Formulasi Minuman Fungsional Instan Berbasis Pegagan (Centella asiatica) dengan Potensi sebagai Antihiperurisemia

FORMULASI MINUMAN FUNGSIONAL INSTAN BERBASIS PEGAGAN
(Centella asiatica) DENGAN POTENSI SEBAGAI ANTIHIPERURISEMIA

SUCI CHAERUNNISA

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Formulasi Minuman
Fungsional Instan Berbasis Pegagan (Centella asiatica) dengan Potensi sebagai
Antihiperurisemia 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, April 2014
Suci Chaerunnisa
NIM F24090075

ABSTRAK
SUCI CHAERUNNISA. Formulasi Minuman Fungsional Instan Berbasis Pegagan
(Centella asiatica) dengan Potensi sebagai Antihiperurisemia. Dibimbing oleh C.
HANNY WIJAYA dan MIN RAHMINIWATI.
Hiperurisemia merupakan salah satu penyakit metabolik yang ditandai dengan
tingginya kadar asam urat dalam darah. Tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan
suatu formula minuman fungsional instan yang berpotensi dalam menanggulangi
hiperurisemia. Penelitian ini difokuskan pada formulasi minuman fungsional
menggunakan bahan baku pegagan (Centella asiatica) yang dikombinasikan dengan
kumis kucing (Orthosiphon arustatus), jahe (Zingiber officinale), dan kayu manis
(Cinnamomum burmanii). Formula dibuat berdasarkan batas atas dan bawah penerimaan
sensori masing-masing ekstrak menurut hasil Focus Group Discussion (FGD). F2 dan F3
memiliki citarasa yang lebih disukai (netral hingga agak suka), dan memiliki kemampuan
inhibisi xantin oksidase sebesar 63.64 % dan 81.82 % pada pengenceran lima kali. Hasil
optimasi 25 formula minuman fungsional dengan metode Mixture Experiment desain

Historical Data dengan software Design Expert 7.0. menghasilkan formula optimum
konsentrasi pegagan sebesar a %, kumis kucing b %, jahe c %, kayu manis d %, dan
menghasilkan nilai total fenol 2 240.68 ppm GAE, antioksidan 39 611.7 ppm AEAC,
dengan nilai desirability 100%. Hasil perhitungan ekstrapolasi terhadap nilai total fenol
untuk mengetahui nilai inhibisi xantin oksidase formula optimal, menyatakan bahwa
minuman fungsional memiliki nilai inhibisi enzim xantin oksidase sebesar 100 %.
Minuman instan berbasis pegagan mempunyai potensi untuk dikembangkan menjadi
minuman fungsional antihiperurisemia.
Kata kunci: minuman fungsional, hiperurisemia, pegagan, Centella asiatica, xantin oksidase

ABSTRACT
SUCI CHAERUNNISA. Formulation of Instant Functional Drink Based on Gotu Kola
(Centella asiatica) with Antihiperuricemia Activity. Supervised by C. HANNY WIJAYA
and MIN RAHMINIWATI.
Hyperuricemia is one of metabolic diseases characterized by high level of uric acid
in blood. The objective this research was formulating of functional drink which is
potential as antihyperuricemia based on gotu kola (Centella asiatica) with java tea
(Orthosiphon arustatus), ginger (Zingiber officinale), and cinnamon (Cinnamomum
burmanii) as adjunct ingredients. Formulas were made based on maximum and minimum
acceptance level by Focus Group Discussion (FGD). F2 and F3 were preferred flavor

(neutral to slightly like), and they had 63.63 % and 81.82 % ability of xanthine oxidase
inhibition on a dilution factor five times. The optimum formula, which formulated by
Mixture Experiment method with Historical Data design, using Design Expert 7.0
software, was the mixture of a % of gotu kola, b % of java tea, c % of ginger, and d % of
cinnamon, had 2 240.68 ppm GAE of total phenol, 39 611.7 ppm AEAC of antioxidant,
with 100% desirability. Inhibitory activity for optimum formula was calculated by
extrapolation method from total phenol comparison, resulted 100 % of xanthine oxidase
inhibition activity. This proves that instant drink based on gotu kola has the potential to
be developed into an antihyperuricemia functional drink.
Keywords: functional beverage, hyperuricemia, gotu kola, Centella asiatica, xanthine oxidase

FORMULASI MINUMAN FUNGSIONAL INSTAN BERBASIS PEGAGAN
(Centella asiatica) DENGAN POTENSI SEBAGAI ANTIHIPERURISEMIA

SUCI CHAERUNNISA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi : Formulasi Minuman Fungsional Instan Berbasis Pegagan (Centella
asiatica) dengan Potensi sebagai Antihiperurisemia
Nama
: Suci Chaerunnisa
NIM
: F24090075

Disetujui oleh

Prof. Dr. Ir. C. Hanny Wijaya, M.Agr.
Pembimbing I

drh. Min Rahminiwati, PhD
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr. Ir. Feri Kusnandar, M.Sc.
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tak lupa
sholawat serta salam senantiasa tercurahkan kepada junjungan Nabi Muhammad
SAW. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April
2013 ini ialah pengembangan pangan fungsional, dengan judul Formulasi
Minuman Fungsional Instan Berbasis Pegagan (Centella asiatica) dengan Potensi
sebagai Antihiperurisemia. Penulis menyampaikan terimakasih kepada:
1. Ibu C. Hanny Wijaya dan Ibu Min Rahminiwati atas bimbingan dan
arahannya selama penulis melakukan penelitian.

2. Bapak Budi Nurtama sebagai penguji juga pemberi arahan selama penulis
melakukan pengolahan data.
3. Keluarga tercinta, ibu (Lilis Nurhayati), bapak (Cecep Budiansyah), dan adik
(M. Fikri Januar Akbar) yang selalu mendukung penulis hingga dapat
menyelesaikan pendidikan sampai jenjang sarjana.
4. Seluruh staf pengajar yang telah membimbing selama penulis melakukan
studi, para laboran di laboratorium ITP dan SEAFAST CENTRE yang selalu
siap membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian.
5. Ibu Susi Indariani dan seluruh staf Pusat Studi Biofarmaka yang telah banyak
membantu saat penulis melaksanakan penelitian.
6. Bapak Sukanto Tanoto dan staf Tanoto Foundation yang telah membantu
finansial penulis dalam menyelesaikan program sarjana melalui program
National Champion Scholarship.
7. Sahabat BOS BEM TPB Saras, Desi, Sarah, Yusti, Nazar, Panji, Luki, Endro,
Syarif, dan Lutfhan.
8. Teman-teman, kakak-kakak dan adik-adik sebimbingan, Sarah, Fahmi, Ka
Frendy, Mbak Yunita, Kak Wulan, Kak Putra yang selalu saling membantu
dan menyemangati.
9. Teman-teman ITP 46 dan ITP 47 yang telah bersama-sama melalui masa
perkuliahan.

10. Abdullah Azzam Mahmud atas segala dukungan dan perhatiannya.
Penulis berharap semoga karya ilmiah ini memberikan manfaat bagi pembaca
dan juga memberikan sumbangsih terhadap kemajuan ilmu pengetahuan,
khususnya di bidang pangan Indonesia.

