Formulasi Serbuk Minuman Herbal Effervescent Dari Ekstrak Daun Tempuyung (Sonchus Arvensis L) Sebagai Alternatif Pangan Fungsional
FORMULASI MINUMAN SERBUK HERBAL
EFFERVESCENT DARI EKSTRAK DAUN TEMPUYUNG
(Sonchus arvensis L.) SEBAGAI ALTERNATIF PANGAN
FUNGSIONAL
DESSI AMELIA
DEPARTEMEN GIZI MASYARAKAT
FAKULTAS EKOLOGI MANUSIA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Formulasi Serbuk
Minuman Herbal Effervescent dari Ekstrak Daun Tempuyung (Sonchus arvensis
L.) sebagai Alternatif Pangan Fungsional adalah benar karya saya dengan arahan
dari 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis daya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2015
Dessi Amelia
NIM I14100126
ABSTRAK
DESSI AMELIA. Formulasi Serbuk Minuman Herbal Effervescent dari Ekstrak
Daun Tempuyung (Sonchus arvensis L) sebagai Alternatif Pangan Fungsional.
Dibimbing oleh AHMAD SULAEMAN.
Penelitian ini bertujuan mempelajari cara pembuatan minuman serbuk
effervescent fungsional dari daun tempuyung metode spray drying dan granulasi
basah serta menganalisis sifat fisiko-kimia serta biayanya. Penentuan formula
terpilih dengan metode perbandingan eksponensial (MPE). Formula terpilih
adalah F91 dengan penambahan konsentrasi mikrokapsul tempuyung sebesar
21.8% dengan nilai hedonik produk secara keseluruhan berada pada rentang biasa
hingga suka. Formula terpilih ini memiliki karakteristik kelarutan dalam air
97.05%, waktu larut 3.28 menit, densitas kamba 0.68, volume buih 91.03%, pH
4.92, derajat warna 107.8o, kadar air 6.16%, total fenol 18.31 mgTAE/100g, kadar
AEAC 373.54 mg/100g dan total natrium 550.78 mg/100g. Hasil uji aktivitas
antibakteri produk terhadap bakteri Escherichia coli dan Salmonella typhi tidak
menunjukkan efek daya hambat yang berarti, hanya satu yang memberikan efek
membunuh terhadap bakteri Escherichia coli, yaitu formula F86 dengan
konsentrasi 400% yang memiliki zona hambat bening sebesar 10.5mm.
Berdasarkan analisis biaya, harga pertakaran saji adalah Rp 2750,00. Oleh karena
itu, mengkonsumsi produk ini dalam kehidupan sehari-hari dan sesuai anjuran
dapat memberikan manfaat bagi kesehatan karena komposisi kimiawi yang
terkandung di dalamnya.
Kata kunci: fungsional, tempuyung, spray draying, mikrokapsul, minuman.
ABSTRACT
DESSI AMELIA. Formulations effervescent drinks powder of extract tempuyung
herbs leaves (Sonchus arvensis L) as an alternative food functional. Supervised by
AHMAD SULAEMAN.
The aim of this study was to learn how to make effervescent tempuyung
drink as functional beverages which used spray draying and wet granulation
method as well as to analysis physical-chemical characteristic and to estimate the
cost production. This outcome is determined by the method of exponential
comparison (MEC). The selected formula is F91 with additional microcapsule
concentration 21.8% that have whole preferences score from ordinary to like. The
selected formula (F91) has solubility in water 97.05%, soluble time 3.28 min, bulk
density 0.68, volume foam 91.03%, pH 4.92, Hue 107.80o, water content 6.16%,
phenol total 18.31 mgTAE/100g, AEAC content 375.54 mg/100g, and sodium
total 550.78 mg/100g. Antibacterial activity test to Escherichia coli and
Salmonella typhi are not showing the effects of an obstruent power. Over all, there
is only F86 gave effect against Escherichia coli, with concentration 400%, have
10.5 mm the obstruent zone. Based on cost analysis, the price per serving size is
Rp. 2750,00. Therefore, daily consume of this product can be benefit for health
due to the chemical compound contained within.
Keyword: functional, tempuyung, spray drying, microcapsule, beverages.
FORMULASI SERBUK MINUMAN HERBAL
EFFERVESCENT DARI EKSTRAK DAUN TEMPUYUNG
(Sonchus arvensis L.) SEBAGAI ALTERNATIF PANGAN
FUNGSIONAL
DESSI AMELIA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Gizi
Dari Program Studi Ilmu Gizi pada
Departemen Gizi Masyarakat
DEPARTEMEN GIZI MASYARAKAT
FAKULTAS EKOLOGI MANUSIA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penelitian ini berhasil diselesaikan.
Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni-Desember
2014 adalah Formulasi Serbuk Minuman Herbal Effervescent dari Ekstrak Daun
Tempuyung (Sonchus arvensis L.) sebagai Alternatif Pangan Fungsional. Penulis
mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Hardinsyah, M.S sebagai dosen pembimbing akademik atas
semangat, motivasi dan nasihat berharga yang telah beliau berikan, sehingga
saya dapat menyelesaikan studi dengan baik. Prof. Dr. Ir. Ahmad Sulaeman.
M.S sebagai dosen pembimbing skripsi yang telah berperan banyak dalam
memberikan arahan, saran dan masukan dalam penyelesaian penulisan karya
ilmiah ini, serta Prof. Dr. Ir. Evy Damayanthi. M.S selaku dosen penguji yang
telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan penulisan karya
ilmiah ini.
2. Kedua orang tua (Alm. Amiruddin dan Almh. Syamsimar) yang telah
melahirkan dan membesarkan saya. Kedua orang tua asuh saya (Alm. Jamaris
BcAN dan Mama Juniar) yang telah mengasuh, merawat, membesarkan dan
mendidik saya dengan penuh rasa saying, cinta kasih, doa, nasihat, dukungan
dan semangat serta kakak-kakak saya (Yonnaidi, Lastri Fitri, Nel, Da ad,
Reni, David, Tati, Defri, Angga, Rina dan keluarga besar lainnya) atas
dukungannya secara materi dan moral selama ini hingga penulis dapat terus
bersekolah dan berjuang menyelesaikan sekolah dan karya ilmiah ini.
3. Pak Bambang dan Perhimpunan Alumni IPB, yayasan VDMS, WIC yang
telah memberikan bantuan beasiswa untuk pelaksanaan dan penyelesaian
studi dan karya ilmiah ini.
4. Pak Mashudi, Pak Wawan FMIPA, Pak Agus FKH, Pak Taufik FATETA, Ibu
Titi, Ibu Susi, dan laboran lainnya atas bantuannya dalam proses penelitian.
5. Semua pihak yang terlibat yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari
Dessi Amelia
iii
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
Manfaat
METODE
Waktu dan Tempat
Bahan dan Alat
Prosedur
Pembuatan ekstrak daun tempuyung
Pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung
Pembuatan minuman serbuk effervescent ekstrak daun tempuyung
Uji organoleptik effervescent daun tempuyung
Analisis sifat fisik dan kimia effervescent daun tempuyung
Uji aktivitas antibakteri secara in vitro
Rancangan percobaan
Pengolahan dan analisis data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan ekstrak daun tempuyung
Pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung
Formulasi produk effervescent daun tempuyung
Karakteristik inderawi serbuk effervescent daun tempuyung
Persentase penerimaan serbuk effervescent daun tempuyung
Karakteristik inderawi minuman effervescent daun tempuyung
Persentase penerimaan minuman effervescent daun tempuyung
Karakteristik fisiko-kimia produk effervescent daun
tempuyung
Analisis efek antibakteri produk terhadap bakteri Escherichia coli dan
Salmonella typhi
Penentuan formula terbaik dan karakteristiknya
Analisis biaya produksi serbuk effervescent herbal daun tempuyung
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
iv
iv
iv
1
1
2
3
3
3
3
4
4
5
6
7
7
8
8
8
9
9
9
10
14
15
16
20
21
29
31
33
34
34
34
35
39
59
iv
DAFTAR TABEL
1 Formulasi granul effervescent daun tempuyung
2 Kelarutan minuman effervescent tempuyung
3 Waktu larut serbuk effervescent tempuyung
4 Densitas kamba serbuk effervescent tempuyung
5 Volume buih minuman effervescent tempuyung
6 Data analisis pH produk minuman effervescent daun tempuyung
7 Hasil analisis kadar air serbuk effervescent daun tempuyung
8 Data derajat warna serbuk effervescent tempuyung
9 Kadar natrium total sampel
10 Hasil diameter hambat (mm) dalam berbagai konsentrasi bahan (g/ml)
terhadap Escherichia coli dan Salmonella typhi
11 Testimoni panelis terhadap effervescent F91
10
21
22
23
23
24
25
25
28
30
32
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Daun tanaman tempuyung
Diagram alir tahapan ekstrasi daun tempuyung
Skema pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung metode spray
drying
Diagram alir pembuatan serbuk effervescent daun tempuyung
Mikrokapsul ekstrak daun tempuyung
Tiga sampel formula serbuk effervescent daun tempuyung
Karaktersitik mutu hedonik serbuk effervescent daun tempuyung
Histogram tingkat kesukaan serbuk effervescent daun tempuyung
Histogram persentase penerimaan panelis
Tiga formula minuman effervescent daun tempuyung
Karakteristik mutu hedonik minuman effervescent daun tempuyung
Histogram tingkat kesukaan minuman effervescent daun tempuyung
Histogram persentase penerimaan panelis
Bola imajiner Munsell
Histogram kandungan fenol (mgTAE/100g) dalam serbuk
effervescent herbal ekstrak tempuyung
Grafik kadar AEAC serbuk effervescent herbal ekstrak tempuyung
4
5
6
7
10
12
12
13
15
16
16
17
21
26
27
27
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
Formulir uji organoleptik
Prosedur analisis fisiko-kimia
39
43
v
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
