Hadriati, Deviana and M.App.Sc., Prof. Dr. Ir. Harijono and STP., MP., M.Sc., Dr. Siti Narsito Wulan (2023) Keragaman Komposisi Endosperma Biji Asam (Tamarindus indica) di Indonesia serta Karakteristik Ekstrak Kasar dan Murni Parsial Gum Biji Asam. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Tanaman asam jawa merupakan tanaman yang dapat tumbuh diberbagai wilayah di Indonesia. Bagian yang sering dimanfaatkan dari tanaman asam jawa adalah bagian pulp buah dan menghasilkan produk samping biji asam. Biji asam selama ini masih menjadi limbah industri buah asam yang kurang dimanfaatkan. Asal tanaman asam jawa yang beragam dipastikan memiliki karakteristik yang bervariasi pada setiap bagiannya termasuk biji asam. Di sisi lain, biji asam dilaporkan mengandung gum berupa polisakarida larut air non pati yang dapat digunakan sebagai pengental, pembawa obat, pengemulsi, dan pembentuk gel pada industri pangan, kosmetik, farmasi, dan obat-obatan. Permasalahan yang terjadi pada ekstraksi gum dari biji asam, yaitu gum yang dihasilkan memiliki tingkat kecerahan yang rendah sehingga warnanya cenderung kuning kecokelatan dan kegunaannya menjadi terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan karakteristik endosperma biji asam dari segi komposisi gizi dari berbagai wilayah di Indonesia, mengevaluasi karakteristik fisiko-kimia dan fungsional gum biji asam yang diperoleh dari ekstraksi menggunakan larutan asam sitrat yang dicampur Na-metabisulfit pada berbagai tingkatan kadar dan lama proses yang berbeda, serta membandingkan karakteristik fisiko-kimia dan fungsional antara gum biji asam kasar dan yang dimurnikan parsial melalui deproteinasi. Tahapan penelitian ini meliputi karakterisasi keragaman komposisi gizi endosperma biji asam dari daerah yang berbeda, persiapan bahan baku biji asam, ekstraksi gum endosperma biji asam (TKP) dengan larutan campuran asam sitrat dan natrium metabisulfit menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RALF) dengan faktor konsentrasi Na-metabisulfit (0,1; 0,2; 0,3 %b/v) dan lama waktu ekstraksi (30, 40, dan 50 menit) serta pemurnian parsial gum perlakuan terpilih menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan faktor jenis perlakuan ekstraksi sebelum pemurnian parsial. Pengamatan yang dilakukan meliputi analisa proksimat, analisa rendemen, warna, viskositas, total karbohidrat larut air, kelarutan, water holding capacity, oil holding capacity, swelling index, kemampuan dan stabilitas emulsi, kapasitas dan stabilitas buih. Sementara itu, pada ekstrak murni parsial dilakukan pengamatan kristalinitas menggunakan XRD dan gugus fungsi menggunakan FTIR. Data yang diperoleh dianalisa sidik ragam (ANOVA) menggunakan software Minitab 17 dan kemudian dilanjutkan dengan uji DMRT (α=0,05). Pemilihan perlakuan terpilih dilakukan dengan menggunakan metode technique for order performance by similarity to ideal solution (TOPSIS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa asal daerah memberikan pengaruh nyata terhadap komposisi gizi endosperma biji asam (α=0,05). Kandungan karbohidrat tertinggi terdapat pada endosperma biji asam yang berasal dari Banyuwangi, yaitu 66,54±0,47%. Selain itu, pada kadar air 10%, biji asam yang berasal dari Banyuwangi memiliki kandungan protein kasar 14,63±0,07%; kadar abu 2,37±0,06%; lemak kasar 4,84±0,42%; dan serat kasar 1,87±0,10%. Pada tahap ekstraksi gum, konsentrasi Na-metabisulfit memberikan pengaruh nyata terhadap rendemen, nilai L, dan nilai a ekstrak kasar gum biji asam. Lama waktu ekstraksi memberikan pengaruh nyata terhadap nilai total karbohidrat terlarut ekstrak kasar gum biji asam. Interaksi konsentrasi Na-metabiulfit dan lama waktu ekstraksi berpengaruh nyata terhadap nilai viskositas ekstrak kasar gum biji asam. Perlakuan terbaik yang dipilih sebagai pengental dan pengemulsi berturut-turut adalah perlakuan dengan lama waktu fermentasi 30 menit dan konsentrasi Na-metabisulfit 0,1% serta 50 menit dengan konsentrasi Na-metabisulfit 0,2%. Kedua perlakuan terbaik tersebut memiliki residu sulfit sebanyak 93,27±0,05 dan 213,39±0,02 ppm. Pada tahap pemurnian parsial, jenis perlakuan ekstraksi sebelum pemurnian parsial memberikan pengaruh nyata terhadap rendemen, nilai L, nilai a, nilai b, viskositas, swelling index, WHC, kelarutan, kapasitas dan stabilitas buih, serta kemampuan dan stabilitas emulsi. Hasil analisa FTIR menunjukkan gugus fungsi yang terdeteksi antara ekstrak kasar dan murni parsial tidak jauh berbeda, yaitu pada bilangan gelombang 3348–3377, 2928–2936, 1658-1660, 1547-1546, 1243-1240, 1414-1413, 1043-1156; dan 800-1200 cm-1. Hasil analisa XRD, difraktorgram pada sampel ekstrak kasar hasil ekstraksi menggunakan pelarut akuades pada 2θ=20,19; pada sampel ekstrak kasar menggunakan pelarut campuran yang mengandung Na-metabisulfit 0,2% selama waktu ekstraksi 50 menit pada 2θ=20,03. Ekstrak kasar maupun ekstrak murni parsial gum biji asam, keduanya memiliki potensi untuk diaplikasikan sebagai bahan tambahan pangan seperti pengental, penstabil, atau bahan pengisi.
