Study on stability of Volatile Components and Quality Attributes of Syrup Made of Ginger, Lemongrass and Honey during Storage
KAJIAN STABILITAS KOMPONEN VOLATIL DAN
ATRIBUT MUTU SIRUP CAMPURAN
JAHE, SEREH, DAN MADU SELAMA PENYIMPANAN
TIKA NUR HIKMAH TH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Kajian Stabilitas
Komponen Volatil dan Atribut Mutu Sirup Campuran Jahe, Sereh, dan Madu
selama Penyimpanan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2013
Tika Nur Hikmah TH
NIM F251100281
RINGKASAN
TIKA NUR HIKMAH TH. Kajian Stabilitas Komponen Volatil dan Atribut Mutu
Sirup Campuran Jahe, Sereh, dan Madu selama Penyimpanan. Dibimbing oleh
SUGIYONO dan SEDARNAWATI YASNI.
Jahe (Zingiber officinale) dan sereh (Cymbopogon citratus) merupakan
dua jenis rempah-rempah yang sering digunakan sebagai bahan pencitarasa dalam
pembuatan minuman/makanan, dengan madu yang ditambahkan sebagai pemanis.
Ketiga jenis bahan pangan tersebut telah diketahui memiliki sifat fungsional.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji stabilitas komponen volatil dan atribut
mutu dari formula terbaik sirup campuran jahe, sereh, dan madu selama masa
penyimpanan pada suhu ruang.
Pada tahap penelitian pendahuluan dilakukan ekstraksi jahe dan sereh
dengan air pada suhu 600C selama 10 menit. Proses ekstraksi dilanjutkan dengan
penyaringan dan dekantasi pada suhu ruang untuk memperoleh minuman yang
lebih jernih. Formula sirup yang dibuat terdiri dari konsentrasi ekstrak jahe 20%,
25% dan 30% dengan konsentrasi ekstrak sereh 10% dan 15% dan pada masingmasing campuran ditambahkan madu 10%. Penentuan formula terbaik didasarkan
pada uji organopetik dan hasil analisa kapasitas antioksidan.
Pada tahap penelitian lanjutan, sirup formula terbaik (ekstrak jahe 25%,
ekstrak sereh 15%, dan madu 10%) dimasukkan ke dalam botol kaca gelap dan
disimpan pada suhu ruang selama 8 minggu dengan interval pengamatan setiap 2
minggu. Pengamatan selama penyimpanan terkait dengan atribut mutu, meliputi
kapasitas antioksidan, total fenol, total plate count, pH, total asam tertitrasi, total
padatan terlarut, dan viskositas. Pengamatan atribut mutu sirup tidak mengalami
perubahan yang nyata sehingga sirup dapat dikatakan stabil.
Hasil kromatogram hari ke-0 analisis komponen volatil menunjukkan 116
peak tetapi yang dapat diidentifikasi 71 peak dan 10 komponen volatil tersebut
memiliki luas area di atas 2%, antara lain citral, neral, zingiberene, curcumene, bisabolene, cineole (1,8), cymene(0-), -phellandrene, -sesquiphellandrene, αfarnesene (E,E). Citral, neral, curcumene, -bisabolene, dan cymene mengalami
penurunan luas area selama penyimpanan tetapi terjadi peningkatan luas area
selama penyimpanan pada cineole (1.8), zingiberene, -phellandrene, sesquiphellandrene, dan α-farnesene (E,E). Berdasarkan data yang telah
disebutkan di atas bahwa sirup campuran ekstrak jahe, ekstrak sereh, dan madu
berpotensi sebagai pangan fungsional.
Kata kunci: sirup, jahe, sereh, madu, atribut mutu, komponen volatil
SUMMARY
TIKA NUR HIKMAH TH. Study on stability of Volatile Components and Quality
Attributes of Syrup Made of Ginger, Lemongrass and Honey during Storage.
Supervised by SUGIYONO and SEDARNAWATI YASNI.
Ginger (Zingiberofficinale) and lemongrass (Cymbopogoncitratus) are two
types of spices which often used as flavoring ingredients in beverages or foods. In
these products, honey is sometime added as a sweetener. These spices and honey
are known to have functional properties. The aim of this study was to study the
stability of volatile components and quality attributes of the best formulation of
syrup made from ginger, lemongrass, and honey during storage at room
temperature.
In the preliminary study, ginger and lemongrass were extracted with water
0
at 60 C for 10 minutes, filtered and decantation at room temperature to obtain the
clear beverages. Different concentrations of syrup formulas were made as follows;
ginger extract of 20%, 25% and 30%, and lemongrass extract of 10% and 15%
and to each of formula were added 10% of honey. Determination of the best
formula syrup based on an organoleptic test and capacity antioxidant.
On advance research, the best formula of syrup (25% ginger extract, 15%
lemongrass extract, and 10% honey) put in a dark glass bottle then stored at room
temperature for 8 weeks and observed every 2 weeks. The observation during
storage related quality attribute was include antioxidant capacity, total phenols,
total plate count, pH, total titrable acid, total dissolved solids, and viscosity. The
quality attribute did not change significantly during storage.
