Pengaruh Lama Perendaman dan Lama Penyangraian Terhadap Kandungan Antosianin dan Aktivitas Antioksidan Teh Beras Hitam.

i PENGARUH LAM

PENYANGRAIAN T AKTIVIT

JURUS FAK

i

AMA PERENDAMAN DALAM ASAM SITRAT RAIAN TERHADAP KANDUNGAN ANTOSIANI

VITAS ANTIOKSIDANTEH BERAS HITAM SKRIPSI

OLEH : Ni Made Rahayu NIM. 1111105039

Pembimbing Ir. Ni Made Yusa, M.Si I Wayan Rai Widarta, S.TP.,M.Si

JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN AKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANA 2016

i

RAT DAN ANIN DAN

ii

PENGARUH LAMA PERENDAMAN DALAM ASAM SITRAT DAN PENYANGRAIAN TERHADAP KANDUNGAN ANTOSIANIN DAN

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN TEH BERAS HITAM

SKRIPSI

SkripsiinidiajukansebagaisalahsatusyaratuntukmencapaigelasSarjanaTeknologiPertan ianpada Program StudiIlmudanTeknologiPanganUniversitasUdayana

OLEH :

NI MADE RAHAYU NIM : 1111105039

Pembimbing : Ir. Ni Made Yusa, M.Si I Wayan Rai Widarta, S.TP.,M.Si

BUKIT JIMBARAN 2016

iii

Ni Made Rahayu. NIM. 1111105039. The Effect Of Long Soaking In Citric Acid And Roasting On The Anthocyanin Content And Antioxidant Activity Of Black Rice Tea.Under the guidance of Ir. Ni MadeYusa, M.Si. as a adviser I and I WayanRaiWidarta, S.TP., M.Si. as a adviser II.

ABSTRACT

This study aims to determine the effect of soaking time with citric acid and long roasting on the content of anthocyanin, antioxidant activity and sensory black rice tea. This study used a completely randomized design with two factors, namely long soaking and roasting. Data were analyzed statistically by analisys of variance (ANOVA). The results showed that total anthocyanins , antioxidant activity and sensory characteristics of the best found in black rice tea with a soaking time 15 minutes and 10 minutes roasting is by anthocyanins content of 10.34 mg / mL , IC50 value of 13,63 % and sensory characteristics with panaelis preference level of the color, flavor , aroma , and overall acceptance ranged from ordinary to somewhat like. Keywords:black rice, antioxidants, anthocyanins, citric acid.

iv

Ni Made Rahayu. NIM. 1111105039.Pengaruh Lama Perendaman Dalam Asam SitratdanPenyangraianTerhadapKandunganAntosianindanAktivitasAntioksida nTehBerasHitam. DibawahbimbinganIr. Ni MadeYusa, M.Si. sebagaipembimbing I dan I WayanRaiWidarta, S.TP., M.Si. sebagaipembimbing II.

ABSTRAK

Penelitianinibertujuanuntukmengetahuipengaruh lama

perendamandenganasamsitratdan lama penyangraianterhadapkandunganantosianin,

aktivitasantioksidandansensoristeh beras

hitam.PenelitianinimenggunakanRancanganAcakKelompokpolafaktorialdenganduafa

ktoryaitu lama perendamandan lama penyangraian. Data

dianalisisstatistikdengananalisys of variance (ANOVA).

Hasilpenelitianmenunjukkanbahwa total antosianin,

aktivitasantioksidandankarakteristiksensoristerbaikterdapatdalamtehberashitamdenga n lama perendaman 15 menitdanpenyangraian 10 menityaitudengan kandungan total

antosianin sebesar 10,34 mg/mL, nilaiIC50 sebesar13,63

%dankarakteristiksensorisdengantingkatkesukaanpanaelisterhadapwarna, rasa, aroma, dan penerimaan keseluruhan berkisar antara biasahinggaagaksuka.

v

RINGKASAN

Berashitammerupakanvarietaslokal yang mengandungpigmen (terutamaantosianin) yang paling banyak, berbedadenganberasputihatauberaswarna

lain. Antosianinmerupakansalahsatujenisantioksidan yang

banyakterdapatpadaberashitam. Antosianinmerupakan

sub-tipesenyawaorganikdariflavonoid, danmerupakananggotakelompoksenyawa yang lebihbesaryaitupolifenol.Pembuatantehberashitammelaluibeberapaproses yang dapatmempengaruhikandunganantosianin yang terdapat di berashitamitusendiri. Selama proses pengolahan, berashitamakandisangraidengansuhupenyangraian yang cukuptinggi (>100oC). Pigmenantosianinsangatdipengaruhioleh pH dimanadalamsuatularutankestabilanstrukturnyabisaberwarnasampaitidakberwarna. Penurunan pH dapatmenggunakanasam, danasamsitratmerupakansalahsatuasam yang banyakdigunakan.

Tujuandaripenelitianiniadalahuntukmengetahuipengaruhpenambahanasamsitr atdan lama penyangraianterhadapkandunganantosianindanaktivitas antioksidantehberas hitam dan untuk mengetahui lama perendaman asam sitrat dan lama penyangraian yang terbaik yang dapat menghasilkan teh beras hitam dengan kandungan antosianin dan aktivitas antioksidan tertinggi.

