Karakterisasi Fisik dan Optik Larutan Teh Hijau Berdasarkan Variasi Waktu dan Suhu Penyimpanan

1

KARAKTERISASI FISIK DAN OPTIK
LARUTAN TEH HIJAU BERDASARKAN
VARIASI WAKTU DAN SUHU PENYIMPANAN

MILA ARMIGUSTIEN

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
1

2

ABSTRAK
MILA ARMIGUSTIEN. Karakterisasi Fisik dan Optik Larutan Teh Hijau Berdasarkan Variasi
Waktu dan Suhu Penyimpanan. Dibimbing oleh Ir. HANEDI DARMASETIAWAN,M.S dan
Dr. AKHIRUDDIN MADDU,M.Si.

Teh (Camellia sinensis L.) merupakan salah satu bahan penyegar yang sangat banyak
dikonsumsi dan dapat memberikan pengaruh diet bagi kesehatan dan terapi. Kandungan utama
yang terdapat dalam teh adalah golongan polifenol yaitu tanin. Teh yang tersebar berupa teh hijau,
teh hitam, dan teh oolong. Tujuan dalam penelitian ini mengetahui dan mempelajari karakterisasi
fisik dan optik larutan teh hijau berdasarkan variasi waktu dan lama penyimpanan. Karakterisasi
fisik yang dilakukan adalah kerapatan dan viskositas. Karakterisasi optik yang dilakukan dengan
menggunakan spektrometer UV/Vis. Kerapatan yang dihasilkan menunjukkan tidak berbeda nyata
pada taraf 5% terhadap perbedaan komposisi dan suhu penyimpanan. Secara fisis, perbedaan
komposisi dan suhu penyimpanan tidak mempengaruhi kerapatan larutan teh hijau. Viskositas
yang dihasilkan menunjukkan berbeda nyata pada taraf 5% dan 1% terhadap perbedaan komposisi
dan suhu penyimpanan. Secara fisis, perbedaan komposisi dan suhu penyimpanan mempengaruhi
viskositas larutan teh hijau. Kadar tanin yang dihasilkan menunjukkan berbeda sangat nyata pada
taraf 1% terhadap perbedaan komposisi dan suhu penyimpanan. Penyimpanan pada suhu 10 ̊C
dapat memperpanjang masa simpan dan menghambat terjadinya proses perubahan komposisi
kandungan dalam larutan teh dibandingkan terhadap suhu 26 ̊C. Larutan teh hijau yang disimpan
pada suhu 10 ̊C menunjukkan hasil yang terbaik.
Kata kunci: teh hijau, tanin, suhu 10 ̊C, suhu 26 ̊C, spektrometer UV/Vis.

2

3

KARAKTERISASI FISIK DAN OPTIK
LARUTAN TEH HIJAU BERDASARKAN
VARIASI WAKTU DAN SUHU PENYIMPANAN

MILA ARMIGUSTIEN

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

3

4

Judul

: Karakterisasi Fisik dan Optik Larutan Teh Hijau Berdasarkan Variasi Waktu
dan Suhu Penyimpanan
Nama : Mila Armigustien
NRP : G74061243

Disetujui

Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si

Ir. Hanedi Darmasetiawan, M.S
Pembimbing 1

Pembimbing 2

Diketahui

Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si
Ketua Departemen Fisika

Disetujui tanggal :

4

5

RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Mila Armigustien yang merupakan anak pertama dari pasangan
Suratno dan Sudarmi. Penulis dilahirkan di Jakarta, 16 Agustus 1988. Penulis mengawali
pendidikan formal di TK Nurul Huda, kemudian dilanjutkan di SD Negeri Jatisari, SLTP Negeri
24 Bekasi, dan SMA Negeri 6 Bekasi.
Pendidikan terakhir yang ditempuh oleh penulis adalah pada Departemen Fisika, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi
Masuk IPB (USMI). Selama menjalani perkuliahan penulis aktif sebagai asisten praktikum fisika
dasar pada Tingkat Persiapan Bersama (TPB), Institut Pertanian Bogor, asisten praktikum fisika
dasar BUD, serta aktif juga sebagai pengajar Fisika SMA pada salah satu bimbingan belajar besar

yang terdapat di kota Bogor dan mengajar privat.

5

vi

KATA PENGANTAR

01234‫ ا‬67234‫ ا‬8‫ ا‬09:
Segala puji hanya bagi Allah, kami memuji?Nya, memohon pertolongan dan ampunan
kepada?Nya, kami berlindung kepada Allah dari kejahatan diri kami dan kejelekan amalan?amalan
kami, barangsiapa yang Allah beri petunjuk, maka tidak ada yang dapat menyesatkannya, dan
barangsiapa yang Allah sesatkan, maka tidak ada yang dapat memberinya hidayah. Dan aku
bersaksi bahwa tidak ada illah yang berhak diibadahi dengan benar kecuali Allah semata, tidak ada
sekutu bagi?Nya, dan aku bersaksi bahwa Muhammad Shalallahu ’alaihi wa sallam adalah hamba
dan utusan Allah Subhanahu wa Ta’ala.
Penelitian ini berjudul ”Karakterisasi Fisik dan Optik Larutan Teh Hijau
Berdasarkan Variasi Waktu dan Suhu Penyimpanan.”
Dalam penyusunan penelitian ini penulis tidak terlepas dari dukungan beberapa pihak
baik langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima

kasih yang sebesar?besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Hanedi Darmasetiawan, M.S selaku dosen pembimbing yang telah memberikan
dukungan, motivasi, serta arahan kepada panulis.
2. Bapak Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah memberikan
dukungan, motivasi, serta arahan kepada panulis.
3. Bapak Ir. Hanedi Darmasetiawan, M.S selaku editor dalam penyusunan penelitian yang
telah meluangkan waktu untuk memberikan arahan.
4. Bapak Drs. Sidikrubadi Pramudito selaku dosen penguji yang telah memberikan pelajaran
dan arahan yang berharga.
5. Keluarga besar penulis: Ibu, Bapak, Ayah mutiaraku, mutiaraku Farros, dan Adikku serta
Rivai’s family atas segala doa, dukungan yang tidak ternilai harganya baik secara fisik
maupun moril, kasih sayang, cinta yang begitu besar, bimbingan dalam menjalani hidup
ini serta pelajaran yang sangat berharga.
6. Mba Novia yang telah banyak berbagi pengalaman dan pelajaran serta semangat kepada
penulis sejak awal hingga kini. Si kecil Khaula yang membuat hari?hari selalu ceria
dengan senyuman dan manjanya.
7. Warga Wisma Hikmatunnisaa: Mba Tri LH, Bungas, Elva, Fitry, dan Tika, serta akhwat
yang lain. Terima kasih atas segala dorongan, kebersamaan, pengertian, masukan, dan
berbagai bantuan selama ini yang penulis terima. Jazaakumullaahu khairon (Semoga
Allah membalas kalian dengan kebaikan).

8. Teman?teman satu laboratorium yang telah banyak membantu, semoga Allah Azza wa
Jalla membalas dengan kebaikan kepada kalian semua.
9. Teman?teman fisika angkatan 41, 42, 43, dan 44 yang telah banyak membantu penulis.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari sempurna dan perlu banayak
masukan serta saran. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi seluruh pihak yang
membutuhkan. Akhir doa penulis adalah Alhamdulillaahi Robbil ’Alamiiin.

Bogor, Mei 2012

Penulis

vi

vii

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................................ix
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................................ix

PENDAHULUAN.................................................................................................................1
Latar Belakang .........................................................................................................1
Tujuan ......................................................................................................................1
Hipotesis ..................................................................................................................1
TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................................................1
Teh (Camellia sinensis L).........................................................................................1
Kandungan senyawa kimia dalam teh..............................................................2
Tanin ........................................................................................................................3
Pengertian tanin ...............................................................................................3
Struktur tanin ...................................................................................................4
Sumber tanin....................................................................................................4
Manfaat tanin ...................................................................................................5
Spektroskopi.............................................................................................................5
Prinsip spektroskopi.........................................................................................6
Spektroskopi UV?Vis.......................................................................................7
Kerapatan ................................................................................................................. 8
Viskositas ................................................................................................................. 9
METODE PENELITIAN .................................................................................................... 9
Waktu dan Tempat....................................................................................................9
Bahan dan Alat.........................................................................................................9

Metode Penelitian ....................................................................................................9
Tahap pembuatan larutan ...........................................................................9
Tahap karakterisasi fisik ............................................................................9
Kerapatan .....................................................................................9
Viskositas...................................................................................20
Tahap pengujian kadar tanin ...................................................................21
Rancangan Percobaan ............................................................................................22
HASIL DAN PEMBAHASAN ..........................................................................................24
Karakterisasi Fisik Larutan Teh Hijau....................................................................24
Kerapatan .................................................................................................24
Viskositas .................................................................................................26
Sifat Optik Larutan Teh Hijau ................................................................................29
KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................................................40
Kesimpulan ............................................................................................................40
Saran ......................................................................................................................40
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................................41
LAMPIRAN........................................................................................................................43

vii

viii

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.
Tabel 2.
Tabel 3.
Tabel 4.

Komposisi teh hijau ......................................................................................3
Komposisi teh hitam .....................................................................................3
Jenis spektroskopi dan spektrum elektromagnetik........................................8
Komposisi daun teh hijau pada masing?masing sampel................................9

viii

ix

DAFTAR GAMBAR
Halaman

Gambar 1.
Gambar 2.
Gambar 3.
Gambar 4.
Gambar 5.
Gambar 6.
Gambar 7.
Gambar 8.
Gambar 9.
Gambar 10.
Gambar 11.
Gambar 12.
Gambar 13.
Gambar 14.
Gambar 15.

Struktur molekul tanin ..................................................................................5
Spektra elektromagnetik ...............................................................................6
Radiasi yang melewati sampel....................................................................14
Hubungan lama penyimpanan dan kerapatan larutan teh hijau pada
penyimpanan suhu 26 ̊C .............................................................................24
Hubungan lama penyimpanan dan kerapatan larutan teh hijau pada
penyimpanan suhu 10 ̊C .............................................................................25
Hubungan lama penyimpanan dan viskositas pada larutan teh hijau
pada penyimpanan suhu 26 ̊C ....................................................................27
Hubungan lama penyimpanan dan viskositas pada larutan teh hijau
pada penyimpanan suhu 10 ̊C ....................................................................28
Hubungan panjang gelombang dan absorbansi larutan teh hijau
sampel 1 pada penyimpanan suhu 26 ̊C .....................................................30
Hubungan panjang gelombang dan absorbansi larutan teh hijau
sampel 1 pada penyimpanan suhu 10 ̊C .....................................................31
Hubungan panjang gelombang dan absorbansi larutan teh hijau
sampel 2 pada penyimpanan suhu 26 ̊C .....................................................33
Hubungan panjang gelombang dan absorbansi larutan teh hijau
sampel 2 pada penyimpanan suhu 10 ̊C .....................................................34
Hubungan panjang gelombang dan absorbansi larutan teh hijau
sampel 3 pada penyimpanan suhu 26 ̊C .....................................................35
Hubungan panjang gelombang dan absorbansi larutan teh hijau
sampel 3 pada penyimpanan suhu 10 ̊C .....................................................36
Hubungan lama penyimpanan dan absorbansi larutan teh hijau pada
penyimpanan suhu 26 ̊C ............................................................................37
Hubungan lama penyimpanan dan absorbansi larutan teh hijau pada
penyimpanan suhu 10 ̊C ............................................................................38

ix

x

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Lampiran 2.
Lampiran 3.
Lampiran 4.
Lampiran 5.