The chromatogram of day-0 showed 116 peaks but only 71 peaks could be
identified, there were 10 volatile components had an area over 2%. Primary
volatile components on syrups were citral, neral, zingiberene, curcumene, bisabolene, cineole (1,8), cymene(0-), -phellandrene, -sesquiphellandrene, and
α-farnesene (E,E.) The area of citral, neral, curcumene, -bisabolene and cymene
decreased during storage, on the other hand the area cineole (1.8), zingiberene, phellandrene, -sesquiphellandrene, and α-farnesene (E,E) increased apparently
during storage. Thus, the syrup is potent as functional food.
Keywords: syrup, ginger, lemongrass, honey, quality attribute volatile
components
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
KAJIAN STABILITAS KOMPONEN VOLATIL DAN
ATRIBUT MUTU SIRUP CAMPURAN
JAHE, SEREH, DAN MADU SELAMA PENYIMPANAN
TIKA NUR HIKMAH TH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Dosen penguji : Dr Nancy Dewi Yuliana, MSc
Judul Tesis : Kajian Stabilitas Komponen volatil dan Atribut Mutu Sirup
Campuran Jahe, Sereh, dan Madu selama Penyimpanan
: Tika Nur Hikmah TH
Nama
: F251100281
NIM
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Sugiyono, Mapp Sc
Ketua
Prof Dr Ir Sedarnawati Yasni, MAgr
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Ilmu Pangan
Prof Dr Ir Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc
Tanggal Ujian:
19 Juli 2013
Tanggal Lulus:
tB
OCT 2013
Judul Tesis : Kajian Stabilitas Komponen volatil dan Atribut Mutu Sirup
Campuran Jahe, Sereh, dan Madu selama Penyimpanan
Nama
: Tika Nur Hikmah TH
NIM
: F251100281
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Sugiyono, Mapp Sc
Ketua
Prof Dr Ir Sedarnawati Yasni, MAgr
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Ilmu Pangan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof Dr Ir Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian:
19 Juli 2013
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2012 ini ialah
komponen bioaktif, dengan judul Kajian Stabilitas Komponen Volatil dan
Kapasitas Antioksidan Sirup Campuran Jahe, Sereh, dan Madu selama
Penyimpanan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof Dr Ir Sugiyono, MAppSc
dan Ibu Prof Dr Ir Sedarnawati Yasni, MAgr selaku pembimbing, serta Ibu Dr
Nancy Dewi Yuliana, MSc sebagai penguji yang telah banyak memberi saran. Di
samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada seluruh staf Laboratorium
Flavor Balai Besar Padi Sukamandi, Laboratorium Departemen Ilmu dan
Teknologi Pangan IPB, teman-teman Ilmu Pangan 2010, dan rekan-rekan lainnya
yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah memberikan doa dan
semangat kepada penulis selama kuliah dan penelitian.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah (Drs H Soetrisno HS,
MM), ibu (Dra Hj Hidayatul Qibtiyah), kakak (Tiwi Aliffiani TH, SE dan
Triyanto Wibowo, ST), adik (Steffi Nandiyah TH, SIKom, Dania Sufi Karimah
TH, dan Nabila Ghoni TH) dan seluruh keluarga yang telah memberikan
semangat, cinta, dan doanya kepada penulis. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Oktober 2012
Tika Nur Hikmah TH
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
2 TINJAUAN PUSTAKA
Sirup
Jahe
Sereh
Madu
Antioksidan
Penyimpanan
1
8
2
2
3
3
4
5
6
6
8
3 METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Prosedur Analisis Data
Analisis Data
8
8
9
12
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstraksi dan Formulasi
Hasil Organoleptik
Kapasitas Antioksidan sebelum Penyimpanan
Karakteristik Formula Sirup Terbaik
Pembotolan dan Penyimpanan
Kapasitas Antioksidan selama Penyimpanan
Total Fenol selama Penyimpanan
Total Plate Count (TPC) selama Penyimpanan
pH selama Penyimpanan
Total Asam Tertitrasi (TAT) selama Penyimpanan
Total Padatan Terlarut (TPT) selama Penyimpanan
Viskositas selama Penyimpanan
Profil Komponen Volatil Sirup
Perubahan Komponen Volatil selama Penyimpanan
Hubungan Komponen Volatil dan Kapasitas Antioksidan
17
17
19
20
22
24
25
25
26
27
28
29
30
30
34
35
5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
36
36
36
DAFTAR PUSTAKA
36
LAMPIRAN
44
RIWAYAT HIDUP
60
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Syarat Mutu Sirup SNI 01- 3544 - 1994
Tabel 2 Karakterisasi tiga jenis jahe
Tabel 3 Hasil organoleptik dan kapasitas antioksidan lima formula sirup
Tabel 4 Hasil analisis proksimat komposisi kimia sirup jahe
Tabel 5 Hasil pengukuran kapasitas antioksidan sirup jahe
selama penyimpanan 8 minggu
Tabel 6 Hasil pengukuran total fenol sirup jahe selama penyimpanan
8 minggu
Tabel 7 Hasil pengukuran Total Plate Count sirup selama penyimpanan
8 minggu
Tabel 8 Hasil pengukuran pH sirup jahe selama penyimpanan 8 minggu
Tabel 9 Hasil pengukuran total asam tertitrasi sirup jahe selama
penyimpanan 8 minggu
Tabel 10 Hasil pengukuran total padatan terlarut sirup jahe selama
penyimpanan 8 minggu
Tabel 11 Hasil pengukuran viskositas sirup jahe selama penyimpanan
8 minggu
Tabel 12 Komponen volatil utama pada sirup jahe (Hari ke-0)
3
4
19
22
25
26
27
28
28
29
30
33
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Diagram alir penelitian pendahuluan
Gambar 2 Diagram alir penelitian lanjutan
10
11
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasi Uji ANOVA pada atribut organoleptik
Lampiran 2 Kapasitas antioksidan
Lampiran 3 Analisis Proksimat
Lampiran 4 pH sirup selama penyimpanan
Lampiran 5 Total Fenol
Lampiran 6 TPT selama penyimpanan
Lampiran 7 TAT selama penyimpanan
Lampiran 8 Viskositas selama penyimpanan
Lampiran 9 Identifikasi komponen volatil sirup
Lampiran 10 Komponen volatil sirup selama penyimpanan
44
46
49
50
51
53
54
55
56
58
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rempah terdiri atas berbagai jenis tanaman yang dapat digunakan sebagai
tanaman obat, kosmetik, bumbu, serta bahan baku minuman dan makanan. Jahe
(Zingiber officinale) dan sereh (Cymbopogon citratus) merupakan dua jenis
rempah-rempah yang dapat dikembangkan pemanfaatannya tidak hanya sebagai
bumbu masakan tetapi juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan minuman
dan makanan. Beberapa penelitian mengenai penggunaan jahe dalam minuman
telah dilakukan Daramola dan Asunni (2007), Ekeledo et al. (2013), dan
Triswandari (2006). Prihantini (2003) mencampur jahe dan sereh dalam
pembuatan minuman fungsional. Selain jahe dan sereh yang dikembangkan
sebagai minuman fungsional, madu juga memiliki peran yang serupa
(Hategekimana et al. 2011) disamping sebagai pemanis.
Berbagai produk minuman dapat berupa minuman ready to drink, sirup, dan
serbuk minuman tradisional. Sirup merupakan minuman dengan konsentrasi gula
yang tinggi (Naknean dan Menunee 2011) dan dibuat menggunakan bahan dasar
lebih dari satu macam. Penggunaan bahan dasar lebih dari satu macam dapat
meningkatkan keanekaragaman citarasa dan sifat fungsional. Keberadaan
komponen antioksidan merupakan salah satu sisi fungsional dari suatu bahan.
Penelitian tentang minuman fungsional yang mengandung komponen
antioksidan telah banyak dilakukan. Ade de ji et al. (2013) mengukur kapasitas
antioksidan minuman non alkohol batang sorgum dengan ekstrak jahe. Awe et al.
(2012) menganalisis kapasitas antioksidan dari minuman yang terbuat dari cocoa,
zobo, dan jahe. Lima et al. (2012) mengukur kapasitas antioksidan minuman yang
berasal dari ekstrak herbal mate dan madu.
Hinneburg et al. (2007) menyebutkan bahwa kapasitas penangkapan radikal
bebas jahe sebesar 90.1% dengan konsentrasi 20µg/ml. Menurut Fathonah (2011),
minuman jahe emprit memiliki tingkat kepedasan yang paling tinggi yaitu 7.98,
selanjutnya diikuti minuman jahe merah sebesar 5.93, dan minuman jahe gajah
sebesar 2.25. Hasil tersebut dibuktikan dengan tingginya kandungan komponen
gingerol (6,8,10) dan shogaol (6). Mirghani et al. (2012) menyebutkan bahwa
kapasitas antioksidan dan penghambatan tertinggi diperoleh dari minyak atsiri
tangkai sereh (89.5%). Parwata et al. (2010) menyebutkan bahwa madu dengan
jenis bunga yang berbeda, yaitu madu randu dan madu kelengkeng memiliki
kapasitas antiradikal bebas yang berbeda. Kapasitas antiradikal bebas pada madu
kelengkeng lebih besar (82.10%) dibandingkan dengan madu randu (69.37%).
Perbedaan ini disebabkan oleh sumber nektar kedua madu tersebut berbeda
sehingga komposisi komponennya juga berbeda.
Selain memiliki manfaat bagi tubuh (Dugasani et al. 2010), jahe, sereh dan
madu juga memiliki kandungan volatil yang berperan dalam komponen aroma.