PenelitianinimenggunakanRancanganAcakKelompok( RAK ) denganpolafaktorial. Faktorpertamaadalah lama perendaman (W) terdiridari 3

vi

tarafdanfaktorkeduaadalah lama penyangraian (P) yang terdiridariduataraf. Data yang diperolehdianalisisragamdandiujilanjutdenganmenggunakanuji Duncan.

Variabel yang diamatiadalahtotal antosianin (Lee, et al.,2005), aktivitasantioksidan (Somponget. al. 2011) dannilaisensoristerhadapwarna, rasa, aroma, danpenerimaankeseluruhan (Soekarto, 1985).

Hasilpenelitianmenunjukkanbahwa total antosianin,

aktivitasantioksidandankarakteristiksensoristerbaikterdapatdalamtehberashitamdenga n lama perendaman 15 menitdanpenyangraian 10 menityaitudengan kandungan total

antosianin sebesar 10,34 mg/mL, nilaiIC50 sebesar13,63

%dankarakteristiksensorisdengantingkatkesukaanpanaelisterhadapwarna, rasa, aroma, dan penerimaan keseluruhan berkisar antara biasahinggaagaksuka

viii

RIWAYAT HIDUP

Ni Made Rahayu, lahirpadatanggal 15 April 1993 di Denpasar, Bali. PenulisadalahanakkeduadariduabersaudaradaripasanganAlm. I Wayan Asa(Bapak) danNi NyomanSetiasih (Ibu).

Penulismemulaipendididkandasarpadatahun 1999 di SD 7 Jimbarandanluluspadatahun 2005. Penulismelanjutkanpendidikan di tahun yang samakesekolahlanjutanpertama di SMP 1 Kuta Selatan, lulus padatahun 2008. Kemudianmelanjutkanpendidikanke SMA 1 Kutapadatahun yang samadan lulus padatahun 2011.

PenulistercatatsebagaimahasiswaFakultasTeknologiPertanianUniversitasUday

anapadatahun 2011.

Selamamenjadimahasiswapenulispernahmenjabatsebagaipengurus HMJ (HimpunanMahasiswaJurusan) IlmudanTeknologiPanganperiode 2013-2014.

ix

KATA PENGANTAR

PujisyukurpenulispanjatkankepadaTuhan Yang MahaEsa,

karenaberkatrahmatdananugerah-Nya

penulisdapatmenyelesaiknskripsiinitepatpadawaktunya. Skripsi yang

berjudul“_{PengaruhPenambahanAsamSitratdan Lama}

PenyangraianTerhadapKandunganAntosianindanAktivitasAntioksidanTehBeras Hitam”_{disusunsebagaisalahsatusyaratuntukmeraihgelarSarjanaTeknologiPertanian di} FakultasTeknologiPertanianUniversitasUdayana.

Selesainyaskripsiinitidakterlepasdaribantuanberbagaipihakbaiksecaramorilma upunmateril, olehkarenaitupenulisinginmengucapkan rasa terimakasihkepada :

1. Ibu Ir. Ni MadeYusa, M.Si. selakupembimbing I dan Bapak I WayanRaiWidarta, S.TP., M.Si.selakupembimbing II yang telahmemberikanbimbingan, saran dan pengarahanselamapenelitiansertapenulisanskripsiini.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. I Made Sugitha, M.Sc.,

selakuKetuaJurusanIlmudanTeknologiPangan.

3. Bapak Dr. Ir. DewaGdeMayunPermana, M.S.,

x

4. Bapak dan Ibudosensertapegawai tata

usahaFakultasTeknologiPertanianUniversitasUdayana.

5. Ibu, kakak, sertakeluarga yang telahbanyakmemberikandukungandoa dan doronganmorilmaupunmaterilsehinggaskripsiinidapatterselesaikan.

6. Teman-teman agritechangkatan 2011, khususnyajurusanIlmu dan Teknologi Pangan yang telahmemberibantuan dan dukungannya.

Penulismenyadaribahwamasihbanyakterdapatkekurangandalampenulisan skripsiini. Denganrendahhatipenulissangatmengharapkansaran dan kritikdaripembacauntuklebihmenyempurnakanskripsiini.

Semogaskripsiinidapatbermanfaatkhsusnyabagiperkembanganbidangilmupengetahua n dan teknologi pangan di Indonesia.

BukitJimbaran, Januari2016

xi

DAFTAR ISI

JUDUL... i

LEMBAR PERSYARATAN... ii

ABSTRACT... iii

ABSTRAK... iv

LEMBAR PENGESAHAN... vii

RIWAYAT HIDUP... viii

KATA PENGANTAR... ix

DAFTAR ISI... xi

DAFTAR TABEL... xiv

DAFTAR GAMBAR... xv

DAFTAR LAMPIRAN... xvi

BAB I PENDAHULUAN... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusanmasalah... 3