Diagram alir penelitian .................................................................... 44
Alat yang digunakan dalam penelitian............................................. 46
Perhitungan sidik ragam (analisis variasi) kerapatan....................... 47
Perhitungan sidik ragam (analisis variasi) viskositas ...................... 50
Perhitungan sidik ragam (analisis variasi) nilai absorbansi ............. 53

x

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Teh (Camellia sinensis L.) merupakan
salah satu bahan penyegar yang sangat
banyak di konsumsi dan dapat memberikan
pengaruh diet bagi kesehatan dan terapi
(Rehman, Almas, Shahzadi, Bhatti, Saleem
2002). Beberapa kandungan senyawa kimia
di dalam teh dapat memberi kesan warna,
rasa, dan aroma yang
memuaskan
peminumnya (Yan 2007). Tiga jenis teh yang
mendasar yaitu teh hijau, teh hitam, dan teh
oolong. Teh diproduksi dari bagian pucuk
daun muda dari tanaman teh (Camellia
sinensis L). Prosedur pembuatan teh hijau,
hanya dengan pengeringan daun, menjaga
polifenol sebagai pewarna hijau. Prosedur
fermentasi untuk memproduksi teh hitam
mengubah polifenol ke dalam teaflavin,
tearubigin, dan lain?lain, proses ini
mengakibatkan warna merah kegelapan. Teh
oolong diperoleh melalui proses semi
fermentasi, kombinasi proses pembuatan teh
hijau dan teh hitam, fermentasi sebagian ini
menghasilkan warna kemerah?merahan yang
disebut dengan “green leaf with red border”
(daun hijau dengan pinggiran merah) (Yan
2007).
Salah satu kandungan yang terdapat
dalam teh (Camelia sinensis L.) adalah tanin
(Kartikasari 2008). Tanin merupakan
komposisi polifenol yang dapat larut dalam
air yang tersebar luas dalam tumbuhan
(Rehman, Almas, Shahzadi, Bhatti, Saleem
2002). Teh mengandung zat antioksidan yang
dikenal dengan sebutan polifenol, yang
tampaknya berperan besar dalam pencegahan
berbagai
macam
penyakit.
Polifenol
mempunyai kemampuan menetralisir radikal
bebas, suatu produk sampingan dari proses
kimiawi dalam tubuh yang mengganggu.
Kemampuan inilah yang mungkin menjadi
jawaban, mengapa teh kemudian juga bisa
mencegah serangan jantung dan kanker
(Kartikasari 2008).
Penentuan struktur yang terdapat
dalam suatu senyawa dapat dilakukan dengan
menggunakan metode spektroskopi. Metode
spektroskopi memiliki banyak keuntungan.
Biasanya hanya sedikit sampel bahan yang
diperlukan, dan acap kali dapat dikembalikan
jika diperlukan. Metode ini berlangsung
cepat, kadang?kadang hanya memerlukan
waktu beberapa menit. Selain itu, biasanya
ada informasi struktur yang lebih terperinci

dari spektrum jika dibandingkan dengan
metode laboratorium biasa (Hart 2003).

Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah
1. Mengetahui dan mempelajari tanin
dalam teh hijau.
2. Mengetahui
dan
mempelajari
pengaruh kepekatan teh hijau terhadap
kadar tanin.
3. Mengetahui
dan
mempelajari
pengaruh perubahan karakterisasi fisik
terhadap kadar tanin.
4. Mengetahui
dan
mempelajari
pengaruh lama penyimpanan terhadap
kadar tanin dan perubahan fisik.

Hipotesis
Perubahan struktur fisis tanin dalam
larutan teh hijau dapat dipengaruhi oleh
kepekatan larutan, lama penyimpanan, dan
perubahan
karakterisasi
fisik
selama
penyimpanan.

TINJAUAN PUSTAKA
Teh (

L.)

Teh merupakan minuman yang
dihasilkan dari pemrosesan daun tanaman teh
yang dimasukkan ke dalam air yang
mendidih. Tanaman teh (Camellia sinensis
L.) berasal dari Asia tenggara. Daunnya hijau
gelap mengandung bahan kimia kafein dan
tanin. Teh menempati urutan pertama sebagai
minuman yang sangat terkenal di dunia.
Teh, berdasarkan proses fermentasi
pengolahannya dikelompokan menjadi tiga
jenis yaitu teh hijau (tidak mengalami
fermentasi),
teh
hitam
(mengalami
fermentasi), dan teh oolong (mengalami
fermentasi sebagian). Produksi teh tidak
seluruhnya dihasilkan dari proses fermentasi,
tetapi cukup dihasilkan dari reaksi enzim
yang terdapat dalam daun teh.
Teh hijau merupakan produk yang
lebih banyak di sukai dibandingkan dengan
yang lainnya, kecuali jika daunnya
dipanaskan sebelum diproses pengadukan
untuk menghancurkan enzim. Daun tetap
hijau seluruhnya selama berlangsungnya
pemrosesan, dan karakteristik aroma dari teh
hitam tidak terbentuk. Teh hijau disortir
berdasarkan umur dan bentuk (Gaman 1981).
Teh hijau mengandung katekin,
flavonoid, tanin, karoten, tiamin, riboflavin,
nicotinic acid, asam pantotenat, asam

1

2

askorbat, asam folat, vitamin E, mangan,
potasium, polisakarida, florida alami, yang
secara keseluruhan bisa mengurangi kadar
kolesterol dan lemak makanan, mengurangi
resiko
penyakit
kardio?serebrovaskular,
menangkal radikal bebas, membunuh bakteri
dan virus influenza, anti peradangan,
menghilangkan panas dalam dan iritasi,
mengoptimalkan
metabolisme
gula,
mengurangi resiko keracunan makanan,
mengatasi masalah perut dan usus, mencegah
bau mulut dan pengeroposan gigi,
memperkuat daya tahan tubuh, menurunkan
stres, menyegarkan tubuh dan menenangkan
pikiran, serta mencegah kegemukan. Teh
hijau juga mengandung lebih dari 25 jenis
asam amino, termasuk 6 jenis yang mutlak
diperlukan tubuh dan Histidine diperlukan
untuk
pertumbuhan
bayi.
Walaupun
kandungan asam amino dalam teh hijau tidak
tinggi, tapi bisa menambah kekurangan kadar
yang dibutuhkan tubuh setiap hari.
Bahan kimia penting yang menyusun
rasa segar pada teh adalah polifenol, kafein,
dan minyak esensial. Kandungan nutrisi tiap
100 gram daun teh 75?80% air, bagian
terlarut dan tidak terlarut adalah polifenol
(25%), protein (20%), kafein (2,5?4,5 %),
serat (27%), karbohidrat (4%), pektin (6%),
dan energi 17 kJ. Kualitas teh yang baik
ditentukan oleh tingginya kadar polifenol dan
aktivitas enzim selama fermentasi (Ashari
2006).
Teh mengandung zat antioksidan yang
dikenal dengan sebutan polifenol, yang
tampaknya berperan besar dalam pencegahan
berbagai
macam
penyakit.
Polifenol
mempunyai kemampuan menetralisir radikal
bebas, suatu produk sampingan dari proses
kimiawi dalam tubuh yang mengganggu.
Kemampuan inilah yang mungkin menjadi
jawaban, mengapa teh kemudian juga bisa
mencegah serangan jantung dan kanker
(Nenden 2007).

Kandungan
dalam teh

senyawa

kimia

Kualitas teh yang baik sebagian
besar
terletak pada
komposisi
kimiawinya.
Komposisi
tersebut
berbeda?beda menurut tipe, klon,
musim,
kondisi
lingkungan
pertumbuhannya,
dan
perubahan
warna daun teh setelah proses
pembuatannya. Senyawa kimia dalam
daun teh secara umum dapat
digolongkan
menjadi
empat
kelompok, yaitu (1) substansi fenol,

yang terdiri atas flavanol dan flavonol,
(2) substansi bukan fenol, di antaranya
karbohidrat, pektin, alkaloid, protein,
lemak, asam amino, klorofil, asam
organik,
vitamin,
mineral,
(3)
substansi aromatik, dan (4) enzim. Di
antara keempat kelompok senyawa
tersebut, substansi fenol dianggap
paling berperan dalam menentukan
kualitas teh hitam (Yulia 2006).
Teh mengandung komponen
volatile sebanyak 404 macam dalam
teh hitam dan sekitar 230 macam
dalam teh hijau. Komponen volatile
tersebut berperan dalam memberikan
cita rasa yang khas pada teh.
Komponen aktif yang terkandung
dalam teh, baik yang volatile maupun
yang tidak volatile antara lain
polifenol (10 ? 25%), methylxanthines,
asam amino, peptida, komponen
organik lain, asam tanin(9?20%),
vitamin C (150?250 %), vitamin E
(25?70 %), vitamin K (300?500 IU/g),
ß?karoten (13?20 %), kalium (1795
%), magnesium (192 %), mangan
(300?600 ug/ml), fluor (0,1?4,2 mg/L),
seng (5,4 %), selenium (1,0?1,8 %),
tembaga (0,01 %), besi (33 %),
kalsium (7 %), kafein (45?50 %).
Teh sebagian besar mengandung
ikatan
biokimia
yang
disebut
polifenol, termasuk di dalamnya
flavonoid. Flavonoid merupakan suatu
kelompok antioksidan yang secara
alamiah ada pada sayur?sayuran, buah?
buahan, dan minuman seperti teh dan
anggur. Pada tanaman, flavonoids
memberikan perlindungan terhadap
stres lingkungan, sinar ultra violet,
serangga, jamur, virus, dan bakteri, di
samping sebagai pengendali hormon
dan enzim inhibitor.
Subkelas polifenol meliputi
flavones,
flavonols,
flavanones,
catechins,
antocyanidin,
dan
isoflavones.
Turunan
flavonols,
quercetin dan turunan catechins, epi0
catechin
(EC),
epigallo0catechin
(EGC), epigallo0catechin gallate
(EGCg) umumnya ditemukan di
dalam teh. EGCg dan quercetin
merupakan antioksidan kuat dengan
kekuatan 100 kali lebih tinggi
daripada vitamin C dan 25 kali
vitamin E yang juga merupakan
antioksi dan potensial.

2

3

Komposisi teh hijau ditunjukkan
pada Tabel 1 dan komposisi teh hitam
ditunjukkan pada Tabel 2.

Lanjutan Tabel 2. Komposisi Teh
Hitam
% (b/b)
Komponen
Berat
kering
Gula
6.85
Pektin
0.16
Polisakarida
4.17
Asam oksalat
1.50
Asam malonat
0.02
Asam suksinat
0.09
Asam malat
0.31
Asam akonitat
0.01
Asam sitrat
0.84
Lipid
4.79
Kalium
4.83
(potasium)
Mineral lain
4.70
Peptida
5.99
Tanin
3.57
Asam amino lain
3.03
Aroma
0.01
Sumber: Tuminah 2004
Pada
teh
hijau,
katekin
merupakan
komponen
utama,
sedangkan pada teh hitam dan teh
oolong, katekin diubah menjadi
teaflavin dan tearubigins. Sifat
fungsional teh hijau lebih tinggi jika
dibandingkan dengan teh hitam.Ini
ditunjukkan polifenol teh hijau jauh
lebih berperan untuk mencegah
terjadinya
kanker
dibandingkan
polifenol
pada
teh
hitam
(Hilyatuzzahroh 2006).