Kizhakkayil dan Sasikumar (2012) menyebutkan bahwa komponen utama yang
teridentifikasi pada 46 jenis jahe yaitu zingiberene (6.79 – 29.6%), z-citral, citral,
farnesene, -sesquiphellandrene, α-curcumene, camphene, -phellandrene,
2
cineole (1,8) , endo borenol dan nerolidol. Hanaa et al. (2012) menyatakan bahwa
komponen utama pada minyak atsiri sereh adalah geranial (31.53 – 39.86%),
neral (30.08 – 34.52%), myrcene (14.49 – 16.61%) yang dilakukan pada 3 jenis
sereh dapur. Wolski (2006) menyebutkan bahwa 86 komponen volatil yang dapat
diidentifikasi yang termasuk didalamnya madu unifloral dan multifloral.
Komponen utama yang teridentifikasi adalah benzaldehyde (phenylmethanal).
Radovic et al. (2001) menganalisis 43 sampel madu dan menemukan bahwa
acetone, furfural dan benzaldehyde merupakan komponen utama madu.
Komponen yang ada pada bahan pangan akan mengalami perubahan selama
penyimpanan. Gupta et al. ( 2012) melakukan penyimpanan kembang kol selama
4 bulan melaporkan adanya penurunan vitamin C pada penyimpanan kembang
kol. Interaksi antara suhu ruang yang kering dan lamanya waktu penyimpanan
berpengaruh pada penurunan vitamin C karena terjadi perubahan struktur.
Atribut mutu pada produk pangan akan mengalami perubahan selama
penyimpanan, diantaranya kapasitas antioksidan. Kapasitas antioksidan minuman
campuran belimbing wuluh-jahe mengalami penurunan selama penyimpanan.
Triswandari (2006) menyebutkan bahwa kapasitas antioksidan yang semakin
menurun pada minuman tersebut diduga akibat perubahan kandungan komponen
bioaktif dan nutrisi dari belimbing wuluh- jahe. Selain terjadi penurunan kapasitas
antioksidan, penyimpanan juga mempengaruhi komponen volatil dalam pangan.
Turek dan Stintzing (2012) menyatakan bahwa minyak atsiri akan mengalami
perubahan saat disimpan pada kondisi penyimpanan yang berbeda-beda. et al.
(2011) menyebutkan bahwa terjadi perbedaan dan penurunan minyak atsiri pada
thyme dan rosemarry yang disimpan pada suhu 200C dan -200C selama 12 bulan.
Pengembangan formula minuman seperti sirup yang berbahan dasar jahe,
sereh, dan madu memiliki manfaat bagi tubuh. Mutu dan komponen volatil pada
sirup diduga dipengaruhi oleh komponen bioaktif yang mengalami perubahan
selama penyimpanan. Oleh sebab itu, stabilitas atribut mutu dan komponen volatil
selama penyimpanan pada sirup tersebut menjadi topik yang menarik untuk
diteliti.
Tujuan Penelitian
1. Menentukan formula terbaik dari sirup berbahan dasar jahe, sereh, dan madu
2. Mengkaji stabilitas komponen volatil dan atribut mutu, meliputi kapasitas
antioksidan, total fenol, TPC (Total Plate Count), pH, total asam tertitrasi,
total padatan terlarut, viskositas sirup berbahan dasar jahe, sereh, dan madu
selama penyimpanan pada suhu ruang.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah didapatkannya formula sirup berbahan
dasar jahe, sereh, madu yang memiliki atribut mutu yang baik dan dapat diterima
secara sensori oleh panelis.
3
2 TINJAUAN PUSTAKA
Sirup
Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-3544-1994, sirup
didefinisikan sebagai larutan gula pekat (sakarosa dan atau gula invert) dengan
atau tanpa penambahan bahan makanan (BSN 1994). Syarat mutu sirup
berdasarkan SNI 01-3544-1994 ditampilkan pada Tabel 1. Sirup harus memenuhi
jumlah gula minimum 65% dengan aroma dan rasa yang normal. Pemanis buatan
pada sirup tidak diperkenankan, namun pewarna tambahan dan pengawet
diperkenankan sesuai SNI 01-0222-1995.
Tabel 1. Syarat Mutu Sirup SNI 01- 3544 - 1994
No
Kriteria uji
Satuan
Persyaratan
1
Keadaan
1.1 Aroma
Normal
1.2 Rasa
Normal
2
Gula jumlah (dihitung
% (b/b)
Min 65
sebagai sakarosa)
3
Bahan tambahan
makanan:
3.1 Pemanis buatan
Tidak boleh ada
3.2 Pewarna tambahan
Sesuai SNI 01-0222-1995
3.3 Pengawet
Sesuai SNI 01-0222-1995
4
Cemaran logam
4.1 Timah (Pb)
mg/kg
Maks 1.0
4.2 Tembaga (Cu)
mg/kg
Maks 10
4.3 Seng (Zn)
mg/kg
Maks 25
5
Cemaran Arsen (As)
mg/kg
Maks 0.5
6
Cemaran Mikroba
6.1 Angka lempeng total
Koloni/ml
Maks 5x102
6.2 Coliform
APM/ml
Maks 20
6.3 E. coli
APM/ml
ATRIBUT MUTU SIRUP CAMPURAN
JAHE, SEREH, DAN MADU SELAMA PENYIMPANAN
TIKA NUR HIKMAH TH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Kajian Stabilitas
Komponen Volatil dan Atribut Mutu Sirup Campuran Jahe, Sereh, dan Madu
selama Penyimpanan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2013
Tika Nur Hikmah TH
NIM F251100281
RINGKASAN
TIKA NUR HIKMAH TH. Kajian Stabilitas Komponen Volatil dan Atribut Mutu
Sirup Campuran Jahe, Sereh, dan Madu selama Penyimpanan. Dibimbing oleh
SUGIYONO dan SEDARNAWATI YASNI.