1.3 Hipotesis... 3

1.3TujuanPenelitian ... 3

1.4ManfaatPenelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5

2.1 BerasHitam... 5

2.1.1 Kandungan dan Manfaat Beras Hitam... 7

xii

2.3Asam Sitrat... 10

2.4Penyangraian ... 11

BAB IIIMETODE PENELITIAN ... 13

3.1 TempatdanWaktuPenelitian ... 13

3.2Bahan dan Peralatan ... 13

3.3 RancanganPenelitian ... 13

3.4PelaksanaanPenelitian ... 14

3.5Variabel Yang Diamati ... 16

3.5.1 Total Antosianin... 16

3.5.2 AktivitasAntioksidan... 17

3.5.3 UjiSensoris ... 18

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN ... 20

4.1 Total Antosianin... 20

4.2 AktivitasAntioksidan ... 21

4.3 UjiSensoris ... 24

4.3.1 Warna ... 25

4.3.2 Aroma... 26

4.3.3 Rasa ... 26

4.3.4PenerimaanKeseluruhan... 27

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN ... 28

5.1 Kesimpulan ... 28

5.2 Saran... 28

DAFTAR PUSTAKA……… 29

xiii

DAFTAR TABEL

No. Judul Halaman

1. Skalanumerikujihedonikterhadapwarna, rasa, aroma

danpenerimaankeseluruhanteh beras hitam... 17

2. Nilai rata-rata hasilanalisis total antosianin ... 20

3. Nilai rata-rata hasilanalisisaktivitasantioksidan... 22

xiv

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Halaman

1.Beras hitam... 6

2. Struktur kimia antosianin... 8

3. Diagram alir proses pembuatanberasteh…_{... 15}

4. Diagram alir proses penyeduhan teh beras hitam... 16

xv

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul Halaman

1.Analisissidikragam total antosianin ... 32

2.Analisissidikragamaktivitasantioksidan... 35

3.Analisissidikragamujiwarna... 38

4.Analisissidikragamujirasa ... 41

5.Analisissidikragamujiaroma... 44

6.Analisissidikragamujipenerimaankeseluruhan... 47

1

I. PENDAHULUAN 1.1Latar belakang

Hasil pertanian yang merupakan makanan pokok bagi hampir seluruh orang di dunia adalah beras. Ada tiga jenis warna beras yaitu beras putih, beras merah dan beras hitam (Suryono, 2008). Kabupaten Tabanan terkenal memiliki minuman tradisional yang berbahan dasar beras yaitu “teh beras”.

Teh beras yang dikenal di Kabupaten Tabanan biasanya terbuat dari beras merah yang disangrai lalu direbus. Semakin berkembangnya ilmu pengetahuan, kini teh beras tidak hanya dibuat dari beras merah tetapi juga beras hitam. Beras hitam merupakan varietas lokal yang mengandung pigmen (terutama antosianin) yang paling banyak, berbeda dengan beras putih atau beras warna lain. Beras hitam memiliki rasa dan aroma yang baik dengan penampilan yang spesifik dan unik (Suryono, 2008). Beras hitam diketahui memiliki kandungan antosianin yang cukup tinggi dimana antosianin merupakan salah satu jenis antioksidan yang banyak terdapat pada beras hitam.

Keberadaan produk teh beras hitam ini sangat besar manfaatnya dan dapat dikembangkan menjadi industri rumah tangga. Berbagai manfaat positif dari antosianin yang terkandung pada teh beras hitam adalah untuk melindungi lambung dari kerusakan, menghambat sel tumor, meningkatkan kemampuan penglihatan mata, serta berfungsi sebagai senyawa anti-inflamasi yang melindungi otak dari kerusakan. Selain itu, beberapa studi juga menyebutkan bahwa senyawa tersebut mampu mencegah obesitas dan diabetes, meningkatkan kemampuan memori otak dan mencegah penyakit neurologis, serta menangkal radikal bebas dalam tubuh (Harborne, 1987). Ratnaningsih (2010) menyebutkan bahwa kandungan antosianin pada beras hitam yang diperoleh dari daerah Sleman dan Bantul berkisar antara 159,31-359,51 mg/100 g dan aktivitas antioksidan pemerangkapan DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil) sebesar 68,968-85,287%.

2

Pembuatan teh beras hitam melalui beberapa tahapan proses yang dapat mempengaruhi kandungan antosianin yang terdapat di beras hitam itu sendiri. Selama proses pengolahan, beras hitam disangrai dengan suhu penyangraian yang cukup tinggi (>100oC). Antosianin secara umum mempunyai stabilitas yang rendah pada pemanasan yang tinggi, yang mengakibatkan kestabilan dan ketahanan zat warna antosianin akan berubah dan mengakibatkan kerusakan (Walford, 1989). Proses penyangraian menyebabkan dinding sel bahan pangan melunak sehingga kemampuan menahan antosianin dalam bahan semakin menurun dan kehilangan asam akibat penguapan selama penyangraian menjadi lebih besar.

Pigmen antosianin selain dipengaruhi oleh suhu juga sangat dipengaruhi oleh pH dimana dalam suatu larutan kestabilan strukturnya bisa berwarna sampai tidak berwarna. Faktor pH ternyata tidak hanya mempengaruhi warna antosianin tetapi juga mempengaruhi stabilitasnya. Antosianin lebih stabil dalam larutan asam dibandingkan dalam larutan basa (Markakis, 1982). Penurunan pH dapat menggunakan asam, salah satu asam yang dapat digunakan untuk menurunkan pH adalah asam sitrat. Asam sitrat mudah larut dalam air, terurai dan melepaskan ion H+_{. Ion H}+ _{dalam bahan akan menyebabkan keasaman bahan} meningkat. Hasil penelitian Susanti (1998) menyebutkan bahwa penambahan asam sitrat sebesar 6% b/v pada beras merah sebelum disangrai dapat menurunkan pH hingga menjadi 3,58. Vargaz dan Lopez (2003) menjelaskan bahwa kebanyakan antosianin lebih stabil dan sangat berwarna pada pH < 4. Perendaman dengan larutan asam sitrat sebelum dilakukan proses penyangraian diharapkan dapat mempertahankan kandungan antosianin dan aktivitas antioksidan dari beras hitam.