English Abstract
Tamarind plant is a plant that can grow in various regions in Indonesia. The part often used from the tamarind plant is the fruit's pulp and produces tamarind seed by-products. So far, tamarind seeds still need to be utilized in tamarind fruit industry waste. The origin of the various tamarind plants certainly has varying characteristics in each part, including the tamarind seeds. On the other hand, tamarind seeds are reported to contain gum in the form of non-starch water-soluble polysaccharides that can be used as thickeners, drug carriers, emulsifiers, and gel formers in the food, cosmetic, pharmaceutical, and drug industries. Problems that occur in the gum extraction from tamarind seeds, the gum produced has a low brightness level, so the colour tends to be yellow-brown, and its use is limited. This study aims to compare the endosperm characteristics of tamarind seeds in terms of nutritional composition from various regions in Indonesia and evaluate their physicochemical and functional characteristics. Tamarind seeds gum obtained from extraction using citric acid solution mixed with Na-metabisulfite at various levels of concentration and different processing times, as well as comparing the physicochemical and functional characteristics between gum coarse and partially purified tamarind seeds by deproteinization. The stages of this research included the characterization of the diversity of the endosperm nutritional composition of tamarind seeds from different regions. Then preparation of tamarind seed raw materials, extraction of gum endosperm of tamarind seeds (TKP) with a mixed solution of citric acid and sodium metabisulfite using a Completely Randomized Factorial Design (RFD) with a concentration factor of Na-metabisulfite (0.1; 0.2; 0.3%w/v) and extraction time ( 30, 40, and 50 minutes) as well as partial purification gum. The selected treatment used a completely randomized design (CRD) with the extraction treatment type factor before partial purification. Observations included proximate analysis, yield analysis, colour, viscosity, total water-soluble carbohydrates, solubility, water-holding capacity, oil-holding capacity, swelling index, emulsion ability and stability, foam capacity and stability. Meanwhile, the partial pure extract was observed for crystallinity using XRD and functional groups using FTIR. The data were analyzed for variance (ANOVA) using Minitab 17 software and then continued with the DMRT test (a= 0.05). The selected treatment was selected using the method technique for order performance by similarity to the ideal solution (TOPSIS). The results showed that regional origin significantly affected the nutritional composition of tamarind seed endosperm (a= 0.05). The highest carbohydrate content was found in the endosperm of tamarind seeds from Banyuwangi, which was 66.54±0.47%. In addition, at a water content of 10%, the tamarind seeds from Banyuwangi have a crude protein content of 14.63±0.07%, ash rate of 2.37±0.06%, crude fat of 4.84±0.42%, crude fibre 1.87±0.10%. At the gum extraction stage, the Na-metabisulfite concentration significantly affected the yield, L value, and value of the crude extract of tamarind seed gum. The length of extraction time significantly affected the total dissolved carbohydrate value of the crude extract of tamarind seed gum. The interaction of Na-metabisulfite concentration and extraction time significantly affected the viscosity value of the crude extract of tamarind seed gum. The best treatment chosen as a thickener and emulsifier were treatments with a fermentation time of 30 minutes and 0.1% Na-metabisulfite concentration and 50 minutes with 0.2% Na-metabisulfite concentration. The two best treatments had 93.27 sulfite residues±0.05 and 213.39±0.02 ppm. At the partial purification stage, the type of extraction treatment prior to partial purification significantly affects the yield, L value, a value, b value, viscosity, swelling index, WHC, solubility, foam capacity and stability, and emulsion ability and stability. The results of the FTIR analysis showed that the functional groups detected between the crude and partially pure extracts were not much different, namely at wave numbers 3348–3377, 2928–2936, 1658-1660, 1547-1546, 1243-1240, 1414-1413, 1043-1156; and 800-1200 cm-1. The results of XRD analysis, diffractogram on crude extract samples extracted using distilled water at 2θ=20.19; in crude extract samples using a mixed solvent containing 0.2% Na-metabisulfite for 50 minutes extraction time at 2θ=20.03. Crude extract and partially pure extract of tamarind seed gum can be applied as food additives such as thickeners, stabilizers, or fillers.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | 0423100003 |
| Uncontrolled Keywords: | Biji asam, Ekstrak Kasar, Gum, Murni Parsial, Pengental., Tamarind seeds, Crude Extract, Gum, Partially Pure, Thickeners. |
| 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: | 16 May 2023 06:45 |
| Last Modified: | 16 May 2023 06:45 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/199690 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Deviana Hadriati.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (4MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |