OPTIMASI KONSENTRASI ι-KARAGENAN, KONSENTRASI

GARAM, DAN pH UNTUK MEMBENTUK GEL DARI LARVA

ULAT HONGKONG (Tenebrio molitor) YANG MENYERUPAI GEL

DAGING SAPI

OPTIMIZATION OF ι-CARRAGEENAN CONCENTRATION,

SALT CONCENTRATION AND pH LEVEL IN GEL FORMATION

OF Tenebrio molitor LARVAE TO RESEMBLE BEEF GEL

SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna

memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan

Oleh:

Cheung, Jean Karmel Toryanto

15.I1.0141

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2019

ii

iii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya yang bertadatangan di bawah ini:

Nama : Cheung, Jean Karmel Toryanto

NIM : 15.I1.0141

Fakultas : Teknologi Pertanian

Program Studi : Teknologi Pangan

Menyatakan bahwa skripsi dengan judul “Optimasi Konsentrasi ι-Karagenan,

Konsentrasi Garam, dan pH untuk Membentuk Gel dari Larva Ulat Hongkong (Tenebrio

molitor) yang Menyerupai Gel Daging Sapi” merupakan karya saya dan tidak pernah

diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Sepanjang

pengetahuan saya, tidak ada karya yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain,

kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila di kemudian hari ternyata terbukti bahwa skripsi ini merupakan hasil plagiasi,

maka gelar ijazah yang telah saya peroleh dapat dibatalkan sesuai dengan peraturan yang

berlaku pada Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang.

Semarang, 15 Juli 2019

Cheung, Jean Karmel Toryanto

15.I1.0141

iv

RINGKASAN

Populasi manusia yang terus meningkat mengakibatkan permintaan kebutuhan pangan

khususnya daging juga terus meningkat. Daging merupakan salah satu sumber protein

yang umum dikonsumsi oleh manusia. Namun sektor peternakan berkontribusi sebanyak

15% dari total emisi gas rumah kaca. Untuk mengurangi dampak rumah kaca dan

permintaan akan daging yang terus melonjak, penggunaan edible insect seperti ulat

hongkong (Tenebrio molitor) dapat digunakan sebagai alternatif sumber protein yang

lebih ramah lingkungan dan sustainable. Agar dapat menggantikan peran daging, bahan

alternatif harus memiliki karakteristik yang juga mirip. Gel protein Tenebrio molitor

masih memerlukan optimasi dengan beberapa bahan tambahan yang dapat meningkatkan

sifat fungsional proteinnya seperti hidrokoloid, garam, dan penyesuaian nilai pH untuk

dapat menyerupai karakteristik gel daging sapi. Pada penelitian ini dilakukan optimasi

konsentrasi ι-karagenan, garam CaCl2, dan nilai pH untuk pembentukan gel larva ulat

hongkong (Tenebrio molitor) agar menyerupai gel daging sapi. Penelitian ini dilakukan

dalam dua tahap. Penelitian tahap I dilakukan untuk memperoleh range optimum variabel

karagenan, garam, dan pH. Nilai range yang dihasilkan kemudian digunakan pada

penelitian tahap II menggunakan desain response-surface methodology (RSM) dengan 3

faktor yang akan diteliti yaitu konsentrasi ι-karagenan, konsentrasi garam CaCl2, dan pH.

Variabel respon yang diteliti yaitu water holding capacity (WHC), viskositas, kekerasan

(hardness), kekenyalan (springiness), dan cohesiveness. Sebagai pembanding, digunakan

daging sapi yang dihaluskan dan dikukus. Rancangan penelitian menggunakan Central

Composite Design (CCD) dengan total 16 kombinasi perlakuan yang terdiri dari 3 faktor

yang nilainya didapatkan dari penelitian tahap I. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

dengan menggunakan Prediction Profiler ι-karagenan sebesar 4,625%, garam 1,25% dan

pH 6,25 merupakan kombinasi optimum untuk pembentukan gel dari larva ulat hongkong

(Tenebrio molitor) yang menyerupai gel daging sapi dari parameter tekstur (hardness,

cohesiveness, dan springiness), water holding capacity, dan viskositas.

v

SUMMARY

The increase of population results in higher demand of food, especially in meat demand

because meat is one of the most common source of protein in human diet. However the

livestock sector contributes over 15% of total greenhouse gas emissions. To reduce the

greenhouse effect and fulfill the demand for protein sources, edible insect such as yellow

mealworm (Tenebrio molitor) can be used as alternative protein source. In order to

replace the role of meat, alternative material must have similar characteristic. Tenebrio

molitor protein gel still requires optimization with some additional ingredients that can

improve the functional properties of protein such as hydrocolloid, salt, and pH level

adjustment. This study optimized the concentration of ι-carrageenan, CaCl2 salt, and pH

in Tenebrio molitor larvae gel formation to resemble beef gel. This research was

conducted in two steps. The first step was required to obtain the optimum range for each

variable (carrageenan, salt, and pH) that later will be used in the second step. The second

step of the experiment was conducted using Response Surface Methodology (RSM) with

