Formulasi, Karakterisasi, dan Diversifikasi Rasa Minuman Fungsional Berbasis Kunyit Asam serta Kajian Toksisitas dan Stabilitasnya Selama Penyimpanan

FORMULATION, CHARACTHERIZATION, AND TASTE DIVERSIFICATION

OF TURMERIC AND THAMARIND BASED FUNCTIONAL DRINK WITH

TOXICITY AND STABILITY ANALYSIS DURING STORAGE

Resi Sindhu Nur Zain and Sedarnawati Yasni

Department of Food Science and Technology, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia.

Phone 62 857 18087488, email: resisindhu_itp@yahoo.com

ABSTRACT

People believe that the mixture of turmeric and tamarind extracts used in jamu drink had a specific function for human health. This research was purposed to improve sensory characteristic and antioxidant capacities of turmeric and tamarind based functional drink. This research was done in pre-research and main pre-research. In pre-pre-research formulation of turmeric and tamarind based functional drink was done by mix of 5, 10, 15, 20, and 25 % v/v turmeric with 5 % tamarind extract with analysis of antioxidant, pH, and total phenol components. In main research sensory characteristic diversification formulation were done by addition of 0.5, 1.0, and 2.0 % v/v cinnamon, nutmeg, and lime extract and followed by antioxidant capacity and sensory characteristic analysis. The chosen formula was followed by acute toxicity analysis to decide LD 50 and Arhennius accelerated method to decide stability of the chosen formula. The pre-research result showed that mixture of 10 % v/v turmeric and 5 % tamarind based functional drink with addition of 2% v/v lime extract was the chosen formula with 99.594 ppm AAE antioxidant capacity and 97.451 ppm total phenol components. The main research showed that turmeric and tamarind based functional drink diversification with addition of 2 % v/v lime extract was the chosen formula with 103.761 ppm AAE antioxidant capacity and stable in 59 days at room temperature (300C) and 178 days at chiller temperature (50C). Acute toxicity analysis of the chosen formula showed that this chosen formula had an unclassified zone of LD50 which means the chosen formula had very low acute toxicity level.

RESI SINDHU NUR ZAIN. F24070057. Formulasi, Karakterisasi, dan Diversifikasi Rasa Minuman Fungsional Berbasis Kunyit Asam serta Kajian Toksisitas dan Stabilitasnya Selama Penyimpanan. Di bawah bimbingan Sedarnawati Yasni. 2012

RINGKASAN

Penggunaan campuran kunyit asam sebagai jamu sangat populer di masyarakat Indonesia, karena diyakini memiliki fungsi spesifik bagi kesehatan, antara lain fungsi analgetika, antiinflamasi, dan antipiretik. Umumnya jamu, termasuk kunyit asam memiliki rasa yang pahit, bau tidak enak, dan khasiatnya masih belum teruji secara ilmiah. Berdasarkan hal tersebut penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan citarasa minuman fungsional berbasis kunyit asam yang memiliki kapasitas antioksidan tinggi dengan menambahkan ekstrak kayu manis, jeruk nipis, dan pala serta uji toksisitas dan stabilitas formula minuman fungsional kunyit asam dengan citarasa terpilih.

Penelitian dilakukan dalam dua tahapan yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Pada penelitian pendahuluan dilakukan penentuan formula kunyit asam yang memiliki kapasitas antioksidan tinggi melalui pencampuran ekstrak air kunyit pada konsentrasi 5, 10, 15, 20, dan 25% (v/v) dengan 5% (v/v) ekstrak asam jawa menggunakan metode DPPH. Selain itu dilakukan pengukuran kadar total fenol, nilai pH dan analisa proksimat minuman fungsional kunyit asam terpilih. Pada penelitian utama dilakukan diversifikasi citarasa dengan menambahkan 0.5, 1.0, dan 2.0 % v/v ekstrak air kayumanis, pala, dan jeruk nipis guna meningkatkan penerimaan panelis terhadap citarasa minuman fungsional kunyit asam melalui uji rating dan ranking hedonik. Pada masing-masing formula citarasa kunyit asam terpilih dilakukan uji pembandingan berpasangan untuk menentukan penerimaan minuman fungsional kunyit asam dengan citarasa terpilih jika dibandingkan dengan produk sejenis yang sudah beredar di pasaran. Setelah didapatkan formula citarasa terpilih dilakukan uji toksisitas akut menggunakan tikus galur Sprague dowley untuk menentukan nilai LD 50 (Lethal Dose 50%) serta uji stabilitas minuman kunyit asam dengan citarasa terpilih menggunakan metode akselerasi.

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa formula minuman fungsional campuran kunyit 10 % dan asam jawa 5% (v/v) merupakan minuman kunyit asam terpilih yang memiliki kapasitas antioksidan 99.594 ppm AAE dan kadar total fenol 97.451 ppm. Hasil diversifikasi rasa minuman fungsional kunyit asam menunjukkan bahwa minuman kunyit asam dengan citarasa jeruk nipis 2 % merupakan formula terpilih dengan kapasitas antioksidan sebesar 103.761 ppm AAE dan karakteristik sensori yang disukai. Hasil uji paired preference test menunjukkan bahwa formula kunyit asam citarasa jeruk nipis secara nyata lebih disukai dibandingkan produk komersial sejenis yang sudah ada dan aman dikonsumsi yang ditunjukkan nilai LD 50 pada zona unclassified atau tingkat keakutan toksik sangat rendah. Formula kunyit asam citarasa jeruk nipis 2 % tersebut stabil selama 59 hari pada suhu ruang (300C) dan 178 hari pada suhu refrigerator (50C).

1

I. PENDAHULUAN

Indonesia memiliki kekayaan sumberdaya hayati terbesar kedua setelah Brazil dengan lebih dari 30.000 spesies tanaman, walaupun baru sekitar 300 spesies tanaman yang terdaftar pada Badan Pengawasan Obat dan Makanan (BPOM) untuk bahan obat tradisional dan jamu oleh industri obat tradisional (Depkes RI 2007). Pemanfaatan rempah-rempah dalam ramuan tradisional didasarkan pada kandungan senyawa fitokimia yang diyakini memiliki sifat fungsional bagi tubuh, diantaranya senyawa antioksidan dan komponen fenolik. Industri jamu dan kosmetika dapat berkontribusi memberikan nilai ekonomi sebesar lima trilyun rupiah dari tahun 2003 sampai dengan tahun 2006 kepada negara (Deptan 2007).

Penggunaan kunyit sebagai tanaman obat sudah popular di Indonesia, karena berbagai fungsinya pada kesehatan seperti analgetika, antiinflamasi, dan antipiretik (Navarro et al. 2002), walaupun rasanya pahit. Dalam pembuatan jamu umumnya kunyit dicampur dengan asam jawa dan dikenal dengan sebutan kunyit asam. Jamu merupakan minuman tradisional khas Indonesia yang disebut juga obat tradisional. Umumnya jamu memiliki rasa yang pahit, bau tidak enak, dan khasiatnya masih belum teruji secara ilmiah.

Rimpang kunyit memiliki ciri khas, yaitu berwarna kuning oranye dan akan menjadi kuning cerah pada pH asam. Kunyit mengandung komponen fenolik yang berperan sebagai antioksidan dan senyawa anti kanker. Kunyit memiliki indeks aktivitas antioksidan yang cukup tinggi dengan faktor protektif sebesar 5,27 atau 0,88 kali faktor protektif BHT. Pada umumnya ekstrak pigmen kunyit terdiri dari berbagai senyawa, dan pigmen kurkumin merupakan pigmen terbanyak (Chattopadhyay et al. 2004). Kurkumin merupakan molekul dengan kadar polifenol yang rendah namun memiliki aktivitas biologis yang tinggi, antara lain memiliki potensi sebagai antioksidan (Jayaprakasha et al. 2005 dan Jayaprakasha et al. 2006). Menurut Jovanovic et al. (2001) aktivitas antioksidan kurkumin disebabkan oleh kemampuan donor atom hidrogen oleh β-diketon untuk menetralkan radikal bebas.

Asam jawa bermanfaat sebagai senyawa antiinflamasi dan antipiretika, karena mengandung

anthocyanin yang mampu menghambat kerja enzim cyclooxygenase (COX) dan mampu menghambat

dilepaskannya prostaglandin (Susilo 2011). Penambahan asam jawa berfungsi mengasamkan pH minuman, sehingga kurkumin terdegradasi dan berwarna kuning lebih cerah pada pH asam. Rempah-rempah memiliki senyawa aromatik yang tinggi dan senyawa bioaktif yang bermanfaat bagi kesehatan tubuh, seperti kayumanis, pala, dan jeruk nipis, dan penambahan rempah-rempah dapat memperbaiki karakterisitik citarasa minuman kunyit asam yang tidak disukai.

Dalam proses produksi minuman banyak faktor mutu yang harus diperhatikan, diantaranya warna, aroma, rasa, terbentuknya endapan, masa simpan, dan teknik pengemasan. Citra jamu yang memiliki rasa pahit, bau yang tidak enak, dan warna yang tidak menarik dapat diperbaiki karakteristik sensorinya dan dipertahankan khasiatnya dengan menambahkan kayumanis, pala, dan jeruk nipis. Selama ini perkembangan kunyit sebagai minuman kesehatan masih terbatas pada kemampuan antiinflamasi untuk mengatasi nyeri haid pada wanita (Limananti dan Triratnawati 2003). Kandungan senyawa bioaktif kunyit dan efek sinergisme senyawa bioaktif bahan baku minuman kunyit asam dengan rempah-rempah lain perlu dikaji melalui suatu penelitian agar diperoleh formula minuman fungsional yang disukai dan khasiatnya diketahui secara pasti.

Hipotesis dari penelitian ini adalah peningkatan konsentrasi ekstrak kunyit yang digunakan tidak selalu akan meningkatkan nilai kapasitas antioksidan minuman kunyit asam. Kapasitas antioksidan dipengaruhi oleh kemampuan sinergisme antara ekstrak kunyit dengan ekstrak asam jawa yang digunakan. Selain itu, penambahan ekstrak pala, kayu manis, dan jeruk nipis yang juga memiliki

2

sumber antioksidan yang cukup tinggi diharapkan akan mampu meningkatkan kapasitas antioksidan produk dan sekaligus menutupi rasa, aroma, dan warna dari minuman kunyit asam yang terkesan seperti jamu dan kurang menarik. Rasa, warna, dan aroma minuman kunyit asam yang dikembangkan perlu mendapat penanganan khusus selama penyimpanan agar mutu produk dapat dipertahankan dan tidak mengandung bahaya toksik, serta aman dikonsumsi.

Berkaitan dengan hal tersebut, kegiatan penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan formula terbaik minuman kesehatan berbasis campuran kunyit asam dan diversifikasi rasanya dengan penambahan kayu manis, pala, dan jeruk nipis agar memiliki kapasitas antioksidan tinggi dengan karakteristik sensori yang disukai konsumen, aman dikonsumsi, dan stabil selama penyimpanan di suhu ruang (300C) dan suhu dingin (50C).

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Kunyit

Tanaman kunyit termasuk ke dalam famili Zingibericeae yang banyak sekali ditemukan di negara tropis seperti Indonesia. Dalam memilih kunyit, dianjurkan memilih kunyit yang rimpangnya sudah tua dan bila disimpan lebih lama akan memiliki warna yang lebih baik daripada rimpang kunyit muda serta memiliki daya tahan yang lebih tinggi. Kunyit mengandung komponen fenolik yang tinggi dan berperan sebagai antioksidan. Senyawa fenolik pada kurkumin dapat berperan sebagai senyawa anti kanker. Kunyit memiliki indeks aktivitas antioksidan dengan faktor protektif sebesar 5,27 atau bernilai 0,88 kali faktor protektif BHT (Chattopadhyay et al. 2004).