Nilai rataan, ANOVA dan Duncan uji organoleptik serbuk dan
minuman effervescent daun tempuyung
Nilai rataan mutu hedonik serbuk
Hasil uji ANOVA one way mutu hedonik serbuk
Nilai rataan hedonik serbuk
Hasil uji ANOVA one way mutu hedonik serbuk
Persentase penerimaan panelis terhadap serbuk effervescent
Nilai rataan mutu hedonik minuman
Hasil uji ANOVA one way mutu hedonik minuman
Hasil uji lanjut Duncan terhadap organoleptik mutu hedonik dari atribut
daya buih produk
Nilai rataan hedonik minuman
Hasil uji ANOVA one way hedonik minuman
Hasil uji lanjut Duncan terhadap organoleptik hedonik dari atribut daya
buih produk
Hasil uji lanjut Duncan terhadap organoleptik hedonik dari atribut
kecepatan larut produk
Hasil uji lanjut Duncan terhadap organoleptik hedonik dari atribut after
taste produk
Persentase penerimaan panelis terhadap minuman effervescent
Hasil uji ANOVA one way kelarutan dalam air
Hasil uji ANOVA one way waktu larut
Hasil uji ANOVA one way densitas kamba
Hasil uji ANOVA one way volume buih
Hasil uji lanjut Duncan vomule buih
Hasil uji ANOVA one way pH
Hasil uji ANOVA one way kadar air
Hasil uji lanjut Duncan kadar air
Hasil uji ANOVA one way nilai Hue
Hasil uji lanjut Duncan nilai Hue
Hasil analisis Total Fenol, Kapasitas Antioksidan dan Natrium Sampel
Absorbansi kurva standar asam tanat
Kurva standar asam tanat
Total fenol sampel
Contoh Perhitungan Total Fenol
Hasil uji ANOVA one way total fenol sampel
Absorbansi kurva standar asam askorbat (AEAC)
Kurva standar askorbat (AEAC)
Kandungan antioksidan setara vitamin C sampel
Contoh Perhitungan Kandungan antioksidan setara vitamin C sampel
Hasil Uji ANOVA one way kandungan antioksidan AEAC sampel
Absorbansi kurva standar Natrium
Kurva standar natrium
Kandungan natrium sampel
Contoh Perhitungan kandungan natrium sampel
Hasil uji ANOVA one way kandungan natrium sampel
Perhitungan tingkat kemanisan minuman
46
46
46
46
46
46
46
48
48
49
49
50
50
50
50
50
51
51
51
51
51
51
52
52
52
52
52
53
53
53
53
54
54
54
54
55
55
55
56
56
56
56
vi
45 Hasil diameter hambat (mm) dalam berbagai konsentrasi bahan (g/ml)
terhadap E.Coli
46 Hasil diameter hambat (mm) dalam berbagai konsentrasi bahan (gr/ml)
terhadap Salmonella thypi
47 Biaya bahan dasar pembuatan minuman effervescent tempuyung
48 Biaya produksi pembuatan minuman effervescent tempuyung
49 Hasil perankingan nilai rataan per atribut untuk menentukan produk
terpilih
50 Hasil perankingan nilai rataan hasil analisis fisiko-kimia (bagian 1)
51 Hasil perankingan nilai rataan hasil analisis fisiko-kimia (bagian 2)
56
58
58
58
59
59
59
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara beriklim tropis yang kaya akan sumber hayati
yang berlimpah. Setidaknya terdapat 30.000 spesies tanaman yang tersebar dari
sabang sampai merauke (Hasanah dan Rusmin 2006). Diantara puluhan ribu
spesies tanaman tersebut, terdapat jenis tanaman yang sejak zaman dahulu hingga
sekarang sudah digunakan sebagai tanaman obat yaitu tanaman herbal.
Penggunaan tanaman herbal menjadi obat herbal di Indonesia sering dikenal
sebagai jamu yang dipercaya mampu mengatasi berbagai penyakit.
Berbagai penelitian mengenai tanaman yang bermanfaat dan berkhasiat bagi
kesehatan terus dilakukan dan berkembang dengan pesat baik di dalam maupun di
luar negeri. Berbagai penemuan telah membawa pandangan baru bagi dunia
pengobatan, khususnya sebagai pengobatan alternatif ketika pengobatan modern
perlahan beralih dari masyarakat (Sulaksana et al. 2004). Tanaman herbal telah
berkembang pemanfaatannya menjadi minuman fungsional. Meningkatnya
kepedulian masyarakat dewasa ini terhadap kesehatan menjadikan minuman
fungsional salah satu alternatif bagi masyarakat untuk mempertahankan
kesehatan. Minuman ini terkadang disebut juga sebagai neutraceutical, karena
mampu meningkatkan kesehatan, mencegah keparahan penyakit dan
meningkatkan performa fisik manusia melalui konsumsi komponen bioaktif yang
terkandung di dalamnya seperti vitamin, antioksidan dan fitokimia (Wildman
2001). Salah satu tanaman herbal yang mengandung komponen bioaktif adalah
tempuyung (Soncus arvensis L.).
Tempuyung (Sonchus arvensis L.) adalah salah satu dari ketiga belas spesies
yang ditetapkan oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan sebagai spesies
unggulan bahan asli obat Indonesia (Deptan 2002). Tempuyung berasal dari famili
Asteraceae yang merupakan tumbuhan herba menahun, tegak, mengandung getah
dan akar tunjang yang kuat serta biasanya daunnya dikonsumsi sebagai lalapan
atau air rebusannya sebagai pelarut batu ginjal. Daun tempuyung mengandung
garam-garam mineral seperti kalium, magnesium, natrium, dan senyawa organik
seperti flavonoida (kaemferol, luteolin-7-O-glukosida dan apigenin-7-Oglukosida), kumarin (skepoletin), taraksasterol, inositol serta asam fenolat
(sinamat, kumarat, dan vanilat). Hal ini didukung oleh penelitian yang dilakukan
oleh Singh (2010) yang menyatakan spesies Sonchus yang diisolasi mengandung
seskuiterpen lakton dan seskuiterpen glukosida, selain itu juga terkandung
flavonoid golongan glikosida, luteolin, cynarosida, quercetin seperti lupeyl acetate
dan isomernya yaitu β-amirin, lupeol, serta sitosterol. Sementara itu, telah
dilaporkan bahwa kandungan flavonoidal total dalam daun tempuyung adalah
sebesar 0.10% (Sulaksana 2004).
Hasil penelitian Paramita et al. (1993) menunjukkan bahwa daun
tempuyung dalam bentuk sediaan infus daun (0.50%) pada dosis 8 ml/kg BB
memberikan efek diuretik 29.60% pada kelinci jantan. Penelitian lain oleh Balai
Informasi Teknologi LIPI (2009) menunjukkan bahwa pra-perlakuan flavonoid
fraksi etil asetat daun tempuyung mampu menghambat hepatoksisitas karbon
tetraklorida (CCL 40) yang diberikan pada mencit jantan. Selain itu, flavonoid
2
tempuyung juga terbukti berpotensi sebagai komponen antiimflamasi dan
antihiperurisemia (menghambat pembentukan asam urat) (Heryanto 2003).
Penelitian secara in vitro terhadap tanaman spesies ini juga telah membuktikan
adanya potensi antioksidan yang diperoleh dari hasil uji ekstraksi (Schaffer et al.
2005).
Dalam penelitiannya, Wadekar et al. (2012) telah membuktikan bahwa daun
Sonchus arvensis L. yang telah digunakan secara tradisional di India untuk
mengobati infeksi dan penyakit usus menunjukkan aktivitas anthelmintic dan
antibakteri. Berdasarkan kelebihan yang terdapat pada daun tempuyung tersebut,
akan sangat baik apabila dilakukan sebuah inovasi dalam pengembangan produk
baru berupa formulasi minuman serbuk instan herbal Effervescent yang berbahan
dasar daun tempuyung yang diduga memiliki aktivitas antioksidan dan efek
antibakterial. Penelitian ini diharapkan mampu memberikan alternatif yang dapat
diterima masyarakat untuk meningkatkan kualitas pangan dari segi rasa,
penampilan dan kemudahan konsumen.
Penelitian pembuatan minuman herbal Effervescent fungsional dari daun
tempuyung didasarkan kepada minat masyarakat yang semakin meningkat
terhadap minuman bersoda yang tidak jelas nilai gizi dan manfaatnya bagi
kesehatan. Oleh karena itu, penelitian ini diharapkan dapat memberikan alternatif
kepada masyarakat berupa minuman serbuk instan herbal Effervescent fungsional
yang diduga memiliki sifat antioksidan dan memiliki efek antibakterial yang
diharapkan dapat yang membantu menjaga kesehatan dan peforma tubuh manusia.
Selain itu, hasil yang diperoleh juga diharapkan dapat menjadi salah satu bentuk
pengembangan produk pangan fungsional yang berbasis sumberdaya herbal lokal.
Tujuan
Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pembuatan
minuman serbuk instan herbal Effervescent fungsional ekstrak daun tempuyung
(Sonchus arvensis L.) yang memiliki aktivitas antioksidan dan efek antibakteri.
Tujuan Khusus
Adapan tujuan khusus penelitian ini antara lain untuk:
1. Mempelajari proses pembuatan dan formulasi minuman serbuk instan herbal
fungsional Effervescent dari ekstrak daun tempuyung dengan metode spray
drying .
2. Menentukan formula minuman serbuk instan herbal Effervescent daun
tempuyung (Sonchus arvensis L).
3. Mengkaji pengaruh konsentrasi ekstrak daun tempuyung terhadap sifat
organoleptik minuman serbuk instan herbal Effervescent daun tempuyung.
4. Menganalisis sifat fisik (kelarutan dalam air, waktu larut, densitas kamba,
dan volume buih) dan sifat kimia (pH, antioksidan dan total fenol) dari
serbuk dan minuman serbuk instan Effervescent daun tempuyung.
5. Mengukur derajat warna dari serbuk instant Effervescent daun tempuyung.
6. Mengukur jumlah natrium untuk menentukan pembatas Na dari serbuk
instant Effervescent daun tempuyung dengan metode AAS.
3
7. Mengetahui efek antibakterial serbuk instant Effervescent daun tempuyung
terhadap bakteri Escherichia coli dan Salmonella typhi.
8. Menentukan produk terpilih berdasarkan pertimbangan atribut dan
parameter uji.
9. Menghitung biaya pembuatan Effervescent daun tempuyung untuk
menentukan harga jual produk.