Bogor, April 2014
Suci Chaerunnisa

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

viii

DAFTAR GAMBAR

viii

DAFTAR LAMPIRAN

viii

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

3

Tujuan Penelitian

3

METODE

3

Bahan

4

Alat

4

Prosedur Penelitian

4

Prosedur Analisis

5

Prosedur Analisis Data

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

7

Penentuan Konsentrasi Minimum dan Maksimum Ekstrak Tunggal untuk
Formulasi Minuman

8

Penilaian Sensori Minuman dengan Uji Rating Hedonik

9

Aktivitas Inhibisi Xantin Oksidase

10

Optimasi Formula Minuman Menggunakan Software Design Expert 7.0

11

SIMPULAN DAN SARAN

15

Simpulan

15

Saran

16

DAFTAR PUSTAKA

16

LAMPIRAN

20

RIWAYAT HIDUP

40

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8

Penentuan konsentrasi maksimum dan minimum ekstrak dalam
minuman
Tiga formula minuman yang dipilih
Hasil uji organoleptik
Hasil pengukuran inhibisi xantin oksidase
Rangkuman analisis model respon total fenol dan antioksidan
Komponen dan respon yang dioptimasi, target, batas, dan importance
pada tahapan optimasi formula
Hasil optimasi kombinasi ekstrak
Prediksi pengambilan respon

9
9
10
11
13
14
14
14

DAFTAR GAMBAR
1
2
3

Tahapan penelitian
Grafik pengaruh penambahan ekstrak terhadap respon total fenol
Grafik pengaruh penambahan ekstrak terhadap respon antioksidan

4
12
13

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

Diagram alir pembuatan ekstrak pegagan kering (Lubna 2014)
Diagram alir pembuatan ekstrak kumis kucing kering (Lubna 2014)
Diagram alir pembuatan ekstrak jahe kering (Lubna 2014)
Diagram alir pembuatan ekstrak kayu manis kering (Lubna 2014)
Scoresheet uji rating hedonik
Data uji rating hedonik
Hasil analisis statistik uji sensori formula minuman menggunakan
SPSS 20.0
Data dan contoh perhitungan inhibisi xantin oksidase
Hasil t-test inhibisi xantin oksidase
Kurva standar asam galat
Kurva standar asam askorbat
Rekapitulasi data uji total fenol
Rekapitulasi data uji antioksidan
Rancangan percobaan dengan mixture experiment desain historical
data dan hasil analisis total fenol dan antioksidan
Hasil ANOVA respon total fenol (Design Expert 7.0)
Hasil ANOVA respon antioksidan (Design Expert 7.0)
Pehitungan ekstrapolasi prediksi nilai inhibisi xantin oksidase
formula optimum

20
21
22
23
24
24
30
33
33
34
34
34
35
36
37
38
39

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Asam urat merupakan hasil akhir dari metabolisme purin pada manusia,
baik purin yang berasal dari bahan pangan maupun dari hasil pemecahan purin
asam nukleat tubuh. Berdasarkan penelitian laboratorium klinis, kadar asam urat
normal untuk wanita berkisar 2.4 - 5.7 mg/dl dan untuk pria berkisar 3.4 - 7.0
mg/dl (Martin et al. 1984). Jika asam urat plasma melebihi standar ini disebut
hiperurisemia.
Hiperurisemia terjadi akibat peningkatan produksi atau penurunan ekskresi
asam urat, maupun kombinasi dari keduanya. Peningkatan produksi asam urat
dapat disebabkan oleh tingginya konsumsi bahan pangan yang mengandung purin
atau meningkatnya sintesis purin dalam tubuh (Krisnatuti et al. 2000). Asam urat
dalam tubuh dengan jumlah melebihi batas normal (hiperurisemia) akan bersifat
sebagai prooksidan sehingga dapat menstimulasi terjadinya aterosklerosis dan
gangguan pada pembuluh darah. Peningkatan kadar asam urat sering dihubungkan
dengan intoleransi glukosa, hipertensi dan dislipidemia, sekelompok gangguan
metabolik dan hemodinamik yang dikarakterisasi dan disebut sebagai sindrom
metabolik (Hayden dan Tyagi 2004).
Penelitian yang dilakukan oleh Conen et al. (2004) menunjukkan bahwa
prevalensi hiperurisemia di negara-negara berkembang sangat sering. Indonesia
merupakan salah satu negara berkembang, oleh karenanya diperlukan perhatian
khusus untuk menanggulangi hiperurisemia. Satu survey epidemiologik yang
dilakukan di Bandungan, Jawa Tengah atas kerjasama WHO COPCORD terhadap
4 683 sampel berusia antara 15 - 45 tahun didapatkan bahwa prevalensi
hiperurisemia sebesar 24.3 % pada laki-laki dan 11.7 % pada wanita
(Purwaningsih 2010).
Tradisi mengonsumsi tumbuhan obat atau rempah dalam bentuk ramuan
jamu tradisional telah dikenal secara luas oleh masyarakat Indonesia. Jamu
merupakan obat tradisional Indonesia yang dipakai sejak dahulu dan sudah
terbukti khasiatnya. Potensi alam Indonesia pun amat besar dengan
keanekaragaman etnobotani (tanaman obat) yang dimiliki. Laporan Menteri
Kesehatan menyatakan bahwa Indonesia memiliki lebih kurang 7 000 spesies
tanaman obat, 1 000 diantaranya telah digunakan untuk pengobatan dan mengatasi
masalah kesehatan (Depkes 2010).
Pangan fungsional menurut BPOM (2005) adalah pangan yang secara
alamiah atau yang telah melalui proses, mengandung satu atau lebih senyawa
yang berdasarkan kajian-kajian dianggap mempunyai fungsi-fungsi fisiologis
tertentu yang bermanfaat bagi kesehatan. Pangan fungsional mempunyai
karakteristik sebagai makanan yaitu karakteristik sensori, baik warna, tekstur, dan
citarasanya, serta mengandung zat gizi disamping mempunyai nilai fisiologis bagi
tubuh. Salah satu fungsi fisiologis yang dapat dikembangkan dalam pembuatan
pangan fungsional adalah pencegahan dan penanggulangan penyakit, termasuk
terhadap penyakit hiperurisemia.
Fenomena menunjukkan bahwa semakin banyak konsumen sadar akan
pentingnya kesehatan, menempatkan produk pangan fungsional menjadi tren
pangan masa kini (Hariyadi 2006). Tren minuman fungsional sedang diminati

2

oleh konsumen karena dipercaya berkhasiat bagi kesehatan. Sebagian besar
minuman fungsional tersebut terbuat dari kombinasi rempah-rempah tradisional.
Penelitian ini akan diujicobakan suatu formulasi minuman fungsional
berbasis pegagan yang digabungkan dengan tanaman kumis kucing, jahe, dan
kayu manis. Pegagan (Centella asiatica) yang berfungsi sebagai penghambat ACE
I dan diuretik; kumis kucing (Orthosiphon aristatus) berfungsi sebagai anti
hiperglikemik dan diuretik; kayu manis (Cinnamomum burmannii) berfungsi
sebagai antioksidan, memperbaiki kolesterol, dan memberi citarasa pada
minuman; dan jahe (Zingiber officinale) berfungsi sebagai antioksidan dan
inhibitor cox2 yang berpotensi sebagai antiinflamasi, menanggulangi inflamasi,
dan memberikan citarasa pada minuman. Kombinasi dari keempat tanaman ini
diharapkan akan diperoleh satu formula minuman fungsional berbasis pegagan
yang dapat berpotensi sebagai penurun asam urat darah dalam mencegah dan
menanggulangi hiperurisemia.
Metode Mixture Experiment (ME) digunakan untuk mengoptimasi formula
minuman dalam penelitian ini. ME merupakan kumpulan dari teknik matematika
dan statistika yang berguna untuk permodelan dan analisa masalah suatu respon
yang dipengaruhi oleh beberapa variabel dan tujuannya adalah mengoptimalkan
respon tersebut (Montgomery 2002). Variabel respon yang dipilih dalam
penelitian ini adalah total fenol dan antioksidan.
Fenol merupakan zat yang memiliki cincin aromatik yang berikatan dengan
gugus hidroksil. Senyawa fenolik memiliki aktivitas antioksidan karena
kemampuannya mendonorkan atom hidrogen dari gugus hidroksilnya kepada
senyawa radikal (Apak et al. 2007). Flavonoid merupakan salah satu golongan
fenol alam yang terbesar. Hasil penelitian Iswantini dan Darusman (2003)
menunjukkan peran ekstrak kasar flavonoid herba memiliki daya inhibisi xantin
oksidase terkuat bila dibandingkan dengan produk jamu komersial yang beredar di
pasaran. Hal ini sesuai dengan referensi dari Cos (1998) yang menyatakan bahwa
ekstrak kasar herba yang mengandung komponen flavonoid salah satunya, dapat
menghambat enzim xantin oksidase.
Senyawa antioksidan adalah senyawa yang dapat menetralkan radikal bebas
atau suatu bahan yang berfungsi mencegah sistem biologi tubuh dari efek yang
merugikan yang timbul dari proses ataupun reaksi yang menyebabkan oksidasi
berlebihan (Hariyatmi 2004). Aktivitas antioksidan pada minuman salah satunya
dapat berasal dari senyawa fitokimia pada bahan minuman. Salah satu senyawa
yang diduga berperan sebagai antioksidan yaitu senyawa fenolik. Pada minuman,
salah satu kualitas penting yaitu aktivitas antioksidan. Nilai aktivitas antioksidan
minuman diharapkan tidak kurang dari 600 ppm AEAC (Mardhiyyah 2012).
Menurut Suherman (2009) dari Departemen Farmakologi Fakultas Kedokteran
Universitas Indonesia, sifat antioksidan dapat mengurangi terbentuknya asam urat
melalui penghambatan produksi enzim xantin oksidase, sehingga dengan adanya
antioksidan dalam minuman fungsional diharapkan dapat meningkatkan sifat
antihiperurisemia.
Xantin oksidase murupakan enzim yang berperan dalam katalisis basa purin
menjadi asam urat. Enzim ini terdapat pada hati dan otot dalam tubuh manusia.
Satu unit xantin oksidase dapat mengkonversi satu µmol substrat (xantin) menjadi
asam urat tiap satu menit pada pH7.5 dan suhu 25 oC (Umamaheswari 2009).
Xantin oksidase mampu mengoksidase hipoxantin menjadi xantin dan selanjutnya

3

menjadi asam urat. Dalam penelitian ini, akan dioptimasi kandungan total fenol
dan antioksidan suatu minuman fungsional, kemudian akan diprediksikan
besarnya kemampuan penghambatan aktivitas xantin oksidase untuk mengetahui
potensinya dalam menanggulangi hiperurisemia.
Perumusan Masalah
1. Terdapat bahan baku untuk pembuatan minuman fungsional antihiperurisemia
yang telah dioptimasi pada penelitian sebelumnya, dan belum difungsikan
secara optimum sebagai sediaan minuman.
2. Pencampuran ekstrak kering pegagan, kumis kucing, jahe, dan kayu manis
sebagai minuman fungsional antihiperurisemia merupakan hal baru sehingga
perlu optimasi yang sesuai untuk formulasi minuman supaya diperoleh efek
yang diinginkan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan suatu formula minuman
fungsional instan berbasis pegagan yang berpotensi sebagai antihiperurisemia
ditinjau dari parameter mutu total fenol dan antioksidan.

METODE
Penelitian dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap formulasi dan optimasi
minuman. Penelitian diawali dengan menentuan batas atas dan batas bawah
masing-masing ekstrak rempah (pegagan, kumis kucing, kayu manis) dengan
variabel respon cita rasa yang diujikan kepada panelis dalam sebuah focus group
discussion (FGD). Batas ini kemudian dijadikan acuan untuk menentukan
kombinasi masing-masing ekstrak rempah. Keempat ekstrak rempah ini kemudian
dicampurkan secara dry mixing dengan menambahkan pemanis.
Tiga formula yang dipilih diuji sifat organoleptiknya oleh panelis meliputi
pengujian hedonik untuk menilai tingkat kesukaan rasa, aroma, warna, dan overall.
Formula yang paling diterima dari segi organoleptiknya kemudian diuji
kemampuannya untuk menginhibisi enzim xantin oksidase.
Optimasi dilakukan terhadap 25 formula minuman menggunakan rancangan
Mixture Experiment (ME) desain historical data dengan bantuan software Design
Expert 7.0. Variabel respon yang digunakan adalah total fenol dan aktivitas
antioksidan. Hasil optimasi kemudian dibandingkan dengan formula minuman
yang telah diketahui nilai inhibisi xantin oksidasenya, sehingga nilai inhibisi
untuk formula teroptimasi dapat diprediksikan.

4

Formulasi
Awal

• Penentuan batas atas dan bawah masing-masing
ekstrak melalui FGD
• Penentuan kombinasi ekstrak pegagan, kumis
kucing, jahe, dan kayu manis
• Dry mixing untuk pembuatan minuman
• Analisis organoleptik
• Analisis aktivitas inhibisi xantin oksidase

Optimasi
Formula

• Optimasi 25 formula dengan Mixture Experiment
desain Historical Data, DX-7.0 (Variabel respon:
total fenol dan aktivitas antioksidan)
• Prediksi nilai inhibisi xantin oksidase
Gambar 1 Tahapan penelitian

Bahan
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan minuman fungsional
berbasis pegagan adalah air mineral, ekstrak kering pegagan, kumis kucing, jahe,
dan kayu manis yang telah dioptimasi oleh Lubna (2014), pemanis aspartam,
asesulfam-K, dan sukralosa. Bahan-bahan yang digunakan untuk analisis adalah
air suling, folin-ciocalteau, Na2CO3, asam galat, methanol, radikal bebas stabil
DPPH (1-1-diphenyl-2-picryl hydrazyl), buffer asetat, NaOH, HCl, asam askorbat,
larutan substrat xantin, buffer kalium fosfat, enzim xantin oksidase, HCl, dan
allopurinol.
Alat
Alat yang digunakan untuk formulasi minuman diantaranya neraca, sendok,
dan plastik bertutup. Botol besar, gelas sloki, dan sendok kecil dibutuhkan untuk
uji organoleptik. Alat-alat yang digunakan untuk analisis adalah aluminium foil,
neraca analitik, piala gelas, gelas ukur, pipet volumetrik, pipet mikro, tabung
reaksi, vortex, inkubator, kuvet, dan spektrofotometer.
Prosedur Penelitian
Pembuatan Ekstrak Kering Pegagan, Kumis Kucing, Jahe, dan Kayu Manis
Pembuatan ekstrak kering pegagan, kumis kucing, jahe, dan kayu manis,
masing-masing menggunakan cara ekstraksi dan pengeringan yang telah
dioptimasi oleh Lubna (2014) (lampiran 1-4).
Pencampuran Kering (Firiera 2013; Saputra 2013)
Pencampuran kering didasarkan pada wawancara langsung kepada expert
Departemen Research and Development (R&D) dari PT Nutrifood Indonesia dan
PT Indofarma, Tbk. mengenai pencampuran serbuk kering skala laboratorium,
pencampuran dilakukan dengan mencampurkan masing-masing ekstrak yang telah
ditimbang bobotnya dalam sebuah kantung plastik yang tertutup, kemudian
dihomogenkan.

