Optimasi Proses Penepungan Chip Porang (Amorphophallus muelleri Blume) Menggunakan Micro Mill Dengan Siklon Separator.

Witoyo, Jatmiko Eko and Prof. Ir. Simon Bambang Widjanarko,, M.App.Sc, Ph.D. and Dr. Ir. Sudarminto Setyo Yuwono,, M. App.Sc (2021) Optimasi Proses Penepungan Chip Porang (Amorphophallus muelleri Blume) Menggunakan Micro Mill Dengan Siklon Separator. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Chip porang merupakan produk kering dari umbi porang yang memiliki kadar glukomanan dan kadar kalsium oksalat relatif tinggi. Keberadaan kalsium oksalat pada chip porang mengakibatkan aplikasinya sangat terbatas, sehingga proses pemisahan glukomanan dan senyawa non-glukomanan sangat diperlukan untuk menghasilkan tepung porang yang aman untuk dikonsumsi. Proses pemisahan glukomanan dan senyawa glukomanan dari chip porang secara kontinyu dapat dilakukan menggunakan micro mill dibantu dengan siklon separator. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan kondisi optimum laju umpan dan kecepatan aliran udara inlet pada proses penepungan menggunakan micro mill dibantu dengan siklon separator secara kontinyu untuk mendapatkan tepung porang dengan kadar glukomanan, derajat putih, viskositas tinggi, dan rendah kalsium oksalat, dan mengetahui karakteristik fisiko-kimia dan struktural tepung porang optimum hasil penepungan (TPOP). Penelitian ini menggunakan rancangan Central Composite Design- Response Surface Methodology (CCD-RSM), dengan menggunakan 2 faktor, yaitu laju umpan dan kecepatan aliran udara inlet menggunakan micro mill yang dibantu dengan fraksinasi udara menggunakan siklon separator. Range laju umpan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 45 – 55 kg/jam, dan range kecepatan aliran udara inlet berkisar antara 5 - 9 m/s. Respon yang diamati pada penelitian ini adalah kadar glukomanan, derajat putih, viskositas, dan kadar kalsium oksalat. TPOP dilakukan karakterisasi dengan analisa proksimat, kadar pati, kadar amilosa, kadar amilopektin dan analisa struktur, meliputi mikrostruktur, gugus fungsi, ukuran partikel, pola XRD, dan sifat termal. Kondisi optimum didapatkan pada laju umpan sebesar 48,86 kg/jam, dan kecepatan aliran udara inlet sebesar 9 m/s dengan prediksi kadar glukomanan derajat putih, viskositas, dan kadar kalsium oksalat adalah 53,39±0,03 % b.k., 57,03±0,00, 4104,80±1,50 cPs, dan 2,43±0,00%, secara berurutan. Hasil Verifikasi menunjukkan nilai yang tidak berbeda nyata dibandingkan prediksi berdasarkan uji t-berpasangan dengan nilai p-value > 0,05 untuk semua respon, dengan kadar glukomanan sebesar 53,29±0,22 % b.k., derajat putih sebesar 56,90±0,17, viskositas sebesar 4031,30±54,10 cPs, dan kadar kalsium oksalat sebesar 2,45±0,03%. TPOP memiliki kadar glukomanan, derajat putih, viskositas, dan kadar karbohidrat lebih tinggi secara signifikan (p<0,05) dibandingkan tepung porang kasar (TPK), serta memiliki kadar air, kadar protein, kadar pati, kadar amilosa, kadar amilopektin, dan kadar kalsium oksalat lebih rendah secara signifikan (p<0,05), serta kadar lemak dan kadar abu lebih rendah secara tidak signifikan (p>0,05) dibandingkan TPK. Secara struktural, TPOP memiliki permukaan yang lebih bersih dibandingkan dengan TPK berdasarkan analisa mikrostruktur. Gugus fungsi dari TPK dan TPOP tidak mengalami perubahan pola, namun ada perubahan intensitas pada ikatan tertentu. Pola XRD dari kedua tepung memiliki pola yang sama yaitu amorf, dengan 3 puncak utama pada TPK (15,090, 18-230, dan 370), dan 2 puncak utama pada TPOP (210, dan 380). TPK dan TPOP memiliki puncak termal yang hampir sama berdasarkan kurva DSc

English Abstract

Porang chips are dried products from porang tubers, which have relatively high glucomannan and calcium oxalate content. The presence of calcium oxalate on porang chips causes very limited application, so separating glucomannan and non-glucomannan compounds is needed to produce porang flour for safe consumption. The process of separating glucomannan and non-glucomannan compounds from porang chips continuously can be done using micro mill assisted by cyclone separator. The purpose of this study was to obtain optimum conditions of feed rate and inlet air velocity in the process of porang chips milling using micro mill assisted by cyclone separator continuously to obtain porang flour with high of glucomannan content, degree of whiteness, viscosity, and low calcium oxalate, and to determine the physicochemical and structural characteristics of optimum porang flour (OMPF). The design of this study is the Central Composite Design - Response Surface Methodology (CCD-RSM), using two factors, namely the feed rate and inlet air velocity using micro mill assisted by cyclone separator. The feed rate range used in this study is 45-55 kg/h, and the range of inlet air velocity is 5-9 m/s. The responses observed in this study were glucomannan content, degree of whiteness, viscosity, and calcium oxalate content. OMPF was characterized by proximate analysis, starch content, amylose content, amylopectin content, and structural analysis, including microstructure, functional groups, particle size, XRD patterns, and thermal properties. The optimum condition was found at the feed rate of 48.86 kg/h, and inlet air velocity of 9 m/s with predicted glucomannan content, degree of whiteness, viscosity, and calcium oxalate content were 53.39±0.03% d.b., 57.03±0.00, 4104.80±1.50 cPs, and 2.43±0.00%, respectively. Verification outcome showed the results were not significantly different than predicted based on the paired t-test with a p-value> 0.05 for all responses, with glucomannan content of 53.29 ± 0.22% d.b., degree of whiteness of 56.90± 0.17, viscosity of 4031.30 ± 54.10 cPs, and calcium oxalate content of 2.45±0.03%. OMPF had glucomannan content, degree of whiteness, viscosity, and carbohydrate content significantly higher (p <0.05) than crude porang flour (CPF) and had water content, protein content, starch content, amylose content, amylopectin content, and calcium oxalate content significantly lower (p <0.05), as well as fat content and ash content were not significantly (p> 0.05) compared to CPF. Structurally, OMPF had a cleaner surface compared to CPF based on microstructure analysis. The functional group of the CPF and OMPF did not change the pattern, but any intensity changes in certain bonds. The XRD pattern of both porang flour had the same pattern, which is amorphous, with 3 main peaks in CPF (15,090, 18-230, dan 370), and two main peaks at OMPF (210, dan 380). CPF and OMPF had almost the same thermal peak based on the DSC curve

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	0421100001
Uncontrolled Keywords:	micro mill, laju umpan, kecepatan aliran udara inlet, tepung porang, sifat struktural,micro mill, feed rate, inlet air velocity, porang flour, structural properties
Subjects:	300 Social sciences > 338 Production > 338.1 Agriculture
Divisions:	S2/S3 > Magister Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	20 Jul 2022 02:53
Last Modified:	18 Oct 2024 01:29
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/192383

Text 0421100001-Jatmiko Eko Witoyo (1).pdf Download (6MB)

Actions (login required)

View Item