Manfaat
Manfaat teoritis dari penelitian diharapkan mampu menghasilkan inovasi
baru dari pemanfaatan sumber herbal lokal menjadi produk minuman herbal
fungsional Effervescent dari ekstrak daun tempuyung yang mudah, murah, aman
dan praktis dikonsumsi masyarakat dalam kehidupan sehari-hari tanpa
menghilangkan khasiat kesehatannnya.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan sejak bulan Juni hingga Desember 2014. Preparasi
sampel, proses ekstraksi, analisis fisik, analisis kimia, analisis antioksidan dan
analisis total fenol dilakukan di Laboratorium Analisis Zat Gizi, Departemen Gizi
Masyarakat, Fakultas Ekologi Manusia, Institut Pertanian Bogor. Proses spray
drying dilakukan di Laboratorium BBIA, Ciomas Bogor. Analisis warna dengan
Chromameter CR-310 dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi PAU (Penelitian
Antar Universitas), Fakultas Teknologi Pertanian (FATETA), Institut Pertanian
Bogor. Analisis total natrium dengan AAS dilakukan di Departemen Kimia,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut Pertanian
Bogor, dan analisis daya hambat bakteri dilakukan di Laboratorium Diagnostik,
Departemen Ilmu Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner, Fakultas
Kedokteran Hewan (FKH), Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan terdiri atas bahan utama, bahan effervescent, dan
bahan pembantu/pendukung. Bahan utama adalah daun tempuyung (Soncus
arvensis L.), yang didapatkan di sekitar kampus Fakultas Kehutanan IPB dan
daerah Cibanteng, maltodekstrin dan na.kaseinat. Bahan effervescent antara lain
asam sitrat, asam tartarat, natrium bikarbonat. Bahan pendukung diantaranya PVP
(polyvinylpyrrolidone k-30), antifoaming dimetikon, garam, dan sukralos. Bahan
yang digunakan untuk ekstraksi yakni etanol 95%. Bahan yang digunakan untuk
analisis antioksidan dan total fenol adalah metanol pure analysis, 1,1-difenil-2pikrilhidrazil (DPPH) 0.5N, reagen Folin Ciocalteau 50%, larutan natrium
4
karbonat (Na2CO3) 2%, serta air bebas ion. Bahan yang digunakan untuk analisis
natrium metode AAS adalah HCL teknis 36%, H2SO4 pekat 98%, HNO3 pekat
62%, dan air bebas ion. Bahan yang digunakan untuk analisis daya hambat bakteri
adalah kultur bakteri Escherichia coli dan Salmonella Typhi, Nutrient agar,
Nutrient broth, Mueller Hinton Agar dan akuades.
Alat yang digunakan diantaranya adalah baskom, blender, timbangan
digital, timbangan analitik, plastik, batang pengaduk, maserator, homogenizer,
Whatman 40 dan 42, rotavapor-R Buchi 461 (Swiss), sentrifuge H-26F (Kokusan,
Jepang), saringan vacum (Buchner), pipet volumetrik, bulb, mikropipet, tabung
reaksi ulir dengan tutup, rak tabung reaksi, kuvet, erlenmeyer asah, labu timbang,
cawan aluminium, botol gelap, vortex, oven, desikator, spektrofotometer UV-Vis
Milton Roy 6505UV/VIS (Jenvay, UK), stopwatch, cawan petri, mortar, saringan
20 mesh, autoklaf, magnetic stirer, bunsen dan Atomic Absorbance
Spectrophotometre Shimadzu Type AA 7000, Chromameter CR-310 colorimeter,
inkubator.
Prosedur
Penelitian ini dilaksanakan dalam dua tahap yaitu penelitian pendahuluan
dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan merupakan persiapan bahan dalam
pembuatan serbuk minuman instan effervescent daun tempuyung yang meliputi
pembuatan serbuk/mikrokapsul ekstrak daun tempuyung. Penelitian utama terbagi
menjadi beberapa tahap, yaitu: (1) formulasi effervescent daun tempuyung, (2) uji
organoleptik serbuk dan minuman effervescent daun tempuyung, (3) analisis sifat
fisik dan kimia serbuk dan minuman effervescent daun tempuyung, (4) analisis
antioksidan dan total fenol serbuk dan minuman effervescent daun tempuyung, (5)
analisis kadar Natrium metode AAS dan (6) analisis daya hambat terhadap bakteri
Escherichia coli dan Salmonella typhi dari minuman serbuk effervescent daun
tempuyung.
Peneitian Pendahuluan
1. Pembuatan ekstrak daun tempuyung.
Pembuatan ekstrak daun tempuyung mengacu pada prosedur pembuatan
serbuk effervescent miana (Coleus (L) benth) oleh Dimas dan Putri (2014) dengan
modifikasi metode ekstraksi bertingkat menggunakan etanol. Daun tempuyung
yang digunakan adalah keseluruhan bagian daun yang masih berwarna hijau
(muda dan tua). Gambar daun tempuyung dapat dilihat pada Gambar 1 dan
diagram alir tahapan ekstraksi daun tempuyung dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 1 Daun Tanaman Tempuyung
5
Daun tempuyung segar sebanyak 3.3 kg disortasi kemudian di cuci
Ditambahkan etanol 95% dengan perbandingan 1:8
4x
Dihaluskan dan dihomogenkan dengan blender t=30s
Disaring dengan saringan biasa (filtrasi) untuk dimaserasi selama 2x12 jam
Dilakukan penyaringan dengan kertas whatman 40 dan penyaring vacum
Residu
Dievaporasi dengan rotary evaporator, T=45oC
Diperoleh 5L filtrat untuk pembuatan mikrokapsul
Gambar 2 Diagram alir tahapan ekstrasi daun tempuyung
Daun tempuyung berwarna hijau yang telah disortasi dan ditimbang
kemudian dicuci dengan menggunakan air yang mengalir. Setelah ditiriskan, daun
tempuyung disobek atau dipotong kecil untuk dihancurkan menggunakan blender
dengan tambahan etanol 95% dengan perbandingan 1:8 selama + 30 detik. Setelah
itu disaring dengan saringan biasa dan dimaserasi selama 2x12 jam. Kemudian,
disaring kembali dengan penyaring vacuum dan kertas Whatman 40 hingga
diperoleh filtrat yang siap untuk dievaporasi (dipekatkan) dan residu hasil
saringan diektraksi kembali secara berulang hingga empat kali. Filtrat yang
dievaporasi siap digunakan untuk proses pembuatan mikrokapsul daun tempuyung
dengan metode spray drying.
2. Pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung.
Pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung dilakukan dengan
mencampurkan ekstraksi atau filtrat dengan bahan pengisi/penyalut yang
kemudian dikeringkan dengan metode spray drying dengan tujuan agar ekstrak
pekatan tempuyung dapat terdispersi dengan sempurna di dalam minuman
effervescent. Bahan pengisi yang digunakan adalah maltodekstrin dan natrium
Kaseinat (80:20) yang bertujuan agar diperoleh suatu bentuk, ukuran dan volume
yang sesuai. Bahan pegisi dimasukkan ke dalam pekatan dan disuspensi dengan
tambahan akuades +10L, kemudian dihomogenisasi menggunakan homogenizer
dengan kecepatan 11000 rpm selama 20 menit. Campuran disimpan atau
didiamkan semalam dan selanjutnya dikeringkan dengan spray dryer pada suhu
inlet 190oC, dan suhu outlet 84oC. Bubuk yang dihasilkan merupakan mikrokapsul
yang siap untuk diformulasi dan dianalisis. Pembuatan mikrokapsul ekstrak daun
tempuyung ini mengacu pada prosedur pembuatan mikrokapsul daun pegagan
oleh Aulia (2012). Berikut diagram alir pembuatan mikrokapsul daun tempuyung
(Gambar 3).
6
Filtrat hasil ekstraksi
Ditambahkan
Maltodekstrin : Na. Kaseinat
80% : 20%
800 g : 20 g
Dihomogenisasi maserator
Ditambahkan aquades
5L
Disuspensi
Dihomogenisasi dengan homogenizer v=11000 rpm, t=20 menit
di-spray drying (T inlet =190oC, T oulet 84oC)
Diperoleh bubuk atau mikrokapsul ekstrak daun tempuyung
Gambar 3 Skema pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung metode spray
drying
Penelitian Utama
1. Pembuatan Minuman Serbuk Effervescent Ekstrak Daun Tempuyung
Mikrokapsul ekstrak daun tempuyung selanjutnya diformulasikan ke
dalam pembuatan minuman effervescent daun tempuyung. Formulasi dilakukan
dengan trial and error hingga diperoleh produk dengan kualitas terbaik dan
formulasi yang tepat. Perlakuan yang ditetapkan dari pada penelitian ini mengacu
pada penelitian Aulia (2012) yaitu konsentrasi zat aktif/mikrokapsul ekstrak daun
tempuyung dengan tiga taraf perlakuan yakni 15 g (17.3%), 20 g (21.8%) dan 25 g
(25.8%). Penentuan konsentrasi dalam formulasi masing-masing bahan dilakukan
berdasarkan kaidah pembuatan effervescent serta hasil trial and error. Suatu
produk effervescent yang baik terdiri dari maksimal 30% bahan aktif, 65% bahan
effervescent yang terdiri dari senyawa asam dan basa, serta 5% bahan pembantu
seperti sukralose, garam, PVP, dan antifoaming dimetikon. Penentuan konsentrasi
zat aktif dihitung berdasarkan penelitian oleh Kailaku et al. (2012) mengenai
effervescent daun gambir, bahwa granul effervescent terbaik hasil organoleptik
adalah granul dengan kandungan mikrokapsul ekstrak 15%.
Proses pembuatan serbuk effervescent dilakukan dengan memisahkan fraksi
asam dan basa. Fraksi asam yakni asam sitrat dan asam tartarat; dan fraksi basa
yakni natrium bikarbonat yang merupakan sumber utama penghasil
karbondioksida dalam sistem effervescent. Metode pembuatan serbuk effervescent
dengan menggunakan metode granulasi basah. Diagram alir pembuatan serbuk
effervescent daun tempuyung disajikan pada Gambar 4.