Tabel 1. Komposisi teh hijau
Komponen
Kafein
(?) Epikatekin
(?) Epikatekin
galat
(?) Epigalokatekin
(?) Epigalokatekin
galat
Flavonol
Teanin
Asam glutamat
Asam aspartat
Arginin
Asam amino lain
Gula
Bahan yang dapat
mengendapkan
alkohol
Kalium
(potasium)
Sumber: Tuminah 2004

% (b/b)
Berat
kering
7.43
1.98
5.20
8.42
20.29
2.23
4.70
0.50
0.50
0.74
0.74
6.68
12.13
3.96

Tabel 2. Komposisi teh hitam
Komponen
Kafein
Teobromin
Teofilin
(?) Epikatekin
(?) Epikatekin
galat
(?) Epigalokatekin
(?) Epigalokatekin
galat
Glikosida
flavonol
Bisflavanol
Asam teaflavat
Teaflavin
Tearubigin
Asam galat
Asam klorogenat

% (b/b)
Berat
kering
7.56
0.69
0.25
1.21
3.86
1.09
4.63
sedikit
sedikit
sedikit
2.62
35.90
1.15
0.21

Tanin
Pengertian tanin
Tanin merupakan komponen
polifenol yang dapat larut di dalam air
yang tersebar luas di dalam tanaman.
Tanin memiliki pengaruh yang kuat
dan beberapa merupakan sesuatu yang
mengganggu
(Rehman,
Almas,
Shahzadi, Bhatti, Saleem 2002). Tanin
memiliki berat molekul yang besar,
afinitas yang kuat terhadap protein,
dan daya kelarutan lemak yang
rendah. Akibatnya tanin diabsorpsi
lebih
sedikit
dalam
traktus
gastrointestinal
(Lestari
2009).
Memiliki rasa pahit dan kelat sering
kali berupa ekstrak dari pepagan atau
bagian lain [terutama daun, buah, dan
puru (galls)].

3

4

Tanin juga dikenal sebagai asam
tanin, adalah nama umum untuk
sejenis kelompok produk sayur?
sayuran, baik amorf ataupun kristal,
diperoleh dari berbagai tanaman, dan
penggunaan
komersialnya
yang
penting selama ini adalah dalam
industri penyamakan kulit (Subiarto
2002). Tanin terdiri atas dua kelompok
besar “hydrolysable tannin” dan
"condensed
tannins".“Hydrolysable
tannin” atau tanin yang terhidrolisa
terdiri dari molekul gallotannins dan
ellagitanins. Sedangkan "condensed
tannins” atau tanin terkondensasi
merupakan suatu polimer flavan yang
tidak mengalami hidrolisa, yaitu
molekul katekin. Tanin terkondensasi
ini yang banyak terkandung dalam
tanaman herbal (Lestari 2009). Tanin
terkondensasi merupakan fenol dari
stuktur kompleks menengah, dan yang
lainnya adalah ester dari glukosa atau
gula lainnya dengan satu atau lebih
asam
trihidroksibenzoat
(trihydroxybenzoic acids). Rumus
empiris C14H14O11 adalah rumus yang
biasanya dikenakan pada tanin
umumnya (Subiarto 2002).
Untuk keperluan penyamakan,
ekstrak?ekstrak itu dapat digunakan
langsung atau dalam bentuk yang
dipekatkan dengan jalan mengekstrak
kembali bahan taninnya. Setelah diberi
perlakuan dengan tanin, kulit mentah
terwarnai
dan
terhindar
dari
pembusukan. Penyamakan nabati
dapat mengawetkan serat?serat kulit
dari serangan bakteri. Di dalam serat
itu juga terbentuk sifat?sifat tertentu
seperti
kelenturannya
dan
kepadatannya, yang bukan saja khas
menurut jenis kulit, melainkan juga
bergantung pada bahan penyamak dan
cara penyamakannya. Hasilnya berupa
kulit samak yang banyak sekali
manfaatnya (Lemmens 1999).

Struktur Tanin
Tanin merupakan komposisi
polifenol yang dapat larut dalam air
yang tersebar luas dalam tumbuhan
(Rehman, Almas, Shahzadi, Bhatti,
Saleem 2002). Mempunyai sifat kelat
dan
mempunyai
kemampuan
menyamak
kulit.
Tanin
dapat
digunakan
sebagai
pertahanan
tumbuhan
dan
menghambat

pertumbuhan tumor. Fenol dan
glikosida fenolik dengan beberapa
jenis yang berbeda tersebar luas dalam
alam dan ditemukan dalam banyak
golongan dari komponen alam yang
mempunyai unit aromatik. Beberapa
golongan bahan polimer penting
dalam tumbuhan (lignin, melanin,
tanin) merupakan senyawa polifenol
(Kartikasari 2008).
Ekstraksi dengan air atau
campuran air dan alkohol adalah
langkah pertama dalam memproduksi
tanin. Pengendapan, diikuti dengan
evaporasi pada temperatur rendah,
adalah langkah berikutnya untuk
menghasilkan
produk
komersial
(Subiarto 2002). Efektivitas tanin
tergantung dari dosisnya (Lestari
2009).

Sumber Tanin
Tanin banyak terdapat di dalam
tumbuhan
berpembuluh,
dalam
angiospermae terdapat khusus dalam
jaringan kayu (Harborne 1987),
sumber terbaik untuk mendapatkannya
adalah kantung?kantung pada pohon
ek (oak galls) dan kulit kayu pohon
sumac (Subiarto 2002). Menurut
batasannya, tanin dapat bereaksi
dengan protein membentuk kopolimer
mantap yang tidak larut dalam air.
Dalam industri, tanin adalah senyawa
yang berasal dari tumbuhan, yang
mampu mengubah kulit hewan yang
mentah menjadi kulit siap pakai
karena
kemampuannya
menyambungsilangkan
protein
(Harborne 1987).
Beberapa
tanaman
yang
mengandung tanin adalah sebagai
berikut: tanaman mahkota dewa, P.
Macrocarpa (Scheff) Boerl., fam.
(Lisdawati 2007), Guazuma ulmifolia
Namk atau lebih dikenal dengan nama
jati Belanda, teh (Camellia sinensis
L.) (Nenden 2007), Ficus septica
Burm.f atau dikenal dengan nama
awar?awar
(Kartikasari
2008),
belimbing wuluh (Averrhoa bilimbi L.)
(Ummah 2010).