1.2Rumusan Masalah

1. Apakah lama perendaman dengan asam sitrat dan lama penyangraian berpengaruh terhadap kandungan antosianin dan aktivitas antioksidan teh beras hitam?

3

2. Berapa lama perendaman dan lama penyangraian yang optimun yang dapat menghasilkan teh beras hitam dengan kandungan antosianin, aktivitas antioksidan dan karakteristik sensoris yang terbaik ?

1.3Hipotesis

1. Perendaman dengan asam sitrat dan penyangraian berpengaruh terhadap kandungan antosianin dan aktivitas antioksidan teh beras hitam.

2. Kombinasi waktu lama perendaman dengan asam sitrat dan lama penyangraian tertentu dapat menghasilkan teh beras hitam dengan kandungan antosianin dan aktivitas antioksidan terbaik.

1.4Tujuan Penelitian

1. Mengetahui pengaruh lama perendaman dengan asam sitrat dan penyangraian terhadap kandungan antosianin dan aktivitas antioksidan teh beras hitam.

2. Mengetahui lama perendaman dan penyangraian yang terbaik yang dapat menghasilkan kandungan antosianin, aktivitas antioksidan dan karakteristik sensoris terbaik.

1.5Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah kepada masyarakat luar tentang lama perendaman dengan asam sitrat dan lama penyangrain untuk mendapatkan teh beras hitam dengan kandungan antosianin dan aktivitas antioksidan yang baik serta memberikan informasi kepada para produsen teh beras hitam mengenai efektifitas lama perendaman dengan asam sitrat dan lama penyangraian pada kandungan antosianin

5

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1Beras Hitam

Beras hitam merupakan varietas lokal yang mengandung pigmen (terutama antosianin) paling baik, berbeda dengan beras putih atau beras warna lain. Beras hitam memiliki rasa dan aroma yang baik dengan penampilan yang spesifik dan unik. Bila dimasak, nasi beras hitam warnanya menjadi pekat dengan rasa dan aroma yang menggugah selera makan (Suardi dan Ridwan, 2009). Beras hitam dikenal oleh masyarakat dengan nama yang berbeda-beda. Penduduk di Solo mengenal beras ini dengan nama Beras Wulung, sedangkan di Cibeusi, Jawa Barat lebih dikenal dengan beras Gadog, di Sleman dikenal dengan beras Cempo Ireng atau beras Jlitheng, dan di Bantul dikenal sebagai beras Melik (Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, 2010).

Oki et al., (2001) dalam Narwidina (2009) mengatakan bahwa beras hitam (Oryza sativa L.indica) memiliki perikarp, aleuron dan endosperm yang berwarna merah-biru-ungu pekat, warna tersebut menunjukkan adanya kandungan antosianin. Beras hitam mempunyai kandungan serat pangan (dietary fiber) dan hemiselulosa masing-masing sebesar 7,5% dan 5,8%, sedangkan beras putih hanya sebesar 5,4% dan 2,2% Beras hitam berasal dari tanaman padi hitam. Oryza sativa L. adalah nama ilmiah padi. Menurut Tjitrosoepomo (2005), kedudukan taksonomi dari Oryza sativa adalah sebagai berikut:

Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledoneae Bangsa : Poales (Glumiflorae) Famili : Poaceae (Graminea) Marga : Oryza

6

Spesies : Oryza sativa L.indica

Gambar 1. Beras Hitam (Anonim., 2009 )

Kandungan antosianin pada beras hitam daerah Sleman dan Bantul yang berkisar antara 159,31-359,51 mg/100 g dan aktivitas antioksidan pemerangkapan DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil) sebesar 68,968-85,287% (Ratnaningsih, 2010). Penelitian juga dilakukan oleh Park et al., (2008) terhadap kandungan antosianin beras hitam (Heugjijubyeo) yang terdiri dari sianidin glukosida, peonidin glukosida, malvidin glukosida, pelagonidin 3-O-glukosida dan delfinidin 3-O-3-O-glukosida. Antosianin yang dominan adalah sianidin 3-3-O-glukosida (95%) dan peonidin 3-O-glukosida (5%).

Beras hitam di China sekarang berfungsi sebagai obat dan bahan pangan, kadar vitamin, mikroelemen dan asam amino dari beras hitam semuanya lebih tinggi daripada beras biasa. Pigmen beras hitam memiliki peran yang paling baik diantara beras dengan warna lainnya. Pigmen yang terdapat pada beras hitam juga kaya akan flavonoid dan kadarnya lima kali lipat lebih banyak daripada beras putih serta berperan sangat besar bagi pencegahan pengerasan pembuluh nadi. Beras hitam mengandung relatif banyak serat makanan (dietary fiber) (Suryono, 2008).

2.1.1 Kandungan dan Manfaat Beras Hitam

Beras hitam memiliki kandungan protein, vitamin dan mineral lebih tinggi dibanding dengan beras putih pada umumnya (Ichikawa et al., 2001). Beras hitam mengandung

7

sedikit protein, namun kandungan besinya tinggi yaitu 15,52 ppm, jauh lebih tinggi dibanding beras dari varietas IR64, Ciherang, Cisadane, Sintanur, Pandanwangi, dan Batang Gadis yang kandungan besinya berkisar antara 2,9-4,4 ppm. Zat besi dibutuhkan tubuh dalam pembentukan sel darah merah. Pengkayaan zat besi pada beras untuk mengatasi anemia yang dewasa ini digalakkan tampaknya perlu mulai berpaling pada beras hitam atau beras merah.