7
Asam
Sitrat
Asam
tartarat
Natrium
bikarbonat
Ditambahkan PVP
dan sukralos
Ditambahkan 67%
mikrokapsul
Ditambahkan 33%
mikrokapsul
Ditambahkan NaCL
5% dan dimetikon 2%
Dicampurkan dan dihaluskan
dengan mortar
Diayak dengan ayakan 20 mesh
Dikeringkan dengan oven
T = 60oC
Dicampurkan dan dihaluskan
dengan mortar
Ditambahkan
Isoprophyl alkohol
Diayak dengan ayakan 20 mesh
Dikeringkan dengan oven
T = 60oC
Dicampurkan dengan metode dry mixing (pencampuran kering)
Diperoleh serbuk effervescent daun tempuyung
Gambar 4. Diagram alir pembuatan serbuk effervescent daun tempuyung
2. Uji organoleptik effervescent daun tempuyung.
Produk dengan formulasi yang terbaik selanjutnya dilakukan uji
organoleptik kepada 35 orang panelis semi terlatih yang memenuhi kriteria seperti
menyukai minuman asam, bersoda dan tidak dalam keadaan mengalami sakit atau
gejala peningkatan asam lambung. Uji organoleptik minuman instan effervescent
ekstrak daun tempuyung dilakukan melalui dua uji yaitu uji hedonik dan uji mutu
hedonik. Uji organoleptik dilakukan menggunakan skala garis 1 sampai 9. Uji
organoleptik dilakukan dua tahap yakni penilaian terhadap serbuk effervescent dan
penilaian terhadap minuman serbuk effervescent.
Pada uji organoleptik terhadap serbuk effervescent, uji hedonik mutu
dilakukan terhadap atribut warna, kehalusan, keseragaman, bau daun dan
kecerahan. Sementara itu, pada uji organoleptik terhadap minuman minuman
serbuk effervescent, uji hedonik dilakukan terhadap atribut daya buih, kecepatan
larut, warna minuman, aroma daun, rasa asam, rasa manis, dan after taste. Makna
dari masing-masing skala dan atribut tersebut disajikan pada Lampiran 1.
3. Analisis sifat fisik dan kimia effervescent daun tempuyung.
Menentukan produk terpilih dari produk minuman effervescent daun
tempuyung dilakukan dengan menganalisis sifat fisik dan kimia dari produk
tersebut. meliputi kelarutan di dalam air, waktu larut, densitas kamba (Muchtadi
dan Sugiyono 1995), pH (AOAC 1995), volume buih dan derajat warna produk
8
menggunakan Chromameter CR-310 yang kemudian dibaca menggunakan bola
imajiner Munsell, aktivitas antioksidan (Molyneux 2004), total fenol (Senter et al.
1989 dalam Suradi 1998) dan analisis kadar Natrium metode AAS (Sulaeman et
al. 1995) (Lampiran 2).
4. Uji aktivitas antibakteri secara in vitro
Uji aktivitas antibakeri atau uji daya hambat terhadap bakteri
menggunakan metode difusi agar (difusi Kirby dan Bauer yang dimodifikasi)
dengan cara sumuran dan hasil pengukuran dalam bentuk diameter zona hambat
produk effervescent terhadap bakteri Escherichia coli dan Salmonella typhi.
Rangkaian uji ini dimulai dari pembuatan media agar, inokulasi bakteri pada agar
miring (Siregar 2009), pembuatan standar kekeruhan larutan Mc. Farland I
(kandungan 108 sel/ml) (Victor 1980), pembuatan suspensi uji bakteri, pembuatan
media pengujian, pengujian aktivitas antibakteri secara in vitro, hingga
pengamatan dan pengukuran hasil (Lampiran 2).
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan untuk mengamati karakteristik kimia,
mutu fisik, dan mikrobiologi adalah rancangan acak lengkap dengan dua kali
pengulangan. Faktor yang diamati adalah penambahan konsentrasi zat aktif yang
digunakan. Model matematika yang digunakan adalah sebagai berikut.
Yij = µ + Ai + εij
Keterangan:
Yij
= Nilai pengamatan respon minuman Effervescent karena pengaruh
penambahan konsentrasi zat aktif taraf ke-I ulangan ke-j
µ
= pengaruh rata-rata peubah respon
Ai
= pengaruh persentase konsentrasi zat aktif pada taraf ke-I (i= 15gr,
20gr, 25gr)
εij
=galat karena pengaruh konsentrasi zat aktif taraf ke-I ulangan ke-j
Pengolahan dan Analisis Data
Data rata-rata hasil organoleptik, analisis sifat fisik, sifat kimia dan
mikrobiologi ditabulasikan dan dianalisis. Data-data hasil penelitian tersebut
(kecuali mikrobiologi, dibahas deskriptif) terlebih dahulu dianalisis dengan
menggunakan Microsoft Excel 2007 dan selanjutnya dianalisis secara statistik
dengan menggunakan SPSS Versi 16 for windows. melalui uji ANOVA one-way.
Hasil uji ANOVA menunjukkan adanya pengaruh yang nyata diantara perlakuan
pada taraf kepercayaan (p0.05) terhadap kehalusan produk (Lampiran 5).
Hasil penilaian hedonik pada atribut kehalusan menunjukkan bahwa tingkat
kesukaan panelis pada atribut kehalusan serbuk berkisar antara 5.8 hingga 6.2
yang artinya bahwa kehalusan serbuk dinilai biasa hingga agak oleh panelis
(Lampiran 6). Produk yang paling disukai oleh panelis adalah formula F96 dengan
rataan 6.2 dan terendah 5.8. Hasil sidik ragam, perbedaan konsentrasi mikrokapsul
tidak berpengaruh (p>0.05) terhadap kesukaan panelis pada atribut kehalusan
produk (Lampiran 7).
c. Keseragaman
Selain kehalusan, atribut yang juga menentukan kualitas dan penerimaan
produk oleh konsumen secara visual adalah keseragaman dari serbuk. Penilaian
panelis terhadap atribut keseragaman masing-masing formulasi memiliki kisaran
nilai rataan antara 5.8 hingga 6.1 yang artinya bahwa keseragaman serbuk dalam
penilaian panelis berada pada skala antara biasa hingga agak seragam (Lampiran
4). Rata-rata tertinggi pada formulasi F96 yaitu 6.1, dan terendah pada F86 yaitu
5.8. Tidak berbeda dengan atribut kehalusan, faktor yang mempengaruhi nilai
keseragaman produk adalah teknik pembuatan yaitu pencampuran, pengadukan
dan penggerusan bahan. Hasil sidik ragam, perbedaan konsentrasi mikrokapsul
tidak berpengaruh (p>0.05) terhadap keseragaman produk (Lampiran 5).
Penilaian hedonik atau kesukaan atribut keseragaman serbuk juga
dilakukan. Rataan nilai hedonik keseragaman berada pada rentang 5.9 (F91,
terendah) hingga 7.1 (F86, tetinggi) yang memiliki interpretasi biasa hingga suka
(Lampiran 6). Hasil sidik ragam, perbedaan konsentrasi mikrokapsul tidak
berpengaruh (p>0.05) terhadap kesukaan panelis pada atribut keseragaman produk
(Lampiran 7).
d. Bau daun
Bau daun dalam parameter ini merupakan bau khas asli daun yang timbul
hasil ekstrak daun tempuyung. semakin kuat bau daun yang timbul
mengindikasikan bahwa kandungan ekstrak daun yang ditambahkan semakin
tinggi. Hasil penilaian mutu hedonik pada atribut bau daun serbuk menunjukkan
bahwa bau daun serbuk effervescent daun tempuyung memiliki kisaran nilai
rataan antara 4.8 (F1, terendah) hingga 5.2 (F2, tertinggi) yang artinya bahwa
15
kekuatan bau daun serbuk dalam penilaian panelis berada pada skala antara agak
kuat hingga agak lemah (Lampiran 4). Asam-asam yang terdapat pada produk
serta pemanasan terhadap produk dapat mempengaruhi kekuatan dari bau daun
sehingga menghasilkan persepsi yang berbeda pada setiap panelis. Namun, hasil
sidik ragam, perbedaan konsentrasi mikrokapsul tidak berpengaruh (p>0.05)
terhadap bau daun produk (Lampiran 5).
Sementara itu, tingkat kesukaan panelis terhadap bau daun dari serbuk
memiliki rataan 5.3 (F1, terendah) hingga 5.7 (F3, tertinggi), yang artinya bahwa
panelis menilai bau daun dari produk biasa hingga agak suka (Lampiran 6. Hasil
sidik ragam, perbedaan konsentrasi mikrokapsul tidak berpengaruh (p>0.05)
terhadap kesukaan panelis pada atribut bau daun produk (Lampiran 7).
e. Kecerahan
Kecerahan serbuk akan mempengaruhi penilaian dan penerimaan dari
konsumen secara visual. Warna yang semakin cerah, biasanya akan semakin
disukai. Hasil penilaian mutu hedonik pada atribut kecerahan serbuk
menunjukkan bahwa kecerahan serbuk effervescent daun tempuyung memiliki
kisaran nilai rataan antara 5.5 (F2, terendah) hingga 5.8 (F1 tertinggi), terendah
yang artinya bahwa tingkat kecerahan serbuk dalam penilaian panelis berada pada
skala antara biasa hingga agak cerah (Lampiran 4). . Hasil sidik ragam, perbedaan
konsentrasi mikrokapsul tidak berpengaruh (p>0.05) terhadap kecerahan serbuk
(Lampiran 5). Tingkat kesukaan panelis terhadap kecerahan serbuk memiliki
rataan 6 (F1, terendah) hingga 7.1 (F3, tertinggi) yang bermakna agak suka hingga
suka (Lampiran 6). Sementara itu, hasil sidik ragam menunjukkan perbedaan
konsentrasi mikrokapsul tidak berpengaruh (p>0.05) terhadap kesukaan panelis
pada atribut kecerahan produk (Lampiran 7).
% Penerimaan panelis
Persentase Penerimaan Serbuk Effervescent Daun Tempuyung
Persentase penerimaan serbuk Effervescent daun tempuyung ditentukan
menggunakan data hedonik dengan mempersentasekan tingkat kesukaan panelis.
Nilai rata-rata terendah yang menentukan kesukaan panelis terhadap suatu produk
adalah berada pada skala 5 hingga 9 yang memiliki makna biasa hingga amat
sangat suka. Jumlah panelis yang memberikan skor 5 hingga 9 kemudian ditotal
dan dipersentasekan. Menurut Setyaningsih et al. (2010) bahwa suatu produk
pangan dapat dikatakan diterima oleh konsumen jika jumlah persentase konsumen
yang menerima produk lebih dari 50%. Berikut adalah grafik persentase panelis
yang menyukai produk dengan skor >5 per atribut produk pangan berdasarkan
tingkat kesukaan panelis.