Jahe (Zingiber officinale) dan sereh (Cymbopogon citratus) merupakan
dua jenis rempah-rempah yang sering digunakan sebagai bahan pencitarasa dalam
pembuatan minuman/makanan, dengan madu yang ditambahkan sebagai pemanis.
Ketiga jenis bahan pangan tersebut telah diketahui memiliki sifat fungsional.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji stabilitas komponen volatil dan atribut
mutu dari formula terbaik sirup campuran jahe, sereh, dan madu selama masa
penyimpanan pada suhu ruang.
Pada tahap penelitian pendahuluan dilakukan ekstraksi jahe dan sereh
dengan air pada suhu 600C selama 10 menit. Proses ekstraksi dilanjutkan dengan
penyaringan dan dekantasi pada suhu ruang untuk memperoleh minuman yang
lebih jernih. Formula sirup yang dibuat terdiri dari konsentrasi ekstrak jahe 20%,
25% dan 30% dengan konsentrasi ekstrak sereh 10% dan 15% dan pada masingmasing campuran ditambahkan madu 10%. Penentuan formula terbaik didasarkan
pada uji organopetik dan hasil analisa kapasitas antioksidan.
Pada tahap penelitian lanjutan, sirup formula terbaik (ekstrak jahe 25%,
ekstrak sereh 15%, dan madu 10%) dimasukkan ke dalam botol kaca gelap dan
disimpan pada suhu ruang selama 8 minggu dengan interval pengamatan setiap 2
minggu. Pengamatan selama penyimpanan terkait dengan atribut mutu, meliputi
kapasitas antioksidan, total fenol, total plate count, pH, total asam tertitrasi, total
padatan terlarut, dan viskositas. Pengamatan atribut mutu sirup tidak mengalami
perubahan yang nyata sehingga sirup dapat dikatakan stabil.
Hasil kromatogram hari ke-0 analisis komponen volatil menunjukkan 116
peak tetapi yang dapat diidentifikasi 71 peak dan 10 komponen volatil tersebut
memiliki luas area di atas 2%, antara lain citral, neral, zingiberene, curcumene, bisabolene, cineole (1,8), cymene(0-), -phellandrene, -sesquiphellandrene, αfarnesene (E,E). Citral, neral, curcumene, -bisabolene, dan cymene mengalami
penurunan luas area selama penyimpanan tetapi terjadi peningkatan luas area
selama penyimpanan pada cineole (1.8), zingiberene, -phellandrene, sesquiphellandrene, dan α-farnesene (E,E). Berdasarkan data yang telah
disebutkan di atas bahwa sirup campuran ekstrak jahe, ekstrak sereh, dan madu
berpotensi sebagai pangan fungsional.
Kata kunci: sirup, jahe, sereh, madu, atribut mutu, komponen volatil
SUMMARY
TIKA NUR HIKMAH TH. Study on stability of Volatile Components and Quality
Attributes of Syrup Made of Ginger, Lemongrass and Honey during Storage.
Supervised by SUGIYONO and SEDARNAWATI YASNI.
Ginger (Zingiberofficinale) and lemongrass (Cymbopogoncitratus) are two
types of spices which often used as flavoring ingredients in beverages or foods. In
these products, honey is sometime added as a sweetener. These spices and honey
are known to have functional properties. The aim of this study was to study the
stability of volatile components and quality attributes of the best formulation of
syrup made from ginger, lemongrass, and honey during storage at room
temperature.
In the preliminary study, ginger and lemongrass were extracted with water
0
at 60 C for 10 minutes, filtered and decantation at room temperature to obtain the
clear beverages. Different concentrations of syrup formulas were made as follows;
ginger extract of 20%, 25% and 30%, and lemongrass extract of 10% and 15%
and to each of formula were added 10% of honey. Determination of the best
formula syrup based on an organoleptic test and capacity antioxidant.
On advance research, the best formula of syrup (25% ginger extract, 15%
lemongrass extract, and 10% honey) put in a dark glass bottle then stored at room
temperature for 8 weeks and observed every 2 weeks. The observation during
storage related quality attribute was include antioxidant capacity, total phenols,
total plate count, pH, total titrable acid, total dissolved solids, and viscosity. The
quality attribute did not change significantly during storage.