Pada beras hitam, aleuron dan endospermia memproduksi antosianin dengan intensitas tinggi sehingga warna beras menjadi ungu pekat mendekati hitam. Beras hitam memiliki khasiat yang lebih baik dibanding beras merah atau beras warna lain. Beras hitam berkhasiat meningkatkan daya tahan tubuh terhadap penyakit, memperbaiki kerusakan sel hati (hepatitis dan chirosis), mencegah gangguan fungsi ginjal, mencegah kanker/tumor, memperlambat penuaan, sebagai antioksidan, membersihkan kolesterol dalam darah, dan mencegah anemia. Beras merah berkhasiat mencegah sembelit, cocok untuk diet, mencegah penyakit saluran pencernaan, meningkatkan perkembangan otak, menurunkan kolesterol darah, mencegah kanker dan penyakit degeneratif, menyehatkan jantung, dan mengandung vitamin B1 dan mineral lebih tinggi dibanding beras putih (Anon., 2009).

2.2Pigmen Antosianin

Antosianin merupakan senyawa berwarna yang bertanggung jawab untuk sebagian warna kebanyakan warna merah, biru , dan ungu pada buah, sayur dan tanaman hias. Senyawa ini termasuk dalam golongan flavonoid. Struktur utamanya ditandai dengan adanya dua cincin aromatik benzena (C6H6) yang dihubungkan dengan tiga atom karbon yang berbentuk cincin (Anon., 2013).

8

Gambar 2. Struktur Kimia Antosianin (Anon., 2013)

Pigmen antosianin pada beras berwarna tidak hanya terdapat pada perikarp dan tegmen (lapisan kulit) beras, tetapi juga pada setiap bagian gabah bahkan pada bagian tanaman lainnya seperti kelopak daun (Chang dan Bardenas, 1965). Antosianin terdapat pada buah-buahan, kacang-kacangan, padi-padian, serealia, sayuran, dan beberapa bahan pangan lainnya (Suda et al. 2003). Menurut Chang dan Bardenas (1965) pigmen antosianin pada beras merah tidak hanya terdapat pada kulit beras, tetapi dapat meliputi seluruh bagian beras seperti pada padi O. glaberrima.

Degradasi antosianin dapat terjadi selama proses ekstraksi, pengolahan makanan, dan penyimpanan. Faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas antosianin yaitu adanya modifikasi pada struktur spesifik antosianin (glikosilasi, asilasi dengan asam alifatik atau aromatik), pH, temperatur, cahaya, keberadaan ion logam, oksigen, kadar gula, enzim, dan pengaruh sulfur diokasida (Anon., 2013)

Antosianin di dalam larutan berada dalam lima bentuk kesetimbangan tergantung pada kondisi pH. Kelima bentuk tersebut yaitu kation flavilium, basa karbinol, kalkon, basa quinonoidal dan quinonoidal anionik. Pada pH sangat asam (pH 1-2) bentuk dominan antosianin adalah kation flavilium. Pada bentuk ini, antosianin berada dalam kondisi paling stabil dan paling berwarna. Ketika pH meningkat menjadi di atas 4 terbentuk senyawa antosianin berwarna kuning , senyawa berwarna biru, atau senyawa yang tidak berwarna. Temperatur juga dapat menggeser kesetimbangan antosianin. (Anon., 2013).

9

2.3Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menghambat spesies oksigen reaktif, spesies nitrogen, dan radikal bebas lainnya sehingga mampu mencegah penyakit-penyakit degeneratif seperti kardiovaskular, kanker, dan penuaan. Senyawa antioksidan merupakan substansi yang diperlukan tubuh untuk menetralisir radikal bebas dan mencegah kerusakan yang ditimbulkan oleh radikal bebas terhadap sel normal, protein, dan lemak. Senyawa ini memiliki struktur molekul yang dapat memberikan elektronnya kepada molekul radikal bebas tanpa terganggu sama sekali fungsinya dan dapat memutus reaksi berantai (Halliwell and Gutteridge, 2000).

Sumber-sumber antioksidan yang dapat dimanfaatkan oleh manusia dikelompokkan menjadi tiga yaitu :

1. Antioksidan yang sudah ada di dalam tubuh manusia yang dikenal dengan enzim antioksidan (SOD, GPx, dan CAT).

2. Antioksidan sintetis yang banyak digunakan pada produk pangan seperti BHA, BHT, PG, dan TBHQ.

3. Antioksidan alami yang diperoleh dari bagian-bagian tanaman seperti kayu, kulit kayu, akar, daun, buah, bunga, biji, dan serbuk sari, juga dapat diperoleh dari hewan dan mikroba. Jenis antioksidan yang banyak didapatkan dari bahan alami berupa vitamin C dan E, beta karoten, pigmen seperti antosianin dan krolofil, flavonoid, dan polifenol (Ardiansyah, 2007).