4

5

Gambar 1. Struktur molekul tanin

Manfaat Tanin
Tanin dapat bermanfaat sebagai
antihelmintik dan antimikroba.Sebagai
antihelmintik,
tanin
terbukti
mengurangi jumlah telur parasit yang
tampak dari sekresi di faeces. Efek
antimikroba didapatkan karena tanin
dapat menyebabkan terbentuknya
lapisan pelindung dari koagulasi
protein pada mukosa intestinal,
sehingga
melindungi
vili
dari
kolonisasi mikroba (Lestari 2009).
Di Jepang telah ditemukan satu
material baru untuk menyerap
uranium dan unsur?unsur transuranik
seperti plutonium, ameresium, dan
kurium, yaitu tanin (Subiarto 2002).
Tanin dapat berfungsi sebagai
penyamak kulit. Selain menjadikan
kulit tersamak, tanin juga dapat
menyamak jala, tali, dan layar. Setelah
di samak, peralatan pancing dapat
menjadi lebih tahan terhadap air laut.
Tanin digunakan pula sebagai perekat,
bahan
pewarna,
dan
mordan.
Misalnya, tanin proantosianidin dapat
digunakan pada pembuatan kayu lapis
(chipboard), sebagai ganti fenol
sintetik, yang produksinya sangat
bergantung pada harga minyak bumi.
Beberapa tumbuhan penghasil tanin
merupakan ramuan bahan kunyahan
(masticatories) berkat sifat kelatnya
itu, misalnya gambir dari Uncaria
gambir (Hunter) Roxb (Lemmens
1999).
Tanin juga dimanfaatkan secara
luas untuk keperluan pengobatan
dapat dimanfaatkan untuk obat
penyakit gula, untuk pengaturan
keseimbangan
hormon
yang
dikeluarkan oleh pankreas, sebagai
obat cacing, dan antibiotik. Tanin yang

terkandung dalam minuman seperti
teh, kopi, anggur, dan bir, berguna
sebagai penyedap dan pemberi aroma,
kandungan tanin di dalam beberapa
macam buah?buahan penting sekali
untuk menentukan mutu buah. Tanin
juga digunakan dalam pembuatan
tinta, untuk menghilangkan kerak pada
alat
penggodok,
dan
untuk
mengurangi kekentalan lumpur bor
pada saat pengeboran sumur minyak
bumi yang letaknya dalam (Lemmens
1999).
Asupan tanin yang berlebihan
dapat
mengakibatkan
insomnia,
pening atau mual, jantung berdebar
dan satu cangkir teh setelah makan
akan
mengakibatkan
dispepsia
(Rehman, Almas, Shahzadi, Bhatti,
Saleem 2002). Tanin dalam dosis
tinggi dapat menimbulkan efek
samping hingga toksik. Bila melewati
membran mukosa usus, tanin akan
bereaksi dan berikatan dengan protein
pada mukus dan sel epitel mukosa.
Membran mukosa akan mengikat
lebih kuat dan menjadi kurang
permeabel. Dosis tinggi dari tanin
dapat menimbulkan efek tersebut
berlebih, sehingga mengakibatkan
iritasi pada membran mukosa usus.
Komponen dari kondensasi tanin juga
dapat merusak mukosa traktus
gastrointestinal, serta mengurangi
absorpsi
zat?zat
makanan
dan
beberapa asam amino esensial
terutama methionin dan lysine. Untuk
itu, tanaman herbal dengan kandungan
tanin yang tinggi sebaiknya tidak
diberikan pada kondisi inflamasi atau
ulserasi
traktus
gastrointestinal
(Lestari 2009).

Spektroskopi
Istilah
spektroskopi
mula?mula
digunakan untuk menjelaskan sebuah cabang
dari ilmu pengetahuan tentang pemisahan
radiasi cahaya tampak ke dalam komponen
panjang
gelombang.
Seiring
dengan
berlalunya
waktu,
pengertian
istilah
spektroskopi meluas hingga mencakup hal
yang
mempelajari
seluruh
spektrum
elektromagnetik (Skoog 1998).

5

6

Gambar 2. Spektra elektromagnetik
Radiasi elektromagnetik atau cahaya
merupakan sebuah bentuk energi yang
memiliki
tingkah
laku
yang
dapat
digambarkan oleh sifat gelombang dan
partikel.
Sifat
optik
dari
radiasi
elektromagnetik antara lain difraksi, difraksi
paling baik diterangkan oleh perilaku cahaya
sebagai
gelombang.
Interaksi
radiasi
elektromagnetik dengan sampel dapat
menyebabkan terjadinya peristiwa absorbsi
dan emisi. Peristiwa ini lebih baik
digambarkan oleh perilaku cahaya sebagai
partikel atau foton (Harvey 2000).
Radiasi elektromagnetik terdiri dari
medan listrik dan medan magnet yang saling
tegak lurus melalui lintasan panjang yang
lurus dengan sebuah kecepatan tetap.
Interaksi radiasi elektromagnetik dengan
sampel dapat dijelaskan menggunakan medan
listrik dan medan magnet. Ketika sebuah
sampel menyerap radiasi elektromagnetik
maka akan terjadi perubahan energi. Interaksi
antara sampel dan radiasi elektromagnetik
mudah dipahami jika diasumsikan bahwa
radiasi elektromagnetik tetap dalam celah
partikel elektrik yang disebut dengan foton.
Ketika foton diserap oleh sampel, hal ini
menyebabkan perubahan struktur dan energi
yang diperoleh oleh sampel (Harvey 2000).
Frekuensi dan panjang gelombang
radiasi elektromagnetik memiliki banyak
tingkatan jarak. Radiasi elektromagnetik
dibagi ke dalam wilayah yang berbeda
berdasarkan tipe transisi
atomik atau
molekular yang memberikan peningkatan
absorpsi atau emisi foton (Harvey 2000).