5

Pembuatan Minuman Fungsional
Minuman dibuat dengan melarutkan campuran kombinasi ekstrak yang
telah ditentukan ke dalam 200 ml air mineral (pada suhu ruang), kemudian diaduk
sampai homogen.
Prosedur Analisis
Focus Group Discussion (FGD)
FGD dilakukan terhadap lima orang peserta untuk menilai ambang batas
bawah dan atas penerimaan citarasa masing-masing ekstrak. Sampel dibuat dalam
berbagai konsentrasi. Peserta menilai batas bawah yang merupakan konsentrasi
sampel sudah dapat dideteksi rasanya dan batas atas merupakan konsentrasi
sampel paling tinggi yang dapat diterima karakteristik rasanya oleh indra pencicip
manusia.
Analisis Organoleptik Metode Skala Hedonik (Meilgaard et al. 1999)
Analisis organoleptik dilakukan dengan skala kesukaan atau hedonik
terhadap formula minuman yang telah dibuat. Dalam uji ini panelis diminta
mencicipi sampel dan diantara masing-masing pencicipan sampel diharuskan
mengkonsumsi air minum sebagai penetral, kemudian panelis diminta untuk
memberikan penilaian tingkat kesukaannya terhadap warna, aroma, dan rasa
sampel menggunakan tujuh tingkat skala hedonik (dimulai dari amat sangat tidak
suka (=1) sampai amat sangat suka (=9)).
Analisis Aktivitas Inhibisi Xantin Oksidase secara In vitro (Owen dan Johns
1999 dengan modifikasi)
Uji daya inhibisi xantin oksidase mengacu pada penelitian Owen and
Johns (1999) dengan modifikasi. Uji dilakukan dengan mengukur aktivitas enzim
xantin oksidase dengan xantin sebagai substrat pada spektrofotometri. Larutan
xantin (0.15 mM) dilarutkan pada buffer fosfat pH 7.8. Enzim xantin oksidase
dipersiapkan dengan melarutkan ke dalam larutan buffer fosfat hingga didapat
konsentrasi 0.1 unit/mL. Reaksi diawali dengan memasukkan sampel, buffer dan
substrat xantin pada tabung reaksi. Dilakukan pra-inkubasi selama 10 menit.
Setelah itu ditambahkan enzim xantin oksidase sebelum diinkubasi pada suhu
30 oC selama 30 menit. Reaksi dihentikan menggunakan 1 mL larutan HCl 1N.
Kontrol untuk masing-masing sampel juga dibuat seperti pembuatan sampel tetapi
tanpa menggunakan enzim. Pengukuran aktivitas xantin menggunakan
spektrofotometri pada panjang gelombang 281.5 nm. Daya hambat enzim xantin
oksidase dihitung menggunakan (1 – B/A) x 100, dengan A adalah perubahan
absorbansi blanko dan B adalah perubahan absorbansi sampel. Pada setiap analisis
dibuat kontrol positif allupurinol sebagai pembanding.
Analisis Total Fenol (Strycharz dan Shetty 2002)
Pengukuran total fenol dilakukan dengan Folin-Ciocalceau menggunakan
asam galat sebagai standar. Pengukuran dilakukan dengan cara melihat
kemampuan reduksi dari komponen fenol dibandingkan standar. Larutan standar
dibuat dengan melarutkan 10, 25, 50, 75, 100, 125, dan 150 ppm asam galat dalam
air suling. Larutan reagen dibuat dengan mencampurkan reagen folin-ciocalteau

6

50 ml dengan air suling 50 ml. Larutan Na2CO3 dibuat dengan melarutkan 5 g
Na2CO3 dalam 100 ml air suling. Larutan standar atau sampel sebanyak 1 ml
dilarutkan dalam 5 ml air suling dan 0.5 ml larutan reagen. Setelah itu, larutan
didiamkan selama 5 menit dalam ruang gelap kemudian ditambahkan 1 ml larutan
Na2CO3 dan diinkubasi kembali dalam ruang gelap selama 1 jam. Setelah inkubasi,
larutan divorteks dan diukur absorbansinya pada 725 nm.
Analisis Antioksidan Metode DPPH (Kubo et al. 2002; Molyneux 2004)
Pengukuran aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode radikal bebas
DPPH, menggunakan asam askorbat sebagai standar pembanding. Tahap-tahap
yang dilakukan meliputi pencampuran 2 ml larutan buffer asetat (pH 5.5), 3.75 ml
methanol, dan 200 μl larutan DPPH 13 mM dalam methanol, kemudian divortex.
50 μl larutan sampel atau larutan standar antioksidan ditambahkan ke dalam
tabung lalu diinkubasi pada suhu 37oC selama 30 menit. Absorbansi sampel
diukur dengan spektrofotometer pada 517 nm.
Prosedur Analisis Data
Data hasil penelitian diolah menggunakan berbagai piranti lunak sesuai
tujuan masing-masing, yaitu:
One-way ANOVA dan Uji Lanjut Duncan pada Uji Rating Hedonik
Aroma, warna, rasa dan dan penerimaan secara overall diberikan nilai 1
(amat sangat tidak suka) sampai 9 (amat sangat suka) oleh panelis menurut tingkat
kesukaan mereka terhadap minuman. Hasil penilaian parameter masing-masing
formula dianalisis menggunakan metode one-way ANOVA dengan program SPSS
20 untuk mengetahui pengaruh kombinasi jumlah ekstrak terhadap parameter
yang diukur. Ada tidaknya perbedaan antara rerata parameter yang diukur
diketahui dengan melakukan uji lanjut Duncan.
T-Test pada Analisis Aktivitas Inhibisi Xantin Oksidase secara In Vitro
T-Test dilakukan pada selang kepercayaan 95% menggunakan program
SPSS Statistics 20. Perlakuan yang memiliki signifikansi p0.10), dan
memiliki nilai adjusted R-square dan predicted R-square yang hampir sama
(minimal berjarak 0.2) (Stat Ease 2005). Model-model pada setiap respon
dioptimasi dengan kondisi perlakuan (faktor) yaitu konsentrasi pegagan, kumis
kucing, jahe, dan kayu manis; sehingga diperoleh respon total fenol dan
antioksidan yang optimum.