2.4Asam Sitrat

Asam sitrat merupakan senyawa intermediet dari asam organik yang berbentuk kristal atau serbuk. Pemecahan karbohidrat dengan cara fermentasi dapat menghasilkan berbagai macam senyawa organik diantaranya adalah asam sitrat. Senyawa karbohidrat akan dipecah menjadi glukosa oleh enzim amylase, glukoamilase, atau amiloglukosidase, dan melalui jalur EMP

10

(Emben-meyerhof Pathway) glukosa akan diubah menjadi asam piruvat. Asam piruvat melalui siklus krebs atau siklus TCA (Tricarboxylic Acid) akan diubah menjadi menjadi asam sitrat (Anon., 2012).

Sifat asam sitrat tidak beracun dapat mengikat logam berat (besi maupun bukan besi) dapat menimbulkan rasa dan flavor yang menarik. Asam sitrat biasanya diproduksi dalam bentuk kristal monohidrat. Kristal-kristal asam sitrat tidak berbau, berasa asam dan dengan cepat larut dalam air (Tjokroadikoesoemo, 1986).

Sutardi dan Murdiati dalam Tranggono, et.al (1990) menjelaskan, penambahan asam berarti menurunkan pH yang disertai dengan kenaikan konsentrasi ion hidrogen (H+) dan dilihat bahwa pH rendah lebih besar penghambatannya pada pertumbuhan mikroorganisme. Asam sitrat mudah larut dalam air, terurai dan melepaskan ion H+. Ion H+ dalam bahan akan menyebabkan keasaman bahan meningkat. Hasil penelitian Susanti (1998) menyebutkan bahwa penambahan asam sitrat sebesar 6% b/v pada beras merah sebelum disangrai dapat menurunkan pH hingga menjadi 3,58. Vargaz dan Lopez (2003) menjelaskan bahwa kebanyakan antosianin lebih stabil dan sangat berwarna pada pH < 4.

Asam sitrat bersifat sinergis terhadap antioksidan karena mengikat ion logam bebas sehingga dapat menghambat terjadinya reaksi antara ion logam yang bebas yang dapat menyebabkan perubahan warna, rasa dan ketengikan (Winarno, 1997). Perendaman dalam larutan asam sitrat dimaksudkan agar asam sitrat lebih banyak diserap oleh beras hitam.

2.5Penyangraian

Penyangraian merupakan penggorengan tanpa minyak (frying without oil). Retnandari dan Tjokrowinoto (1991) menyatakan, penyangraian adalah suatu proses pemanasan untuk mendapatkan aroma dan rasa yang dikehendaki sesuai selera konsumen. Proses penyangraian menyebabkan serangkaian perubahan, baik warna

11

maupun bahan yang terkandung. Warna akan menjadi lebih pekat, dan setidaknya air yang dikandung jauh lebih rendah.

Selama proses penyangraian terjadi perubahan fisik dan kimia seperti penguapan air, terbentuknya senyawa volatile, karamelisasi karbohidrat, pengarangan serat kasar, denaturasi protein, terbentuknya gas CO2 sebagai hasil oksidasi dan terbentuknya aroma yang khas (Tjiptadi dan Nasution, 1978).

Proses penyangraian beras merah dalam pembuatan minuman fungsional teh beras merah dapat merusak antosianin yang terdapat dalam beras merah diakibatkan oleh sifat antosianin yang labil terhadap pemanasan (Hidayati et al., 2013) dan transfer panas yang tidak merata selama penyangraian berlangsung. Menurut Hendry dan Houghton (1996) dalam Hermawan et al.,(2010), suhu penyimpanan maupun suhu proses pengolahan mempengaruhi degradasi antosianin. Shi dan Lynn (1992) dalam Isnaini (2010) menyatakan bahwa penyebab kerusakan pigmen adalah perlakuan panas pada suhu 60oC selama 30-60 menit dimana proses tersebut mengakibatkan kehilangan warna antosianin.

Adam (1973); Jian He (2004) dalam Yudiono (2011), penggunakan temperatur tinggi, antosianin akan membentuk khalkone yang cincinnya terbuka (sifatnya labil) dan bila pemanasan diteruskan serta dengan adanya O2 maka akan membentuk produk berwarna coklat. Degradasi antosianin dimungkinkan juga terjadi selama proses penyeduhan. Suhu tinggi menyebabkan hilangnya glikosil pada antosianin dengan hidrolisis ikatan glikosidik. Aglikon yang dihasilkan kurang stabil dan menyebabkan hilangnya warna pada antosianin (Hermawan et al., 2010). Selain itu, kerusakan pada gugus aktif pigmen (flavium kation) menyebabkan pemucatan warna (Jenie, 1997 dalam Isnaini, 2010).

Spesies : Oryza sativa L.indica

Gambar 1. Beras Hitam (Anonim., 2009 )

Kandungan antosianin pada beras hitam daerah Sleman dan Bantul yang berkisar antara 159,31-359,51 mg/100 g dan aktivitas antioksidan pemerangkapan DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil) sebesar 68,968-85,287% (Ratnaningsih, 2010). Penelitian juga dilakukan oleh Park et al., (2008) terhadap kandungan antosianin beras hitam (Heugjijubyeo) yang terdiri dari sianidin glukosida, peonidin glukosida, malvidin glukosida, pelagonidin 3-O-glukosida dan delfinidin 3-O-3-O-glukosida. Antosianin yang dominan adalah sianidin 3-3-O-glukosida (95%) dan peonidin 3-O-glukosida (5%).