Rimpang kunyit mengandung minyak esensial (5.8%) yang diperoleh melalui distilasi uap dan komponen minyak atsirinya terdiri dari phellandrene (1%), sabinene (0.6%), cineol (1%), borneol (0.5%), zingiberene (25%), sesquiterpenes (53%), dan Curcumin (3–4%). Kurkumin pada kunyit memiliki berat molekul 368.37 dengan titik lebur 1830 C. Kurkumin memiliki sifat hidrofobik sehingga tidak dapat larut dalam air dan eter tetapi larut dalam alkohol maupun asam asetat glasial. Sifat ini dapat diformulasikan agar larut dalam air yaitu dengan membuat kurkumin menjadi garam kurkuminat seperti natrium kurkuminat, atau dengan menggunakan stabilizer dan pelarut. Warna pada kurkumin akan bersifat stabil terhadap panas namun cepat berubah menjadi pucat jika terpapar cahaya dan akan berubah menjadi warna coklat atau merah pada kondisi alkali atau menjadi kuning muda pada kondisi asam.

Kurkumin merupakan molekul dengan kadar polifenol yang rendah namun memiliki aktivitas biologi yang tinggi, antara lain memiliki potensi sebagai antioksidan (Jayaprakasha et al. 2005; Jayaprakasha 2006). Jayaprakasha et al. (2005) menyatakan bahwa gugus hidroksil dan metoksil pada cincin fenil dan substituen 1,3 diketon memiliki peran yang sangat signifikan dalam kemampuan kurkumin sebagai antioksidan. Aktivitas antioksidan meningkat dengan meningkatnya gugus hidroksil pada cincin fenil pada posisi orto dengan gugus metoksi. Menurut Jovanovic et al. (2001) aktivitas antioksidan kurkumin disebabkan oleh kemampuan donor atom

hidrogen oleh β-diketon untuk menetralkan radikal bebas. Kemanjuran curcuminoid (curcumin) dari kunyit dalam menghambat respon inflamasi mikrovaskular hepatik dari lipopolisakarida ditunjukkan melalui penelitian in vivo menggunakan agen antiinflamasi alternatif alami (Lukita-Atmadja et al. 2002).

B. Minuman Kunyit Asam

Minuman kunyit asam adalah suatu minuman yang diolah dengan bahan utama kunyit dan asam. Perbandingan konsentrasi yang digunakan pada pembuatan minuman kunyit asam komersial adalah 10 - 20% ekstrak kunyit dan 3 - 7% ekstrak asam jawa (Limananti dan Triratnawati, 2003). Secara alamiah kunyit dipercaya memiliki kandungan bahan aktif yang dapat berfungsi sebagai analgetika, antipiretika, dan antiinflamasi (Navarro et al. 2002). Asam jawa juga memiliki bahan aktif sebagai antiinflamasi, antipiretika, dan penenang (Susilo 2011). Khasiat minuman kunyit asam dilaporkan sebagai pengurang rasa nyeri pada dismenorea primer,

4

memiliki efek samping minimal, dan tidak ada bahaya jika dikonsumsi sebagai suatu kebiasaan (Limananti dan Triratnawati 2003).

Senyawa aktif asam jawa yang bermanfaat sebagai antiinflamasi dan antipiretika adalah antosianin. Antosianin mampu menghambat kerja enzim cyclooxygenase (COX) sehingga mampu menghambat pelepasan prostaglandin (Susilo 2011). Penambahan asam memungkinkan kurkumin terdegradasi menjadi turunannya yang lebih stabil, seperti vanilin, asam ferulat dan kurkumin dimer. Struktur kimia dan aktivitas antioksidan dari senyawa turunannya berbeda dari kurkumin (Jovanovic et al. 2001).

Minuman kunyit asam akan mengalami pemudaran warna kuning selama penyimpanan akibat degradasi pigmen kurkumin. Degradasi kurkumin dapat terjadi karena teknik pengemasan, distribusi, maupun kondisi dan cara penyimpanan kurang memenuhi persyaratan kondisi. Menurut Ulfa (2004) minuman kunyit asam yang dikemas dalam kemasan plastik transparan akan mengalami penurunan stabilitas.

C. Pala, Kayu Manis, dan Jeruk Nipis

Minyak biji pala dan kembang pala digunakan sebagai penambah citarasa pada produk-produk berbasis daging, pikel, saus, dan sup, serta untuk menetralkan bau yang tidak menyenangkan dari rebusan kubis (Lewis dalam Librianto 2004). Minyak biji pala banyak digunakan dalam industri obat-obatan sebagai obat sakit perut, diare dan bronchitis. Biji pala berguna untuk mengurangi flatulensi, meningkatkan daya cerna, mengobati diare dan mual. Selain itu biji pala sangat baik untuk mengobati desentri, maag, menghentikan muntah, mulas, perut kembung serta obat rematik. Senyawa aromatik biji dan bunga pala,diantaranyamyristicin, elimicin, dan safrole sebesar 2-18%. Konsumsi sebanyak 5 gram bubuk atau minyak pala dapat mengakibatkan keracunan yang ditandai dengan muntah, kepala pusing dan mulut kering (Samiran 2006).

Menurut Jukic et al. (2006), komponen myristisin dan elimisin mempunyai efek intoksikasi. Biji pala yang bermutu baik mengandung minimum 25% ekstrak eter tidak mudah menguap, maksimum 10% serat kasar dan maksimum 5% kadar abu. Pada fuli dipersyaratkan maksimum 0.5% kadar abu tidaklarut dalam asam dan kandungan eter tidak mudah menguap berkisarantara 20 – 30% (Lewis dalam Librianto 2004). Menurut Dorman et al. dalam Jukic et al. (2006) komponen utama minyak biji pala adalah terpen, terpen alkohol dan fenolik eter. Komponen monoterpen hidrokarbon yang merupakan komponen utama minyak biji pala terdiri atas β-pinene

(23.9%), α-pinene (17.2%), dan limonene (7.5%), sedangkan komponen fenolik eter terutama adalah myristicin (16.2%), safrole (3.9%) dan metil eugenol (1.8%). Selanjutnya Dorman et al., (2004) menyatakan terdapat 25 komponen yang teridentifikasi dalam minyak biji pala (sejumlah 92.1% dari total minyak) yang diperoleh dengan cara penyulingan (hydrodistillation) menggunakan sebuah alat penyuling minyak. Pada prinsipnya komponen minyak tersebut teridentifikasi sebagai α-pinen (22.0%) dan β–pinen (21.5%), sabinen (15.4%), myristicin (9.4%), dan terpinen–4-ol(5.7%). Minyak fuli mengandung lebih banyak myristicin daripada minyak pala.

Kayu manis memiliki aktivitas antioksidan yang setara dengan senyawa BHT (Jayaprakasha et al. 2006) dan memiliki citarasa khas yang dapat digunakan untuk penambah citarasa atau menghilangkan bau tidak disukai dari minuman kunyit asam. Selain itu kayu manis (Cinnamonum sp) dapat menghambat semua jenis strain bakteri sebesar 99.4%, kecuali Salmonella para typhi B dan dapat menghambat dengan kuat pertumbuhan miselia Aspergillus niger, A. flavus, dan A. fumigatus selama 14 hari.

5

Jeruk nipis merupakan salah satu dari kerabat jeruk yang tidak cocok sebagai buah meja. Menurut Kordial (2009), jeruk nipis merupakan salah satu jenis jeruk asam. Jenis jeruk asam lain adalah jeruk limau, jeruk purut, jeruk peras, dan jeruk lemon. Tumbuhan jeruk nipis memiliki ukuran yang relatif kecil dengan tinggi hanya mencapai kurang lebih 3.5 meter. Namun pada umumnya berkisar antara 1.5 sampai dua meter. Batangnya memiliki duri yang tajam dan bercabang cukup lebat. Daun jeruk nipis berbentuk bulat telur, agak kaku, dan memiliki lekukan pada bagian tepi daunnya yang berukuran kurang lebih lima sentimeter. Bunganya berwarna putih dan berbau harum. Buah jeruk nipis berbentuk agak bulat, pada ujungnya terlihat sedikit menguncup. Buah muda berwarna hijau, semakin tua warnanya semakin memuda dan pada saat matang umumnya berwarna kuning dengan rasa asam segar (Kordial 2009). Pemanenan jeruk nipis dilakukan pada saat buah jeruk nipis telah cukup matang. Buah jeruk nipis yang dipanen umumnya berwarna hijau kekuningan. Pemanenan dapat dilakukan secara periodik sepanjang tahun. Seperti halnya dengan keluarga jeruk lain, setelah jeruk nipis dipanen, perlu dilakukan proses pengumpulan, sortasi, pewadahan, penyimpanan dan pengolahan pasca panen.

Jeruk nipis adalah sejenis buah jeruk yang memiliki kandungan air dan vitamin serta mineral yang cukup tinggi. Kandungan asam sitrat dapat mencapai tujuh persen yang mengandung minyak atsiri limonin, sehingga jeruk nipis memiliki aroma yang disukai dan kuat serta rasa yang sangat masam (Kordial 2009). Hal inilah yang menjadi ciri khas jeruk nipis yang sangat digemari oleh konsumennya. Buah jeruk nipis dapat digunakan sebagai penyedap masakan, minuman penyegar, bahan pembuat asam sitrat, membersihkan karat logam, atau kulit yang kotor. Air jeruk nipis juga dapat digunakan sebagai obat tradisional maupun campuran jamu. Pemanfaatan jeruk nipis dapat dilakukan pada bagian mulai dari sari buah, kulit, maupun bijinya. Pada beberapa daerah di Indonesia, kulit jeruk nipis telah dimanfaatkan sebagai bahan sambal dan manisan, sedangkan sari buahnya biasa digunakan sebagai bahan pembuatan sirup maupun minuman sari jeruk nipis. Biji jeruk nipis belum dimanfaatkan sebagai bahan pangan, tetapi dapat digunakan sebagai bibit baru untuk memperoleh pohon jeruk nipis.

D. Antioksidan

Antioksidan adalah senyawa yang dapat menahan terjadinya reaksi oksidasi makromolekul seperti lipid, protein, karbohirat, dan DNA (Cahyadi 2006). Senyawa antioksidan pada konsentrasi yang lebih rendah daripada substrat atau makromolekul dapat menahan terjadinya oksidasi pada makromolekul. Untuk melawan kerusakan akibat radikal bebas, manusia dan makhluk hidup lain memiliki sistem antioksidan yang kompleks dan tangguh. Dalam sistem ini terdapat berbagai macam komponen antioksidan yang melindungi materi biologis dari kerusakan oksidatif. Komponen–komponen tersebut beraksi dengan cara menghilangkan dan menginaktifasi senyawa kimia antara (intermediet) yang menghasilkan radikal bebas. Antioksidan dapat dihasilkan oleh tubuh manusia maupun berasal dari makanan. Suatu antioksidan dalam melakukan fungsinya tidak berdiri sendiri, tetapi sebagai suatu sistem yang saling ketergantungan dan saling bersinergi.

Kapasitas antioksidan merupakan kemampuan suatu senyawa antioksidan dalam menghambat paparan radikal bebas. Kapasitas antioksidan dapat diartikan sebagai kemampuan suatu bahan pangan untuk menahan reaksi oksidasi tergantung dari banyaknya komponen antioksidan dan komponen prooksidan yang dikandungnya. Kapasitas antioksidan bahan pangan dipengaruhi oleh keberadaan komponen antioksidan, absorpsi dan bioavailabilitas antioksidan,

6

pengolahan serta proses penyimpanan pangan, bahan tambahan pangan dan suplemen zat gizi, serta struktur kimia bahan tambahan dan suplemen.

Keberadaan komponen antioksidan tentunya sangat mempengaruhi kapasitas antioksidan karena dengan semakin banyaknya komponen antioksidan akan semakin banyak radikal yang dapat ditahan oleh komponen antioksidan tersebut dan kemungkinan diserapnya antioksidan tersebut ke dalam sel tubuh akan semakin tinggi, sehingga reaksi oksidasi seluler pun dapat dihambat. Absorpsi dan bioavailabilitas antioksidan mempengaruhi kapasitas antioksidan, karena dengan semakin tinggi absorpsi antioksidan maka bioavailabilitas antioksidan akan semakin tinggi pula dan ketersediaan antioksidan untuk menghambat reaksi oksidasi semakin banyak, pada akhirnya meningkatkan kapasitas antioksidan bahan pangan. Proses pengolahan dan penyimpanan bahan pangan perlu diperhatikan, karena senyawa antioksidan memiliki sensitivitas terhadap panas, cahaya, paparan oksigen, pH, waktu, gesekan, katalis, benturan serta inhibitor. Oleh karena itu proses pengolahan dan penyimpanan perlu dilakukan dengan cermat untuk mengurangi kerusakan sumber antioksidan akibat hal tersebut. Penggunaan antioksidan pangan sebagai bahan tambahan pangan berpengaruh besar pada status antioksidan dalam saluran pencernaan. Sebagian dapat diserap dalam saluran pencernaan, dan memiliki efek antioksidan dalam tubuh (Cahyadi 2006). Antioksidan sintetik dan metabolitnya juga diserap dan memiliki efek pada beberapa jaringan, diantaranya, kandungan antioksidan dalam pangan telah berkontribusi dalam menurunkan kejadian kanker lambung selama lebih dari setengah abad.

Pengukuran kapasitas antioksidan secara in vitro dapat dilakukan dengan metode DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhidrazil atau 1,1-diphenyl-2-pcirylhidrazil). Senyawa DPPH merupakan suatu radikal stabil yang dapat bereaksi dengan radikal lain membentuk suatu senyawa yang stabil atau atom hidrogen yang berasal dari antioksidan. Larutan DPPH berwarna ungu namun apabila tereduksi oleh suatu senyawa antioksidan akan mengakibatkan penurunan intensitas warna ungu (memudar). Semakin besar selisih absorbansi dibandingkan kontrol (tanpa penambahan antioksidan) menunjukkan semakin tingginya aktivitas antioksidan senyawa uji. Selanjutnya nilai kapasitas antioksidan yang terukur biasanya dinyatakan dalam bentuk perbandingannya dengan vitamin C atau asam askorbat dalam bentuk AAE (Ascorbic Acid Equivalent).

Asam askorbat atau vitamin C sebagai antioksidan berperan sebagai agen pengkelat logam, yaitu memelihara logam transisi dalam bentuk tereduksi karena logam adalah kofaktor dalam beberapa jalur biokimia terutama reaksi oksidasi (Cahyadi 2006). Askorbat termasuk dalam bagian mekanisme antioksidan pertahanan karena kemampuannya menangkap radikal peroksil yang akueus, dan radikal tokoferoksil (radikal tokoferol yang terbentuk).

E. Toksisitas

Pada awal mulanya toksikologi didefinisikan sebagai ilmu tentang racun, namun saat ini toksikologi diartikan sebagai cabang ilmu yang mempelajari segala hal yang berkaitan dengan zat-zat kimia (racun), tidak hanya sifat zat kimia yang dipelajari tetapi juga pengaruh zat kimia tersebut di dalam tubuh (Ramadhani 2009). Dalam toksikologi, dilakukan uji toksistas untuk mendapatkan nilai yang menyebabkan efek toksik. Uji toksisitas merupakan uji keamanan pra-klinis yang biasanya digunakan untuk mengetahui jumlah suatu senyawa kimia yang dapat menyebabkan efek toksik. Uji toksisitas dilakukan terhadap hewan rodent atau hewan non-rodent (Sjabana 2006). Uji toksisitas terdiri atas tiga kategori, yaitu: toksisitas akut, toksisitas sub-akut, dan toksisitas kronis.

7

1.

Uji Toksisitas Akut

Uji ini dirancang untuk menentukan efek toksik suatu senyawa yang akan terjadi dalam masa pemejanan dengan waktu yang singkat atau pemberiannya dengan takaran tertentu. Uji ini dilakukan dengan cara pemberian konsentrasi tunggal senyawa uji pada hewan uji. Takaran konsentrasi yang dianjurkan paling tidak empat peringkat konsentrasi, berkisar dari konsentrasi terndah yang tidak atau hampir tidak mematikan seluruh hewan uji sampai dengan konsentrasi tertinggi yang dapat mematikan seluruh atau hampir seluruh hewan uji. Biasanya pengamatan dilakukan selama 24 jam, kecuali pada kasus tertentu selama 7-14 hari.

2.

Uji Toksisitas Subkronis atau Subakut

Uji ini dilakukan dengan memberikan zat kimia yang sedang diuji secara berulang-ulang terhadap hewan uji selama kurang dari 3 bulan. Uji ini ditujukan untuk mengungkapkan spektrum efek toksik senyawa uji, dan takaran konsentrasi.

3.

Uji Toksisitas Kronis

Uji ini dilakukan dengan memberikan zat kimia secara berulang-ulang pada hewan uji selama lebih dari 3 bulan atau sebagian besar dari hidupnya. Meskipun pada penelitian digunakan waktu lebih pendek, tetapi tetap lebih lambat dibandingkan Uji Toksisitas Akut maupun Uji Toksisitas Sub Akut.

F. Pendugaan Umur Simpan

Suatu produk dikatakan berada pada kisaran umur simpannya bila kualitas produk secara umum dapat diterima untuk tujuan seperti yang diinginkan oleh konsumen dan selama bahan pengemas masih memiliki integritas serta memproteksi isi kemasan (Arpah 2001). Oleh karena itu, dalam menentukan umur simpan suatu produk perlu dilakukan pengukuran terhadap atribut mutu produk tersebut. Faktor yang mempengaruhi umur simpan dapat dikategorikan menjadi faktor internal dan eksternal. Faktor internal merupakan karakteristik produk akhir, misalnya aktivitas air (aw), pH, nilai gizi, penggunaan bahan pengawet dan biokimia alami produk (enzim dan komponen kimia). Faktor eksternal adalah faktor yang mempengaruhi produk selama pengiriman hingga diterima konsumen. Faktor eksternal diantaranya adalah suhu penyimpanan, RH penyimpanan, RH proses, RH pengiriman, komposisi udara dalam kemasan dan penanganan selama di konsumen (Astawan 2007). Sistem penentuan umur simpan membutuhkan waktu yang lama untuk menentukan batas penyimpanan akhir suatu produk pada kondisi normal. Umur simpan produk pangan dapat diduga dan kemudian ditetapkan waktu kadaluarsanya dengan menggunakan dua konsep studi penyimpanan produk pangan yaitu Extended Storage Studies (ESS) dan Accelerated Shelf Life Testing (ASLT).

1.

Metode ESS (Konvensional)

Sistem penentuan umur simpan secara konvensional membutuhkan waktu yang lama karena penetapan kadaluarsa pangan dengan metode ESS (Extended Storage Studies) dilakukan dengan cara menyimpan suatu seri produk pada kondisi normal sehari-hari sambil dilakukan pengamatan terhadap penurunan mutunya agar tercapai mutu kadaluarsa (Arpah 2001).

8

2.

Metode ASLT (Akselerasi)

Untuk mempercepat waktu penentuan umur simpan digunakan metode ASLT (Accelerated Shelf Life Testing) atau metode akselerasi. Pada metode ini kondisi penyimpanan diatur diluar kondisi normal agar produk dapat lebih cepat rusak dan penentuan umur simpan dapat ditentukan (Arpah dan Syarief 2000). Penggunaan metode akselerasi harus disesuaikan dengan keadaan dan faktor yang mempercepat kerusakan produk yang bersangkutan. Umur simpan suatu produk yang dikemas dapat diterapkan dengan metode ASLT. Salah satu metode ASLT adalah metode Arrhenius.

Suhu merupakan faktor yang berpengaruh terhadap perubahan mutu produk pangan. Dalam menduga kecepatan penurunan mutu produk pangan selama penyimpanan, faktor suhu dapat diperhitungkan. Pendugaan umur simpan dengan pendekatan model Arrhenius menggunakan perubahan suhu kondisi penyimpanan produk. Kenaikan suhu dapat mempercepat berbagai macam kerusakan yang memperpendek umur simpan dari bahan pangan (Syarief dan Halid 1993).

a. Ordo reaksi nol

Tipe kerusakan yang mengikuti kinetika reaksi ordo nol adalah kerusakan enzimatis, pencoklatan enzimatis, dan oksidasi. Penurunan mutu orde reaksi nol artinya penurunan mutu yang konstan. Kecepatan penurunan mutu tersebut berlangsung tetap pada suhu konstan dan digambarkan dengan persamaan berikut:

-dA/dT = k ... (persamaan 1)

Untuk menentukan jumlah kehilangan mutu, maka dilakukan integrasi terhadap persamaan:

∫ dA = ∫ kdt ... (persamaan 2) Diperoleh persamaan sebagai berikut:

At-Ao = -kt ... (persamaan 3)

At = jumlah A pada waktu t; A0 = jumlah awal A

b. Ordo reaksi satu

Tipe kerusakan bahan pangan yang mengikuti kinetika reaksi ordo satu adalah ketengikan, pertumbuhan mikroba, produksi off-flavor oleh mikroba pada daging, ikan, unggas, kerusakan vitamin, dan penurunan mutu protein. Penurunan mutu orde reaksi satu artinya kecepatan penurunan mutu yang tidak konstan dan digambarkan dengan persamaan berikut:

-dA/dT = kA . (persamaan 4)

Untuk menentukan jumlah kehilangan mutu, maka dilakukan integrasi terhadap persamaan:

∫ dA/A = - ∫ kdt (persamaan 5)

At

A0 0 t

At

A0 0

9

Selanjutnya diperoleh persamaan sebagai berikut:

ln At - ln Ao = -kt (persamaan 6) At = jumlah A pada waktu t; A0 = jumlah awal A

10

III. METODE PENELITIAN

A. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada penelitian adalah bubuk rimpang kunyit kering cap semar, asam jawa cap cabe, jeruk nipis, bubuk kayumanis, bubuk pala, gula pasir, dan air yang diperoleh dari Pasar Anyar Bogor.

Bahan kimia yang digunakan adalah buffer standar pH 4 dan pH 7, glukosa standar 0,2 mg/ml, Natrium bikabonat 5% (b/v), asam galat standar, DPPH, PCA, buffer KH2PO4, Folin Ciocalteau 50%, CMC, asam askorbat standar, etanol, akuades, dan metanol (pro analisis).

Peralatan yang diperlukan terdiri dari alat-alat gelas, botol gelap bertutup 150mL, pH meter, neraca analitik, neraca digital, alat vortex, waterbath, sentrifuse, termometer, chromameter minolta, refrigerator, blender, kain saring, hot plate, stirrer, panci, pengaduk, magnetik stirrer, spektrometer uv-vis (spectronic 21D, Milton Roy), kuvet, dan inkubator.

B. Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan dalam dua tahapan, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Pada penelitian pendahuluan dilakukan pembuatan larutan stok bahan penyusun minuman fungsional kunyit asam, formulasi minuman fungsional kunyit asam yang kaya antioksidan, dan analisisformula kunyit asam terpilih. Pada penelitian utama dilakukan diversifikasi citarasa minuman fungsional kunyit asam terpilih dengan ekstrak air kayu manis, pala dan jeruk nipis pada tiga taraf konsentrasi yaitu 0.5, 1.0, dan 2.0 % (v/v). Formula terbaik ditentukan berdasarkan besarnya kapasitas antioksidan, kandungan total fenol, pH, dan uji sensori terhadap parameter warna, rasa, aroma, dan overall. Selanjutnya pada formula citarasa kunyit asam terpilih dilakukan uji toksisitas dan kestabilan selama penyimpanan pada suhu ruang dan suhu dingin dengan metode akselerasi.

1.

Penelitian Pendahuluan

a. Pembuatan larutan stok bahan penyusun minuman fungsional kunyit asam

Pembuatan larutan stok bahan penyusun minuman kunyit asam dilakukan dengan penyeduhan bubuk rimpang kunyit, asam jawa, jeruk nipis, kayumanis, pala, gula, karboksimetil selulosa, natrium benzoate dalam panci dengan air sebagai media pada perbandingan tertentu (Gambar 1). Uraian secara rinci dari pembuatan masing-masing larutan stok dapat disimak sebagai berikut :

(1) Pembuatan larutan stok kunyit

Pembuatan larutan stok ekstrak kunyit dilakukan dengan pelarutan bubuk kunyit dalam air mendidih dengan perbandingan 1 : 10 dan diaduk selama 5 menit untuk aktivasi senyawa kurkumin pada kunyit, dilanjutkan dengan proses penyaringan menggunakan kain sifon empat lapis sampai diperoleh larutan ekstrak kunyit. Ekstrak kunyit dimasukkan ke dalam botol gelap yang steril, dipasteurisasi pada suhu 70-750C selama 30 menit, didekantasi selama satu malam dalam refrigerator, kemudian disaring kembali dengan menggunakan kain sifon empat

11

lapis.Hasil penyaringan selanjutnya disimpan dalam refrigerator sebagai larutan stok kunyit.

