Sifat Fisikokimia dan Fungsional Tepung Nanopartikel Kulit Biji Kakao (Theobroma cacao L.) Dari Kategori Mutu Edel dan Bulk Terfermentasi

Mohamad Djali, Lumongga Mooira, Rossi Indiarto, Edy Subroto, Fetriyuna Fetriyuna, Gemilang Lara Utama, Elazmanawati Lembong

Abstract


Kulit biji kakao merupakan hasil samping agroindustri yang belum dimanfaatkan secara optimal, padahal mengandung senyawa bioaktif penting seperti polifenol (katekin, epikatekin, antosianin, tannin), alkaloid (theobromine dan kafein), serat pangan, protein, serta mineral esensial yang berpotensi tinggi untuk dikembangkan sebagai bahan pangan fungsional. Melalui teknologi nano, kulit biji kakao dapat dimodifikasi menjadi nanopartikel sehingga memiliki sifat fisikokimia, fungsional, dan amilografi yang lebih sesuai dengan kebutuhan industri pangan. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sifat fungsional, amilografi, dan fisikokimia nanopartikel kulit biji kakao terfermentasi dari kategori mutu edel, bulk, serta campuran keduanya. Penelitian dilakukan secara eksperimental dengan pendekatan deskriptif menggunakan tiga jenis sampel dan dua ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan kategori mutu tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap sifat fungsional, amilografi, dan fisikokimia. Namun, kategori mutu edel memiliki nilai kelarutan (41,27%), swelling volume (96 mL/g), dan daya serap air (3,05 g/g) tertinggi. Hal ini diduga terkait dengan kadar serat dan amilosa yang lebih tinggi serta kadar lemak yang lebih rendah. Secara umum, ketiga sampel menunjukkan profil viskositas rendah yang menandakan kemampuan pengembangan terbatas, namun memiliki kapasitas penyerapan air yang tinggi. Temuan ini mengindikasikan bahwa kulit biji kakao, khususnya kategori edel, berpotensi dikembangkan sebagai bahan pangan fungsional dalam bentuk nanopartikel yang aplikatif untuk industri.


Keywords


Ballmilling, Kulit biji kakao, Sifat fungsional, Nanopartikel

References


Ackah, E., & Dompey, E. (2021). Effects of fermentation and drying durations on the quality of cocoa (Theobroma cacao L.) beans during the rainy season in the Juaboso District of the Western-North Region, Ghana. Bulletin of the National Research Centre, 45(1). https://doi.org/10.1186/s42269-021-00634-7

Afoakwa, E. O. (2021). Chocolate Science and Technology (2nd ed.). Wiley-Blackwell. https://doi.org/10.1002/9781444319880

Aini, N., Wijonarko, G. & Sustriawan, B. (2016). Sifat Fisik, Kimia dan Fungsional Tepung Jagung Yang Diproses Melalui Fermentasi. Acta Universitatis Cibiniensis Series E: Food Technology, 36(2), 160–169. https://doi.org/10.22146/agritech.12860

Al Bukhori, J., Karim, A., Hariyadi, P. (2019). Pengaruh Teknik Pengolahan terhadap Karakteristik Kimia dan Swelling Power pada Tapioka yang Dihasilkan.

Arief, R. W., & Asnawi, R. (2011). Karakterisasi sifat fisik dan kimia beberapa jenis biji kakao lindak di Lampung. Journal of Industrial and Beverage Crops, 2(3), 325-330.

Ariyanti, M. (2017). Karakteristik mutu biji kakao (Theobroma cacao L) dengan perlakuan waktu fermentasi berdasar SNI 2323-2008. Jurnal Industri Hasil Perkebunan, 12(1), 34-42.

Barbosa-Pereira, L., Rojo-Poveda, O., Ferrocino, I., Giordano, M., Zeppa, G., & Bertolino, M. (2019a). Cocoa bean shell: A by-product with nutritional properties and biofunctional potential. Nutrients, 11(9), 2479. https://doi.org/10.3390/nu11092479

BeMiller, J. N., & Huber, K. C. (2015). Physical modification of food starch functionalities. Annual review of food science and technology, 6(1), 19-69.

Borase, H. P., Patil, C. D., Suryawanshi, R. K., & Patil, S. V. (2013). Ficus carica latex-mediated synthesis of silver nanoparticles and its application as a chemophotoprotective agent. Applied biochemistry and biotechnology, 171, 676-688.

Bukhori, A., Haryanto, B., & Rochima, E. (2019). Effect of amylose content on physicochemical and functional properties of starch. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 251(1), 012024. https://doi.org/10.1088/1755-1315/251/1/012024

Das, S., & Sit, S. (2021). Mechanochemical synthesis of nanomaterials by high energy ball milling. Materials Today: Proceedings, 45, 4606–4611. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.11.479

Djali, M.; Santasa, K.; Indiarto, R.; Subroto, E.; Fetriyuna, F.; Lembong, E. Proximate Composition and Bioactive Compounds of Cocoa Bean Shells as a By-Product from Cocoa Industries in Indonesia. Foods 2023, 12, 3316. https://doi.org/10.3390/foods12173316.