Beras hitam di China sekarang berfungsi sebagai obat dan bahan pangan, kadar vitamin, mikroelemen dan asam amino dari beras hitam semuanya lebih tinggi daripada beras biasa. Pigmen beras hitam memiliki peran yang paling baik diantara beras dengan warna lainnya. Pigmen yang terdapat pada beras hitam juga kaya akan flavonoid dan kadarnya lima kali lipat lebih banyak daripada beras putih serta berperan sangat besar bagi pencegahan pengerasan pembuluh nadi. Beras hitam mengandung relatif banyak serat makanan (dietary fiber) (Suryono, 2008).

2.1.1 Kandungan dan Manfaat Beras Hitam

Beras hitam memiliki kandungan protein, vitamin dan mineral lebih tinggi dibanding dengan beras putih pada umumnya (Ichikawa et al., 2001). Beras hitam mengandung

beras dari varietas IR64, Ciherang, Cisadane, Sintanur, Pandanwangi, dan Batang Gadis yang kandungan besinya berkisar antara 2,9-4,4 ppm. Zat besi dibutuhkan tubuh dalam pembentukan sel darah merah. Pengkayaan zat besi pada beras untuk mengatasi anemia yang dewasa ini digalakkan tampaknya perlu mulai berpaling pada beras hitam atau beras merah.

Pada beras hitam, aleuron dan endospermia memproduksi antosianin dengan intensitas tinggi sehingga warna beras menjadi ungu pekat mendekati hitam. Beras hitam memiliki khasiat yang lebih baik dibanding beras merah atau beras warna lain. Beras hitam berkhasiat meningkatkan daya tahan tubuh terhadap penyakit, memperbaiki kerusakan sel hati (hepatitis dan chirosis), mencegah gangguan fungsi ginjal, mencegah kanker/tumor, memperlambat penuaan, sebagai antioksidan, membersihkan kolesterol dalam darah, dan mencegah anemia. Beras merah berkhasiat mencegah sembelit, cocok untuk diet, mencegah penyakit saluran pencernaan, meningkatkan perkembangan otak, menurunkan kolesterol darah, mencegah kanker dan penyakit degeneratif, menyehatkan jantung, dan mengandung vitamin B1 dan mineral lebih tinggi dibanding beras putih (Anon., 2009).

2.2Pigmen Antosianin

Antosianin merupakan senyawa berwarna yang bertanggung jawab untuk sebagian warna kebanyakan warna merah, biru , dan ungu pada buah, sayur dan tanaman hias. Senyawa ini termasuk dalam golongan flavonoid. Struktur utamanya ditandai dengan adanya dua cincin aromatik benzena (C6H6) yang dihubungkan dengan tiga atom karbon yang berbentuk cincin (Anon., 2013).

Gambar 2. Struktur Kimia Antosianin (Anon., 2013)

Pigmen antosianin pada beras berwarna tidak hanya terdapat pada perikarp dan tegmen (lapisan kulit) beras, tetapi juga pada setiap bagian gabah bahkan pada bagian tanaman lainnya seperti kelopak daun (Chang dan Bardenas, 1965). Antosianin terdapat pada buah-buahan, kacang-kacangan, padi-padian, serealia, sayuran, dan beberapa bahan pangan lainnya (Suda et al. 2003). Menurut Chang dan Bardenas (1965) pigmen antosianin pada beras merah tidak hanya terdapat pada kulit beras, tetapi dapat meliputi seluruh bagian beras seperti pada padi O. glaberrima.

Degradasi antosianin dapat terjadi selama proses ekstraksi, pengolahan makanan, dan penyimpanan. Faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas antosianin yaitu adanya modifikasi pada struktur spesifik antosianin (glikosilasi, asilasi dengan asam alifatik atau aromatik), pH, temperatur, cahaya, keberadaan ion logam, oksigen, kadar gula, enzim, dan pengaruh sulfur diokasida (Anon., 2013)

Antosianin di dalam larutan berada dalam lima bentuk kesetimbangan tergantung pada kondisi pH. Kelima bentuk tersebut yaitu kation flavilium, basa karbinol, kalkon, basa quinonoidal dan quinonoidal anionik. Pada pH sangat asam (pH 1-2) bentuk dominan antosianin adalah kation flavilium. Pada bentuk ini, antosianin berada dalam kondisi paling stabil dan paling berwarna. Ketika pH meningkat menjadi di atas 4 terbentuk senyawa antosianin berwarna kuning , senyawa berwarna biru, atau senyawa yang tidak berwarna. Temperatur juga dapat menggeser kesetimbangan antosianin. (Anon., 2013).

Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menghambat spesies oksigen reaktif, spesies nitrogen, dan radikal bebas lainnya sehingga mampu mencegah penyakit-penyakit degeneratif seperti kardiovaskular, kanker, dan penuaan. Senyawa antioksidan merupakan substansi yang diperlukan tubuh untuk menetralisir radikal bebas dan mencegah kerusakan yang ditimbulkan oleh radikal bebas terhadap sel normal, protein, dan lemak. Senyawa ini memiliki struktur molekul yang dapat memberikan elektronnya kepada molekul radikal bebas tanpa terganggu sama sekali fungsinya dan dapat memutus reaksi berantai (Halliwell and Gutteridge, 2000).