7

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pemilihan bahan baku dalam penelitian berdasarkan terhadap kemampuan
tanaman dalam menginhibisi xantin oksidase, sebagai upaya dalam
penanggulangan hiperurisemia. Pegagan, kumis kucing, jahe, dan kayu manis
dipilih sebagai bahan dalam pembuatan minuman karena masing-masing memiliki
kemampuan yang mendukung terhadap fungsi yang diharapkan. Pencampuran
tanaman obat dan rempah dalam formulasi minuman dilakukan untuk memperoleh
suatu kombinasi aspek fisiologikal dengan aktivitas yang lebih tinggi
dibandingkan jika hanya digunakan secara terpisah/tunggal.
Pegagan dipilih menjadi bahan baku dalam pembuatan minuman
fungsional antihiperurisemia karena pegagan mengandung zat kimia yang
mendukung terhadap khasiat yang diinginkan. Menurut Barnes et al. (2002),
kandungan kimia pegagan terbagi menjadi beberapa golongan, yaitu asam amino,
flavonoid, terpenoid, dan minyak atsiri. Asam amino terdiri dari sejumlah besar
alanin dan serin, amino butirat, aspartat, glutamat, histidin, lisin, dan threonin;
sedangkan flavonoid terdiri atas kuersentin, kaempfrenol, dan bermacam-macam
glikosida. Terpenoid khususnya triterpenoid, yang ternyata merupakan kandungan
utama dalam pegagan, terdiri atas asiatikosida, sentelosida, madekasosida,
brahmosida dan brahminosida (glikosida saponin), asam asiatisentoik, asam
sentellik, asam sentoik, dan asam madekasat. Minyak atsiri yang ditemukan terdiri
atas berbagai macam terpenoid, termasuk β-caryophyllen, tran- β-farnecent, dan
germacrena D (seskuiterpen) yang merupakan komponen utama, dan α-pinene
dan β-pinene. Selain golongan-golongan tersebut, ada kandungan lain dalam
pegagan yaitu alkaloida hidrokatilina, valerian, beberapa asam lemak seperti
linoleat, lignosen, asam oleat, asam palmitat dan asam stearat, fitosterol seperti
kampesterol, sitosterol, dan stigmasterol, resin, juga tannin.
Pegagan berfungsi membersihkan darah, memperlancar peredaran darah,
peluruh kencing (diuretika), penurun panas (antipiretika), menghentikan
pendarahan (haemostatika), antibakteri, tonik, antiagregat platelet, antiinflamasi,
hipotensif, insektisida, antialergi, dan stimulan (Lasmadiwati et al. 2004). Ekstrak
kering pegagan teroptimasi memiliki total fenol sebesar 10 027.72 ppm GAE dan
antioksidan sebesar 36 866.67 ppm AEAC (Lubna 2014). Sifat dan khasiat
tersebut sangat mendukung bagi pegagan untuk digunakan sebagai basis dari
minuman antihiperurisemia.
Dalam rangka peningkatan aktivitas antihiperusemia, minuman
dikombinasikan dengan kumis kucing. Tanaman kumis kucing mempunyai
khasiat untuk penyakit yang berkaitan dengan saluran urin, hipertensi, reumatik,
diabetes mellitus, peradangan, dan kelainan mestruasi (Awale et al. 2003).
Ekstrak kering kumis kucing memiliki total fenol sebesar 22 272.28 ppm GAE
dan antioksidan 81 450 ppm AEAC (Lubna 2014). Hasil penelitian Indariani
(2011) menyebutkan bahwa daun kumis kucing mempunyai kandungan senyawa
fitokimia berupa alkaloid, flavonoid, tanin, saponin, triterpenoid, dan hidroquinon.
Penelitian yang dilakukan oleh Wijaya et al. (2011) menunjukkan bahwa
minuman fungsional yang diformulasi berbasis ekstrak daun kumis kucing
memiliki aktivitas antioksidan, meningkatkan penyerapan glukosa pada membran

8

diafragma mencit secara ex vivo serta memiliki aktivitas antihiperglikemik secara
in vivo pada mencit hiperglikemik yang diinduksi dengan streptozotocin.
Jahe dan kayu manis ditambahkan sebagai upaya untuk peningkatan cita
rasa, selain itu tanaman ini ternyata juga memiliki beberapa manfaat yang
mendukung terhadap peningkatan aktivitas antihiperurisemia. Hasil penelitian
Indariani (2011) menyebutkan bahwa jahe mempunyai kandungan senyawa
fitokimia berupa alkaloid, tanin, flavonoid, triterpenoid, dan hidroquinon.
Menurut Bhattarai et al. (2001), gingerol merupakan komponen aktif utama dalam
rimpang jahe segar dan teridentifikasi dalam bentuk [6]-gingerol, yang diketahui
memiliki efek farmakologis dan fisiologis, termasuk analgesik, antipiretik,
gastroprotektif, kardiotonik, aktivitas antihepatotoksik, dan memiliki efek
penghambatan dalam biosintesis prostalglandin. Menurut Jitoe et al. (1992), jahe
memiliki kandungan senyawa aktif yang mampu berfungsi sebagai antioksidan.
Serbuk ekstrak jahe hasil optimasi Lubna (2014) memiliki total fenol 9 807.92
ppm GAE dan antioksidan 42 575 ppm AEAC. Penelitian Akhani et al. (2004)
dan Heimes et al. (2009), menyatakan bahwa kemampuan antidiabetik jahe
disebabkan oleh perannya pada reseptor serotonin (5-hidroksitriptamin (5-HT))
dalam pengendalian glikemik, dimana jahe memiliki aktivitas serotonin. Gingerol
dalam ekstrak jahe juga dapat meningkatkan sensitivitas insulin terhadap glukosa
sehingga memperbaiki keadaan hiperglikemia. Hal ini mendukung terhadap
khasiat produk karena hiperglikemia merupakan gejala yang juga sering diderita
oleh pasien hiperurisemia.
Menurut Rismunandar dan Paimin (2001), kulit kayu manis kering yang
bermutu baik pada umumnya mengandung minyak atsiri, pati, getah, resin, fixed
oil, tannin, selulosa, zat warna, kalium oksalat, dan mineral. Hasil optimasi oleh
Lubna (2014) menyatakan bahwa kandungan total fenol ekstrak kering kayu
manis sebesar 22 940.59 ppm GAE dan antioksidan sebesar 65 200 ppm AEAC.
Kayu manis dapat berperan sebagai antioksidan karena mengandung senyawa
mengandung senyawa tanin dan eugenol (King 2000). Kemampuan mereduksi
asam urat pada kayu manis adalah karena adanya senyawa sinamaldehida yang
memiliki kemampuan aktivitas inhibisi enzim xantin oksidase (Wang et al. 2008).
Penentuan Konsentrasi Minimum dan Maksimum Ekstrak Tunggal untuk
Formulasi Minuman
Penentuan konsentrasi minimum dan maksimum ekstrak pegagan, kumis
kucing, jahe, dan pegagan dilakukan dengan Focus Group Discussion (FGD).
Berdasarkan hasil FGD, diperoleh konsentrasi ekstrak pegagan yang digunakan
dalam minuman sebanyak a - b % w/v. Penetapan jumah ini berdasarkan asumsi
bahwa pegagan merupakan bahan utama dalam pembuatan minuman, dan pada
konsentrasi tersebut rasa yang dihasilkan masih dapat diterima secara sensori.
Pegagan berasa manis dan bersifat mendinginkan (Lasmadiwati et al. 2004),
sehingga cocok digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan minuman.
Konsentrasi ekstrak kumis kucing yang digunakan dalam minuman
sebanyak c - d % w/v. Penetapan konsentrasi ekstrak kumis kucing berdasarkan
pada kandungan total fenol dan aktivitas antioksidannya yang cukup besar. Rasa
pahit timbul pada konsentrasi lebih dari d % w/v dan dikhawatirkan akan

