KUALITAS FISIK DAN UKURAN PARTIKEL
NANO-PROTEIN-WHEY-KATEKIN
BERDASARKAN PENAMBAHAN KADAR
KATEKIN YANG BERBEDA
SKRIPSI
Oleh:
DEKANDRA LESMANA
NIM. 135050100111185
PROGRAM STUDI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2017
KUALITAS FISIK DAN UKURAN PARTIKEL
NANO-PROTEIN-WHEY-KATEKIN
BERDASARKAN PENAMBAHAN KADAR
KATEKIN YANG BERBEDA
SKRIPSI
Oleh:
DEKANDRA LESMANA
NIM. 135050100111185
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas
Peternakan Universitas Brawijaya
PROGRAM STUDI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2017
i
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kediri, 09 Desember 1994
sebagai putra bungsu Ibu Sriani dan Bapak Mulyono, memiliki
saudari bernama Rosalina Kusuma Dewi. Pendidikan formal
yang telah ditempuh oleh penulis mulai Sekolah Dasar Negeri
Sitimerto Kediri (2001-2007), Sekolah Menengah Pertama
Negeri 1 Pagu Kediri (2007-2010) dan Sekolah Menengah
Atas Negeri 2 Pare Kediri (2010-2013). Penulis diterima
sebagai mahasiswa di Fakultas Peternakan Universitas
Brawijaya pada tahun 2013 melalui Seleksi Bersama Masuk
Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN).
Penulis aktif dalam kegiatan organisasi yaitu Barisan
Orang Sukses, organisasi yang bergerak dalam bidang
kewirausahaan pada tahun 2014-2017. Di organisasi tersebut
penulis pernah menjabat sebagai General Manager (GM)
tahun 2015-2016 dan sebagai Dewan Penasehat Organisasi
(DPO) tahun 2016-2017. Penulis juga pernah tergabung dalam
tim Asisten Praktikum matakuliah Ilmu Produksi Aneka
Ternak Komoditi Lebah Madu pada 2015-2016 dan menjadi
Koordinator Asisten Praktikum tersebut pada tahun 2016.
Penulis melakukan Praktek Kerja Lapang (PKL) di
perusahaan kemitraaan ayam pedaging PT. Surya Mitra Farm
cabang Kabupaten Nganjuk, Jawa Timur pada tahun 2016 dan
penulis mengambil judul laporan PKL yaitu ”Menejemen
Pemeliharaan Ayam Pedaging pada Peternak Binaan PT.
Surya Mitra Farm Cabang Wilayah Nganjuk” dalam
bimbingan Prof. Dr. Ir. Kusmartono.
ii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, Puji syukur penulis panjatkan
kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, ridho, taufiq dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan
skripsi yang berjudul “Kualitas Fisik dan Ukuran Partikel
Nano-Protein-Whey-Katekin Berdasarkan Penambahan Kadar
Katekin yang Berbeda”. Sholawat serta salam semoga
senantiasa selalu tercurahkan pada junjungan kita Nabi Besar
Muhammad SAW beserta para keluarga, para sahabat, dan
para pengikutnya. Penyususan skripsi ini merupakan salah satu
syarat mencapai gelar sarjana peternakan pada Fakultas
Peternakan Universitas Brawijaya.
Penulis menyadari bahwa penelitian dan penyusunan
skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak.
Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada semua pihak
yang telah membantu dan mendukung dalam penyusunan
skripsi ini, terutama kepada:
1. Ibunda Sriani, Ayahanda Mulyono, Kakak Rosalina
Kusuma Dewi, Nia Tri Wahyuningtyas serta keluarga
besar di Kediri yang telah memberikan do’a,
dukungan, dan nasehat serta menemani baik suka
maupun duka disetiap langkah
2. Dr. Ir. Purwadi, MS., selaku dosen pembimbing utama
dan Dr. drh. Masdiana, Ch. P., M.App.Sc., selaku
dosen pembimbing pendamping yang telah
meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan,
koreksi, saran, serta bimbingan, sehingga dapat
menyelesaikan skripsi ini
iii
3. Prof. Dr. Agr. Sc. Ir. Suyadi, MS., selaku Dekan
Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya yang
berjasa dalam kebijakan tertinggi untuk pendidikan di
Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya
4. Dr. Agus Susilo, S.Pt., MP., selaku ketua program
studi Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya yang
telah membantu kelancaran proses studi
5. Dr. Ir. Mustakim, MP., selaku koordinator minat
Teknologi Hasil Ternak Fakultas Peternakan
Universitas Brawijaya yang membantu proses
perijinan penelitian mulai awal sampai akhir
6. Tim penelitian Ratih Anggam Shofiga, Sebvyn
Mustika Sari, Teti Miryati yang bekerjasama dengan
baik dalam kegiatan penelitian.