100.0
89.1 85.9 90.6
80.0
78.1 76.6
EFFERVESCENT DARI EKSTRAK DAUN TEMPUYUNG
(Sonchus arvensis L.) SEBAGAI ALTERNATIF PANGAN
FUNGSIONAL
DESSI AMELIA
DEPARTEMEN GIZI MASYARAKAT
FAKULTAS EKOLOGI MANUSIA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Formulasi Serbuk
Minuman Herbal Effervescent dari Ekstrak Daun Tempuyung (Sonchus arvensis
L.) sebagai Alternatif Pangan Fungsional adalah benar karya saya dengan arahan
dari 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis daya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2015
Dessi Amelia
NIM I14100126
ABSTRAK
DESSI AMELIA. Formulasi Serbuk Minuman Herbal Effervescent dari Ekstrak
Daun Tempuyung (Sonchus arvensis L) sebagai Alternatif Pangan Fungsional.
Dibimbing oleh AHMAD SULAEMAN.
Penelitian ini bertujuan mempelajari cara pembuatan minuman serbuk
effervescent fungsional dari daun tempuyung metode spray drying dan granulasi
basah serta menganalisis sifat fisiko-kimia serta biayanya. Penentuan formula
terpilih dengan metode perbandingan eksponensial (MPE). Formula terpilih
adalah F91 dengan penambahan konsentrasi mikrokapsul tempuyung sebesar
21.8% dengan nilai hedonik produk secara keseluruhan berada pada rentang biasa
hingga suka. Formula terpilih ini memiliki karakteristik kelarutan dalam air
97.05%, waktu larut 3.28 menit, densitas kamba 0.68, volume buih 91.03%, pH
4.92, derajat warna 107.8o, kadar air 6.16%, total fenol 18.31 mgTAE/100g, kadar
AEAC 373.54 mg/100g dan total natrium 550.78 mg/100g. Hasil uji aktivitas
antibakteri produk terhadap bakteri Escherichia coli dan Salmonella typhi tidak
menunjukkan efek daya hambat yang berarti, hanya satu yang memberikan efek
membunuh terhadap bakteri Escherichia coli, yaitu formula F86 dengan
konsentrasi 400% yang memiliki zona hambat bening sebesar 10.5mm.
Berdasarkan analisis biaya, harga pertakaran saji adalah Rp 2750,00. Oleh karena
itu, mengkonsumsi produk ini dalam kehidupan sehari-hari dan sesuai anjuran
dapat memberikan manfaat bagi kesehatan karena komposisi kimiawi yang
terkandung di dalamnya.
Kata kunci: fungsional, tempuyung, spray draying, mikrokapsul, minuman.
ABSTRACT
DESSI AMELIA. Formulations effervescent drinks powder of extract tempuyung
herbs leaves (Sonchus arvensis L) as an alternative food functional. Supervised by
AHMAD SULAEMAN.
The aim of this study was to learn how to make effervescent tempuyung
drink as functional beverages which used spray draying and wet granulation
method as well as to analysis physical-chemical characteristic and to estimate the
cost production. This outcome is determined by the method of exponential
comparison (MEC). The selected formula is F91 with additional microcapsule
concentration 21.8% that have whole preferences score from ordinary to like. The
selected formula (F91) has solubility in water 97.05%, soluble time 3.28 min, bulk
density 0.68, volume foam 91.03%, pH 4.92, Hue 107.80o, water content 6.16%,
phenol total 18.31 mgTAE/100g, AEAC content 375.54 mg/100g, and sodium
total 550.78 mg/100g. Antibacterial activity test to Escherichia coli and
Salmonella typhi are not showing the effects of an obstruent power. Over all, there
is only F86 gave effect against Escherichia coli, with concentration 400%, have
10.5 mm the obstruent zone. Based on cost analysis, the price per serving size is
Rp. 2750,00. Therefore, daily consume of this product can be benefit for health
due to the chemical compound contained within.
Keyword: functional, tempuyung, spray drying, microcapsule, beverages.
FORMULASI SERBUK MINUMAN HERBAL
EFFERVESCENT DARI EKSTRAK DAUN TEMPUYUNG
(Sonchus arvensis L.) SEBAGAI ALTERNATIF PANGAN
FUNGSIONAL
DESSI AMELIA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Gizi
Dari Program Studi Ilmu Gizi pada
Departemen Gizi Masyarakat
DEPARTEMEN GIZI MASYARAKAT
FAKULTAS EKOLOGI MANUSIA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penelitian ini berhasil diselesaikan.
Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni-Desember
2014 adalah Formulasi Serbuk Minuman Herbal Effervescent dari Ekstrak Daun
Tempuyung (Sonchus arvensis L.) sebagai Alternatif Pangan Fungsional. Penulis
mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Hardinsyah, M.S sebagai dosen pembimbing akademik atas
semangat, motivasi dan nasihat berharga yang telah beliau berikan, sehingga
saya dapat menyelesaikan studi dengan baik. Prof. Dr. Ir. Ahmad Sulaeman.
M.S sebagai dosen pembimbing skripsi yang telah berperan banyak dalam
memberikan arahan, saran dan masukan dalam penyelesaian penulisan karya
ilmiah ini, serta Prof. Dr. Ir. Evy Damayanthi. M.S selaku dosen penguji yang
telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan penulisan karya
ilmiah ini.
2. Kedua orang tua (Alm. Amiruddin dan Almh. Syamsimar) yang telah
melahirkan dan membesarkan saya. Kedua orang tua asuh saya (Alm. Jamaris
BcAN dan Mama Juniar) yang telah mengasuh, merawat, membesarkan dan
mendidik saya dengan penuh rasa saying, cinta kasih, doa, nasihat, dukungan
dan semangat serta kakak-kakak saya (Yonnaidi, Lastri Fitri, Nel, Da ad,
Reni, David, Tati, Defri, Angga, Rina dan keluarga besar lainnya) atas
dukungannya secara materi dan moral selama ini hingga penulis dapat terus
bersekolah dan berjuang menyelesaikan sekolah dan karya ilmiah ini.
3. Pak Bambang dan Perhimpunan Alumni IPB, yayasan VDMS, WIC yang
telah memberikan bantuan beasiswa untuk pelaksanaan dan penyelesaian
studi dan karya ilmiah ini.
4. Pak Mashudi, Pak Wawan FMIPA, Pak Agus FKH, Pak Taufik FATETA, Ibu
Titi, Ibu Susi, dan laboran lainnya atas bantuannya dalam proses penelitian.
5. Semua pihak yang terlibat yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari
Dessi Amelia
iii
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
Manfaat
METODE
Waktu dan Tempat
Bahan dan Alat
Prosedur
Pembuatan ekstrak daun tempuyung
Pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung
Pembuatan minuman serbuk effervescent ekstrak daun tempuyung
Uji organoleptik effervescent daun tempuyung
Analisis sifat fisik dan kimia effervescent daun tempuyung
Uji aktivitas antibakteri secara in vitro
Rancangan percobaan
Pengolahan dan analisis data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan ekstrak daun tempuyung
Pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung
Formulasi produk effervescent daun tempuyung
Karakteristik inderawi serbuk effervescent daun tempuyung
Persentase penerimaan serbuk effervescent daun tempuyung
Karakteristik inderawi minuman effervescent daun tempuyung
Persentase penerimaan minuman effervescent daun tempuyung
Karakteristik fisiko-kimia produk effervescent daun
tempuyung
Analisis efek antibakteri produk terhadap bakteri Escherichia coli dan
Salmonella typhi
Penentuan formula terbaik dan karakteristiknya
Analisis biaya produksi serbuk effervescent herbal daun tempuyung
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
iv
iv
iv
1
1
2
3
3
3
3
4
4
5
6
7
7
8
8
8
9
9
9
10
14
15
16
20
21
29
31
33
34
34
34
35
39
59
iv
DAFTAR TABEL
1 Formulasi granul effervescent daun tempuyung
2 Kelarutan minuman effervescent tempuyung
3 Waktu larut serbuk effervescent tempuyung
4 Densitas kamba serbuk effervescent tempuyung
5 Volume buih minuman effervescent tempuyung
6 Data analisis pH produk minuman effervescent daun tempuyung
7 Hasil analisis kadar air serbuk effervescent daun tempuyung
8 Data derajat warna serbuk effervescent tempuyung
9 Kadar natrium total sampel
10 Hasil diameter hambat (mm) dalam berbagai konsentrasi bahan (g/ml)
terhadap Escherichia coli dan Salmonella typhi
11 Testimoni panelis terhadap effervescent F91
10
21
22
23
23
24
25
25
28
30
32
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Daun tanaman tempuyung
Diagram alir tahapan ekstrasi daun tempuyung
Skema pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung metode spray
drying
Diagram alir pembuatan serbuk effervescent daun tempuyung
Mikrokapsul ekstrak daun tempuyung
Tiga sampel formula serbuk effervescent daun tempuyung
Karaktersitik mutu hedonik serbuk effervescent daun tempuyung
Histogram tingkat kesukaan serbuk effervescent daun tempuyung
Histogram persentase penerimaan panelis
Tiga formula minuman effervescent daun tempuyung
Karakteristik mutu hedonik minuman effervescent daun tempuyung
Histogram tingkat kesukaan minuman effervescent daun tempuyung
Histogram persentase penerimaan panelis
Bola imajiner Munsell
Histogram kandungan fenol (mgTAE/100g) dalam serbuk
effervescent herbal ekstrak tempuyung
Grafik kadar AEAC serbuk effervescent herbal ekstrak tempuyung
4
5
6
7
10
12
12
13
15
16
16
17
21
26
27
27
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
Formulir uji organoleptik
Prosedur analisis fisiko-kimia
39
43
v
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
Nilai rataan, ANOVA dan Duncan uji organoleptik serbuk dan