(2) Pembuatan larutan stok asam jawa

Pembuatan larutan stok ekstrak asam jawa dilakukan dengan pelarutan asam jawa dalam air mendidih dengan perbandingan 1 : 3 dan diaduk selama 5 menit untuk aktivasi senyawa antioksidan pada asam jawa, dilanjutkan dengan proses penyaringan menggunakan kain sifon empat lapis sampai diperoleh larutan ekstrak asam jawa. Ekstrak asam jawa dimasukkan ke dalam botol gelap yang steril, dipasteurisasi pada suhu 70-750C selama 30 menit, didekantasi selama satu malam dalam refrigerator, kemudian disaring kembali dengan menggunakan kain sifon empat lapis. Hasil penyaringan selanjutnya disimpan dalam refrigerator sebagai larutan stok asam jawa.

Gambar 1. Diagram alir pembuatan larutan stok bahan baku (3) Pembuatan larutan stok pala

Pembuatan larutan stok ekstrak pala dilakukan dengan pelarutan pala dalam air mendidih dengan perbandingan 1 : 5 dan diaduk selama 5 menit untuk aktivasi senyawa antioksidan pada pala, dilanjutkan dengan proses penyaringan menggunakan kain sifon empat lapis sampai diperoleh larutan ekstrak pala. Ekstrak pala dimasukkan ke dalam botol gelap yang steril, dipasteurisasi pada suhu 70-750C selama 30 menit, didekantasi selama satu malam dalam refrigerator, kemudian

Bahan baku rempah Air mendidih

Pencampuran disertai pengadukan selama 5

Pasteurisasi pada suhu 70-750C selama 30 menit

Penyaringan

Dekantasi 1 malam dalam refrigerator

Penyimpanan dalam botol gelap

Larutan stok ekstrak bahan baku Penyaringan

12

disaring kembali dengan menggunakan kain sifon empat lapis. Hasil penyaringan selanjutnya disimpan dalam refrigerator sebagai larutan stok pala.

(4) Pembuatan larutan stok kayu manis

Pembuatan larutan stok ekstrak kayu manis dilakukan dengan pelarutan kayu manis dalam air mendidih dengan perbandingan 1 : 10 dan diaduk selama 5 menit untuk aktivasi senyawa antioksidan pada kayu manis, dilanjutkan dengan proses penyaringan menggunakan kain sifon empat lapis sampai diperoleh larutan ekstrak kayu manis. Ekstrak kayu manis dimasukkan ke dalam botol gelap yang steril, dipasteurisasi pada suhu 70-750C selama 30 menit, didekantasi selama satu malam dalam refrigerator, kemudian disaring kembali dengan menggunakan kain sifon empat lapis. Hasil penyaringan selanjutnya disimpan dalam refrigerator sebagai larutan stok kayu manis.

(5) Pembuatan larutan stok jeruk nipis

Pembuatan larutan stok ekstrak jeruk nipis dilakukan dengan pelarutan jeruk nipis dalam air mendidih dengan perbandingan 1 : 1 dan diaduk selama 5 menit untuk aktivasi senyawa antioksidan pada jeruk nipis, dilanjutkan dengan proses penyaringan menggunakan kain sifon empat lapis sampai diperoleh larutan ekstrak jeruk nipis. Ekstrak jeruk nipis dimasukkan ke dalam botol gelap yang steril, dipasteurisasi pada suhu 70-750C selama 30 menit, didekantasi selama satu malam dalam refrigerator, kemudian disaring kembali dengan menggunakan kain sifon empat lapis. Hasil penyaringan selanjutnya disimpan dalam refrigerator sebagai larutan stok jeruk nipis.

(6) Pembuatan larutan stok gula

Dalam proses pembuatan larutan stok, gula ditambahkan dengan air panas 70-800C dengan perbandingan 1:2 untuk selanjutnya dipanaskan sambil diaduk sampai mendidih selama 5 menit. Setelah itu gula disaring dengan kain sifon kering satu lapis, dan didapat larutan gula dengan TPT 69 – 720 brix. Larutan gula tersebut kemudian ditempatkan dalam botol gelap steril bertutup dan dipasteurisasi dengan uap 70-750 C selama 30 menit kemudian disimpan di refrigerator sampai akan digunakan.

b. Formulasi minuman fungsional kunyit asam

Formulasi tahap awal yaitu penentuan padanan antara kunyit dan asam jawa untuk membentuk formula terbaik dimana akan menghasilkan kapasitas antioksidan paling tinggi dengan metode DPPH dan penentuan kadar fenol. Pengujian ini dilakukan terhadap semua formula yang tertera pada Tabel 1. Pada Tabel 1, formula disusun dengan kandungan ekstrak asam jawa 5% dan gula 20% untuk semua formula uji, tetapi kandungan ekstrak kunyit bervariasi dari 5% sampai 25% (v/v).

13

Tabel 1. Formulasi awal ekstrak minuman kunyit asam

(1) Pengukuran pH formula minuman kunyit asam

Pengukuran nilai pH dilakukan terhadap formula terpilih dengan menggunakan pH meter yang sebelumnya telah distandardisasi dengan buffer pH standar.

(2) Pengukuran kapasitas antioksidan metode reduksi DPPH (Leong dan Shui 2002)

Pengukuran kapasitas antioksidan diawali dengan pengenceran sampel sebanyak 10, 15, 20, dan 25 kali dengan akuades. Selanjutnya diambil sebanyak 1 ml sampel yang telah diencerkan dan ditambahkan 7 ml metanol. Selain itu dibuat larutan blanko yaitu 8 ml metanol. Pada masing – masing larutan sampel dan blanko ditambahkan 2 ml larutan DPPH lalu divortex. Larutan didiamkan selama 30 menit dalam suhu ruang untuk membiarkan terjadinya reaksi antara antioksidan sampel dengan DPPH, kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang 517 nm. Nilai kapasitas antioksidan dinyatakan dalam rumusan berikut:

Kapasitas antioksidan (%) = [ A blanko-A sampel] x 100% / A blanko (3) Pengukuran total fenol (Shetty et al. 1995)

Sebanyak 0.1 ml sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 5 ml etanol 95% kemudian di vortex dalam tabung tertutup. Tabung berisi campuran tersebut disentrifus pada 4000 rpm selama 5 menit. Supernatan sampel maupun larutan standar diambil sebanyak 0.5 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang bersih. Larutan supernatan ditambahkan 0.5 etanol 95%, 2.5 ml akuades, dan 2.5 ml reagen Folin Ciocalteau 50%. Campuran didiamkan selama 5 menit lalu ditambahkan 0.5 ml Na2CO3 5% dan divortex, disimpan di ruang gelap selama 1 jam dan diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 725 nm untuk kemudian diplotkan nilai absorbansi yang terukur pada kurva standar asam galat yang dibuat dalam konsentrasi 50, 100, 150, 200, dan 250 ppm untuk mendapatkan kadar total fenol sampel.

(4) Penentuan formula kunyit asam terpilih

Formula minuman kunyit asam terpilih didasarkan pada tingkat kapasitas antioksidan yang tinggi, evaluasi sensori yang disukai, dan nilai pH yang rendah kemudian disesuaikan dengan kadar total fenol formula kunyit asam terpilih.

Formula Larutan Ekstrak (%v/v)

Kunyit Asam jawa Gula Air

1 5 5 20 70

2 10 5 20 65

3 15 5 20 60

4 20 5 20 55

14

(5) Analisis proximat produk akhir

Pada formula minuman fungsional kunyit asam terpilih dilakukan analisis proksimat dengan metode pada Lampiran 12.

2. Penelitian Utama

a. Formulasi citarasa minuman fungsional kunyit asam

Pada tahapan ini formula kunyit asam terpilih diformulasikan kembali dengan ekstrak kayu manis, pala, dan jeruk nipis untuk memperbaiki cita rasa produk, dan penetapan formula cita rasa terpilih dilakukan melalui evaluasi sensori, analisa mutu kimia, fisik, dan mikrobiologi.

(1) Penentuan formula citarasa minuman fungsional kunyit asam

Penentuan formula citarasa dilakukan dengan menambahkan ekstrak air kayumanis, jeruk nipis, dan pala ke dalam formula kunyit asam terpilih pada konsentrasi 0.5, 1, dan 2 %. Selanjutnya ke dalam masing-masing formuladitambahkan larutan gula 20%, CMC 1% sebanyak 10%, dan penambahan air sampai volume mencapai 100% (v/v). Dengan demikian terdapat sembilan formula citarasa kunyit asam. Untuk menentukan formula citarasa terpilih dilakukan evaluasi sensori yang meliputi uji ranking hedonik, uji rating hedonik, dan uji pembandingan berpasangan. Rincian formulasi citarasa kunyit asam tertera pada Tabel 2.

Tabel 2. Diversifikasi citarasa minuman kunyit asam formula terpilih

Formula Larutan Ekstak (%v/v)

Kunyit Asam jawa Kayu manis Pala Jeruk nipis Gula CMC 1%

A X 5 0.5 - - 20 10

B X 5 1 - - 20 10

C X 5 2 - - 20 10

D X 5 - 0.5 - 20 10

E X 5 - 1 - 20 10

F X 5 - 2 - 20 10

G X 5 - - 0.5 20 10

H X 5 - - 1 20 10

I X 5 - - 2 20 10

Ket : Nilai X pada konsentrasi kunyit merupakan nilai konsentrasi larutan ekstrak kunyit terpilih dari formulasi awal minuman kunyit asam

(2) Evaluasi sensori formula citarasa minuman fungsional kunyit asam

Evaluasi sensori formula citarasa minuman fungsional kunyit asam dilakukan melalui uji rating hedonik terhadap atribut warna, rasa, aroma, dan parameter overall minuman dengan skala 1-7. Skala 1 menunjukkan persepsi dan skala 7 sangat suka. Data yang diperoleh ditabulasi dengan analisis ANOVA dan uji lanjut Duncan. Selain itu dilakukan uji rangking hedonik dengan cara panelis diminta untuk mengurutkan formulasi menjadi perangkingan berurut dari satu

15

sampai lima berdasarkan tingkat kesukaan panelis yang berjumlah 70 orang panelis tidak terlatih dengan usia 19 sampai 22 tahun. Penentuan formula terbaik dilakukan dengan tiga tahap pengujian. Setiap pengujian dilakukan dengan mengelompokkan formula berdasarkan kesamaan ekstrak rempah yang ditambahkan dan memilih satu formula terbaik dari setiap kelompok uji. Formula terbaik dari setiap kelompok uji selanjutnya dibandingkan satu sama lain untuk mendapatkan formula terpilih. (a) Uji rating hedonik (Adawiyah dan Waysima 2009)

Uji rating hedonik merupakan bagian dari evaluasi sensori yang dilakukan dengan cara meminta panelis menilai sampel sesuai skala yang diberikan tanpa mengurutkannya berdasarkan kesukaan panelis. Uji rating hedonik dilakukan terhadap 70 orang panelis tidak terlatih dari beragam usia. Analisis data dilakukan dengan metode analysis of variance (ANOVA) menggunakan taraf signifikansi 5% yang dilanjutkan dengan uji Duncan untuk melihat perbedaan atau pengaruh nyata dari hasil uji. Uji rating hedonik ini dimaksudkan untuk menentukan formula yang disukai panelis terhadap masing-masing atribut citarasa yang dipersiapkan.

(b) Uji ranking hedonik (Adawiyah dan Waysima 2009)

Uji ranking hedonik merupakan uji sensori dimana panelis diminta mengurutkan sampel menurut kesukaan panelis sesuai dengan skala yang diberikan. Uji ranking hedonik dilakukan terhadap 70 orang panelis tidak terlatih dari beragam usia. Analisis data dilakukan dengan metode analysis of variance (ANOVA) menggunakan taraf signifikansi 5% yang dilanjutkan dengan uji Duncan untuk melihat perbedaan atau pengaruh nyata dari hasil uji. Uji ini dimaksudkan untuk mengetahui tingkatan atau urutan kesukaan panelis terhadap masing-masing citarasa yang disukai.