7. Sahabat-sahabat Kandang Academy dan Penghuni
Galeri yang ikhlas membantu baik secara materi
maupun non materi, memberikan do’a, semangat,
motivasi, hiburan dan nasehat.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan
manfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi pembaca.
Malang,3 April 2017
Penulis
i
PHYSICAL QUALITY AND PARTICLE SIZE OF
NANO-WHEY-PROTEIN-CATECHIN BASED ON
THE ADDITION OF CATECHIN IN DIFFERENT
LEVELS
Dekandra Lesmana1)
, Purwadi2)
dan Masdiana Ch. P2)
1)Student of Technology of Animal Production Department, Animal
Husbandry Faculty, University of Brawijaya 2)Lecturer of Technology of Animal Production Department, Animal
Husbandry Faculty, University of Brawijaya
Email: [email protected]
ABSTRACT
The purpose of the research was to study the effect of
catechins addition on the physical quality and particle size of
nano-whey-protein-catechins. The physical quality was a
microscopic emulsion, the stability of emulsion, and foaming
capacity. The materials used in this research were whey
protein isolates (WPI) and the active compound of catechins
from crude extract of Gambir (Uncaria gambier Roxb). The
method of this research was experiment in Completely
Randomized Design (CRD) with 3 treatments and 4
replications. The treatments were namely P0 (WPI without
catechins), P1 (WPI +0.25% of catechins), P2 (WPI +0.5% of
catechins). Data were analyzed by analysis of variance
(ANOVA) and continued by test of Least Significant Different
(LSD). The results showed that the addition of catechins was
highly significant (P<0.01) on the stability of emulsion, the
average was 89.61 ± 4.4%, 89.61± 4.4% and 79.44 ± 2.4% and
significantly (P<0.05) on foaming capacity, the average was
151 ± 0.4%, 187± 0.4%, and 193 ± 0.2%. The analysis of
ii
microscopic and particle size showed that there were
interaction between whey protein and catechins. The
conclusion of this research was the addition of catechins at
level 0.25% was the best treatment.
Keywords : catechin, foaming capacity, particle size, stability
of emulsion, and whey protein isolat.
iii
KUALITAS FISIK DAN UKURAN PARTIKEL
NANO-PROTEIN-WHEY-KATEKIN
BERDASARKAN PENAMBAHAN KADAR
KATEKIN YANG BERBEDA
Dekandra Lesmana1)
, Purwadi2)
dan Masdiana Ch. P2)
1)Mahasiswa Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya 2)Dosen Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya
Email: [email protected]
RINGKASAN
Protein whey mudah dan cepat diserap oleh tubuh dan
mempunyai kemampuan mengikat air, menciptakan emulsi,
dan menciptakan buih. Manfaat protein whey harus terus
ditingkatkan. Katekin adalah senyawa fungsional golongan
polifenol yang merupakan antioksidan dari ekstrak gambir
yang berfungsi melindungi tubuh dari serangan radikal bebas.
Kolaborasi antara katekin dan protein whey dapat
menggunakan teknologi nanopartikel yang dapat diarahkan ke
sel atau tempat yang lebih spesifik. Tujuan penelitian ini
adalah untuk mengetahui peningkatan kualitas fisik dan
ukuran partikel nano-protein-whey-katekin berdasarkan
penambahan kadar katekin yang berbeda terhadap protein
whey. Kualitas fisik tersebut adalah emulsi mikroskopis,
stabilitas emulsi, dan daya buih dalam nanopartikel.