minuman effervescent daun tempuyung
Nilai rataan mutu hedonik serbuk
Hasil uji ANOVA one way mutu hedonik serbuk
Nilai rataan hedonik serbuk
Hasil uji ANOVA one way mutu hedonik serbuk
Persentase penerimaan panelis terhadap serbuk effervescent
Nilai rataan mutu hedonik minuman
Hasil uji ANOVA one way mutu hedonik minuman
Hasil uji lanjut Duncan terhadap organoleptik mutu hedonik dari atribut
daya buih produk
Nilai rataan hedonik minuman
Hasil uji ANOVA one way hedonik minuman
Hasil uji lanjut Duncan terhadap organoleptik hedonik dari atribut daya
buih produk
Hasil uji lanjut Duncan terhadap organoleptik hedonik dari atribut
kecepatan larut produk
Hasil uji lanjut Duncan terhadap organoleptik hedonik dari atribut after
taste produk
Persentase penerimaan panelis terhadap minuman effervescent
Hasil uji ANOVA one way kelarutan dalam air
Hasil uji ANOVA one way waktu larut
Hasil uji ANOVA one way densitas kamba
Hasil uji ANOVA one way volume buih
Hasil uji lanjut Duncan vomule buih
Hasil uji ANOVA one way pH
Hasil uji ANOVA one way kadar air
Hasil uji lanjut Duncan kadar air
Hasil uji ANOVA one way nilai Hue
Hasil uji lanjut Duncan nilai Hue
Hasil analisis Total Fenol, Kapasitas Antioksidan dan Natrium Sampel
Absorbansi kurva standar asam tanat
Kurva standar asam tanat
Total fenol sampel
Contoh Perhitungan Total Fenol
Hasil uji ANOVA one way total fenol sampel
Absorbansi kurva standar asam askorbat (AEAC)
Kurva standar askorbat (AEAC)
Kandungan antioksidan setara vitamin C sampel
Contoh Perhitungan Kandungan antioksidan setara vitamin C sampel
Hasil Uji ANOVA one way kandungan antioksidan AEAC sampel
Absorbansi kurva standar Natrium
Kurva standar natrium
Kandungan natrium sampel
Contoh Perhitungan kandungan natrium sampel
Hasil uji ANOVA one way kandungan natrium sampel
Perhitungan tingkat kemanisan minuman
46
46
46
46
46
46
46
48
48
49
49
50
50
50
50
50
51
51
51
51
51
51
52
52
52
52
52
53
53
53
53
54
54
54
54
55
55
55
56
56
56
56
vi
45 Hasil diameter hambat (mm) dalam berbagai konsentrasi bahan (g/ml)
terhadap E.Coli
46 Hasil diameter hambat (mm) dalam berbagai konsentrasi bahan (gr/ml)
terhadap Salmonella thypi
47 Biaya bahan dasar pembuatan minuman effervescent tempuyung
48 Biaya produksi pembuatan minuman effervescent tempuyung
49 Hasil perankingan nilai rataan per atribut untuk menentukan produk
terpilih
50 Hasil perankingan nilai rataan hasil analisis fisiko-kimia (bagian 1)
51 Hasil perankingan nilai rataan hasil analisis fisiko-kimia (bagian 2)
56
58
58
58
59
59
59
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara beriklim tropis yang kaya akan sumber hayati
yang berlimpah. Setidaknya terdapat 30.000 spesies tanaman yang tersebar dari
sabang sampai merauke (Hasanah dan Rusmin 2006). Diantara puluhan ribu
spesies tanaman tersebut, terdapat jenis tanaman yang sejak zaman dahulu hingga
sekarang sudah digunakan sebagai tanaman obat yaitu tanaman herbal.
Penggunaan tanaman herbal menjadi obat herbal di Indonesia sering dikenal
sebagai jamu yang dipercaya mampu mengatasi berbagai penyakit.
Berbagai penelitian mengenai tanaman yang bermanfaat dan berkhasiat bagi
kesehatan terus dilakukan dan berkembang dengan pesat baik di dalam maupun di
luar negeri. Berbagai penemuan telah membawa pandangan baru bagi dunia
pengobatan, khususnya sebagai pengobatan alternatif ketika pengobatan modern
perlahan beralih dari masyarakat (Sulaksana et al. 2004). Tanaman herbal telah
berkembang pemanfaatannya menjadi minuman fungsional. Meningkatnya
kepedulian masyarakat dewasa ini terhadap kesehatan menjadikan minuman
fungsional salah satu alternatif bagi masyarakat untuk mempertahankan
kesehatan. Minuman ini terkadang disebut juga sebagai neutraceutical, karena
mampu meningkatkan kesehatan, mencegah keparahan penyakit dan
meningkatkan performa fisik manusia melalui konsumsi komponen bioaktif yang
terkandung di dalamnya seperti vitamin, antioksidan dan fitokimia (Wildman
2001). Salah satu tanaman herbal yang mengandung komponen bioaktif adalah
tempuyung (Soncus arvensis L.).
Tempuyung (Sonchus arvensis L.) adalah salah satu dari ketiga belas spesies
yang ditetapkan oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan sebagai spesies
unggulan bahan asli obat Indonesia (Deptan 2002). Tempuyung berasal dari famili
Asteraceae yang merupakan tumbuhan herba menahun, tegak, mengandung getah
dan akar tunjang yang kuat serta biasanya daunnya dikonsumsi sebagai lalapan
atau air rebusannya sebagai pelarut batu ginjal. Daun tempuyung mengandung
garam-garam mineral seperti kalium, magnesium, natrium, dan senyawa organik
seperti flavonoida (kaemferol, luteolin-7-O-glukosida dan apigenin-7-Oglukosida), kumarin (skepoletin), taraksasterol, inositol serta asam fenolat
(sinamat, kumarat, dan vanilat). Hal ini didukung oleh penelitian yang dilakukan
oleh Singh (2010) yang menyatakan spesies Sonchus yang diisolasi mengandung
seskuiterpen lakton dan seskuiterpen glukosida, selain itu juga terkandung
flavonoid golongan glikosida, luteolin, cynarosida, quercetin seperti lupeyl acetate
dan isomernya yaitu β-amirin, lupeol, serta sitosterol. Sementara itu, telah
dilaporkan bahwa kandungan flavonoidal total dalam daun tempuyung adalah
sebesar 0.10% (Sulaksana 2004).
Hasil penelitian Paramita et al. (1993) menunjukkan bahwa daun
tempuyung dalam bentuk sediaan infus daun (0.50%) pada dosis 8 ml/kg BB
memberikan efek diuretik 29.60% pada kelinci jantan. Penelitian lain oleh Balai
Informasi Teknologi LIPI (2009) menunjukkan bahwa pra-perlakuan flavonoid
fraksi etil asetat daun tempuyung mampu menghambat hepatoksisitas karbon
tetraklorida (CCL 40) yang diberikan pada mencit jantan. Selain itu, flavonoid
2
tempuyung juga terbukti berpotensi sebagai komponen antiimflamasi dan
antihiperurisemia (menghambat pembentukan asam urat) (Heryanto 2003).
Penelitian secara in vitro terhadap tanaman spesies ini juga telah membuktikan
adanya potensi antioksidan yang diperoleh dari hasil uji ekstraksi (Schaffer et al.
2005).
Dalam penelitiannya, Wadekar et al. (2012) telah membuktikan bahwa daun
Sonchus arvensis L. yang telah digunakan secara tradisional di India untuk
mengobati infeksi dan penyakit usus menunjukkan aktivitas anthelmintic dan
antibakteri. Berdasarkan kelebihan yang terdapat pada daun tempuyung tersebut,
akan sangat baik apabila dilakukan sebuah inovasi dalam pengembangan produk
baru berupa formulasi minuman serbuk instan herbal Effervescent yang berbahan
dasar daun tempuyung yang diduga memiliki aktivitas antioksidan dan efek
antibakterial. Penelitian ini diharapkan mampu memberikan alternatif yang dapat
diterima masyarakat untuk meningkatkan kualitas pangan dari segi rasa,
penampilan dan kemudahan konsumen.
Penelitian pembuatan minuman herbal Effervescent fungsional dari daun
tempuyung didasarkan kepada minat masyarakat yang semakin meningkat
terhadap minuman bersoda yang tidak jelas nilai gizi dan manfaatnya bagi
kesehatan. Oleh karena itu, penelitian ini diharapkan dapat memberikan alternatif
kepada masyarakat berupa minuman serbuk instan herbal Effervescent fungsional
yang diduga memiliki sifat antioksidan dan memiliki efek antibakterial yang
diharapkan dapat yang membantu menjaga kesehatan dan peforma tubuh manusia.
Selain itu, hasil yang diperoleh juga diharapkan dapat menjadi salah satu bentuk
pengembangan produk pangan fungsional yang berbasis sumberdaya herbal lokal.
Tujuan
Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pembuatan
minuman serbuk instan herbal Effervescent fungsional ekstrak daun tempuyung
(Sonchus arvensis L.) yang memiliki aktivitas antioksidan dan efek antibakteri.
Tujuan Khusus
Adapan tujuan khusus penelitian ini antara lain untuk:
1. Mempelajari proses pembuatan dan formulasi minuman serbuk instan herbal
fungsional Effervescent dari ekstrak daun tempuyung dengan metode spray
drying .
2. Menentukan formula minuman serbuk instan herbal Effervescent daun
tempuyung (Sonchus arvensis L).
3. Mengkaji pengaruh konsentrasi ekstrak daun tempuyung terhadap sifat
organoleptik minuman serbuk instan herbal Effervescent daun tempuyung.
4. Menganalisis sifat fisik (kelarutan dalam air, waktu larut, densitas kamba,
dan volume buih) dan sifat kimia (pH, antioksidan dan total fenol) dari
serbuk dan minuman serbuk instan Effervescent daun tempuyung.
5. Mengukur derajat warna dari serbuk instant Effervescent daun tempuyung.
6. Mengukur jumlah natrium untuk menentukan pembatas Na dari serbuk
instant Effervescent daun tempuyung dengan metode AAS.
3
7. Mengetahui efek antibakterial serbuk instant Effervescent daun tempuyung
terhadap bakteri Escherichia coli dan Salmonella typhi.
8. Menentukan produk terpilih berdasarkan pertimbangan atribut dan
parameter uji.
9. Menghitung biaya pembuatan Effervescent daun tempuyung untuk
menentukan harga jual produk.