Duncan, T. v. (2011). Applications of nanotechnology in food packaging and food safety: Barrier materials, antimicrobials and sensors. Journal of Colloid and Interface Science, 363(1), 1–24. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2011.07.017

Ekafitri, R. (2009). Hubungan kadar amilosa dengan sifat fungsional tepung-tepungan. Agrointek, 3(2), 123–131.

Faridah, A., & Widjanarko, S. B. (2014). Penambahan tepung porang pada pembuatan mi dengan substitusi tepung mocaf (modified cassava flour)[Addition of Porang Flour in Noodle as Mocaf Substitution (Modified cassava Flour)]. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan, 25(1), 98-98.

Farhanandi, B. W., Indah, N. K., Biologi, J., Matematika, F., Pengetahuan, I., Universitas, A., & Surabaya, N. (2022). Karakteristik Morfologi dan Anatomi Tanaman Kakao (Theobroma cacao L.) yang Tumbuh pada Ketinggian Berbeda Morphological and Anatomical Characteristics of Cocoa Plants (Theobroma cacao L.) That Grow at Different Heights. 11(2), 310–325. https://journal.unesa.ac.id/index.php/lenterabio/index31

Fatriasari, W., Syafii, W., Wibowo, S., & Syamsu, K. (2016). Characterization of lignin from cocoa pod husk. Indonesian Journal of Forestry Research, 3(1), 13–25. https://doi.org/10.20886/ijfr.2016.3.1.13-25

Febrianto, H. (2022). Karakterisasi pati pada lembaga biji kakao dan implikasinya terhadap mutu tepung kulit biji kakao. Jurnal Teknologi Pertanian, 23(1), 77–85.

Hadi, N., Yusmarini, Y., & Efendi, R. (2017). Pemanfaatan tepung biji nangka dan tepung jagung dalam pembuatan flakes (Doctoral dissertation, Riau University).

Hashimoto, J. C., Lima, J. C., Celeghini, R. M. S., Nogueira, A. B., Efraim, P., Poppi, R. J., & Pallone, J. A. L. (2018). Quality Control of Commercial Cocoa Beans (Theobroma cacao L.) by Near-infrared Spectroscopy. Food Analytical Methods, 11(5). https://doi.org/10.1007/s12161-017-1137-2

Heradewi, S., Arifin, M., & Susilowati, D. (2007). Interaksi lignin dengan karbohidrat dan protein dalam biomaterial. Jurnal Teknologi Hasil Pertanian, 2(1), 15–22.

Husna, A., Suherman, S., & Nuryanti, S. (2017). Pembuatan tepung dari biji kakao (Theobroma cacao L) dan uji kualitasnya. Jurnal Akademika Kimia, 6(2), 132-142.

Imam, R. H., Primaniyarta, M., & Palupi, N. S. (2014). Konsistensi mutu pilus tepung tapioka: identifikasi parameter utama penentu kerenyahan. Jurnal Mutu Pangan: Indonesian Journal of Food Quality, 1(2), 91-99.

Imam, S. H., Glenn, G. M., & Orts, W. J. (2014). Starch-based nanocomposites: Properties and applications. Journal of Polymers and the Environment, 22, 331–336.

Jading, A., Tang, J., & Jun, S. (2011). Effect of amylose content on starch retrogradation and gel texture. Carbohydrate Polymers, 85(1), 97–104. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2011.02.009

Kayaputri, I. L., Sumanti, D. M., Djali, M., Indiarto, R., & Dewi, D. L. (2014). KAJIAN FITOKIMIA EKSTRAK KULIT BIJI KAKAO (Theobroma cacao L.). Jurnal Teknologi Industri Pertanian, 24(2), 98–104

Kimberly, P. (2023). Evaluasi keberadaan lembaga pada kulit biji kakao setelah fermentasi. Jurnal Agroindustri, 15(1), 55–64.

Langkong, J., Mahendradatta, M., Tahir, M. M., Abdullah, N., & Reski, M. (2019b). PEMANFAATAN KULIT BIJI KAKAO (THEOBROMA CACAO L) MENJADI PRODUK COOKIES COKLAT (Utilization Of Cocono Seed Skin (Theobroma Cacao L) Become Chocolate Cookies Products). Jurnal Rekayasa Dan Manajemen Agroindustri, 2(1).

Lasale, N. R., Liputo, S. A., & Limonu, M. (2022). Karakteristik Fisik dan Kimia Pati Resisten Pisang Goroho (Musa acuminafe sp.) pada Berbagai Suhu Pengeringan. Jambura Journal of Food Technlogy (JJFT), 4(1), 64–77.

Lembong, E., Djali, M., Zaida, & Utama, G. L. (2021). The potential of dry fermented cocoa (Theobroma cacao L.) variety Bulk bean shell treated at different degrees of roasting as a functional food. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 733(1). https://doi.org/10.1088/1755-1315/733/1/012068

Maulani, R. R., Fardiaz, D., Kusnandar, F., & Sunarti, T. C. (2013). Functional properties of hydroxypropylated and crosslinked arrowroot starch.