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Fisiko
Kimia, Hasil Ternak Fakultas Peternakan Universitas
Brawijaya dan Laboratorium Farmasetika Fakultas Farmasi
Universitas Airlangga. Materi yang digunakan dalam
penelitian adalah protein whey isolat (WPI) dan senyawa aktif
iv
katekin dari ekstrak kasar Gambir (Uncaria gambier Roxb).
Penelitian ini menggunakan metode percobaan di laboratorium
dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)
dengan 3 perlakuan dan masing-masing dilakukan 4 kali
ulangan. Perlakuan dalam penelitian ini penambahan katekin
dengan kadar yang berbeda (tanpa katekin, 0,25%, dan 0,5%)
pada protein whey. Data yang diperoleh dari uji stabilitas
emulsi dan uji daya buih dianalisis menggunakan analisis
ragam, dilakukan uji lanjutan menggunakan Uji Beda Nyata
Terkecil (BNT). Sedangkan data yang diperoleh dari uji
emulsi secara mikroskopis dan uji ukuran partikel
menggunakan alat Delsa Nano C dianalisa secara deskriptif.
Hasil analisis ragam menunjukkan perlakuan
penambahan katekin berbeda sangat nyata (P<0,01) terhadap
stabilitas emulsi dan berbeda nyata (P<0,05) terhadap daya
buih. Nilai rataan yang dihasilkan uji stabilitas emulsi dari P1,
P2, dan P3 adalah 89,61±4,4%, 89,61±4,4%, dan 79,44±2,4%.
Sedangkan nilai rataan uji daya buih adalah 151±0,4%,
187±0,4%, dan 193±0,2%. Hasil analisa deksriptif emulsi
mikroskopis dan ukuran partikel menunjukkan adanya
interaksi antara protein whey dengan katekin.
Kesimpulan penelitian ini adalah penambahan katekin
sebesar 0,25% merupakan perlakuan terbaik. Diduga bahwa
semakin banyak pemberian kadar katekin maka nilai stabilitas
emulsinya semakin rendah sedangkan pada daya buih nilainya
akan semakin tinggi. Diketahui bahwa ukuran partikel terkecil
terdapat pada penambahan katekin 0,5% karena terbentuknya
kabut, dapat diduga akibat penambahan katekin yang terlalu
banyak.
ix
DAFTAR ISI
RIWAYAT HIDUP ........................................................ i
KATA PENGANTAR ................................................... ii
ABSTRACT .................................................................... i
RINGKASAN ................................................................ iii
DAFTAR ISI ................................................................. ix
DAFTAR GAMBAR .................................................... xi
DAFTAR TABEL ....................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................... xv
DAFTAR SINGKATAN ........................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN .............................................. 1
1.1. Latar Belakang .................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................. 3
1.3. Tujuan Penelitian .............................................. 3
1.4. Kegunaan Penelitian ......................................... 3
1.5. Kerangka Pikir .................................................. 4
1.6. Hipotesis ........................................................... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................... 9
2.1. Protein Whey ..................................................... 9
2.2. Katekin ............................................................ 12
2.3. Kualitas Fisik Nano-Whey-Katekin ................ 15
2.4. Ukuran Partikel Nano-Whey-Katekin ............. 19
BAB III MATERI DAN METODE ........................... 23
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ........................... 23
3.2. Materi Penelitian ............................................. 23
3.3. Metode Penelitian ............................................ 24
3.4. Variabel Penelitian .......................................... 24
x
3.5. Tahapan Penelitian ........................................... 26
3.6. Analisis Data .................................................... 27
3.7. Batasan Istilah .................................................. 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................... 29
4.1. Pengaruh Penambahan Katekin pada Stabilitas
Emulsi Nano-Whey-Katekin .............................. 29
4.2. Pengaruh Penambahan Katekin pada Emulsi
Mikroskopis Nano-Whey-Katekin ..................... 33
4.3. Pengaruh Penambahan Katekin pada Daya Buih
Nano-Whey-Katekin .......................................... 37
4.4. Pengaruh Penambahan Katekin pada Ukuran
Partikel Nano-Whey-Katekin ............................. 40
4.5. Penentuan Perlakuan Terbaik Pengaruh
Penambahan Katekin pada Whey ...................... 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................... 49
5.1. Kesimpulan......................................................... 49
5.2. Saran ................................................................... 49
DAFTAR PUSTAKA ................................................... 51
LAMPIRAN .................................................................. 61
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Kerangka pikir penelitian .............................. 6
Gambar 2. Diagram tahapan penelitian ......................... 26
Gambar 3. Diagram alir pembuatan protein whey dengan
penambahan katekin ................................... 27
Gambar 4. Penyebaran ukuran partikel emulsi
mikroskopis pada protein whey dengan
perlakuan penambahan katekin (a) = P1
(tanpa penambahan katekin); (b) = P2
(penambahan katekin 0,25%); (c) = P3
(penambahan katekin 0,5%) ....................... 33
Gambar 5. Grafik ukuran partikel dari hasil tanpa
penambahan katekin pada protein whey
isolat. Ukuran yang didapat dari perlakuan P1
menurut waktu dan diameter (nm). ............. 44
Gambar 6. Grafik ukuran partikel dari hasil penambahan
katekin 0,25% pada protein whey isolat.