3 factors (ι-carrageenan, CaCl2 salt, and pH) with Water Holding Capacity (WHC),

viscosity, hardness, cohesiveness, and springiness as variable. Beef gel is used for

comparison as control. The experiment was using Central Composite Design (CCD) with

a total of 16 treatment combinations consist of 3 factors obtained from the first step. The

result showed that using Prediction Profiler, 4,625% ι-carrageenan, 1,25% CaCl2 salt,

and pH 6,25 was found to be the optimum combination for Tenebrio molitor gel formation

to resemble beef gel from texture (hardness, cohesiveness, and springiness), Water

Holding Capacity, and viscosity parameters.

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan

berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul

“Optimasi Konsentrasi ι-Karagenan, Konsentrasi Garam, dan pH untuk Pembentukan Gel

dari Larva Ulat Hongkong (Tenebrio molitor) yang Menyerupai Gel Daging Sapi”.

Selama melaksanakan penelitian skripsi dan pembutan laporan skripsi ini penulis tidak

lepas dari dukungan dan bimbingan dari banyak pihak. Pada kesempatan ini Penulis

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Tuhan Yesus, atas berkat dan penyertaan-Nya yang senantiasa diberikan kepada

penulis.

2. Ibu Novita Ika Putri, S.TP., M.S. selaku dosen pembimbing I yang telah meluangkan

waktu dan tenaga untuk membimbing Penulis dalam pelaksanaan penelitian dan

penulisan skripsi ini.

3. Dr. R. Probo Y. Nugrahaedi, S.TP., M.Sc. selaku dosen pembimbing II yang telah

meluangkan waktu dan tenaga untuk membimbing Penulis dalam pengerjaan skripsi

ini.

4. Pendanaan penelitian dari projek “Penelitian Dosen Muda Unika Soegijapranata”.

5. Papa, Mama, Joan karmel, dan Jian Karmel yang telah memberikan dukungan materiil

dan moril kepada Penulis.

6. Giovany Dea Christella selaku teman seperjuangan yang telah bersama-sama dengan

penulis melaksanakan penelitian hingga penulisan skripsi.

7. Mas Sholeh, Mbak Agata, dan Mas Lilik selaku laboran yang sudah sangat banyak

membantu Penulis dalam melakasanakan penelitian skripsi ini.

8. Semua pihak yang turut terlibat yang tidak dapat Penulis sebutkan satu per satu.

Penulis berharap laporan skripsi ini dapat memberi manfaat bagi siapa saja yang

membacanya. Penulis mohon maaf apabila terdapat banyak kekurangan dalam penulisan

laporan skripsi ini. Oleh karenanya, Penulis mengharapkan adanya kritik dan saran dari

para pembaca.

Semarang, 15 Juli 2019

Penulis

vii

DAFTAR ISI

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ......................................................................... iii

RINGKASAN .................................................................................................................. iv

SUMMARY ....................................................................................................................... v

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................................................. vii

DAFTAR TABEL ........................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ x

1. PENDAHULUAN ................................................................................................ 2

1.1. Latar Belakang ...................................................................................................... 2

1.2. Tinjauan Pustaka ................................................................................................... 3

1.2.1. Sustainable Food .................................................................................................. 3

1.2.2. Ulat Hongkong (Tenebrio molitor) ....................................................................... 4

1.2.3. ι- Karagenan .......................................................................................................... 7

1.2.4. Gel ......................................................................................................................... 7

1.2.5. Metode Response Surface ................................................................................... 10

1.3. Tujuan Penelitian ................................................................................................ 12

2. MATERI DAN METODE ................................................................................. 13

2.1. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................................. 13

2.2. Materi .................................................................................................................. 13

2.2.1. Bahan .................................................................................................................. 13

2.2.2. Alat ..................................................................................................................... 13

2.3. Desain dan Proses Penelitian .............................................................................. 14

2.3.1. Desain Penelitian ................................................................................................ 14

2.3.2. Proses Penelitian ................................................................................................. 15

2.4. Metode ................................................................................................................ 18

2.4.1. Pembuatan Kontrol Daging Sapi ........................................................................ 18

2.4.2. Pembuatan Gel Tenebrio molitor ........................................................................ 18

2.4.3. Analisis Karakteristik Gel ................................................................................... 18

2.4.4. Analisis Data ....................................................................................................... 19