Manfaat
Manfaat teoritis dari penelitian diharapkan mampu menghasilkan inovasi
baru dari pemanfaatan sumber herbal lokal menjadi produk minuman herbal
fungsional Effervescent dari ekstrak daun tempuyung yang mudah, murah, aman
dan praktis dikonsumsi masyarakat dalam kehidupan sehari-hari tanpa
menghilangkan khasiat kesehatannnya.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan sejak bulan Juni hingga Desember 2014. Preparasi
sampel, proses ekstraksi, analisis fisik, analisis kimia, analisis antioksidan dan
analisis total fenol dilakukan di Laboratorium Analisis Zat Gizi, Departemen Gizi
Masyarakat, Fakultas Ekologi Manusia, Institut Pertanian Bogor. Proses spray
drying dilakukan di Laboratorium BBIA, Ciomas Bogor. Analisis warna dengan
Chromameter CR-310 dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi PAU (Penelitian
Antar Universitas), Fakultas Teknologi Pertanian (FATETA), Institut Pertanian
Bogor. Analisis total natrium dengan AAS dilakukan di Departemen Kimia,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut Pertanian
Bogor, dan analisis daya hambat bakteri dilakukan di Laboratorium Diagnostik,
Departemen Ilmu Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner, Fakultas
Kedokteran Hewan (FKH), Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan terdiri atas bahan utama, bahan effervescent, dan
bahan pembantu/pendukung. Bahan utama adalah daun tempuyung (Soncus
arvensis L.), yang didapatkan di sekitar kampus Fakultas Kehutanan IPB dan
daerah Cibanteng, maltodekstrin dan na.kaseinat. Bahan effervescent antara lain
asam sitrat, asam tartarat, natrium bikarbonat. Bahan pendukung diantaranya PVP
(polyvinylpyrrolidone k-30), antifoaming dimetikon, garam, dan sukralos. Bahan
yang digunakan untuk ekstraksi yakni etanol 95%. Bahan yang digunakan untuk
analisis antioksidan dan total fenol adalah metanol pure analysis, 1,1-difenil-2pikrilhidrazil (DPPH) 0.5N, reagen Folin Ciocalteau 50%, larutan natrium
4
karbonat (Na2CO3) 2%, serta air bebas ion. Bahan yang digunakan untuk analisis
natrium metode AAS adalah HCL teknis 36%, H2SO4 pekat 98%, HNO3 pekat
62%, dan air bebas ion. Bahan yang digunakan untuk analisis daya hambat bakteri
adalah kultur bakteri Escherichia coli dan Salmonella Typhi, Nutrient agar,
Nutrient broth, Mueller Hinton Agar dan akuades.
Alat yang digunakan diantaranya adalah baskom, blender, timbangan
digital, timbangan analitik, plastik, batang pengaduk, maserator, homogenizer,
Whatman 40 dan 42, rotavapor-R Buchi 461 (Swiss), sentrifuge H-26F (Kokusan,
Jepang), saringan vacum (Buchner), pipet volumetrik, bulb, mikropipet, tabung
reaksi ulir dengan tutup, rak tabung reaksi, kuvet, erlenmeyer asah, labu timbang,
cawan aluminium, botol gelap, vortex, oven, desikator, spektrofotometer UV-Vis
Milton Roy 6505UV/VIS (Jenvay, UK), stopwatch, cawan petri, mortar, saringan
20 mesh, autoklaf, magnetic stirer, bunsen dan Atomic Absorbance
Spectrophotometre Shimadzu Type AA 7000, Chromameter CR-310 colorimeter,
inkubator.
Prosedur
Penelitian ini dilaksanakan dalam dua tahap yaitu penelitian pendahuluan
dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan merupakan persiapan bahan dalam
pembuatan serbuk minuman instan effervescent daun tempuyung yang meliputi
pembuatan serbuk/mikrokapsul ekstrak daun tempuyung. Penelitian utama terbagi
menjadi beberapa tahap, yaitu: (1) formulasi effervescent daun tempuyung, (2) uji
organoleptik serbuk dan minuman effervescent daun tempuyung, (3) analisis sifat
fisik dan kimia serbuk dan minuman effervescent daun tempuyung, (4) analisis
antioksidan dan total fenol serbuk dan minuman effervescent daun tempuyung, (5)
analisis kadar Natrium metode AAS dan (6) analisis daya hambat terhadap bakteri
Escherichia coli dan Salmonella typhi dari minuman serbuk effervescent daun
tempuyung.
Peneitian Pendahuluan
1. Pembuatan ekstrak daun tempuyung.
Pembuatan ekstrak daun tempuyung mengacu pada prosedur pembuatan
serbuk effervescent miana (Coleus (L) benth) oleh Dimas dan Putri (2014) dengan
modifikasi metode ekstraksi bertingkat menggunakan etanol. Daun tempuyung
yang digunakan adalah keseluruhan bagian daun yang masih berwarna hijau
(muda dan tua). Gambar daun tempuyung dapat dilihat pada Gambar 1 dan
diagram alir tahapan ekstraksi daun tempuyung dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 1 Daun Tanaman Tempuyung
5
Daun tempuyung segar sebanyak 3.3 kg disortasi kemudian di cuci
Ditambahkan etanol 95% dengan perbandingan 1:8
4x
Dihaluskan dan dihomogenkan dengan blender t=30s
Disaring dengan saringan biasa (filtrasi) untuk dimaserasi selama 2x12 jam
Dilakukan penyaringan dengan kertas whatman 40 dan penyaring vacum
Residu
Dievaporasi dengan rotary evaporator, T=45oC
Diperoleh 5L filtrat untuk pembuatan mikrokapsul
Gambar 2 Diagram alir tahapan ekstrasi daun tempuyung
Daun tempuyung berwarna hijau yang telah disortasi dan ditimbang
kemudian dicuci dengan menggunakan air yang mengalir. Setelah ditiriskan, daun
tempuyung disobek atau dipotong kecil untuk dihancurkan menggunakan blender
dengan tambahan etanol 95% dengan perbandingan 1:8 selama + 30 detik. Setelah
itu disaring dengan saringan biasa dan dimaserasi selama 2x12 jam. Kemudian,
disaring kembali dengan penyaring vacuum dan kertas Whatman 40 hingga
diperoleh filtrat yang siap untuk dievaporasi (dipekatkan) dan residu hasil
saringan diektraksi kembali secara berulang hingga empat kali. Filtrat yang
dievaporasi siap digunakan untuk proses pembuatan mikrokapsul daun tempuyung
dengan metode spray drying.
2. Pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung.
Pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung dilakukan dengan
mencampurkan ekstraksi atau filtrat dengan bahan pengisi/penyalut yang
kemudian dikeringkan dengan metode spray drying dengan tujuan agar ekstrak
pekatan tempuyung dapat terdispersi dengan sempurna di dalam minuman
effervescent. Bahan pengisi yang digunakan adalah maltodekstrin dan natrium
Kaseinat (80:20) yang bertujuan agar diperoleh suatu bentuk, ukuran dan volume
yang sesuai. Bahan pegisi dimasukkan ke dalam pekatan dan disuspensi dengan
tambahan akuades +10L, kemudian dihomogenisasi menggunakan homogenizer
dengan kecepatan 11000 rpm selama 20 menit. Campuran disimpan atau
didiamkan semalam dan selanjutnya dikeringkan dengan spray dryer pada suhu
inlet 190oC, dan suhu outlet 84oC. Bubuk yang dihasilkan merupakan mikrokapsul
yang siap untuk diformulasi dan dianalisis. Pembuatan mikrokapsul ekstrak daun
tempuyung ini mengacu pada prosedur pembuatan mikrokapsul daun pegagan
oleh Aulia (2012). Berikut diagram alir pembuatan mikrokapsul daun tempuyung
(Gambar 3).
6
Filtrat hasil ekstraksi
Ditambahkan
Maltodekstrin : Na. Kaseinat
80% : 20%
800 g : 20 g
Dihomogenisasi maserator
Ditambahkan aquades
5L
Disuspensi
Dihomogenisasi dengan homogenizer v=11000 rpm, t=20 menit
di-spray drying (T inlet =190oC, T oulet 84oC)
Diperoleh bubuk atau mikrokapsul ekstrak daun tempuyung
Gambar 3 Skema pembuatan mikrokapsul ekstrak daun tempuyung metode spray
drying
Penelitian Utama
1. Pembuatan Minuman Serbuk Effervescent Ekstrak Daun Tempuyung
Mikrokapsul ekstrak daun tempuyung selanjutnya diformulasikan ke
dalam pembuatan minuman effervescent daun tempuyung. Formulasi dilakukan
dengan trial and error hingga diperoleh produk dengan kualitas terbaik dan
formulasi yang tepat. Perlakuan yang ditetapkan dari pada penelitian ini mengacu
pada penelitian Aulia (2012) yaitu konsentrasi zat aktif/mikrokapsul ekstrak daun
tempuyung dengan tiga taraf perlakuan yakni 15 g (17.3%), 20 g (21.8%) dan 25 g
(25.8%). Penentuan konsentrasi dalam formulasi masing-masing bahan dilakukan
berdasarkan kaidah pembuatan effervescent serta hasil trial and error. Suatu
produk effervescent yang baik terdiri dari maksimal 30% bahan aktif, 65% bahan
effervescent yang terdiri dari senyawa asam dan basa, serta 5% bahan pembantu
seperti sukralose, garam, PVP, dan antifoaming dimetikon. Penentuan konsentrasi
zat aktif dihitung berdasarkan penelitian oleh Kailaku et al. (2012) mengenai
effervescent daun gambir, bahwa granul effervescent terbaik hasil organoleptik
adalah granul dengan kandungan mikrokapsul ekstrak 15%.
Proses pembuatan serbuk effervescent dilakukan dengan memisahkan fraksi
asam dan basa. Fraksi asam yakni asam sitrat dan asam tartarat; dan fraksi basa
yakni natrium bikarbonat yang merupakan sumber utama penghasil
karbondioksida dalam sistem effervescent. Metode pembuatan serbuk effervescent
dengan menggunakan metode granulasi basah. Diagram alir pembuatan serbuk
effervescent daun tempuyung disajikan pada Gambar 4.
