat unsur dihitung berdasarkan rumus senyawa dan berat atomunsur-unsur yang menyusunnya.pemisahan unsur-unsur atau senyawa yang dikandung dilakukan dengan beberapa cara seperti: metode pengendapan,metode

penguapan,metode elektroanalisis, atau berbagai macam metode lainnya (S.M. Khopkar, 1990). Prinsip penentuan kadar air metode gravimetri oven dalam SNI 01 – 4493 -1998 yaitu pengukuran kandungan air secara gravimetri dengan cara menguapkan air yang ada dalam bahan dengan jalan pemanasan, kemudian bahan ditimbang sampai berat konstan yang berarti semua air sudah diuapkan. Pada metode ini bahan dipanaskan pada suhu tertentu hingga semua air menguap yang ditunjukkan oleh kehilangan berat bahan yang konstan saat suhu tertentu. Prinsip metode ini adalah selisih berat bahan sebelum dan sesudah dipanaskan menunjukkan kadar air bahan. Metode ini dapat digunakan untuk semua produk pangan, kecuali produk yang mengandung komponen senyawa “volatile” (mudah menguap) atau produk yang terdekomposisi atau rusak pada pemanasan 100oC (AOAC,1995). Cara kerja metode ini, yaitu cawan kosong dipanaskan dalam oven pada temperatur 1050C selama 30menit, didinginkan dalam eksikator selama 15menit, lalu ditimbang (W0). Kemudian sampel sebanyak 2gram dimasukan pada cawan yang telah diketahui bobotnya, ditimbang (W1), lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 1050C selama 3jam, didinginkan dalam desikator selama 15-30menit, kemudian cawan dan isinya ditimbang dan dikeringkan kembali selama 1jam, serta didinginkan didalam desikator, ditimbang kembali (W2). Kandungan air dihitung dengan rumus : Kadar air (%) =

𝑊1 − 𝑊2 𝑊1 − 𝑊0

x 100

Dimana : W0 = berat cawan kosong W1 = berat cawan + sampel awal (sebelum pemanasan dalam oven) W2 = berat cawan + sampel awal (setelah pendinginan dalam desikator) 3.4.5.2 Analisa Kadar Protein Untuk menghemat pemakaian reagensia, dikembangkan alat destilasi mikro secara khusus yaitu analisis kadar protein dengan menggunakan metode Kjeldahl Mikro. Kjeldahl ditemukan oleh Johan kjeldahl asal Denmark tahun

1883. Dengan metode ini diperlukan sampel tepung daun kelor sebanyak 0,1 gram sampai 0,2 gram, asam sulfat pekat sebanyak 3 ml, larutan NaOH 40% sebanyak 15 ml. Distilat yang diperlukan sebanyak 15-20 ml. Metode Kjeldahl Mikro menggunakan larutan asam borat 4% sebagai penampung distilat dan larutan HCl 0,05 N untuk mentitrarnya, dengan indikator campuran metil-orangemetil red atau metil merah-brom (cresol green) .

Reaksi distilasi :

HBO3 + NH4OH

NH4BO3 + H2O

Titrasi balik

HCl

HBO3 + NH4Cl

:

+ NH4BO3

Distilasi diakhiri bila semua NH4OH atau NH3 telah terdistilasi atau tetesan distilat tidak bersifat basis lagi. Distilat dititrasi dengan larutan standar HCl 0,05 N. 3.4.5.3 Analisa Kadar Lemak Dalam melakukan analisis kandungan lemak dalam tepung tanaman daun kelor dapat dilakukan dengan cara ektraksi sampel bahan kering menggunakan solven non polar (benzen, petroleum-ether, dietil-ether, hexan dan khloroform) menguapkan solven dari extrak dan dilanjutkan penimbangan residunya, disini menggunakan metode ekstraksi soxhlet mikro. Prosedur Kerja Ekstraksi Soxhlet Mikro 1.

Timbang tepung 1 – 2gram, kemudian masukkan dalam tabung Extraksi Soxhlet

2.

Pasang tabung extraksi pada alat distilasi Soxhlet mikro dengan solven Benzen sebanyak 10ml, didistilasi selama kurang lebih 4jam.

3.

Benzen yang telah mengandung lemak atau minyak dipindahkan ke dalam gelas kimia yang sudah diketahui beratnya, kemudian solven diuapkan dengan menggunakan hot plate dan selanjutnya dikeringkan dalam oven 100 oC sampai beratnya konstan

4.

Berat residu dalam gelas kimia ditimbang sebagai berat lemak.

3.4.5.5 Analisa kekuatan aktivitas antioksidan Uji aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode DPPH (2,2-diphenyl-1pycrilhirazyl). Metode aktivitas antiradikal bebas DPPH merupakan metode terpilih untuk menapis aktivitas antioksidan bahan alam (Molyneux, 2004 ; Luo, dkk., 2002 ; Leong dan Shui, 2002 ; Okawa, dkk., 2001 ; Santosa, dkk., 1998). Digunakan metode ini karena sederhana, cepat dan mudah untuk penapisan aktivitas penangkal radikal beberapa senyawa, selain itu metode ini terbukti akurat, efektif dan praktis (Molyneux, 2004).

Prosedur Kerja Analisa kekuat an aktivit as ant ioksidan 1.

Melarutan 2 mg DPPH dengan methanol ke dalam labu ukur 100 ml (homogenkan hingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 0,002%) (Molyneux, 2004)

2.

Campurkan 2 ml methanol dengan 2 ml larutan DPPH 0,002% kedalam tabung reaksi (homogenkan dan diinkubasi pada suhu ruang selama 30 menit dalam ruang gelap).

3.

Ukur serapan larutan menggunakan spektrofotometer UV-Vis (serapan diukur pada panjang gelombang 517 pada spektrofotometer UV-Vis Perkin Elmer Lambda 25). Pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali.

4.

Gunakan asam askorbat (konsentrasi 0,5; 1; 2; 4; 8 ppm) dengan perlakuan yang sama dengan sampel uji.

5.

Menghitung inhibisinya dengan rumus

6.

%inhibisi =

7.

Ket :

𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜−𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜

x 100%

Absorban blanko = absorban plarut + DPPH Absorban sampel = absorban plarut + DPPH + sampel

8.

Hasil perhitungan dimasukkan kedalam persamaan regresi dengan konsentrasi ekstrak (ppm) sebagai absis (sumbu X) dan nilai %inhibisi antioksidan sebagai koordinat (sumbu Y).