3. HASIL PENELITIAN ........................................................................................ 21

3.1. Tahap I ................................................................................................................ 21

3.1.1. Penentuan Konsentrasi ι- Kareagenan ................................................................ 21

3.1.2. Penentuan Konsentrasi Garam ............................................................................ 23

viii

3.1.3. Penentuan nilai pH .............................................................................................. 25

3.2. Tahap II ............................................................................................................... 27

3.2.1. Effect Summary ................................................................................................... 27

3.2.2. Lack Of Fit .......................................................................................................... 28

3.2.3. Analysis of Variance (ANOVA) ........................................................................ 29

3.2.4. Prediction Profiler ............................................................................................... 30

3.2.5. Analisis Tekstur .................................................................................................. 31

3.2.6. Analisis WHC (Water Holding Capacity) .......................................................... 38

3.2.7. Analisis Viskositas Adonan ................................................................................ 40

4. PEMBAHASAN ................................................................................................. 43

4.1. Tekstur ................................................................................................................ 43

4.1.1. Kekerasan (Hardness) ........................................................................................ 43

4.1.2. Cohesiveness ....................................................................................................... 44

4.1.3. Kekenyalan (Springiness) ................................................................................... 45

4.2. WHC (Water Holding Capacity) ........................................................................ 46

4.3. Viskositas Adonan .............................................................................................. 47

4.4. Prediction Profiller ............................................................................................. 49

5. KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 50

5.1. Kesimpulan ......................................................................................................... 50

5.2. Saran ................................................................................................................... 50

6. DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 51

7. LAMPIRAN ....................................................................................................... 55

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Asam Amino Esensial Tenebrio molitor .......................................................... 6 Tabel 2. Kandungan Mineral Tenebrio molitor ............................................................. 6 Tabel 3. Kandungan Vitamin Tenebrio molitor ............................................................. 6

Tabel 4. Konsentrasi ι-Karagenan, Garam CaCl2, dan Nilai pH pada Penelitian Tahap I

........................................................................................................................ 16 Tabel 5. Kombinasi Perlakuan ..................................................................................... 17 Tabel 6. Tekstur Gel Larva Tenebrio molitor dengan Berbagai Konsentarsi ι-Karagenan

........................................................................................................................ 21 Tabel 7. Tekstur Gel Larva Tenebrio molitor dengan Berbagai Konsentarsi Garam

CaCl2 .............................................................................................................. 23 Tabel 8. Tekstur Gel Larva Tenebrio molitor pada Berbagai Nilai pH ....................... 25

Tabel 9. Effect Summary dari Output Least Square Fit ............................................... 27 Tabel 10. Lack of Fit Hardness ...................................................................................... 28 Tabel 11. Lack of Fit Cohesiveness ................................................................................ 28 Tabel 12. Lack of Fit Springiness ................................................................................... 28

Tabel 13. Lack of Fit Water Holding Capacity .............................................................. 28 Tabel 14. Lack of Fit Viskositas Adonan ....................................................................... 28

Tabel 15. ANOVA Hardness ......................................................................................... 29 Tabel 16. ANOVA Cohesiveness ................................................................................... 29

Tabel 17. ANOVA Springiness ...................................................................................... 29 Tabel 18. ANOVA Water Holding Capacity ................................................................. 29

Tabel 19. ANOVA Viskositas Adonan .......................................................................... 29 Tabel 20. Hardness Gel Larva Tenebrio molitor ........................................................... 31 Tabel 21. Cohesiveness Gel Larva Tenebrio molitor ..................................................... 33

Tabel 22. Springiness Gel Larva Tenebrio molitor ........................................................ 36 Tabel 23. Water Holding Capacity Gel Larva Tenebrio molitor ................................... 38 Tabel 24. Viskositas Adonan Gel Larva Tenebrio molitor ............................................ 40

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Fase Hidup Tenebrio molitor ...................................................................... 5 Gambar 2. Struktur Kimia ι-Karagenan ........................................................................ 7 Gambar 3. Desain Penelitian Pembentukan Gel Larva Ulat Hongkong dengan Berbagai

Penambahan ι -Karagenan, Garam CaCl2, dan pH .................................... 14 Gambar 4. Proses Penelitian Tahap I .......................................................................... 15 Gambar 5. Proses Penelitian Tahap II ......................................................................... 17 Gambar 6. Hardness Gel Larva T. molitor dengan Berbagai Konsentarsi ι-Karagenan

................................................................................................................... 21 Gambar 7. Cohesiveness Gel Larva T. molitor dengan Berbagai Konsentarsi ι-