(3) Kapasitas antioksidan formula citarasa minuman fungsional kunyit asam Pada tahapan ini dilakukan kembali pengukuran kapasitas antioksidan metode reduksi DPPH untuk melihat efektivitas sinergisme antara minuman formula kunyit asam dengan penambahan citarasa kayumanis, pala dan jeruk nipis. Pengukuran kapasitas antioksidan diawali dengan melakukan pengenceran sebanyak 10, 15, 20, dan 25 kali dengan akuades. Sampel yang telah diencerkan diambil sebanyak 1 ml lalu ditambahkan 7 ml metanol. Sebagai blanko digunakan larutan 8 ml metanol. Pada masing – masing tabung sampel dan blanko ditambahkan 2 ml larutan DPPH kemudian divortex. Selanjutnya larutan didiamkan selama 30 menit dalam suhu ruang untuk membiarkan reaksi antara antioksidan sampel dengan DPPH untuk kemudian diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometri pada panjang gelombang 517 nm. Nilai kapasitas antioksidan dihitung dengan rumus berikut:

16

(4) Uji pembandingan berpasangan minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih dengan minuman kunyit asam komersial (Adawiyah dan Waysima 2009)

Uji pembandingan berpasangan dilakukan terhadap formula cita rasa

terpilih dengan produk “K” yang sudah terkenal sebagai produk minuman kunyit

asam komersial. Uji pembandingan berpasangan dilakukan terhadap 70 orang panelis tidak terlatih dari segala tingkatan usia dengan taraf signifikansi 5 %. Uji pembandingan berpasangan bertujuan untuk mengetahui tingkat penerimaan minuman kunyit asam citarasa terpilih oleh konsumen serta kemampuan daya saing terhadap minuman sejenis agar hasil penelitian ini diharapkan mampu dikembangkan sebagai industri minuman kesehatan.

b. Uji toksisitas minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih (OECD 2001) Uji toksisitas akut dilakukan terhadap tikus Sprague dawley yang diberi perlakuan minuman formula terpilih secara oral dengan dosis 1g/kg BB, 2g/kg BB, dan 5g/kgBB pada masing-masing 5 ekor tikus jantan dan 5 ekor tikus betina untuk setiap parameternya. Sebagai kelompok kontrol, masing-masing 5 ekor tikus betina dan 5 ekor tikus jantan diberi perlakuan akuades. Metode toksisitas akut dipilih sebagai metode yang digunakan untuk mengetahui nilai LD 50 formula terpilih selama masa perlakuan oral. Selama masa perlakuan tikus ditimbang dan diamati gejala toksisitas visualnya pada beberapa organ. Setelah satu minggu masa perlakuan berat badan, tikus ditimbang kemudian dilakukan terminasi oleh tenaga ahli. Setelah diterminasi diambil tujuh jenis organ tikus yaitu jantung, ginjal, hati, paru-paru, limfa, sekum, dan lemak tikus untuk ditimbang beratnya untuk selanjutnya diamati apakah ada gejala kerusakan pada organ tikus tersebut. Selain organ, juga dilakukan pengambilan sampel darah langsung dari jantung tikus untuk dilakukan analisis komposisi lipida darah (glukosa, kolesterol, dan trigliserida) di Laboratorium Dinas Kesehatan Kotamadya Bogor. Seluruh hasil analisis di atas diolah sesuai panduan OECD guidelines tahun 2001 untuk menentukan nilai LD 50 toksisitas akut sampel minuman formula terpilih.

(1) Pembuatan larutan uji sesuai dengan tingkatan dosis pengujian

Pembuatan larutan baku formula kunyit asam citarasa terpilih untuk uji toksisitas akut dibuat dengan cara pemekatan konsentrasi agar dosis yang akan diujikan dengan cara dosis 1, 2, dan 5 g/kg BB dapat tersedia. Larutan baku formula terdiri dari ekstrak kunyit, asam jawa, dan rempah terpilih mengikuti perbandingan konsentrasi formula minuman kunyit asam citarasa terpilih. Berdasarkan konsentrasi tersebut maka dilakukan pemekatan untuk mencapai nilai dosis yang diinginkan dengan mempertimbangkan jumlah volume yang diberikan oral melalui hewan uji maksimal 2 ml.

(2) Pemeliharaan tikus

Tikus galur Sprague dawley jantan dan betina diperoleh dari Badan Pengawas Obat dan Makanan (BPOM), Jakarta. Sebelum digunakan pada penelitian, hewan uji diberi perlakuan aklimasi, pengelompokan, dan pemberian sampel minuman uji secara oral. Tahap aklimasi merupakan tahapan adaptasi tikus percobaan sebelum diberikan perlakuan uji. Selama proses aklimasi diberikan pakan

17

ransum standar secara ad libitum. Selama proses aklimasi (satu minggu), dilakukan penimbangan berat badan awal dan berat badan akhir. Pengelompokan tikus berdasarkan berat badan yang diatur sedemikian rupa sehingga rataan antar kelompok tidak berbeda nyata.

(3) Pemberian larutan uji secara oral

Perlakuan pemberian minuman fungsional uji secara oral pada tikus dilakukan untuk memastikan pengaruh konsumsi minuman fungsional terhadap dosis yang telah ditetapkan. Perlakuan ini diberikan kepada empat kelompok perlakuan di mana setiap kelompok perlakuan tikus yang masing-masing terdiri dari 5 ekor tikus jantan dan 5 ekor tikus betina dan diberi perlakuan secara terpisah selama satu minggu. Selama perlakuan, tikus diberi ransum standard dan air minum secara ad libitum, serta pertambahan berat badan dan jumlah ransum yang dikonsumsi dicatat. Selanjutnya tikus uji diterminasi dan dibedah untuk diamati gejala toksisitasnya pada beberapa organ, yaitu jantung, ginjal, hati, limfa, paru-paru, sekum, dan kelenjar lemak badan dan darah tikus. Proses terminasi dilakukan dengan penarikan tulang belakang tikus hingga pingsan. Setelah proses terminasi, organ tubuh ditimbang dan sampel darah tikus disentrifuse sampai didapatkan serum, dan dilakukan analisa komposisi lipida. Nilai LD 50 dari minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih mengikuti pedoman OECD 2001.

(4) Pengamatan gejala toksisitas secara visual selama proses penyondehan

Perlakuan pemberian larutan uji secara oral dilakukan satu kali sehari untuk menyamakan tingkat stress yang dialami oleh semua tikus, dan dilakukan selalu pada waktu yang sama kemudian diamati gejala toksik yang ditimbulkan selama 30 menit pertama setelah perlakuan. Gejala toksik yang diamati berupa gejala kelainan pada mata, saliva, nafsu makan, pola tidur, tingkah laku, kerontokan bulu, tingkat diare, dan tingkat kematian tikus uji.

c. Uji stabilitas minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih

Penentuan stabilitas formula minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih dilakukan dengan metode akselerasi pada suhu 50, 300, 450, dan 550C. Sebelum dilakukan pengujian stabilitas pada beberapa suhu penyimpanan dilakukan proses pembotolan. Selanjutnya selama penyimpanan dilakukan pengamatan terhadap parameter berikut : pH, total mikroba (TPC), dan evaluasi sensori terhadap atribut rasa, warna, aroma, dan overall. Di samping itu dilakukan pula pengukuran warna menggunakan chromameter. Secara rinci, rangkaian kegiatan uji stabilitas formula minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih dapat dijelaskan sebagai berikut: (1) Proses pembotolan

Pada uji stabilitas minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih, produk dikemas dalam botol kaca gelap berukuran 150 ml. Proses pengemasan produk dilakukan dengan proses pasteurisasi dengan memasukkan produk pada kondisi panas ke dalam botol kaca gelap steril. Produk yang telah dimasukkan ke dalam botol direbus kembali dalam air mendidih sampai suhu di dalam produk mencapai 700C dan dibiarkan selama 30 menit atau sampai terjadi peningkatan

18

volume produk yang telah dikemas, kemudian botol ditutup, dan diberi heat shock dengan pendinginan melalui media air.

(2) Proses penyimpanan

Proses penyimpanan produk dilakukan untuk mengetahui stabilitas minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih dalam empat suhu penyimpanan yaitu 50, 300, 450, dan 550 C. Proses penyimpanan dilakukan secara terkontrol dengan interval pengamatan setiap satu minggu. Proses penyimpanan dilakukan dengan metode akselerasi selama satu bulan. Data-data pengamatan selama penyimpanan diolah dengan menggunakan persamaan Arhennius ordo ke-nol dan ke-satu untuk mengetahui stabilitas setiap parameter yang diuji. Parameter yang diuji meliputi: pH, total mikroba, derajat warna, dan evaluasi sensori produk. (a) Pengukuran pH minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih selama

penyimpanan

Pengukuran nilai pH dilakukan terhadap formula terpilih dengan menggunakan pH meter yang sebelumnya telah distandardisasi dengan buffer pH standar. Pengukuran pH dilakukan setiap satu minggu pada keempat parameter suhu penyimpanan.

(b) Pengamatan mikrobiologi minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih selama penyimpanan

Pengamatan mikrobiologi dilakukan dengan cara melakukan analisis Total Plate Count (TPC) pada pengenceran 100, 101, dan 102 yang dilakukan secara duplo dengan dua kali ulangan perlakuan setiap minggu pada keempat parameter suhu penyimpanan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pertumbuhan mikroba kontaminan selama proses penyimpanan.

(c) Pengukuran derajat warna minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih selama penyimpanan

Warna sampel dianalisis menggunakan Chromameter Minolta yang telah distandardisasi dengan white plate sebanyak tiga ulangan untuk memperoleh nilai kecerahan, kemerahan, dan nilai kekuningan sampel uji. Pengukuran parameter warna dilakukan setiap minggu terhadap empat suhu penyimpanan yang berbeda.

(d) Evaluasi sensori minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih selama penyimpanan

Evaluasi sensori minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih dilakukan berdasarkan uji rating hedonik untuk melihat perubahan nilai kesukaan panelis terhadap minuman fungsional formula terpilih pada keempat kondisi suhu penyimpanan selama satu bulan dengan interval waktu satu minggu. Evaluasi sensori dilakukan terhadap atribut rasa, aroma, warna, dan overall produk minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih.

19

(3) Penentuan stabilitas minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih

berdasarkan parameter pengamatan

Penentuan stabilitas minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih dilakukan terhadap hasil pengamatan parameter pH, total mikroba, warna, dan evaluasi sensori pada suhu penyimpanan yaitu 50, 300, 450, dan 550C. Penentuan stabilitas minuman fungsional kunyit asam citarasa terpilih ditentukan dengan menggunakan metode akselerasi berdasarkan persamaan Arhennius pada ordo reaksi nol dan ordo reaksi satu. Setelah didapatkan nilai stabilitas dari setiap parameter pada ordo nol dan ordo satu, ditarik garis lurus yang mewakili nilai stabilitas ordo terpilih dengan tingkat kepercayaan yang lebih tinggi dari setiap parameter uji, maka dapat dinyatakan sebagai nilai stabilitas produk. Nilai stabilitas produk selanjutnya dikonversi menjadi umur simpan produk dengan melihat nilai stabilitas pada suhu 50C dan 300C. Pemilihan kedua suhu di atas dilakukan dengan asumsi selama distribusi dan penyimpanan minuman kunyit asam formula citarasa terpilih akan disimpan di lemari es dan suhu ruang.

20

IV. PEMBAHASAN

A. Penelitian Pendahuluan

1.

Pembuatan Larutan Stok Bahan Penyusun Minuman Fungsional Kunyit

Asam

Metode ekstraksi kunyit yang digunakan adalah maserasi dengan cara pencampuran yang berbeda, yaitu: (1) pencampuran sampel dengan air mendidih (penyeduhan) dan dilakukan pengadukan selama lima menit; dan (2) perebusan sampel dalam air sampai mendidih dan dibiarkan lima menit sambil diaduk. Pemilihan kedua metode ini dilakukan mengikuti metode pembuatan jamu secara tradisional yang biasa dilakukan oleh pedagang jamu gendong di Indonesia. Proses pengadukan dilakukan untuk meningkatkan kelarutan agar diperoleh ekstrak jamu yang larut sempurna. Pada masing - masing cara digunakan sampel sebanyak 25 gram dengan penambahan 225 ml air, dan dilakukan perhitungan rendemen (Tabel 3).