9

menurunkan cita rasa minuman, sehingga konsentrasi d % w/v ditetapkan sebagai
konsentrasi maksimum.
Jahe digunakan dalam konsentrasi e - f % w/v. Jahe memiliki sifat sensori
yang cukup kuat dan pedas karena mengandung minyak atsiri 0.25 - 3.3%, yang
terdiri dari zingiberens, kurkumin, dan philandren. Rimpang jahe juga
mengandung oleoresin sebanyak 4.3 - 6.0% yang terdiri dari gingerols dan
shogaols yang menimbulkan rasa pedas (Sutarno et al. 1999). Konsentrasi jahe
lebih besar dari f % w/v memberikan rasa pedas yang sangat kuat sehingga
ditetapkan sebagai batas maksimum.
Kayu manis digunakan dalam konsentrasi g - h % w/v. Penetapan jumlah
konsentrasi kayu manis berdasarkan pada sifat sensori kayu manis yang dapat
memberikan aroma manis. Komponen utama flavor dalam kayu manis adalah
sinamaldehid sedangkan komponen minor flavornya adalah kumarin yang penting
untuk memberi ciri khas flavor alami kayu manis (Ho et al. 1992).
Tabel 1 Penentuan konsentrasi maksimum dan minimum ekstrak dalam minuman

Nama bahan
Pegagan
Kumis kucing
Jahe
Kayu manis

Konsentrasi minimum
(% w/v)
a
c
e
g

Konsentrasi maksimum
(% w/v)
b
d
f
h

Keterangan: data disamarkan

Merujuk pada hasil di atas maka ditetapkan 3 formula untuk diujikan tingkat
kesukaannya oleh panelis, formula yang digunakan adalah:
Tabel 2 Tiga formula minuman yang dipilih

Formula
I
II
III

Konsentrasi (% w/v)
Kumis
Kayu
Pegagan
Jahe
Kucing
Manis
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*

*) Keterangan: data disamarkan

Penilaian Sensori Minuman dengan Uji Rating Hedonik
Menurut Kemp et al. (2009), uji penerimaan memberikan indikasi berapa
besarnya penerimaan terhadap suatu produk. Metode paling populer dalam uji
penerimaan adalah rating hedonik. Uji hedonik atau kesukaan dilakukan untuk
memilih satu produk di antara produk lain secara langsung. Skala hedonik
kemudian digunakan untuk menunjukkan tingkat kesukaan atau ketidaksukaan
terhadap suatu produk. Pada uji rating hedonik, panelis diminta untuk menilai
atribut sensori tertentu produk (rasa, warna, dan aroma) dan keseluruhan sifat
sensori produk berdasarkan tingkat kesukaannya. Persyaratan jumlah minimum
panelis untuk uji rating hedonik menurut American Standard Testing Method
(ASTM) adalah 70 panelis tidak terlatih (Adawiyah dan Waysima 2009).

10

Formula yang dipilih dalam penelitian ini diujikan tingkat kesukaannya oleh
75 orang panelis. Ketiga formula diuji sensorinya dengan sebelumnya
ditambahkan pemanis aspartam 0.0425 gram/100 ml, asesulfam-K 0.0157
gram/100 ml, dan sukralosa 0.0053 gram/100 ml (Febriyani 2012). Hasil uji
organoleptik dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Hasil uji organoleptik*
Formula
Warna
F1
5.85
F2
6.25
F3
6.01
Keterangan Tidak berbeda
nyata

Variabel Respon
Aroma
Rasa
5.85
4.39
6.25
5.08
6.01
5.00
Tidak berbeda F1 berbeda nyata
nyata
dengan F2 dan F3

Overall
5.17
5.35
5.31
Tidak berbeda
nyata

*Pengolahan data dengan software SPSS 20, taraf kepercayaan 95%

Hasil uji hedonik untuk parameter warna dan aroma ketiga formula
minuman tersebut tidak berbeda nyata. Parameter aroma menunjukkan tingkat
penerimaan dari netral hingga suka, sedangkan parameter warna menunjukkan
tingkat penerimaan agak suka hingga suka. Sensori ketiga formula minuman
secara keseluruhan (overall) tidak berbeda nyata dengan tingkat penerimaan netral
hingga agak suka.
F1 memiliki rasa yang berbeda nyata dengan F2 dan F3. F2 dan F3 lebih
disukai dengan tingkat penerimaan netral hingga agak suka, dibandingkan F1
yang memiliki tingkat penerimaan agak tidak suka sampai netral. Hal ini
disebabkan karena rasa pahit pada F1 cukup kuat (berdasarkan pendapat beberapa
panelis). Hal ini dimungkinkan karena jahe ditambahkan terlalu sedikit sehingga
tidak mampu menutupi cita rasa pahit dari komponen lain. Telah diketahui bahwa
jahe merupakan salah satu rempah-rempah yang digunakan dalam meningkatkan
aroma dan cita rasa suatu bahan pangan (Antara dan Wartini 2013). Kemungkinan
lain adalah hasil FGD yang tidak terlalu mewakili terhadap penerimaan cita rasa
oleh panelis. Hal ini disebabkan oleh pemilihan peserta FGD yang tidak melalui
proses sceening dan evaluasi preference sehingga kemungkinan peserta yang
mengikuti FGD berasal dari populasi yang homogen (memiliki kecenderungan
tingkat penerimaan cita rasa yang sama), sehingga hasilnya kurang mewakili
keseluruhan tingkat penerimaan oleh panelis. F2 dan F3 dipilih karena memiliki
rasa yang lebih baik dibandingkan F1, untuk selanjutnya dilakukan pengujian
inhibisi xantin oksidase.
Aktivitas Inhibisi Xantin Oksidase
Enzim penting yang berperan dalam sintesis asam urat adalah xantin
oksidase yang sangat aktif bekerja dalam hati, usus halus, dan ginjal. Tanpa
bantuan enzim ini asam urat tidak dapat terbentuk (Martin et al. 1984).
Pengukuran inhibisi xantin oksidase didasarkan atas adanya penghambatan
aktivitas xantin oksidase untuk merubah substrat menjadi produk asam urat.
Semakin efektif suatu bahan menghambat aktivitas enzim, maka asam urat yang
terbentuk akan semakin sedikit. Asam urat ini yang akan diukur serapannya oleh
spektrofotometer.

