Optimasi Pembusaan pada Microwave-Assisted Foam-Mat Drying (MFD) Pewarna Serbuk Kulit Kopi

Abstract

Kopi merupakan salah satu komoditas perkebunan terkemuka di Indonesia dan menghasilkan sejumlah besar produk sampingan, termasuk kulit kopi, yang mengandung senyawa bioaktif seperti tanin yang berpotensi sebagai pewarna cokelat alami. Namun, pewarna alami dalam bentuk cair memiliki keterbatasan, termasuk umur simpan yang pendek dan kerentanan terhadap oksidasi dan pertumbuhan mikroba. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menentukan kondisi pembusaan optimal dalam produksi pewarna serbuk kulit kopi menggunakan metode Microwave-Assisted Foam-Mat Drying (MFD) dan untuk mengevaluasi karakteristik fisikokimia produk optimal. Optimasi dilakukan menggunakan Response Surface Methodology (RSM) dengan Desain Box-Behnken (BBD). Faktor yang digunakan adalah konsentrasi albumin (5, 10, 15%), konsentrasi gum xanthan (0,1, 0,3, 0,5%), dan waktu pengocokan (4, 8, 12 menit). Parameter respons yang diamati adalah ekspansi busa, densitas busa, kapasitas busa, dan porositas busa. Formulasi optimal yang diperoleh diverifikasi dan dianalisis lebih lanjut untuk kadar air, warna, kadar tanin, aktivitas antioksidan, dan karakteristik morfologi menggunakan SEM-EDX. Berdasarkan hasil tersebut, interaksi antara konsentrasi albumin, konsentrasi gum xanthan, dan waktu pengocokan secara signifikan memengaruhi sifat pembusaan. Albumin berperan sebagai agen pembusaan dengan membentuk jaringan protein antarmuka yang stabil, sementara gum xanthan meningkatkan viskositas dan stabilitas matriks busa. Kondisi pembusaan optimal diperoleh pada konsentrasi albumin 15%, konsentrasi gum xanthan 0,1%, dan waktu pengocokan 12 menit dengan nilai desirabilitas 0,829. Dalam kondisi ini, produk menunjukkan ekspansi busa 161,87%, densitas busa 0,38 gr/ml, kapasitas busa 3,85%, dan porositas 0,62, yang mendukung pengeringan microwave yang efisien. Karakteristik fisik dan kimia yang dihasilkan dalam formulasi optimal pewarna serbuk kulit kopi alami adalah kadar air 4,05%, °Hue 67,3, kadar tanin 46,93 mg TAE/g, dan aktivitas antioksidan 41,57%.