Tabel 3. Rendemen ekstrak kunyit dengan metode penyeduhan dan perebusan

Metode Sampel (g) Air (ml) Ekstrak (g) Rendemen (%)

Penyeduhan 25.0511 225 170 67.99

Perebusan 25.0137 225 95 38.00

Rendemen tertinggi diperoleh dari cara ekstraksi dengan penyeduhan, tetapi penentuan cara ekstraksi terpilih memperhatikan parameter lain, yaitu: (a) kelarutan sampel yang berimplikasi pada kekentalan dan adanya perbedaan fasa ; dan (b) evaluasi sensori.

Tabel 4. Evaluasi sensori ekstrak kunyit metode penyeduhan dan perebusan

No Parameter Penyeduhan Perebusan

1. Aroma Kunyit segar Tidak segar

2. Warna Kuning cerah Kuning kecoklatan

3. Rasa Pahit Pahit

4. Kekentalan Encer Kental

Berdasarkan data pada Tabel 3 di atas dapat dilihat bahwa metode penyeduhan menghasilkan rendemen lebih besar (67.99 %) dibandingkan dengan metode perebusan (38%). Pada ekstraksi dengan metode penyeduhan tidak terjadi kehilangan air melalui proses penguapan sehingga rendemen lebih banyak dibanding metode perebusan. Menurut Sembiring et. al (2006), ekstraksi kurkumin dengan pelarut air akan menghasilkan ekstrak dengan kadar kurkumin sebesar 0.02% - 1% dengan kandungan minyak atsiri kurang dari 5%. Ekstraksi kurkumin dengan pelarut alkohol 70% akan menghasilkan ekstrak dengan kadar kurkumin sebesar 1.34% - 2.88% dan kandungan minyak atsiri sebesar 6.48% (Sembiring et al. 2006).

Selain penggunaan pelarut, efisiensi dan kemudahan ekstraksi ditentukan pula oleh komponen - komponen lain yang terkandung dalam bahan yang diekstrak. Berdasarkan data

21

pada Lampiran 1b, kunyit diketahui mengandung 64.9 % karbohidrat atau pati, sehingga proses ekstraksi dengan penyeduhan disertai pengadukan akan lebih efektif dibandingkan dengan perebusan. Hal ini disebabkan oleh pemanasan bertahap pada proses perebusan akan membuat komponen pati tergelatinisasi sehingga menghasilkan larutan yang kental dan sulit diekstrak.

Pada Tabel 4, kekentalan ekstrak dapat mempengaruhi kemudahan proses penyaringan yang secara tidak langsung juga mempengaruhi nilai rendemen yang dihasilkan. Ekstrak hasil penyeduhan lebih bersifat encer dan memiliki dua fasa, sehingga antara filtrat dengan ekstrak lebih mudah disaring dibandingkan ekstrak hasil perebusan yang memiliki satu fase dengan ekstrak yang sangat kental sehingga sulit disaring dan mengurangi rendemen ekstrak sampel. Jika dilihat dari parameter rasa, metode perebusan dan metode penyeduhan menghasilkan rasa yang sama, yaitu pahit, sedangkan jika diamati pada parameter warna, metode penyeduhan memiliki warna yang lebih menarik (kuning muda) dibandingkan dengan metode perebusan (kuning kecoklatan). Hal ini disebabkan karena pemanasan yang terlalu lama pada perebusan akan menyebabkan zat warna kurkumin yang terkandung pada ekstrak rusak. Pada parameter aroma, proses ekstraksi kedua metode yang diujikan menghasilkan ekstrak yang memiliki aroma khas kunyit yang segar. Perbedaan aroma di antara kedua sampel hasil ekstrak dapat terlihat setelah proses dekantasi pada suhu 50 Cselama satu malam. Ekstrak hasil perebusan menghasilkan aroma yang agak menyimpang dan tidak segar dibandingkan dengan ekstrak hasil penyeduhan bubuk kunyit.

Berdasarkan hasil pengamatan yang tertera pada Tabel 3 dan 4, metode penyeduhan lebih unggul, lebih ekonomis, lebih hemat waktu, dan menghasilkan ekstrak dengan rendemen dan karakteristik sensori yang lebih baik dibandingkan dengan metode perebusan. Iswadisar (2011) menyatakan bahwa penambahan air pada bubur kunyit putih dengan perbandingan 1:2 dengan lama pengendapan 16 jam merupakan metode ekstraksi dengan kualitas ekstrak terbaik berdasarkan karakter rasa netral, aroma kurang disukai, dan warna agak disukai. Berdasarkan literatur di atas, metode penyeduhan bubuk kunyit disertai lama pengendapan 12 jam ditentukan sebagai metode ekstraksi terpilih karena memiliki karakteristik sensori yang lebih baik dan kemudahan proses ekstraksi.

Pembuatan larutan stok dilakukan dengan metode penyeduhan untuk sampel kunyit, asam jawa, kayu manis, jeruk nipis, pala, dan gula dengan perbandingan air secara berturut – turut 1:9, 1:3, 1:10, 1:1, 1:5, dan 1:2. Perbandingan ini didasarkan kepada terendamnya sampel sebanyak dua kali lipat oleh air yang ditambahkan agar proses pelarutan sampel dapat berlangsung optimal (Safithri dan Fahma 2008). Berdasarkan hasil penelitian didapatkan data seperti tertera pada Tabel 5.

Tabel 5. Perhitungan rendemen ekstrak larutan stok

Bahan Baku Jumlah Bahan (g) Jumlah Air (ml) Jumlah Ekstrak (ml) Rendemen (%v/v)

Kunyit 200 1800 1360 68.00

Asam Jawa 500 1500 1120 56.00

Gula 500 1000 1240 82.67

Air Perasan Jeruk Nipis 150 150 300 100.00

Pala 50 250 250 83.33

22

Pada Tabel 5 di atas dapat diketahui bahwa dalam pembuatan larutan stok bahan penyusun minuman fungsional kunyit asam, semua bahan mudah larut dalam air, sehingga rendemen yang dihasilkan cukup tinggi. Rendemen pada asam jawa termasuk rendah karena bobot biji dan serat asam jawa yang harus dibuang terlebih dahulu agar menurunkan rendemen ekstraksi asam jawa. Pada proses ekstraksi jeruk nipis, satu kilogram jeruk nipis diperas hingga menghasilkan 150 ml air perasan jeruk nipis, dan pada untuk pemanfaatan selanjutnya ditambahkan 150 ml air dengan demikian perbandingan air dan jeruk nipis menjadi 1:1.

2.

Formulasi Minuman Fungsional Kunyit Asam

Ekstrak air kunyit atau sari kunyit banyak digunakan pada produk minuman komersial, seperti minuman kunyit asam. Sari kunyit tidak saja berfungsi sebagai bahan dasar dengan komposisi 15-20% (Sejati 2002) tetapi juga seringkali dicampurkan dengan ekstrak asam jawa untuk meningkatkan cita rasa dan fungsinya bagi kesehatan. Berdasarkan hasil penelitian Sejati (2002), sinergisme maksimum antara ekstrak kunyit dan ekstrak asam jawa diperoleh pada konsentrasi kunyit sebesar 13% dan ekstrak asam jawa sebesar 5%. Pada penelitian ini, formulasi dilakukan dengan tahapan trial and error dan mengacu pada hasil penelitian yang telah dilakukan Sejati (2002). Oleh karena itu, konsentrasi asam jawa ditetapkan 5%, sedangkan konsentrasi kunyit dibuat dengan variasi 3, 5, 7, 9, 10, 13, 15, 17, 20, 23, 25, 27, dan 30%. Dari hasil trial and error tersebut dilakukan penilaian secara subyektif dengan menghilangkan formula yang tidak menunjukkan perberbedaan nyata dan rasa yang masih dapat diterima. Dari hasil tersebut diperoleh lima formulasi awal dengan konsentrasi ekstrak kunyit 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% (Tabel 1). Selanjutnya pada lima formula tersebut dilakukan pengukuran kapasitas antioksidan dan total fenol. Pemilihan formula terbaik didasarkan pada kapasitas antioksidan dan total fenol yang tinggi, lalu dilakukan pengukuran pH. Hasil pengukuran kapasitas antioksidan, total fenol, dan nilai pH tertera pada Tabel 6. Tabel 6. Hasil Pengukuran Kapasitas Antioksidan, Total Fenol, dan pH Minuman Kunyit Asam

Formula Kapasitas Antioksidan (mgAAE/L) Total Fenol (ppm) pH rata-rata

Formula 1 99.289 ± 0.0393a 63.141 ± 0.0000a 3.355± 0.0071a

Formula 2 99.594 ± 0.0000a 97.451 ± 0.0004b 3.615± 0.0071b

Formula 3 99.456 ± 0.0392a 115.422 ± 0.0007b 3.725± 0.0035b

Formula 4 99.428 ± 0.0000a 180.773 ± 0.0007c 3.888± 0.0018b,c

Formula 5 99.039 ± 0.4714a 190.576 ± 0.0000c 4.038 ± 0.0053c

Nilai adalah mean ± standar deviasi. Huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak terdapat perbedaan yang nyata (p<0.05; n=2)

Keterangan :

Formula 1 : Formula minuman dengan konsentrasi kunyit 5% (v/v) dan asam jawa 5% (v/v) Formula 2 : Formula minuman dengan konsentrasi kunyit 10% (v/v) dan asam jawa 5% (v/v) Formula 3 : Formula minuman dengan konsentrasi kunyit 15% (v/v) dan asam jawa 5% (v/v) Formula 4 : Formula minuman dengan konsentrasi kunyit 20% (v/v) dan asam jawa 5% (v/v) Formula 5 : Formula minuman dengan konsentrasi kunyit 25% (v/v) dan asam jawa 5% (v/v)

Antioksidan adalah senyawa yang dapat menahan terjadinya reaksi oksidasi makromolekul seperti lipid, protein, karbohirat, dan DNA. Senyawa antioksidan pada konsentrasi yang lebih rendah daripada substrat atau makromolekul tersebut dapat menahan terjadinya oksidasi pada makromolekul. Kapasitas antioksidan merupakan kemampuan suatu senyawa antioksidan dalam menghambat paparan radikal bebas. Kapasitas antioksidan juga

23

dapat diartikan sebagai kemampuan suatu bahan pangan untuk menahan reaksi oksidasi tergantung dari banyaknya komponen antioksidan dan komponen prooksidan yang dikandungnya. Pada tahap ini telah dilakukan pengukuran kapasitas antioksidan dan total komponen fenolik untuk memperoleh formula terpilih dari kelima formula yang ada. Pengukuran kapasitas antioksidan dilakukan dengan metode reduksi DPPH yang memiliki prinsip reduksi senyawa radikal bebas oleh antioksidan sehingga DPPH yang awalnya berwarna ungu akan tereduksi menjadi pudar sehingga semakin pudar warna yang dihasilkan maka akan semakin tinggi pula kapasitas antioksidan yang didapatkan.

a. Pengukuran kapasitas antioksidan

Penentuan kapasitas antioksidan diawali dengan menentukan persamaan kurva standar asam askorbat. Penentuan persamaan kurva standar asam askorbat dilakukan dengan kurva yang menghubungkan absorbansi larutan asam askorbat terukur (A blanko - A sampel) sebagai y dan konsentrasi asam askorbat (ppm) sebagai x seperti yang tertera pada Lampiran 2.a. Persamaan kurva standar asam askorbat yang didapat adalah y = 0.018x - 0.4897. Kapasitas antioksidan minuman kunyit asam ditentukan dengan mengukur absorbansi sampel dan memasukkannya dalam persamaan kurva standar asam askorbat. Contoh perhitungan kapasitas antioksidan adalah sebagai berikut :

Absorbansi sampel U1 = 0.3430; Absorbansi sampel U2 = 0.3420 Absorbansi blanko = 1.640

Absorbansi blanko – Absorbansi sampel U1 = 1.6400 - 0.3430 = 1.2970 Absorbansi blanko – Absorbansi sampel U2 = 1.6400 - 0.3420 = 1.2980