11

Tabel 4 Hasil pengukuran inhibisi xantin oksidase

Pengenceran

Inhibisi F2
(%)
5
65.91
5
61.36
Rata-rata
63.64
Kontrol positif allupurinol 50 ppm

Inhibisi F3
(%)
80.68
82.95
81.82
84.07

Pengukuran dilakukan pada pengenceran 5x karena pada konsentrasi awal
warna minuman terlalu pekat sehingga tidak terbaca saat pengukuran serapan oleh
spektrofotometer. Hasil menunjukkan bahwa F2 memberikan nilai inhibisi lebih
besar yaitu 81.82% dibandingkan F3 yang memberikan nilai inhibisi 63.64%.
Berdasarkan T-test kedua formula terhadap inhibisi xantin oksidase pada taraf
kepercayaan 95% diperoleh hasil bahwa F2 dan F3 tidak berbeda nyata dengan
kontrol.
Kontrol yang digunakan adalah standar allupurinol. Allupurinol merupakan
obat antihiperurisemia yang beredar dipasaran dengan kemampuan inhibisi enzim
xantin oksidase. Hasil pengujian menunjukkan kemampuan inhibisi xantin
oksidase oleh allupurinol sebesar 84.07 % pada konsentrasi 50 ppm.
Optimasi Formula Minuman Menggunakan Software Design Expert 7.0
Optimasi adalah suatu pendekatan normatif untuk mengidentifikasikan
penyelesaian terbaik dalam pengambilan keputusan suatu permasalahan. Menurut
Rusviani (2007), optimasi pada salah satu aspek atau seluruh aspek produk adalah
tujuan dalam pengembangan produk. Dalam penelitian ini dilakukan optimasi
terhadap 25 formula minuman, dengan batas minimum dan maksimum masingmasing ekstrak diperoleh melalui FGD. Dua puluh lima formula masing-masing
diujikan kadar total fenol dan aktivitas antioksidannya.
Data respon yang diperoleh diolah dengan menggunakan metode Mixture
Experiment (ME) desain Historical Data dengan batuan software DX-7.0. Desain
Historical Data merupakan rangkaian data numerik atau kategorik yang penting
yang diambil dari data yang telah ada dan dioptimasi. Program ini memberikan
kemudahan pada pengolahan data yang telah ada. Kelebihan dari metode ini
adalah dapat menganalisis kumpulan data yang telah diperoleh untuk
mendapatkan suatu permodelan dari masing-masing faktor untuk memperoleh
nilai respon yang optimum. Dibandingan dengan desain ME yang lain, bila
menggunakan Simplex Lattice atau D-Optimal untuk optimasi hanya dilakukan 20
perlakuan. Diharapkan dengan adanya 25 pelakuan dapat diperoleh data yang
lebih akurat.
Analisis Respon Total Fenol
Hasil optimasi menunjukkan hasil bahwa untuk respon total fenol memiliki
model cubic modified. Hasil analisis ragam (ANOVA) dengan taraf kepercayaan
95% pada lampiran 15 menunjukkan bahwa model yang didapatkan signifikan
dengan nilai p “prob.F” lebih kecil dari 0.05 (0.0007). Lack of fit F-value sebesar
3.46 dengan nilai p “prob.F” lebih besar dari 0.05 (0.0994) yang menunjukkan
bahwa lack of fit tidak signifikan relatif terhadap pure error. Nilai lack of fit yang

12

tidak signifikan merupakan syarat untuk model yang baik. Hal ini menunjukkan
adanya kesesuaian data respon total fenol dengan model.
Besarnya nilai predicted R-squared dan adjusted R-squared secara berturutturut adalah 0.9268 dan 0.8244 yang menunjukkan bahwa data-data yang
diprediksikan dan data-data aktual untuk respon total fenol tercakup ke dalam
model sebesar 92.68% dan 82.44%. Nilai predicted R-squared yang dihasilkan
mendukung nilai adjusted R-squared yang dihasilkan karena selisih keduanya
lebih kecil dari 0.2.
Nilai Adequate Precision yang dihasilkan adalah 10.872. Nilai ini mengukur
jarak relatif respon yang diprediksi terhadap kemungkinan error atau dengan kata
lain sebagai sinyal dari noise ratio. Nilai yang disyaratkan untuk model yang baik
ialah 4 atau lebih. Nilai Adequate Precision yang lebih besar dari 4
mengindikasikan sinyal yang memadai sehingga model ini dapat digunakan
sebagai pedoman design space.
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, model yang dihasilkan
memenuhi syarat sebagai model yang baik sehingga diharapkan dapat
memberikan prediksi yang baik. Persamaan polinomial untuk respon total fenol
adalah sebagai berikut:
Total Fenol= − 19.84 *A + 4713.83 *B − 3.388E+005 *C − 1591.25 *D +
6.291E+005 *A*C + 6.999E+005 *B*C − 2.042E+005 *B*D +
6.932E+005 *C*D − 8.784E+005 *A*B*C + 4.509E+005 *A*B*D
− 9.256E+005 *A*C*D − 3.593E+005 *B*C*D − 2.632E+005
*A*C*(A-C) − 3.874E+005 *B*C*(B-C) – 1.078E+005 *C*D*(CD)
Keterangan: A = konsentrasi ekstrak kering pegagan, B = konsentrasi ekstrak
kering kumis kucing, C= konsentrasi ekstrak kering jahe, D =
konsentrasi ekstrak kering kayu manis (dalam bentuk rasio;
A+B+C+D=1)
Total fenol akan meningkat seiring peningkatan komponen tertentu yang
ditandai dengan konstanta positif dan akan mengalami penurunan seiring dengan
peningkatan komponen tertentu yang ditandai dengan konstanta negatif.
Berdasarkan persamaan tersebut terlihat bahwa hanya kumis kucing yang
memberikan nilai positif terhadap kenaikan total fenol. Adanya interaksi antar
masing-masing ekstrak juga dapat meningkatkan dan menurunkan total fenol.

Gambar 2 Grafik pengaruh penambahan ekstrak terhadap respon total fenol

13

Analisis Respon Antioksidan
Hasil ANOVA dengan taraf kepercayaan 95% untuk respon antioksidan
data dilihat pada lampiran 16. Nilai lack of fit yang diperoleh adalah sebesar
0.9255 yang menunjukkan bahwa lack of fit tidak signifikan relatif terhadap pure
error karena nilainya lebih besar daripada 0.05. nilai lack of fit yang tidak
signifikan adalah syarat untuk model yang baik. Nilai predicted R-squared yang
dihasilkan bernilai negatif, yaitu -0.0851. Nilai predicted R-squared yang negatif
menunjukkan bahwa overall mean memberikan prediksi lebih baik bagi respon
antioksidan. Hasil ini diperoleh karena batas minimum dan maksimum yang
ditetapkan terlalu sempit untuk variabel antioksidan sehingga perubahan
konsentrasi antarkomponen tidak secara jelas terlihat, namun hasil antioksidan
yang cukup tinggi (di atas 600 ppm AEAC) sudah menunjukkan hasil yang sudah
sesuai target. Model yang dihasilkan untuk respon antioksidan berdasarkan nilai
mean sehingga didapatkan persamaan:
Antioksidan = +39 611.65600

Gambar 3 Grafik pengaruh penambahan ekstrak terhadap respon antioksidan
Tabel 5 Rangkuman analisis model respon total fenol dan antioksidan
Model
Nilai
Kriteria
Keterangan
Acuan
Total Fenol
Antioksidan
Model p “prob>F”
0.05
0.0994
0.9255
Tidak signifikan
Predicted R- squared
~1.000
0.9268
-0.0851
Adjusted R- squared
~1.000
0.8244
0.0000
Selisih Predicted R- Maks.
0.1024
0.0851
squared dan Adjusted 0.2
R- squared
Adequate Precision
≥4
10.872
Bentuk model
Kubik
Linear
termodifikasi

Proses optimasi dilakukan untuk mendapatkan formula optimal dengan
menggunakan respon-respon yang telah diambil datanya. Formula yang paling
optimal dipilih berdasarkan nilai desirability yang paling mendekati satu. Berikut
ini komponen yang dioptimasi, nilai target, batas, dan importance pada tahapan
optimasi formula dengan menggunakan program DX-7.0 yang ditunjukan pada
Tabel 6.