Ukuran yang didapat dari perlakuan P2
menurut waktu dan diameter (nm). ............. 44
Gambar 7. Grafik ukuran partikel dari hasil penambahan
katekin 0,5% pada protein whey isolate.
Ukuran yang didapat dari perlakuan P3
menurut waktu dan diameter (nm). ............. 45
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Model Tabulasi data ........................................ 24
Tabel 2. Stabilitas emulsi hasil penambahan kadar
katekin pada protein whey isolate ................... 29
Tabel 3. Daya buih hasil penambahan kadar katekin pada
protein whey isolate......................................... 37
Tabel 4. Ukuran partikel hasil penambahan kadar katekin
pada protein whey isolate ................................ 41
Tabel 5. Data A0 sampel protein whey-katekin ............. 65
Tabel 6. Data A10 sampel protein whey-katekin ........... 66
Tabel 7. Data hasil uji Indeks Stabilitas Emulsi (ISE)
protein whey dengan penambahan katekin. .... 66
Tabel 8. Data ANOVA uji indeks stabilitas emulsi
protein whey dengan penambahan katekin ..... 67
Tabel 9. Uji Beda Nyata Terkecil Stabilitas emulsi ...... 68
Tabel 10. Data hasil uji daya buih protein whey dengan
penambahan katekin dalam persen (%) ........ 69
Tabel 11. Data ANOVA uji daya buih protein whey
dengan penambahan katekin ......................... 70
Tabel 12. Uji Beda Nyata Terkecil Daya Buih (foaming)
....................................................................... 71
Tabel 13. Data nilai tertinggi dan terendah dari masing-
masing variabel dan perlakuan ...................... 72
Tabel 14. Data nilai variabel terpenting oleh responden 72
Tabel 15. Data perhitungan perlakuan terbaik............... 73
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Prosedur kerja pengujian stabilitas emulsi
(Zheng et al., 2014) dan (Li, J, et al., 2009).
.................................................................. 61
Lampiran 2. Prosedur Kerja Uji Emulsi (Surh et.al.,
2006) ......................................................... 62
Lampiran 3. Prosedur pengujuan daya buih (foaming)
(Hafidz et al., 2011) ................................. 63
Lampiran 4. Prosedur pengujuan Ukuran Partikel
(Beckman Coulter DelsaNano C, 2008) ... 64
Lampiran 6. Data dan analisis statistik uji daya buih
(foaming) protein whey dengan
penambahan katekin ................................. 69
Lampiran 7. Data dan analisa perlakuan terbaik ........... 72
xvii
DAFTAR SINGKATAN
BNT : Beda Nyata Terkecil
β-laktoglobulin : Beta laktoglobulin
α-laktalbumin : alfa laktalbumin
nm : nano meter
ANOVA : Analysis of Variance
ISE : Indeks Stabilitas Emulsi
PSA : Particle Size Analyzer
V0 : Volume awal
VT : Volume Total
A0 : Menit ke-0
A10 : Menit ke 10