7
Asam
Sitrat
Asam
tartarat
Natrium
bikarbonat
Ditambahkan PVP
dan sukralos
Ditambahkan 67%
mikrokapsul
Ditambahkan 33%
mikrokapsul
Ditambahkan NaCL
5% dan dimetikon 2%
Dicampurkan dan dihaluskan
dengan mortar
Diayak dengan ayakan 20 mesh
Dikeringkan dengan oven
T = 60oC
Dicampurkan dan dihaluskan
dengan mortar
Ditambahkan
Isoprophyl alkohol
Diayak dengan ayakan 20 mesh
Dikeringkan dengan oven
T = 60oC
Dicampurkan dengan metode dry mixing (pencampuran kering)
Diperoleh serbuk effervescent daun tempuyung
Gambar 4. Diagram alir pembuatan serbuk effervescent daun tempuyung
2. Uji organoleptik effervescent daun tempuyung.
Produk dengan formulasi yang terbaik selanjutnya dilakukan uji
organoleptik kepada 35 orang panelis semi terlatih yang memenuhi kriteria seperti
menyukai minuman asam, bersoda dan tidak dalam keadaan mengalami sakit atau
gejala peningkatan asam lambung. Uji organoleptik minuman instan effervescent
ekstrak daun tempuyung dilakukan melalui dua uji yaitu uji hedonik dan uji mutu
hedonik. Uji organoleptik dilakukan menggunakan skala garis 1 sampai 9. Uji
organoleptik dilakukan dua tahap yakni penilaian terhadap serbuk effervescent dan
penilaian terhadap minuman serbuk effervescent.
Pada uji organoleptik terhadap serbuk effervescent, uji hedonik mutu
dilakukan terhadap atribut warna, kehalusan, keseragaman, bau daun dan
kecerahan. Sementara itu, pada uji organoleptik terhadap minuman minuman
serbuk effervescent, uji hedonik dilakukan terhadap atribut daya buih, kecepatan
larut, warna minuman, aroma daun, rasa asam, rasa manis, dan after taste. Makna
dari masing-masing skala dan atribut tersebut disajikan pada Lampiran 1.
3. Analisis sifat fisik dan kimia effervescent daun tempuyung.
Menentukan produk terpilih dari produk minuman effervescent daun
tempuyung dilakukan dengan menganalisis sifat fisik dan kimia dari produk
tersebut. meliputi kelarutan di dalam air, waktu larut, densitas kamba (Muchtadi
dan Sugiyono 1995), pH (AOAC 1995), volume buih dan derajat warna produk
8
menggunakan Chromameter CR-310 yang kemudian dibaca menggunakan bola
imajiner Munsell, aktivitas antioksidan (Molyneux 2004), total fenol (Senter et al.
1989 dalam Suradi 1998) dan analisis kadar Natrium metode AAS (Sulaeman et
al. 1995) (Lampiran 2).
4. Uji aktivitas antibakteri secara in vitro
Uji aktivitas antibakeri atau uji daya hambat terhadap bakteri
menggunakan metode difusi agar (difusi Kirby dan Bauer yang dimodifikasi)
dengan cara sumuran dan hasil pengukuran dalam bentuk diameter zona hambat
produk effervescent terhadap bakteri Escherichia coli dan Salmonella typhi.
Rangkaian uji ini dimulai dari pembuatan media agar, inokulasi bakteri pada agar
miring (Siregar 2009), pembuatan standar kekeruhan larutan Mc. Farland I
(kandungan 108 sel/ml) (Victor 1980), pembuatan suspensi uji bakteri, pembuatan
media pengujian, pengujian aktivitas antibakteri secara in vitro, hingga
pengamatan dan pengukuran hasil (Lampiran 2).
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan untuk mengamati karakteristik kimia,
mutu fisik, dan mikrobiologi adalah rancangan acak lengkap dengan dua kali
pengulangan. Faktor yang diamati adalah penambahan konsentrasi zat aktif yang
digunakan. Model matematika yang digunakan adalah sebagai berikut.
Yij = µ + Ai + εij
Keterangan:
Yij
= Nilai pengamatan respon minuman Effervescent karena pengaruh
penambahan konsentrasi zat aktif taraf ke-I ulangan ke-j
µ
= pengaruh rata-rata peubah respon
Ai
= pengaruh persentase konsentrasi zat aktif pada taraf ke-I (i= 15gr,
20gr, 25gr)
εij
=galat karena pengaruh konsentrasi zat aktif taraf ke-I ulangan ke-j
Pengolahan dan Analisis Data
Data rata-rata hasil organoleptik, analisis sifat fisik, sifat kimia dan
mikrobiologi ditabulasikan dan dianalisis. Data-data hasil penelitian tersebut
(kecuali mikrobiologi, dibahas deskriptif) terlebih dahulu dianalisis dengan
menggunakan Microsoft Excel 2007 dan selanjutnya dianalisis secara statistik
dengan menggunakan SPSS Versi 16 for windows. melalui uji ANOVA one-way.
Hasil uji ANOVA menunjukkan adanya pengaruh yang nyata diantara perlakuan
pada taraf kepercayaan (p0.05) terhadap kehalusan produk (Lampiran 5).
Hasil penilaian hedonik pada atribut kehalusan menunjukkan bahwa tingkat
kesukaan panelis pada atribut kehalusan serbuk berkisar antara 5.8 hingga 6.2
yang artinya bahwa kehalusan serbuk dinilai biasa hingga agak oleh panelis
(Lampiran 6). Produk yang paling disukai oleh panelis adalah formula F96 dengan
rataan 6.2 dan terendah 5.8. Hasil sidik ragam, perbedaan konsentrasi mikrokapsul
tidak berpengaruh (p>0.05) terhadap kesukaan panelis pada atribut kehalusan
produk (Lampiran 7).
c. Keseragaman
Selain kehalusan, atribut yang juga menentukan kualitas dan penerimaan
produk oleh konsumen secara visual adalah keseragaman dari serbuk. Penilaian
panelis terhadap atribut keseragaman masing-masing formulasi memiliki kisaran
nilai rataan antara 5.8 hingga 6.1 yang artinya bahwa keseragaman serbuk dalam
penilaian panelis berada pada skala antara biasa hingga agak seragam (Lampiran
4). Rata-rata tertinggi pada formulasi F96 yaitu 6.1, dan terendah pada F86 yaitu
5.8. Tidak berbeda dengan atribut kehalusan, faktor yang mempengaruhi nilai
keseragaman produk adalah teknik pembuatan yaitu pencampuran, pengadukan
dan penggerusan bahan. Hasil sidik ragam, perbedaan konsentrasi mikrokapsul
tidak berpengaruh (p>0.05) terhadap keseragaman produk (Lampiran 5).
Penilaian hedonik atau kesukaan atribut keseragaman serbuk juga
dilakukan. Rataan nilai hedonik keseragaman berada pada rentang 5.9 (F91,
terendah) hingga 7.1 (F86, tetinggi) yang memiliki interpretasi biasa hingga suka
(Lampiran 6). Hasil sidik ragam, perbedaan konsentrasi mikrokapsul tidak
berpengaruh (p>0.05) terhadap kesukaan panelis pada atribut keseragaman produk
(Lampiran 7).
d. Bau daun
Bau daun dalam parameter ini merupakan bau khas asli daun yang timbul
hasil ekstrak daun tempuyung. semakin kuat bau daun yang timbul
mengindikasikan bahwa kandungan ekstrak daun yang ditambahkan semakin
tinggi. Hasil penilaian mutu hedonik pada atribut bau daun serbuk menunjukkan
bahwa bau daun serbuk effervescent daun tempuyung memiliki kisaran nilai
rataan antara 4.8 (F1, terendah) hingga 5.2 (F2, tertinggi) yang artinya bahwa
15
kekuatan bau daun serbuk dalam penilaian panelis berada pada skala antara agak
kuat hingga agak lemah (Lampiran 4). Asam-asam yang terdapat pada produk
serta pemanasan terhadap produk dapat mempengaruhi kekuatan dari bau daun
sehingga menghasilkan persepsi yang berbeda pada setiap panelis. Namun, hasil
sidik ragam, perbedaan konsentrasi mikrokapsul tidak berpengaruh (p>0.05)
terhadap bau daun produk (Lampiran 5).
Sementara itu, tingkat kesukaan panelis terhadap bau daun dari serbuk
memiliki rataan 5.3 (F1, terendah) hingga 5.7 (F3, tertinggi), yang artinya bahwa
panelis menilai bau daun dari produk biasa hingga agak suka (Lampiran 6. Hasil
sidik ragam, perbedaan konsentrasi mikrokapsul tidak berpengaruh (p>0.05)
terhadap kesukaan panelis pada atribut bau daun produk (Lampiran 7).
e. Kecerahan
Kecerahan serbuk akan mempengaruhi penilaian dan penerimaan dari
konsumen secara visual. Warna yang semakin cerah, biasanya akan semakin
disukai. Hasil penilaian mutu hedonik pada atribut kecerahan serbuk
menunjukkan bahwa kecerahan serbuk effervescent daun tempuyung memiliki
kisaran nilai rataan antara 5.5 (F2, terendah) hingga 5.8 (F1 tertinggi), terendah
yang artinya bahwa tingkat kecerahan serbuk dalam penilaian panelis berada pada
skala antara biasa hingga agak cerah (Lampiran 4). . Hasil sidik ragam, perbedaan
konsentrasi mikrokapsul tidak berpengaruh (p>0.05) terhadap kecerahan serbuk
(Lampiran 5). Tingkat kesukaan panelis terhadap kecerahan serbuk memiliki
rataan 6 (F1, terendah) hingga 7.1 (F3, tertinggi) yang bermakna agak suka hingga
suka (Lampiran 6). Sementara itu, hasil sidik ragam menunjukkan perbedaan
konsentrasi mikrokapsul tidak berpengaruh (p>0.05) terhadap kesukaan panelis
pada atribut kecerahan produk (Lampiran 7).
% Penerimaan panelis
Persentase Penerimaan Serbuk Effervescent Daun Tempuyung
Persentase penerimaan serbuk Effervescent daun tempuyung ditentukan
menggunakan data hedonik dengan mempersentasekan tingkat kesukaan panelis.
Nilai rata-rata terendah yang menentukan kesukaan panelis terhadap suatu produk
adalah berada pada skala 5 hingga 9 yang memiliki makna biasa hingga amat
sangat suka. Jumlah panelis yang memberikan skor 5 hingga 9 kemudian ditotal
dan dipersentasekan. Menurut Setyaningsih et al. (2010) bahwa suatu produk
pangan dapat dikatakan diterima oleh konsumen jika jumlah persentase konsumen
yang menerima produk lebih dari 50%. Berikut adalah grafik persentase panelis
yang menyukai produk dengan skor >5 per atribut produk pangan berdasarkan
tingkat kesukaan panelis.
100.0
89.1 85.9 90.6
80.0
78.1 76.6