14

Tabel 6 Komponen dan respon yang dioptimasi, target, batas, dan importance pada
tahapan optimasi formula
Komponen dan
Target
Batas Bawah
Batas Atas
Importance
Respon
Pegagan
In range
*
*
3 (+++)
Kumis Kucing
In range
*
*
3 (+++)
Jahe
In range
*
*
3 (+++)
Kayu Manis
In range
*
*
3 (+++)
Total Fenol
Maximize 1 057.43 ppm GAE
2 220.79 ppm GAE
3 (+++)
Antioksidan
In range 30 408.3 ppm AEAC 65 491.7 ppm AEAC
3 (+++)
*) Keterangan: data disamarkan

Seluruh komponen yang digunakan pada penelitian diberi target in range
karena hasil yang diharapkan adalah formula optimal dari komposisi masingmasing ekstrak yang sesuai dengan batas maksimum dan minimum yang telah
ditetapkan dalam FGD. Total fenol ditargetkan maksimum karena senyawa fenol
mempunyai kecenderungan untuk mengikat protein yang dapat mengganggu
proses metabolisme (Poeloengan 2010), sehingga diprediksikan bahwa semakin
tinggi total fenol dalam minuman akan semakin meningkatkan nilai inhibisi xantin
oksidase. Antioksidan ditargetkan in range karena nilai rata-rata antioksidan
dalam setiap formula minuman cukup tinggi kandungannya (di atas konsentrasi
yang diharapkan yaitu 600 ppm AEAC).
Hasil optimasi kombinasi ekstrak oleh program Design Expert 7.0
memberikan dua puluh solusi dengan rincian solusi terbaik dapat dilihat pada
Tabel 7. Desirability dari formula ini sebesar 1.000, yang menunjukkan bahwa
100 % harapan untuk mencapai nilai optimum pada kedua respon dapat dicapai
dengan formula tersebut.
Tabel 7 Hasil optimasi kombinasi ekstrak
Konsentrasi (x100%)
Total Fenol
Antioksidan
(ppm GAE)
(ppm AEAC)
Pegagan Kumis
Jahe
Kayu
Kucing
Manis
a
b
c
d
2 240.68
39 611.7

Desirability

1.000

Keterangan: data disamarkan

Point prediction merupakan tahap akhir dari optimasi formula ini. Tahap
ini menampilkan nilai prediksi terhadap nilai respon yang akan diberikan oleh
formula terpilih. Nilai confidence interval (CI) dan prediction interval (PI) juga
dapat dilihat pada tahap ini. CI merupakan interval peluang spesifik dari
masuknya parameter yang diperkirakan, dengan batasan pada kedua sisi (atas dan
bawah) (Howell 2008). PI menunjukkan rentang dari nilai individual yang
diperkirakan akan muncul (Stat Ease 2005). CI dan PI dalam penelitian ini
bernilai 95%. Model yang baik seharusnya menghasilkan nilai yang masuk ke
dalam rentang tersebut.
Respon
Total fenol
Antioksidan

Tabel 8 Prediksi pengambilan respon
Prediksi
95% CI low 95% CI high 95% PI low 95% PI high
2 240.68
2 027.30
2 454.06
1 909.91
2 571.45
39 611.7
36 732.51
42 490.80
24 930.84
54 292.47

15

F2 dan F3 yang telah diketahui nilai inhibisi xantin oksidasenya digunakan
untuk memprediksikan nilai inhibisi xantin oksidase formula hasil optimasi. Nilai
yang digunakan untuk membandingkan adalah total fenol karena hanya respon ini
yang memberikan permodelan polinomial kubik termodifikasi sehingga pengaruh
konsentrasi masing-masing komponen dapat dilihat secara jelas. Hasil yang
diperoleh setelah nilai komponen dimasukkan ke dalam permodelan adalah F2
dan F3 memiliki total fenol masing-masing 1 919.116 dan 2 070.295 ppm GAE.
Hasil ini masuk ke dalam interval PI untuk F2 dan CI untuk F3.
Owen dan Johns (1999) menyatakan bahwa flavonoid yang merupakan
salah satu golongan fenol alam yang terbesar memiliki efek utama sebagai
inhibitor xantin oksidase dan aktivitas antioksidan. Oleh karena itu, ada korelasi
positif antara peningkatan jumlah komponen fenol pada minuman dengan
aktivitas inhibisi xantin oksidase. Hal ini terbukti dari hasil F2 yang memliki total
fenol 1 919.116 ppm GAE memiliki aktivitas inhibisi xantin oksidase sebesar
63.64 % dan F3 yang memiliki tptal fenol 2 070.295 ppm GAE memiliki aktivitas
inhibisi xantin oksidase sebesar 81.82 %.
Total fenol formula optimum yang diperoleh adalah 2 240.68 ppm GAE.
Nilai ini berada di atas nilai total fenol F2 dan F3, sehingga perhitungan prediksi
nilai inhibisi xantin oksidase dicoba dilakukan dengan metode ekstrapolasi. Nilai
prediksi inhibisi xantin oksidase dari formula optimum yang diperoleh adalah
102.32% yang melebihi nilai maksimum inhibisi yang seharusnya (100 %), oleh
karena itu dalam hal ini inhibisi formula optimum yang diperoleh bisa dianggap
sebagai 100 % pada konsentrasi gabungan 100 000 ppm.
Metode ekstrapolasi digunakan dengan asumsi bahwa nilai total fenol
memiliki hubungan yang linear dengan aktivitas inhibisi xantin oksidase.
Peningkatan konsentrasi flavanoid dalam ekstrak dapat meningkatkan aktivitas
inhibisi xantin oksidase. Penelitian terhadap peningkatan ekstrak flavonoid
tempuyung dapat meningkatkan nilai inhibisi xantin oksidase secara linear dengan
nilai regresi 0.987, dan peningkatan ekstrak flavonoid meniran dapat
meningkatkan nilai inhibisi xantin oksidase secara linear dengan nilai regresi
0.971 (Wardani 2008).
Idealnya, dilakukan verifikasi terhadap hasil optimasi yang dikeluarkan
oleh program DX-7.0 ini untuk melakukan pembuktian terhadap prediksi dari nilai
respon. Namun, hasil prediksi dari program ini sudah dapat dikatakan akurat.
Didukung hasil yang diperoleh Kusumasari (2012) dalam optimasi formula
minuman effervescent fungsional berbasis kumis kucing, yang mana hasil
verifikasi responnya masuk ke dalam selang PI pada taraf kepercayaan 95%, dan
oleh peneliti lain diantaranya Herold (2007) dan Febriani (2012).

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Formula optimum yang diperoleh dari hasil optimasi menggunakan
rancangan Mixture Experiment desain Historical Data dengan bantuan software
Design Expert 7.0, menghasilkan formula optimum konsentrasi pegagan sebesar

16

a %, kumis kucing b %, jahe c %, kayu manis d %, dan menghasilkan nilai total
fenol 2 240.68 ppm GAE, antioksidan 39 611.7 ppm AEAC, dengan nilai
desirability 100%. Hasil perhitungan ekstrapolasi terhadap nilai total fenol untuk
mengetahui nilai inhibisi xantin oksidase formula optimal, menyatakan bahwa
minuman fungsional