The chromatogram of day-0 showed 116 peaks but only 71 peaks could be
identified, there were 10 volatile components had an area over 2%. Primary
volatile components on syrups were citral, neral, zingiberene, curcumene, bisabolene, cineole (1,8), cymene(0-), -phellandrene, -sesquiphellandrene, and
α-farnesene (E,E.) The area of citral, neral, curcumene, -bisabolene and cymene
decreased during storage, on the other hand the area cineole (1.8), zingiberene, phellandrene, -sesquiphellandrene, and α-farnesene (E,E) increased apparently
during storage. Thus, the syrup is potent as functional food.
Keywords: syrup, ginger, lemongrass, honey, quality attribute volatile
components
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
KAJIAN STABILITAS KOMPONEN VOLATIL DAN
ATRIBUT MUTU SIRUP CAMPURAN
JAHE, SEREH, DAN MADU SELAMA PENYIMPANAN
TIKA NUR HIKMAH TH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Dosen penguji : Dr Nancy Dewi Yuliana, MSc
Judul Tesis : Kajian Stabilitas Komponen volatil dan Atribut Mutu Sirup
Campuran Jahe, Sereh, dan Madu selama Penyimpanan
: Tika Nur Hikmah TH
Nama
: F251100281
NIM
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Sugiyono, Mapp Sc
Ketua
Prof Dr Ir Sedarnawati Yasni, MAgr
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Ilmu Pangan
Prof Dr Ir Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc
Tanggal Ujian:
19 Juli 2013
Tanggal Lulus:
tB
OCT 2013
Judul Tesis : Kajian Stabilitas Komponen volatil dan Atribut Mutu Sirup
Campuran Jahe, Sereh, dan Madu selama Penyimpanan
Nama
: Tika Nur Hikmah TH
NIM
: F251100281
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Sugiyono, Mapp Sc
Ketua
Prof Dr Ir Sedarnawati Yasni, MAgr
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Ilmu Pangan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof Dr Ir Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian:
19 Juli 2013
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2012 ini ialah
komponen bioaktif, dengan judul Kajian Stabilitas Komponen Volatil dan
Kapasitas Antioksidan Sirup Campuran Jahe, Sereh, dan Madu selama
Penyimpanan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof Dr Ir Sugiyono, MAppSc
dan Ibu Prof Dr Ir Sedarnawati Yasni, MAgr selaku pembimbing, serta Ibu Dr
Nancy Dewi Yuliana, MSc sebagai penguji yang telah banyak memberi saran. Di
samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada seluruh staf Laboratorium
Flavor Balai Besar Padi Sukamandi, Laboratorium Departemen Ilmu dan
Teknologi Pangan IPB, teman-teman Ilmu Pangan 2010, dan rekan-rekan lainnya
yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah memberikan doa dan
semangat kepada penulis selama kuliah dan penelitian.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah (Drs H Soetrisno HS,
MM), ibu (Dra Hj Hidayatul Qibtiyah), kakak (Tiwi Aliffiani TH, SE dan
Triyanto Wibowo, ST), adik (Steffi Nandiyah TH, SIKom, Dania Sufi Karimah
TH, dan Nabila Ghoni TH) dan seluruh keluarga yang telah memberikan
semangat, cinta, dan doanya kepada penulis. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Oktober 2012
Tika Nur Hikmah TH
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
2 TINJAUAN PUSTAKA
Sirup
Jahe
Sereh
Madu
Antioksidan
Penyimpanan
1
8
2
2
3
3
4
5
6
6
8
3 METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Prosedur Analisis Data
Analisis Data
8
8
9
12
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstraksi dan Formulasi
Hasil Organoleptik
Kapasitas Antioksidan sebelum Penyimpanan
Karakteristik Formula Sirup Terbaik
Pembotolan dan Penyimpanan
Kapasitas Antioksidan selama Penyimpanan
Total Fenol selama Penyimpanan
Total Plate Count (TPC) selama Penyimpanan
pH selama Penyimpanan
Total Asam Tertitrasi (TAT) selama Penyimpanan
Total Padatan Terlarut (TPT) selama Penyimpanan
Viskositas selama Penyimpanan
Profil Komponen Volatil Sirup
Perubahan Komponen Volatil selama Penyimpanan
Hubungan Komponen Volatil dan Kapasitas Antioksidan
17
17
19
20
22
24
25
25
26
27
28
29
30
30
34
35
5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
36
36
36
DAFTAR PUSTAKA
36
LAMPIRAN
44
RIWAYAT HIDUP
60
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Syarat Mutu Sirup SNI 01- 3544 - 1994