Meryandini, A., Basri, A., & Sunarti, T. C. (2019). Peningkatan Kualitas Biji Kakao (Theobroma Cacao L) Melalui Fermentasi Menggunakan Lactobacillus Sp. Dan Pichia Kudriavzevii. Jurnal Bioteknologi & Biosains Indonesia (JBBI), 6(1), 11. https://doi.org/10.29122/jbbi.v6i1.3048

Minifie, B. (2012). Chocolate, cocoa and confectionery: science and technology.

Mubaroq, F. (2023). Pengaruh kadar air terhadap warna coklat kulit biji kakao. Jurnal Teknologi Pertanian Tropis, 6(2), 89–96.

Nurfailah, N., Sari, E. R., Herlinda, H., & Patang, P. (2018). Pemanfaatan Limbah Pulp Kakao Menjadi Nata De Cacao. Jurnal Pendidikan Teknologi Pertanian, 4(2), 24-33.

Prabowo, A. Y., Estiasih, T., & Purwantiningrum, I. (2014). Umbi Gembili (Dioscorea esculenta L.) Sebagai Bahan Pangan Mengandung Senyawa Bioaktif: Kajian Pustaka [In Press Juli 2014]. Jurnal Pangan dan Agroindustri, 2(3), 129-135.

Rojo-Poveda, O., Barbosa-Pereira, L., Zeppa, G., & Bertolino, M. (2020). Cocoa bean shell: A by-product with antioxidant and functional properties. Foods, 9(6), 715. https://doi.org/10.3390/foods9060715

Setiaboma, W., Desnilasari, D., Iwansyah, A. C., Putri, D. P., Agustina, W., Sholichah, E., & Herminiati, A. (2021). Karakterisasi kimia dan uji organoleptik bakso ikan manyung (Arius thalassinus, Ruppell) dengan penambahan daun kelor (Moringa oleiferea Lam) segar dan kukus. Biopropal Industri, 12(1), 9-18.

Sodhi, N. S., & Singh, N. (2005). Characteristics of acetylated starches prepared using starches separated from different rice cultivars. Journal of Food Engineering, 70(1), 117– 127. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2004.09.018

Sholichah, E., Fitri, N., & Dewi, K. (2021). Pigmen alami pada kakao dan peranannya terhadap warna. Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan, 9(2), 101–110.

Subroto, E., Sitha, N., Filianty, F., Indiarto, R., & Sukri, N. (2022). Freeze Moisture Treatment and Ozonation of Adlay Starch (Coix lacryma-jobi) ): Effect on Functional, Pasting, and Physicochemical Properties. Polymers, 14(18). https://doi.org/10.3390/polym14183854

Sung, C.W. dan Stone, M. (2004). Characterization of legume starches and theirnoodle quality. Journal of Marine Science and Technology 12(1): 25-32.

Ulfa, G. M., Nopriyani, I., Fathuroya, V., Putri, W. D. R., Fibrianto, K., & Widjanarko, S. B. (2022). PENGARUH SUHU TERHADAP DAYA KEMBANG, KELARUTAN, DAN KAPASITAS PENGIKATAN AIR PADA PATI UBI JALAR TERMODIFIKASI ULTRASONIK. Jurnal Teknologi Pertanian, 23(3), 193-202.

Wahyuni, N. L., Sunarharum, W. B., Muhammad, D. R. A., & Saputro, A. D. (2021). Formation and development of flavour of cocoa (Theobroma cacao L.) cultivar Criollo and Forastero: A review. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 733(1). https://doi.org/10.1088/1755-1315/733/1/012078

Wahyuni, A., Lullung, D., Wuri, A., Balai, B., Industri, H., Perkebunan, J., & Basalamah, A. (2016). FORMULASI DAN PENINGKATAN MUTU MASKER WAJAH DARI BIJI KAKAO NON FERMENTASI DENGAN PENAMBAHAN RUMPUT LAUT Formulation and quality improvement of non fermented cocoa bean face masks with seaweed addition.

Wanti, S. (2008). Kandungan lignin kulit biji kakao varietas edel dan bulk. Buletin Penelitian Perkebunan, 14(1), 33–39.

Winarno, F. G. (2008). Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama.

Widjanarko, S. B., Estiasih, T., & Fauziah, A. (2014). Effect of ball milling on starch properties. Carbohydrate Polymers, 103, 167–172. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2013.12.056

Yuan, M.L., Lu, Z.H., Cheng, Y.Q. dan Li, L.T. (2008). Effect of spontaneous fermentation on the physical properties of corn starch and rheological characteristics of corn starch noodle. Journal of Food Engineering 85(1): 12- 17.

Zahara, Y. (2016). Pengaruh waktu milling terhadap ukuran butir quartz dari Nagari Saruaso Kabupaten Tanah Datar. PILLAR OF PHYSICS, 8(2).




DOI: https://doi.org/10.24198/jt.vol20n1.7

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Indexed by:

 

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY-SA 4.0)