(1) Y1 = 0.018x – 0.4897 (2) Y = 0.018x – 0.4897 1.297 = 0.018x – 0.4897 1.298 = 0.018x – 0.4897

x1 = 99.26 ppm AAE x1 = 99.32 ppm AAE

Kapasitas antioksidan Formula 1 = (x1 + x2) /2 = 99.289 ppm AAE

Dengan cara yang sama dapat dihitung kapasitas antioksidan keempat formula lainnya. Hasil pengukuran kapasitas antioksidan dengan metode reduksi DPPH yang dilakukan pada konsentrasi sampel 100 ppm dapat dilihat pada Tabel 6. Kapasitas antioksidan pada konsentrasi sampel 100 ppm dari formula pertama, kedua, ketiga, keempat, dan kelima berturut – turut sebesar 99.289, 99.594, 99.456, 99.428, dan 99.039 ppm AAE. Nilai kapasitas antioksidan kelima formula hampir sama, nilai tertinggi diperoleh pada formula kedua dengan konsentrasi ekstrak kunyit 10% (v/v)

Data - data tersebut menunjukkan adanya korelasi yang sesuai antara nilai absorbansi dengan kapasitas antioksidan sampel. Semakin pudar warna ungu pada larutan yang telah ditambahkan DPPH, maka absorbansinya akan semakin menurun dan nilai kapasitas antioksidan yang dihasilkan semakin tinggi. Penambahan konsentrasi kunyit belum tentu meningkatkan kapasitas antioksidan sampel. Banyak faktor yang memperngaruhi kapasitas antioksidan antara lain : jumlah komponen, sinergisme, bioavailabilitas, absorpsi antioksidan, ukuran molekul, dan ada atau tidaknya penambahan zat lain (Leong dan Shui 2002). Kunyit memiliki aktivitas antioksidan yang cukup tinggi dan senyawa kurkumin merupakan komponen utama yang menyebabkan aktivitas antioksidan tersebut. Asam jawa banyak mengandung asam tartarat, asam malat, asam

24

oksalat, dan asam askorbat. Aktivitas antioksidan asam jawa diduga berasal dari asam askorbat. Sebagian besar kandungan asam pada asam jawa adalah asam tartarat. Sebaliknya, kandungan asam askorbat pada asam jawa sangat rendah sehingga kapasitas antioksidan asam jawa rendah (Nagy dan Shaw 1980 dalam Susilo 2011). Peningkatan kapasitas antioksidan pada formula kedua disebabkan oleh adanya efek sinergisme positif antara ekstrak kunyit dan ekstrak asam jawa.

b. Pengukuran total fenol

Pengukuran kadar total fenolik suatu bahan, terutama yang berasal dari tanaman, merupakan salah satu parameter untuk mendapatkan perkiraan besarnya kapasitas antioksidan pada bahan tersebut. Hasil pengukuran total komponen fenolik yang dilakukan dengan metode spektrofotometri tertera pada Tabel 6 dan Gambar 2. Data yang ditampilkan adalah hasil perhitungan absorbansi pada kurva standar asam galat.

Gambar 2. Kurva hubungan total fenol dengan konsentrasi sampel

Pada Gambar 2 dapat dilihat bahwa total komponen fenolik pada formula pertama (penambahan konsentrasi kunyit sebesar 5%) sebesar 63.141 ppm; formula kedua (penambahan konsentrasi kunyit sebesar 10%) sebesar 97.451 ppm; formula ketiga (penambahan konsentrasi kunyit sebesar 15%) sebesar 115.422 ppm; formula keempat (penambahan kunyit sebesar 20%) sebesar 180.773 ppm; dan formula kelima (penambahan kunyit sebesar 25%) sebesar 190.576 ppm. Kunyit banyak mengandung senyawa fenolik volatile, seperti kurkumin yang berperan sebagai senyawa antioksidan (Dulimartha 2000). Semakin tinggi kandungan ekstrak kunyit pada formula, maka semakin tinggi kadar total fenolnya. Hal ini membuktikan hasil penelitian telah sesuai dengan teori.

c. Pengukuran nilai pH

Pengukuran nilai pH yang dilakukan pada formula minuman kunyit asam bertujuan untuk mengetahui tingkat keasaman minuman kunyit asam yang akan mempengaruhi warna, umur simpan, dan efek sinergis antara keasaman dengan beberapa senyawa tertentu. Data hasil pengukuran nilai pH dari kelima formula minuman kunyit asam yang tertera pada Tabel 5 menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi kunyit yang digunakan, pH larutan akan semakin meningkat. Perubahan pH akan berpengaruh terhadap perubahan warna minuman kunyit asam karena kurkumin akan berwarna kuning cerah pada pH yang asam dan menjadi orange jika nilai pH minuman kunyit asam tersebut meningkat atau keasamannya berkurang (Stankovic 2004).

T

o

ta

l f

eno

l (

pp

25

Hasil penelitian Sejati (2002) menunjukkan formulasi minuman kunyit asam dengan 13% (v/v) kunyit dan 5% (v/v) asam jawa merupakan formula terbaik. Limananti dan Triatnawati (2003) menyatakan bahwa perbandingan konsentrasi yang digunakan pada pembuatan minuman kunyit asam komersial adalah 10-20% ekstrak kunyit dan 3-7% ekstrak asam jawa. Pemilihan formula kedua sebagai formula terpilih dilakukan berdasarkan formula dengan nilai kapasitas antioksidan yang paling tinggi dengan target pH minuman mendekati pH 3.5. Penetapan target nilai pH 3.5 dilakukan untuk menjaga nilai pH minuman kunyit asam selama penyimpanan tetap berada dalam range pH 3.0 - 4.0 yang akan mempengaruhi intensitas rasa asam dan warna minuman kunyit asam yang disebabkan oleh sensitifitas pigmen kurkumin terhadap perubahan nilai pH. Pengukuran total fenol tidak dijadikan parameter kritis dalam pemilihan formula terpilih karena uji total fenol biasanya hanya dilakukan sebagai uji penduga awal sebelum pengukuran kapasitas antioksidan. Berdasarkan pengukuran nilai kapasitas antioksidan, total fenol, dan nilai pH, formula kedua ditentukan sebagai formula terpilih dengan kapasitas antioksidan tertinggi (99.594 ppm AAE) yang tidak berbeda nyata dengan formula lain, kadar total fenol yang tinggi (97.451 ppm), dan nilai pH yang cukup asam (pH 3.615).

d. Analisis proksimat

Analisis proksimat merupakan analisis yang dilakukan untuk mengetahui kandungan lima komponen utama dalam suatu bahan pangan, yaitu analisis kadar air, kadar abu (mineral), kadar lemak, kadar lemak, kadar protein, dan kadar karbohidrat yang hasilnya dapat dicantumkan pada label produk.

Hasil analisis proksimat pada minuman kunyit asam formula terpilih memiliki kadar air, abu, lemak, protein, dan karbohidrat sebesar 92.88, 0.06, 0.11, 0.26, dan 6.69%. Tepung kunyit memiliki kadar air, abu, lemak, protein, dan karbohidrat sebesar 9.62, 8.55, 1.77, 2.13, dan 77.93%. Hasil ini menunjukkan bahwa minuman kunyit asam formula terpilih memiliki kadar mineral, lemak, protein, dan karbohidrat yang lebih rendah dibandingkan dengan tepung kunyit. Tepung kunyit memiliki kadar karbohidrat yang tinggi dengan kadar air yang rendah, sedangkan minuman kunyit asam formula terpilih memiliki kadar air tinggi dengan kadar karbohidrat rendah yang disebabkan oleh pengenceran yang dilakukan saat persiapan larutan dan pembuatan minuman kunyit asam. Nilai kadar abu, lemak, dan protein pada hasil analisa proksimat pada minuman kunyit asam formula terpilih memiliki nilai yang sangat rendah, sehingga kurang mempengaruhi karakteristik produk. Hasil analisa proksimat pada minuman kunyit asam formula terpilih menunjukkan nilai kadar karbohidrat yang rendah, yaitu 6.69%. Minuman dengan kadar karbohidrat yang rendah akan lebih aman dari kerusakan akibat terbentuknya endapan dan suspensi terlarut yang akan mengganggu karakter sensori produk (Ulfa 2004).

Karakterisasi kimia formula minuman kunyit asam yang terdiri dari kunyit 10% (v/v) dan asam jawa 5% (v/v) merupakan minuman kunyit asam formula terpilih dengan kapasitas antioksidan 99.594 ppm AAE dan kadar total fenol 97.451 ppm. Formula minuman fungsional kunyit asam terpilih memiliki kadar air, abu, lemak, protein, dan karbohidrat sebesar 92.88, 0.06, 0.11, 0.26, dan 6.69%, serta nilai pH sebesar 3.615 dan minuman berwarna kuning jingga cerah.

26

B. PENELITIAN UTAMA

1.

Formulasi Citarasa Minuman Fungsional Kunyit Asam

Pada formula dasar terpilih yang merupakan campuran kunyit 10% (v/v) dan asam jawa 5% (v/v) ditambahkan rempah-rempah sebagai pencitarasa minuman, dengan tujuan untuk mendapatkan warna yang menarik, rasa dan aroma khas yang disukai. Pada penelitian ini dipilih kayu manis, pala, dan jeruk nipis karena ketiga rempah-rempah tersebut mampu menutupi aroma dan rasa khas dari kunyit yang kurang disukai. Penambahan larutan gula bertujuan untuk memperbaiki citarasa formula dasar terpilih agar memiliki citarasa manis yang lebih disukai. Pada Lampiran 1b dapat dilihat bahwa kunyit, asam jawa, kayu manis, pala, dan jeruk nipis memiliki kadar karbohidrat sebesar 64.9, 62.5, 70.8, 49.3, dan 10 persen. Kandungan karbohidrat atau pati yang cukup tinggi pada bahan baku akan menurunkan kelarutan dan kejernihan minuman yang memungkinkan timbulnya endapan ataupun suspensi. Penggunaan carboxy methyl cellulose (CMC) sebagai stabilizer akan mengikat komponen dari pati tersebut, sehingga larut sempurna (Ulfa 2004). Berdasarkan hal tersebut, penambahan rempah-rempah pada formula dasar terpilih juga disertai dengan penambahan larutan CMC 1% sebanyak 10% (v/v) dan larutan gula sebanyak 20% (v/v). Pemilihan formula citarasa yang disukai ditentukan dengan uji rating hedonik terhadap atribut rasa, aroma, warna, dan overall dilanjutkan dengan uji ranking hedonik dan uji kapasitas antioksidan. Formula citarasa terpilih selanjutnya dilihat daya saingnya terhadap produk komersial serupa dengan uji pembandingan berpasangan. Formula terpilih dari formula dasar yang ditambahkan ekstrak kayu manis, pala, dan jeruk nipis pada konsentrasi tertentu dapat disimak pada Tabel 2. a. Penerimaan konsumen terhadap formula citarasa minuman fungsional kunyit asam

Respon panelis pada uji rating dan ranking hedonik dapat dilihat pada tabel 8. Konsentrasi penambahan ekstrak rempah yang memberikan tingkat kesukaan tertinggi minuman fungsional kunyit asam dalam atribut rasa, aroma, warna, dan overall adalah penambahan ekstrak rempah pada konsentrasi 2%. Parameter warna pada formula citarasa kayu manis, pala, dan jeruk nipis tidak menunjukkan perbedaan yang nyata terhadap pengaruh konsentrasi menurut uji statistik (Lampiran 3c, 4c, dan 5c). Parameter rasa menunjukkan terdapat perbedaan yang nyata pada formula citarasa jeruk nipis (Lampiran 5a) dan tidak terdapat perbedaan yang nyata pada formula citarasa kayu manis dan pala (Lampiran 3a dan 4a). Parameter aroma menunjukkan terdapat perbedaan yang nyata pada formula citarasa kayu manis dan jeruk nipis (Lampiran 3b dan 5b) dan tidak terdapat perbedaan yang nyata pada formula citarasa pala (Lampiran 4b). Parameter overall pada formula citarasa kayu manis, pala, dan jeruk nipis menunjukkan perbedaan yang nyata terhadap pengaruh konsentrasi menurut uji statistik (Lampiran 3d, 4d, dan 5d). Hasil uji ranking hedonik menunjukkan terdapat perbedaan yang nyata terhadap urutan kesukaan akibat pengaruh konsentrasi pada formula citarasa kayu manis, pala, dan jeruk nipis (Lampiran 3e, 4e, dan 5e). Berdasarkan hasil evaluasi sensori dapat dikatakan bahwa konsistensi panelis cukup baik dalam memberikan respon kesukaan.

