Produksi sourdough di pasar dunia mengalami peningkatan dikarenakan peningkatan kualitas sensori dan nutrisi roti sourdough yang lebih baik dibanding dengan roti yang diproduksi dengan sistem straight dough process. Ubi ungu diketahui memiliki kandungan antosianin dan peonidin glikosida yang mempunyai aktivitas antioksidan lebih kuat daripada ubi lainnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas substitusi tepung ubi jalar ungu dan penggunaan ragi alami dari air rendaman buah apel manalagi terhadap karakteristik dan mutu sensori pada roti sourdough. Pembuatan roti sourdough dengan perbandingan tepung terigu : tepung ubi ungu F1 (90%:10%), F2 (85%:15%), F3 (80%:20%), F4 (75%:25%), F5 (70%:30%) dan mencampur semua bahan yaitu air, garam dan ragi alami dari air rendaman apel manalagi. Hasil roti sourdough diuji dengan uji karakteristik fisik seperti daya kembang, intensitas warna, tekstur, pori, organoleptik dan uji kimia aktivitas antioksidan dan kadar air. Hasil uji daya kembang berkisar 88,00% - 107,67%. Pada hasil intensitas warna memberikan hasil warna yang diinginkan L 39,73 a 6,19 b 1,38. Pada uji tekstur tidak memberikan pengaruh nyata akan tetapi nilai kekerasan tertinggi pada F1 22,36 kgf. Hasil uji pori diperoleh berkisar 1,00-5,38 mm. Uji organoleptik dilakukan pada 25 panelis dengan perlakuan F2 paling disukai dengan total nilai 3,48. Pada aktivitas antioksidan diperoleh nilai tertinggi pada F5 84,98%. Pada uji kadar air diperoleh nilai berkisar 29,24-36,36%. Berdasarkan SNI No. 01-3840-1995 kadar air pada roti ialah maksimal 40% sehingga kadar air masih memenuhi SNI.