Pengembangan dan Karakterisasi Hard Ice Cream Tahan Leleh Menggunakan Konjugat Konsentrat Protein Spirulina-Karagenan sebagai Stabilizer dan Pewarna Alami

Ni Made Wesi Sinta Wrdhi Warmini, Dr. Arima Diah Setiowati, S.T.P., M.Sc.; Prof. Dr. Ir. Chusnul Hidayat

2026 | Tesis | S2 Ilmu dan Teknologi Pangan

Konjugat Maillard dari konsentrat protein Spirulina platensis dan karagenan (SPC-Kar) diteliti sebagai sistem pewarna-penstabil alami multifungsi untuk meningkatkan stabilitas struktural dan ketahanan terhadap pelelehan pada hard ice cream. Hard ice cream yang diformulasikan dengan berbagai tingkat konjugat SPC-Kar dievaluasi berdasarkan sifat fisikokimia dan melting properties, serta penerimaan sensorik. Konjugat tersebut menunjukkan aktivitas pengemulsi yang baik dan stabilitas emulsi yang moderat, yang mendukung fungsionalitasnya dalam sistem beku terstruktur. Pada hard ice cream, penambahan konjugat SPC-Kar menghasilkan warna hijau, meningkatkan aktivitas antioksidan dan kekerasan, serta memperpanjang waktu first drip dan total waktu pencairan. Meskipun terjadi penurunan overrun pada konsentrasi konjugat yang rendah, es krim yang distabilkan dengan konjugat (IC1-IC4) mencair lebih lambat dibandingkan dengan kelompok kontrol (IC0). Hal ini menunjukkan bahwa pencairan yang lebih lambat lebih mungkin terkait dengan stabilisasi matriks daripada pengikatan udara. Pengukuran reologi dan pengamatan Cryo-SEM konsisten dengan hasil ini, menunjukkan perubahan perilaku viskoelastis serta struktur beku yang lebih padat dan kontinu. Skor sensorik menunjukkan bahwa produk-produk tersebut secara umum disukai oleh panelis, tanpa perbedaan signifikan pada atribut hedonik utama kecuali oral melting rate, yang berbeda secara signifikan. Secara keseluruhan, konjugat SPC-Kar meningkatkan warna, stabilitas struktur, dan kinerja terkait pelelehan hard ice cream sekaligus memberikan warna alami dan aktivitas antioksidan. Studi ini menunjukkan bahwa konjugat SPC-Kar dapat berfungsi sebagai pewarna alami sekaligus agen penstabil dalam hard ice cream.

Maillard conjugates of Spirulina platensis protein concentrate and carrageenan (SPC-Kar) were investigated as a multifunctional natural colorant-stabilizer system for improving the structural stability and melt resistance of hard ice cream. Hard ice cream formulated with varying levels of SPC-Kar conjugates was evaluated for physicochemical and melting properties, as well as sensory acceptance. The conjugates showed good emulsifying activity and moderate emulsion stability, supporting their functionality in structured frozen systems. In hard ice cream, SPC-Kar conjugate addition resulted in a green color, increased antioxidant activity and hardness, and prolonged both first drip time and the total melting time. Even though there was a reduction in overrun at low conjugate concentrations, ice cream stabilized with conjugates (IC1-IC4) melted more slowly than the control (IC0). This, show that the slower melting was more likely related to matrix stabilization than to air incorporation. Rheological measurements and Cryo-SEM observations were consistent with this result, suggesting changes in viscoelastic behavior and a denser, more continuous frozen structure. Sensory scores indicated that the products were generally liked by the panelists, with no significant differences in the main hedonic attributes except for the oral melting rate, which differed significantly. Overall, SPC-Kar conjugates improved the color, structural stability, and melt-related performance of hard ice cream while also contributing natural color and antioxidant activity. This study showed that SPC-Kar conjugates could serve as both a natural coloring and a stabilizing agent in hard ice cream.

Kata Kunci : hard ice cream, spirulina protein concentrate, carrageenan, Maillard conjugates, melt resistance, natural colorant