Tabel 2 Karakterisasi tiga jenis jahe
Tabel 3 Hasil organoleptik dan kapasitas antioksidan lima formula sirup
Tabel 4 Hasil analisis proksimat komposisi kimia sirup jahe
Tabel 5 Hasil pengukuran kapasitas antioksidan sirup jahe
selama penyimpanan 8 minggu
Tabel 6 Hasil pengukuran total fenol sirup jahe selama penyimpanan
8 minggu
Tabel 7 Hasil pengukuran Total Plate Count sirup selama penyimpanan
8 minggu
Tabel 8 Hasil pengukuran pH sirup jahe selama penyimpanan 8 minggu
Tabel 9 Hasil pengukuran total asam tertitrasi sirup jahe selama
penyimpanan 8 minggu
Tabel 10 Hasil pengukuran total padatan terlarut sirup jahe selama
penyimpanan 8 minggu
Tabel 11 Hasil pengukuran viskositas sirup jahe selama penyimpanan
8 minggu
Tabel 12 Komponen volatil utama pada sirup jahe (Hari ke-0)
3
4
19
22
25
26
27
28
28
29
30
33
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Diagram alir penelitian pendahuluan
Gambar 2 Diagram alir penelitian lanjutan
10
11
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasi Uji ANOVA pada atribut organoleptik
Lampiran 2 Kapasitas antioksidan
Lampiran 3 Analisis Proksimat
Lampiran 4 pH sirup selama penyimpanan
Lampiran 5 Total Fenol
Lampiran 6 TPT selama penyimpanan
Lampiran 7 TAT selama penyimpanan
Lampiran 8 Viskositas selama penyimpanan
Lampiran 9 Identifikasi komponen volatil sirup
Lampiran 10 Komponen volatil sirup selama penyimpanan
44
46
49
50
51
53
54
55
56
58
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rempah terdiri atas berbagai jenis tanaman yang dapat digunakan sebagai
tanaman obat, kosmetik, bumbu, serta bahan baku minuman dan makanan. Jahe
(Zingiber officinale) dan sereh (Cymbopogon citratus) merupakan dua jenis
rempah-rempah yang dapat dikembangkan pemanfaatannya tidak hanya sebagai
bumbu masakan tetapi juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan minuman
dan makanan. Beberapa penelitian mengenai penggunaan jahe dalam minuman
telah dilakukan Daramola dan Asunni (2007), Ekeledo et al. (2013), dan
Triswandari (2006). Prihantini (2003) mencampur jahe dan sereh dalam
pembuatan minuman fungsional. Selain jahe dan sereh yang dikembangkan
sebagai minuman fungsional, madu juga memiliki peran yang serupa
(Hategekimana et al. 2011) disamping sebagai pemanis.
Berbagai produk minuman dapat berupa minuman ready to drink, sirup, dan
serbuk minuman tradisional. Sirup merupakan minuman dengan konsentrasi gula
yang tinggi (Naknean dan Menunee 2011) dan dibuat menggunakan bahan dasar
lebih dari satu macam. Penggunaan bahan dasar lebih dari satu macam dapat
meningkatkan keanekaragaman citarasa dan sifat fungsional. Keberadaan
komponen antioksidan merupakan salah satu sisi fungsional dari suatu bahan.
Penelitian tentang minuman fungsional yang mengandung komponen
antioksidan telah banyak dilakukan. Ade de ji et al. (2013) mengukur kapasitas
antioksidan minuman non alkohol batang sorgum dengan ekstrak jahe. Awe et al.
(2012) menganalisis kapasitas antioksidan dari minuman yang terbuat dari cocoa,
zobo, dan jahe. Lima et al. (2012) mengukur kapasitas antioksidan minuman yang
berasal dari ekstrak herbal mate dan madu.
Hinneburg et al. (2007) menyebutkan bahwa kapasitas penangkapan radikal
bebas jahe sebesar 90.1% dengan konsentrasi 20µg/ml. Menurut Fathonah (2011),
minuman jahe emprit memiliki tingkat kepedasan yang paling tinggi yaitu 7.98,
selanjutnya diikuti minuman jahe merah sebesar 5.93, dan minuman jahe gajah
sebesar 2.25. Hasil tersebut dibuktikan dengan tingginya kandungan komponen
gingerol (6,8,10) dan shogaol (6). Mirghani et al. (2012) menyebutkan bahwa
kapasitas antioksidan dan penghambatan tertinggi diperoleh dari minyak atsiri
tangkai sereh (89.5%). Parwata et al. (2010) menyebutkan bahwa madu dengan
jenis bunga yang berbeda, yaitu madu randu dan madu kelengkeng memiliki
kapasitas antiradikal bebas yang berbeda. Kapasitas antiradikal bebas pada madu
kelengkeng lebih besar (82.10%) dibandingkan dengan madu randu (69.37%).
Perbedaan ini disebabkan oleh sumber nektar kedua madu tersebut berbeda
sehingga komposisi komponennya juga berbeda.
Selain memiliki manfaat bagi tubuh (Dugasani et al. 2010), jahe, sereh dan
madu juga memiliki kandungan volatil yang berperan dalam komponen aroma.