Karagenan .................................................................................................. 22 Gambar 8. Springiness Gel Larva T. molitor dengan Berbagai Konsentarsi ι-Karagenan

................................................................................................................... 22 Gambar 9. Hardness Gel Larva T. molitor dengan Berbagai Konsentrasi Garam CaCl2

................................................................................................................... 23 Gambar 10. Cohesiveness Gel Larva T. molitor dengan Berbagai Konsentrasi Garam

CaCl2 ......................................................................................................... 24 Gambar 11. Springiness Gel Larva T. molitor dengan Berbagai Konsentrasi Garam

CaCl2 ......................................................................................................... 24 Gambar 12. Hardness Gel Larva T. molitor pada Berbagai Nilai pH ........................... 25

Gambar 13. Cohesiveness Gel Larva T. molitor pada Berbagai Nilai pH .................... 26 Gambar 14. Springiness Gel Larva T. molitor pada Berbagai Nilai pH ....................... 26

Gambar 15. Prediction Profiler dari Output Least Square Fit ..................................... 30 Gambar 16. Plot Response Surface Efek Konsentrasi ι-Karagenan dan pH terhadap

Hardness pada Konsentrasi Garam CaCl2 1,25% ..................................... 32

Gambar 17. Plot Response Surface Efek Konsentrasi Garam CaCl2 dan pH terhadap

Hardness pada Konsentrasi ι-Karagenan 4,625% ..................................... 32 Gambar 18. Plot Response Surface Efek Konsentrasi ι-Karagenan dan Konsentrasi

Garam CaCl2 terhadap Hardness pada pH 6,25 ........................................ 33

Gambar 19. Plot Response Surface Efek Konsentrasi ι-Karagenan dan pH terhadap

Cohesiveness pada Konsentrasi Garam CaCl2 1,25% ............................... 34

Gambar 20. Plot Response Surface Efek Konsentrasi Garam CaCl2 dan pH terhadap

Cohesiveness pada Konsentrasi ι-Karagenan 4,625% ............................... 35 Gambar 21. Plot Response Surface Efek Konsentrasi ι-Karagenan dan Konsentrasi

Garam CaCl2 terhadap Cohesiveness pada pH 6,25 .................................. 35 Gambar 22. Plot Response Surface Efek Konsentrasi ι-Karagenan dan pH terhadap

Springiness pada Konsentrasi Garam CaCl2 1,25% .................................. 37 Gambar 23. Plot Response Surface Efek Konsentrasi Garam CaCl2 dan pH terhadap

Springiness pada Konsentrasi ι-Karagenan 4,625% ................................. 37 Gambar 24. Plot Response Surface Efek Konsentrasi ι-Karagenan dan Konsentrasi

Garam CaCl2 terhadap Springiness pada pH 6,25 ..................................... 37

Gambar 25. Plot Response Surface Efek Konsentrasi ι-Karagenan dan pH terhadap

Water Holding Capacity pada Konsentrasi Garam CaCl2 1,25% ............. 39

Gambar 26. Plot Response Surface Efek Konsentrasi Garam CaCl2 dan pH terhadap

Water Holding Capacity pada Konsentrasi ι-Karagenan 4,625% ............. 39

xi

Gambar 27. Plot Response Surface Efek Konsentrasi ι-Karagenan dan Konsentrasi

Garam CaCl2 terhadap Water Holding Capacity pada pH 6,25 ............... 40 Gambar 28. Plot Response Surface Efek Konsentrasi ι-Karagenan dan pH terhadap

Viskositas Adonan pada Konsentrasi Garam CaCl2 1,25% ...................... 41 Gambar 29. Plot Response Surface Efek Konsentrasi Garam CaCl2 dan pH terhadap

Viskositas Adonan pada Konsentrasi ι-Karagenan 4,625% ...................... 42

Gambar 30. Plot Response Surface Efek Konsentrasi ι-Karagenan dan Konsentrasi

Garam CaCl2 terhadap Viskositas Adonan pada pH 6,25 ......................... 42

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Gel Larva Tenebrio molitor dengan Penambahan Berbagai Konsentrasi ι-

Karagenan .................................................................................................. 55 Lampiran 2. Gel Larva Tenebrio molitor dengan Penambahan Berbagai Konsentrasi

Garam CaCl2 ............................................................................................. 55 Lampiran 3. Gel Larva Tenebrio molitor pada Berbagai Nilai pH ................................ 56 Lampiran 4. Kontrol Gel Daging Sapi ........................................................................... 56

Lampiran 5. Gel Larva Tenebrio molitor dengan Kombinasi Perlakuan Penelitian Tahap

II ................................................................................................................ 57