Prinsip spektroskopi
Persamaan
1,
menjelaskan
hubungan antara energi cahaya (atau
bentuk radiasi lainnya), E, dan
frekuensi, v.
……..(1)
Keterangan:
E = energi cahaya (joule)
h = tetapan Planck (6.626 x 10?34 J.s)
v = frekuensi (hertz)
(Sumber: Hart 2003)
Persamaan ini menyatakan bahwa ada
hubungan langsung antara frekuensi
cahaya dan energinya: semakin tinggi
frekuensi, semakin tinggi energi.
Hubungan frekuensi cahaya dan
panjang
gelombang
berbanding
terbalik, persamaan itu dapat ditulis
.……..(2)

Keterangan:
c = kecepatan cahaya di ruang hampa
(3 x 108 m.s?2)
λ = panjang gelombang (m)
(Sumber: Hart 2003)
Pernyataan
tersebut
menyatakan
bahwa semakin pendek panjang
gelombang cahaya, semakin tinggi
energinya.

6

7

Sumber radiasi

Sampel dengan
molekul pada E1

Detektor

(a)

E2
Sumber radiasi

Detektor

E1
(b)
Gambar 3.Radiasi yang melewati sampel (a).Radiasi yang tidak di serap oleh molekul (b).
Radiasi yang diserap oleh molekul
Molekul dapat berada pada
berbagai tingkat energi. Contohnya,
ikatan
molekul
tertentu
dapat
meregang, bengkok, atau berotasi.
Elektron dapat bergerak dari satu
orbital ke orbital lain, dan seterusnya.
Proses ini terkuantisasi artinya, ikatan
dapat meregang, bengkok, atau
berotasi hanya dengan frekuensi (atau
energi,
keduanya
proposional)
tertentu, dan elektron hanya dapat
melompat di antara orbital?orbital
dengan selisih energi tertentu. Selisih
energi (atau frekuensi) inilah yang di
ukur lewat berbagai jenis spektrum.
Prinsip
kerja
spektroskopi
sangatlah sederhana dan dinyatakan
dengan bagan pada Gambar 3. Suatu
molekul pada tingkat energi tertentu,
E1, dikenakan radiasi. Radiasi
melewati molekul dan merambat ke
detektor. Selama molekul tidak
menyerap radiasi, banyaknya radiasi
yang terdeteksi akan sama dengan
banyaknya radiasi yang dipancarkan
oleh sumber (Gambar 3.a). Pada
frekuensi yang berhubungan dengan
transisi energi molekul tertentu,
artinya dari E1 ke E2, radiasi ini akan
di serap oleh molekul dan tidak akan

muncul di detektor (Gambar 3.b). Jadi
spektrum terdiri atas rekaman atau
plot dari banyaknya energi (radiasi)
yang di terima detektor sewaktu energi
asupannya
divariasikan
secara
berangsur?angsur. Tabel 3, adalah
rangkuman
daerah
spektrum
elektromagnetik yang memperlihatkan
transisi yang sesuai dengan daerah
kerja beberapa jenis spektroskopi
(Hart 2003).

Spektroskopi UVCVis
Spektroskopi UV/Vis merupakan
spektroskopi yang sumber radiasinya
berasal dari spektrum ultraviolet dan
cahaya
tampak.
Pengukuran
absorbansi
berdasarkan
radiasi
ultraviolet dan cahaya tampak
ditemukan luas penggunaannya untuk
identifikasi dan penentuan yang
banyak sekali pada molekul inorganik
dan organik. Metode absorbansi
molekular ultraviolet dan cahaya
tampak
mungkin
paling
luas
digunakan pada semua teknik analisis
kuantitatif di laboratorium kimia dan
klinis diseluruh dunia (Skoog, Holler,
Nieman 1998).

7

8

Tabel 3. Jenis spektroskopi dan spektrum elektromagnetik
Daerah spektrum
Jenis

Sumber

Frekuensi

spektroskopi

radiasi

(hertz)

Resonansi

Gelombang

(60?600)

magnetik inti

radio

x 10

Panjang

Energi

gelombang

(kcal/

(meter)

mol)

5?0.5

(6?60)

6

x 10

Jenis
transisi
Spin inti

?6

(bergantung
pada
kekuatan
magnet pada
instrumen)
Inframerah

Sinar tampak?

Cahaya

(0.2?1.2)
14

inframerah

x 10

Cahaya

(0.375?1.5)

ultraviolet

tampak atau

(elektronik)

ultraviolet

x 10

(15.0?2.5)
x 10

(8?2) x 10?7

15

Daerah sinar tampak pada
spektrum (artinya, tampak oleh mata
manusia) berhubungan dengan cahaya
yang panjang gelombangnya 400
sampai 800 nanometer (nm). Cahaya
ultraviolet
mempunyai
panjang
gelombang yang lebih pendek, sekitar
200 sampai 400 nm. Intensitas suatu
pita serapan dapat dinyatakan secara
kuantitatif. Intensitas pita bergantung
pada struktur molekul tertentu dan
juga pada banyaknya molekul
penyerap dalam lintasan cahaya.
Absorbansi, yaitu log dari nisbah
intensitas cahaya?masuk dan intensitas
cahaya?keluar dari sampel, diberikan
oleh persamaan

..…(3)
..…(4)
Keterangan:
A = absorbansi
I0 = intensitas cahaya masuk sampel
I = intensitas cahaya keluar sampel
T = transmitansi
P0 = daya radiasi pelarut (watt)
P = daya radiasi larutan (watt)
(Sumber: Skoog, Holler, Nieman
1998)

2?12

?6

Vibrasi
molekul

37?150

Keadaan
elektronik

.……(5)
Keterangan:
A = absorbansi
ε = absorbansi molar (L.mol?1.cm?1)
c = konsentrasi larutan (mol.L?1)
l = panjang wadah sampel yang di
lewati cahaya (cm)
(Sumber: Hart 2003)
Nilai ε untuk setiap puncak dalam
spektrum senyawa mempunyai ciri
tetap dari struktur molekul tertentu
(Hart 2003).