Komponen utama citarasa pada kayu manis adalah sinamaldehid (berkisar 70-75%) dengan komponen minor citarasa berupa eugenol, safrol, aceteugenol, dan kumarin yang mengandung gugus fenol sebagai cita rasa khas citarasa alami kayu manis (Edria 2010). Komponen citarasa dari kayu manis tersebut mampu menutupi aroma dan citarasa kunyit

27

yang kurang disukai. Kayumanis mengandung kadar pati dan memiliki warna dasar coklat sehingga meningkatkan tingkat kekentalan dan mengubah warna minuman kunyit asam menjadi kuning tua kecoklatan. Hal ini menyebabkan karakter aroma pada minuman kunyit asam citarasa kayu manis paling disukai namun warna dan citarasa produk cukup disukai. Minyak biji buah pala sering digunakan dalam industri citarasa (flavor). Minyak biji buah pala diketahui mengandung komponen citarasa miristisin, pinen, eugenol, isoeugenol, metoksieugenol, dan safrol (Morita 2003).

Tabel 7. Respon panelis pada uji rating hedonik dan ranking hedonik

Jenis Ekstrak

Penambahan

(%v/v) Rasa Aroma Warna Overall Peringkat

Kayu Manis

0.5 5.0±0.80a _4.8±0.70a _5.5±0.50a _5.1±0.70a _2.6±0.65a 1 5.0±0.70a _5.0±0.81a _5.4±0.50a,b _5.2±0.65a _2.1±0.34b 2 5.0±0.78a 5.5±0.74b 5.2±0.55b 5.5±0.68b 1.3±0.60c

Pala

0.5 4.6±1.15a _4.5±1.02a _5.3±1.15a _4.6±0.97a _2.5±0.78a 1 4.5±1.16a _4.5±1.15a _5.5±0.91a _4.6±1.11a _2.1±0.41b 2 4.7±1.27a _4.7±1.25a _5.5±0.97a _4.9±1.23b _1.4±0.78c

Jeruk Nipis

0.5 4.9±0.97a 4.7±0.70a 5.4±0.43a 4.9±0.74a 2.6±0.56a 1 5.4±0.74b _4.9±0.72a _5.4±0.43a _5.3±0.65b _2.1±0.46b 2 5.7±0.93c _5.1±0.96b _5.5±0.47a _5.6±0.81c _1.2±0.34c Nilai adalah mean ± standar deviasi. Huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak terdapat perbedaan yang nyata (p<0.05; n=70)

Komponen citarasa pada pala mampu menutupi aroma dan citarasa kunyit yang kurang disukai namun memberikan aroma dan citarasa khas pala yang kuat. Hal ini menyebabkan tingkat kesukaan panelis terhadap minuman kunyit asam citarasa pala dari atribut rasa dan aroma cukup disukai sedangkan dari atribut warna disukai. Penambahan ekstrak pala kurang berpengaruh terhadap warna minuman kunyit asam sehingga warna minuman kunyit asam terpilih masih tetap stabil. Jeruk nipis merupakan salah satu jenis buah yang biasa digunakan untuk memperbaiki karakter sensori pada bahan pangan. Jeruk nipis diketahui memiliki kandungan asam sitrat dan asam askorbat yang cukup tinggi sehingga dapat mengubah citarasa menjadi lebih asam dan menurunkan nilai pH. Kandungan kurkumin yang bersifat sensitif terhadap perubahan nilai pH akan berubah menjadi berwarna kuning cerah karena penambahan ekstrak jeruk nipis. Hal ini menyebabkan penilaian panelis terhadap atribut warna minuman kunyit asam citarasa jeruk nipis disukai. Kandungan limonin yang terdapat pada jeruk nipis juga memiliki flavor khas yang disukai sehingga mampu menutupi flavor khas kunyit yang kurang disukai (Prihantini 2003) serta aroma dan rasa minuman kunyit asam citarasa jeruk nipis disukai panelis. Formula citarasa terpilih berdasarkan hasil respon penerimaan konsumen adalah formula minuman fungsional kunyit asam dengan penambahan citarasa ekstrak jeruk nipis sebanyak 2% (v/v) dan respon penerimaan pada tingkat rasa, aroma, warna, dan overall yang disukai oleh 70 panelis uji.

b. Kapasitas antioksidan formula terpilih dengan penambahan ekstrak rempah Karakterisasi formula citarasa minuman fungsional kunyit asam dilakukan dengan penambahan rempah-rempah bersifat menutupi dan memperbaiki citarasa serta diketahui mengandung kadar antioksidan yang cukup tinggi. Berdasarkan hal tersebut, formulasi

90

Dependent Variable:

KADAR KOLESTEROL TIKUS BETINA

Source

Type III Sum of

Squares Df Mean Square F Sig.

Model 76865.300a 8 9608.163 169.242 .000

TIKUS 245.487 4 61.372 1.081 .409

DOSIS 265.909 3 88.636 1.561 .250

Error 681.262 12 56.772

Total 77546.562 20

a. R Squared = .991 (Adjusted R Squared = .985) Duncan

DOSIS N

Subset 1

0 5 57.6000

5 5 58.7500

2 5 65.0000

1 5 65.8000

Sig. .136

Lampiran 13.c. Hasil uji statistik kadar trigliserida darah tikus Dependent Variable:

KADAR TRIGLISERIDA TIKUS JANTAN

Source

Type III Sum of

Squares Df Mean Square F Sig.

Model 4338.700a 8 542.337 10.124 .000

TIKUS 221.887 4 55.472 1.035 .429

DOSIS 664.934 3 221.645 4.137 .031

Error 642.863 12 53.572

Total 4981.562 20

91

Duncan

DOSIS N

Subset

1 2

5 5 6.7500

2 5 9.6000

1 5 14.2000 14.2000

0 5 22.0000

Sig. .151 .118

Dependent Variable:

KADAR TRIGLISERIDA TIKUS BETINA

Source

Type III Sum of

Squares Df Mean Square F Sig.

Model 6433.700a 8 804.213 79.559 .000

TIKUS 334.700 4 83.675 8.278 .002

DOSIS 8.950 3 2.983 .295 .828

Error 121.300 12 10.108

Total 6555.000 20

a. R Squared = .981 (Adjusted R Squared = .969) Duncan

DOSIS N

Subset 1

1 5 17.0000

2 5 17.0000

0 5 17.2000

5 5 18.6000

92

Lampiran 14. Perhitungan tingkat pemekatan larutan uji toksisitas akut

Berdasarkan pedoman uji toksisitas akut OECD 2001, volume larutan uji yang akan dioralkan pada tikus, harus sejumlah 1ml sampai 2 ml per 100 gram berat badan tikus (BB). Pemberian larutan uji secara oral melebihi 2ml akan meningkatkan tingkat stress tikus uji, larutan tidak masuk seluruhnya karena dimuntahkan kembali, dan dapat menyebabkan tikus tersedak hingga mengakibatkan kematian. Pemekatan merupakan peningkatkan konsentrasi suatu senyawa sampai batas yang diinginkan. Pemekatan diperlukan untuk memenuhi jumlah volume oral maksimum 1 – 2 ml dengan dosis 1, 2, dan 5 g/kg BB. Pemekatan minuman kunyit asam citarasa jeruk nipis dilakukan dengan cara tradisional yaitu meningkatkan persentase penggunaan bahan baku sampai mencapai konsentrasi yang diinginkan dengan cara sebagai berikut :

Formula dasar : 10 % kunyit + 5 % asam jawa + 2 % jeruk nipis + air = 100% Dibuat persamaan menjadi 10k + 5t + 2j + a = 100 ... ( persamaan 1) Pemekatan pada kunyit, asam jawa, dan jeruk nipis harus dalam perbandingan yang sama dengan formulasi dan dilakukan semaksimal mungkin agar dapat mencapai dosis yang diinginkan. Larutan uji yang akan dioralkan juga harus dapat diambil oleh syringe sehingga tidak boleh terlalu kental. Hal ini berarti konsentrasi air yang diperoleh harus sekecil mungkin atau sekitar 0 - 5 %. Maka persamaan satu dapat diubah menjadi persamaan dua yaitu :

100 - a < 10x + 5x + 2x < 100 - a 100 - 5 < 17x < 100 - 0

95 < 17x < 100 ... ( persamaan 2 ) Setelah memperoleh persamaan dua, maka nilai x yang diperoleh adalah 5.6, 5.7, dan 5.8. Hal ini berarti ada tiga pemekatan yang dapat dilakukan sehingga diperlukan pengukuran tingkat kemudahan pengambilan larutan uji dengan menggunakan syringe. Berdasarkan hal tersebut, pemekatan sebanyak 5.6 kali ditetapkan sebagai nilai pemekatan terpilih karena lebih encer dan lebih mudah diambil menggunakan syringe. Nilai pemekatan tersebut selanjutnya kembali dimasukkan ke dalam persamaan 1 yang merupakan formula minuman kunyit asam citarasa jeruk nipis untuk selanjutnya mencari tahu kandungan tiap bahan dalam larutan uji. Sehingga dosis larutan uji yang diperoleh merupakan dosis larutan uji dengan basis minuman fungsional kunyit asam citarasa jeruk nipis. Berdasarkan hal tersebut maka persamaan tiga dapat diperoleh dengan cara sebagai berikut :

10kx + 5tx + 2jx = 100

56k + 28t + 11.2 j = 100 ... (persamaan 3) Nilai kandungan air (nilai a) dapat diabaikan pada persamaan tiga karena kandungan air tidak mengandung bahan yang toksik, sehingga tidak dihitung dalam pembuatan dosis larutan uji. Setelah diperoleh persamaan tiga, nilai k, t, dan j dapat diperoleh dari substitusi nilai perbandingan bahan baku kunyit, asam jawa, dan jeruk nipis terhadap air. Nilai perbandingan pelarutan bahan baku terhadap air pada kunyit, asam jawa, dan jeruk nipis yaitu 1:9, 1:3, dan 1:1. Berdasarkan hal tersebut kandungan kunyit, asam jawa, dan jeruk nipis pada total ekstrak yaitu 0.1 (nilai k), 0.25 (nilai t), dan 0.5 (nilai j). Dengan cara substitusi nilai k, t, dan j terhadap persamaan tiga, dapat diperoleh konsentrasi rempah dalam minuman kunyit asam citarasa jeruk nipis sebesar 18.2 g/100 ml atau 182 mg/ml. Selanjutnya volume larutan dapat dihitung (sebagai contoh dosis 1000 mg/kg BB) dengan cara sebagai berikut :

Volume uji (ml) = Dosis uji : Konsentrasi uji Volume uji (ml) = (1000 mg / 1kg BB) : 182 mg/ml Volume uji (ml) = 5.4945 ml x (BB/1000 g)

Rumus persamaan volume uji untuk dosis 2 g/kg BB dilakukan dengan cara yang sama dengan rumus persamaan volume uji untuk dosis 1g/kg BB. Berdasarkan cara tersebut dapat diketahui bahwa pada dosis 2 g/kg BB, volume uji = 10.9890 ml x (BB/1000 g). Rumus persamaan volume uji untuk dosis 5 g/kg BB diperoleh dengan cara yang sama sampai persamaan tiga, namun dengan pemekatan tambahan pada proses pembuatan larutan stok agar dosis 5 g /kg BB dapat tercapai hanya

93

dengan mencekok hewan uji sebanyak 1- 2 ml / 100 g BB tikus. Perbandingan konsentrasi kunyit, asam jawa, dan jeruk nipis dengan air untuk pembuatan larutan uji dosis 5g/kg BB yaitu 3:9, 3:3, dan 3:1.Perbandingan nilai k, t, dan j untuk dosis 5 g/kg BB yaitu 0.25, 0.5, dan 0.75 yang selanjutnya kembali disubstitusi ke dalam persamaan tiga sehingga memperoleh nilai konsentrasi rempah terkandung sebesar 364 mg/ml, sehingga diperoleh volume larutan uji sebesar 13.7363ml x (BB/1000g).

94

Lampiran 14. Diagram alir penentuan LD 50 berdasarkan OECD 2001

95

Lampiran 15. Diagram alir penentuan LD 50 uji toksisitas akut