Kizhakkayil dan Sasikumar (2012) menyebutkan bahwa komponen utama yang
teridentifikasi pada 46 jenis jahe yaitu zingiberene (6.79 – 29.6%), z-citral, citral,
farnesene, -sesquiphellandrene, α-curcumene, camphene, -phellandrene,
2
cineole (1,8) , endo borenol dan nerolidol. Hanaa et al. (2012) menyatakan bahwa
komponen utama pada minyak atsiri sereh adalah geranial (31.53 – 39.86%),
neral (30.08 – 34.52%), myrcene (14.49 – 16.61%) yang dilakukan pada 3 jenis
sereh dapur. Wolski (2006) menyebutkan bahwa 86 komponen volatil yang dapat
diidentifikasi yang termasuk didalamnya madu unifloral dan multifloral.
Komponen utama yang teridentifikasi adalah benzaldehyde (phenylmethanal).
Radovic et al. (2001) menganalisis 43 sampel madu dan menemukan bahwa
acetone, furfural dan benzaldehyde merupakan komponen utama madu.
Komponen yang ada pada bahan pangan akan mengalami perubahan selama
penyimpanan. Gupta et al. ( 2012) melakukan penyimpanan kembang kol selama
4 bulan melaporkan adanya penurunan vitamin C pada penyimpanan kembang
kol. Interaksi antara suhu ruang yang kering dan lamanya waktu penyimpanan
berpengaruh pada penurunan vitamin C karena terjadi perubahan struktur.
Atribut mutu pada produk pangan akan mengalami perubahan selama
penyimpanan, diantaranya kapasitas antioksidan. Kapasitas antioksidan minuman
campuran belimbing wuluh-jahe mengalami penurunan selama penyimpanan.
Triswandari (2006) menyebutkan bahwa kapasitas antioksidan yang semakin
menurun pada minuman tersebut diduga akibat perubahan kandungan komponen
bioaktif dan nutrisi dari belimbing wuluh- jahe. Selain terjadi penurunan kapasitas
antioksidan, penyimpanan juga mempengaruhi komponen volatil dalam pangan.
Turek dan Stintzing (2012) menyatakan bahwa minyak atsiri akan mengalami
perubahan saat disimpan pada kondisi penyimpanan yang berbeda-beda. et al.
(2011) menyebutkan bahwa terjadi perbedaan dan penurunan minyak atsiri pada
thyme dan rosemarry yang disimpan pada suhu 200C dan -200C selama 12 bulan.
Pengembangan formula minuman seperti sirup yang berbahan dasar jahe,
sereh, dan madu memiliki manfaat bagi tubuh. Mutu dan komponen volatil pada
sirup diduga dipengaruhi oleh komponen bioaktif yang mengalami perubahan
selama penyimpanan. Oleh sebab itu, stabilitas atribut mutu dan komponen volatil
selama penyimpanan pada sirup tersebut menjadi topik yang menarik untuk
diteliti.
Tujuan Penelitian
1. Menentukan formula terbaik dari sirup berbahan dasar jahe, sereh, dan madu
2. Mengkaji stabilitas komponen volatil dan atribut mutu, meliputi kapasitas
antioksidan, total fenol, TPC (Total Plate Count), pH, total asam tertitrasi,
total padatan terlarut, viskositas sirup berbahan dasar jahe, sereh, dan madu
selama penyimpanan pada suhu ruang.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah didapatkannya formula sirup berbahan
dasar jahe, sereh, madu yang memiliki atribut mutu yang baik dan dapat diterima
secara sensori oleh panelis.
3
2 TINJAUAN PUSTAKA
Sirup
Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-3544-1994, sirup
didefinisikan sebagai larutan gula pekat (sakarosa dan atau gula invert) dengan
atau tanpa penambahan bahan makanan (BSN 1994). Syarat mutu sirup
berdasarkan SNI 01-3544-1994 ditampilkan pada Tabel 1. Sirup harus memenuhi
jumlah gula minimum 65% dengan aroma dan rasa yang normal. Pemanis buatan
pada sirup tidak diperkenankan, namun pewarna tambahan dan pengawet
diperkenankan sesuai SNI 01-0222-1995.
Tabel 1. Syarat Mutu Sirup SNI 01- 3544 - 1994
No
Kriteria uji
Satuan
Persyaratan
1
Keadaan
1.1 Aroma
Normal
1.2 Rasa
Normal
2
Gula jumlah (dihitung
% (b/b)
Min 65
sebagai sakarosa)
3
Bahan tambahan
makanan:
3.1 Pemanis buatan
Tidak boleh ada
3.2 Pewarna tambahan
Sesuai SNI 01-0222-1995
3.3 Pengawet
Sesuai SNI 01-0222-1995
4
Cemaran logam
4.1 Timah (Pb)
mg/kg
Maks 1.0
4.2 Tembaga (Cu)
mg/kg
Maks 10
4.3 Seng (Zn)
mg/kg
Maks 25
5
Cemaran Arsen (As)
mg/kg
Maks 0.5
6
Cemaran Mikroba
6.1 Angka lempeng total
Koloni/ml
Maks 5x102
6.2 Coliform
APM/ml
Maks 20
6.3 E. coli
APM/ml