Kerapatan
Kerapatan adalah ukuran seberapa
banyak suatu entitas berada dalam suatu
jumlah yang tetap dalam suatu ruang
(biasanya dalam ruang tiga dimensi).
Kerapatan suatu fluida didefinisikan sebagai
massa fluida persatuan volume. Nilai
kerapatan dapat bervariasi cukup besar
diantara fluida yang berbeda, namun untuk
zat?zat cair, variasi tekanan dan suhu
umumnya hanya memberikan pengaruh yang
kecil terhadap nilai kerapatan (Munson,
Young,
Okiishi,
2002).
Kerapatan
dirumuskan sebagai berikut

8

9

………(6)
Keterangan :
= kerapatan (g.cm?3)
= massa benda yang diukur (g)
! = volum benda yang diukur (cm3)
Kerapatan bergantung pada beberapa
faktor antara lain suhu dan tekanan. Cairan
mempunyai kerapatan yang sedikit berubah
pada jangkauan tekanan dan suhu yang
tinggi. Gula dan garam dapat meningkatkan
kerapatan larutan tetapi kadang?kadang
kerapatan juga dapat turun jika dalam larutan
terdapat lemak atau alkohol (Gaman,
Sherington 1981).

Viskositas
Viskositas merupakan sebuah ukuran
penolakan sebuah fluida terhadap perubahan
bentuk. Biasanya diterima sebagai kekentalan
atau
penolakan
terhadap
penuangan.
Viskositas menggambarkan penolakan dalam
fluida pada aliran dan merupakan sebuah cara
untuk mengukur gesekan fluida. Air memiliki
viskositas rendah, sedangkan minyak sayur
memiliki viskositas tinggi (Rani 1989). Pada
zat cair, viskositas disebabkan oleh gaya
kohesi antar molekul (Giancoli 2001).
Viskositas dirumuskan sebagai berikut

"

#/

/

………(7)

Keterangan :
% = viskositas (poise).
F = gaya (dyne).
A = luas permukaan (cm2)
v = kecepatan (cm.s?1)
l = jarak aliran kecepatan yang diamati (cm).

Bahan dan Alat
Bahan
yang
digunakan
dalam
penelitian ini berupa daun teh hijau, aquades,
dan aseton.
Alat yang digunakan dalam penelitian
ini adalah spektroskopi UV?Vis ‘Genesys
10uv’, neraca analitik, extech instrument
heavy duty thermometers, viskometer
Gilmont, hot plate, magnetic stirrer atau
pengaduk magnetik, gelas beker, gelas
plastik, tabung ukur, stopwatch, penyaring
teh, corong, sudip, dan kertas saring.

Metode Penelitian
Tahapan penelitian ini meliputi tahap
pembuatan larutan, tahap karakterisasi fisik,
dan tahap pengujian kadar tanin. Tahapan
penelitian adalah sebagai berikut:

Tahap pembuatan larutan
Tahap pembuatan larutan ini
dilakukan dengan cara sebagai
berikut:
a. Memanaskan aquades 300 mL di
dalam gelas beker 300 mL
menggunakan hot plate hingga
suhu aquades mencapai 60̊C.
b. Memasukkan
masing?masing
sampel seperti tertera pada Tabel
4. dan magnetic stirrer dalam
aquades 60̊C kemudian diaduk
dengan kecepatan putar 350 rpm
selama 3 menit.
c. Menyaring larutan teh hijau
mula?mula dengan menggunakan
penyaring teh kemudian dengan
kertas saring.
Tabel 4. Komposisi daun teh hijau pada
masing?masing sampel
Komposisi
Keterangan sampel

daun teh hijau
(gram)

METODE PENELITIAN
Sampel 1

3

Sampel 2

2

Sampel 3

1

Waktu dan Tempat
Penelitian
ini
dilakukan
di
Laboratorium
Spektroskopi
dan
Laboratorium Biofisika, Departemen Fisika,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Institut Pertanian Bogor. Penelitian
dilaksanakan selama 5 bulan yaitu, pada
bulan Januari?Mei 2011.

9

10

Tahap karakterisasi fisik
Karakterisasi fisik yang diukur
adalah kerapatan dan viskositas.

Kerapatan
Pada
penelitian
ini
dilakukan pengukuran kerapatan
cairan. Kerapatan adalah massa
per satuan volume pada suhu dan
tekanan tertentu. Kerapatan (ρ)
suatu zat ditentukan dengan
membandingkan massa dan
volume zat yang akan diukur.
Mula?mula
cairan
diukur
volumenya dengan menggunakan
tabung ukur dan setelah itu
diukur massanya menggunakan
neraca analitik, sehingga dengan
menggunakan persamaan 6 akan
diperoleh kerapatan cairan.

Viskositas
Pada pengukuran viskositas
dapat
dilakukan
dengan
mengunakan alat ukur yang
disebut viskometer bola?jatuh
atau viskometer Gilmont. Alat
ukur ini cukup sederhana dan
bekerja
berdasarkan
keseimbangan gaya?gaya yang
bekerja pada bola jatuh yang
bergerak di dalam sampel cairan.
Cara awal menggunakan
alat
ini
yaitu
dengan
memasukkan aquades ke dalam
tabung
viskometer
Gilmont
kemudian
dikeringkan
menggunakan aseton. Aquades
dimasukkan kembali ke dalam
viskometer
kemudian
di
catatwaktu bola turun dari tera
pertama sampai tera kedua.
Cairan uji kemudian dimasukkan
ke dalam viskometer tersebut.
Posisi
viskometer
dibalik
sehingga bola turun. Bola yang
turun dari tanda tera pertama
sampai tanda tera kedua dicatat
waktunya.
Viskositas
bisa
dihitung dengan membandingkan
larutan air dan larutan yang diuji
dengan
menggunakan
persamaan:

%&'()'*

+,-. /0123, 405,-.,6 785,-.,6
/0123, 40,-. 78,-.

...(8)

Keterangan:
%&'()'* = viskositas cairan/
larutan yang diuji (cP).
%'() = viskositas air (1 cP).
3
'() = kerapatan air (gram/cm ).
= kerapatan cairan/
&'()'*
larutan yang diuji (gram/cm3).
9:;' = kerapatan bola baja (7,96
gram/cm3).