Sumber-sumber antioksidan yang dapat dimanfaatkan oleh manusia dikelompokkan menjadi tiga yaitu :

1. Antioksidan yang sudah ada di dalam tubuh manusia yang dikenal dengan enzim antioksidan (SOD, GPx, dan CAT).

2. Antioksidan sintetis yang banyak digunakan pada produk pangan seperti BHA, BHT, PG, dan TBHQ.

3. Antioksidan alami yang diperoleh dari bagian-bagian tanaman seperti kayu, kulit kayu, akar, daun, buah, bunga, biji, dan serbuk sari, juga dapat diperoleh dari hewan dan mikroba. Jenis antioksidan yang banyak didapatkan dari bahan alami berupa vitamin C dan E, beta karoten, pigmen seperti antosianin dan krolofil, flavonoid, dan polifenol (Ardiansyah, 2007).

2.4Asam Sitrat

Asam sitrat merupakan senyawa intermediet dari asam organik yang berbentuk kristal atau serbuk. Pemecahan karbohidrat dengan cara fermentasi dapat menghasilkan berbagai macam senyawa organik diantaranya adalah asam sitrat. Senyawa karbohidrat akan dipecah menjadi glukosa oleh enzim amylase, glukoamilase, atau amiloglukosidase, dan melalui jalur EMP

(Emben-meyerhof Pathway) glukosa akan diubah menjadi asam piruvat. Asam piruvat melalui siklus krebs atau siklus TCA (Tricarboxylic Acid) akan diubah menjadi menjadi asam sitrat (Anon., 2012).

Sifat asam sitrat tidak beracun dapat mengikat logam berat (besi maupun bukan besi) dapat menimbulkan rasa dan flavor yang menarik. Asam sitrat biasanya diproduksi dalam bentuk kristal monohidrat. Kristal-kristal asam sitrat tidak berbau, berasa asam dan dengan cepat larut dalam air (Tjokroadikoesoemo, 1986).

Sutardi dan Murdiati dalam Tranggono, et.al (1990) menjelaskan, penambahan asam berarti menurunkan pH yang disertai dengan kenaikan konsentrasi ion hidrogen (H+) dan dilihat bahwa pH rendah lebih besar penghambatannya pada pertumbuhan mikroorganisme. Asam sitrat mudah larut dalam air, terurai dan melepaskan ion H+. Ion H+ dalam bahan akan menyebabkan keasaman bahan meningkat. Hasil penelitian Susanti (1998) menyebutkan bahwa penambahan asam sitrat sebesar 6% b/v pada beras merah sebelum disangrai dapat menurunkan pH hingga menjadi 3,58. Vargaz dan Lopez (2003) menjelaskan bahwa kebanyakan antosianin lebih stabil dan sangat berwarna pada pH < 4.

Asam sitrat bersifat sinergis terhadap antioksidan karena mengikat ion logam bebas sehingga dapat menghambat terjadinya reaksi antara ion logam yang bebas yang dapat menyebabkan perubahan warna, rasa dan ketengikan (Winarno, 1997). Perendaman dalam larutan asam sitrat dimaksudkan agar asam sitrat lebih banyak diserap oleh beras hitam.

2.5Penyangraian

Penyangraian merupakan penggorengan tanpa minyak (frying without oil). Retnandari dan Tjokrowinoto (1991) menyatakan, penyangraian adalah suatu proses pemanasan untuk mendapatkan aroma dan rasa yang dikehendaki sesuai selera konsumen. Proses penyangraian menyebabkan serangkaian perubahan, baik warna

dikandung jauh lebih rendah.

Selama proses penyangraian terjadi perubahan fisik dan kimia seperti penguapan air, terbentuknya senyawa volatile, karamelisasi karbohidrat, pengarangan serat kasar, denaturasi protein, terbentuknya gas CO2 sebagai hasil oksidasi dan terbentuknya aroma yang khas (Tjiptadi dan Nasution, 1978).

Proses penyangraian beras merah dalam pembuatan minuman fungsional teh beras merah dapat merusak antosianin yang terdapat dalam beras merah diakibatkan oleh sifat antosianin yang labil terhadap pemanasan (Hidayati et al., 2013) dan transfer panas yang tidak merata selama penyangraian berlangsung. Menurut Hendry dan Houghton (1996) dalam Hermawan et al.,(2010), suhu penyimpanan maupun suhu proses pengolahan mempengaruhi degradasi antosianin. Shi dan Lynn (1992) dalam Isnaini (2010) menyatakan bahwa penyebab kerusakan pigmen adalah perlakuan panas pada suhu 60oC selama 30-60 menit dimana proses tersebut mengakibatkan kehilangan warna antosianin.

Adam (1973); Jian He (2004) dalam Yudiono (2011), penggunakan temperatur tinggi, antosianin akan membentuk khalkone yang cincinnya terbuka (sifatnya labil) dan bila pemanasan diteruskan serta dengan adanya O2 maka akan membentuk produk berwarna coklat. Degradasi antosianin dimungkinkan juga terjadi selama proses penyeduhan. Suhu tinggi menyebabkan hilangnya glikosil pada antosianin dengan hidrolisis ikatan glikosidik. Aglikon yang dihasilkan kurang stabil dan menyebabkan hilangnya warna pada antosianin (Hermawan et al., 2010). Selain itu, kerusakan pada gugus aktif pigmen (flavium kation) menyebabkan pemucatan warna (Jenie, 1997 dalam Isnaini, 2010).