I. TUJUAN INTRUKSIONAL UMUM Memahami sifat fisik dan kimia rempah-rempah.
SASARAN BELAJAR 1.
Mengidentifikasi jenis-jenis rempah dari bentuk, warna dan aroma.
2.
Melakukan ekstraksi oleoresin.
3.
Menganalisis hasil ekstraksi berdasarkan perbedaan perbedaa n kondisi bahan baku.
II. DASAR TEORI Rempah-rempah merupakan bahan hasil pertanian yang digunakan sebagai sumber cita rasa dan aroma. Rempah-rempah ini sebagian mengandung oleoresin sehingga cita rasa dan aromanya tajam serta spesifik. Dalam kehidupan seharihari, rempah-rempah sering digunakan untuk memasak serta meramu jamu tradisional. Hasil olahan rempah-rempah dapat dimanfaatkan dalam industri parfum, farmasi, flavor, pewarna dan lain-lain (Muchtadi dan Sugiyono, Sugiyono, 1992). Rempah-rempah dapat berasal dari umbi atau rimpang, biji, kulit batang, bunga ataupun dari bagian tanaman tertentu. Jahe, kunyit, temulawak, kencur, kunci, lengkuas, temuireng dan lempuyang merupakan rempah-rempah yang berasal dari umbi atau rimpang, sedangkan pala, kemiri, kapol dan kardamon merupakan rempah-rempah yang berasal dari biji. Lada atau merica merupakan rempah yang berasal dari buah, sedangkan kayu manis berasal dari kulit batang dan cengkeh yang berasal dari bunga (Muchtadi dan Sugiyono, 1992). Oleoresin adalah campuran kompleks yang diperoleh dengan ekstraksi, konsentrasi (pemekatan) dan standarisasi minyak esensial (minyak atsiri) dan komponen non-volatil (tidak menguap) dari rempah-rempah, biasanya dalam bentuk cairan kental atau pasta. Oleoresin terdiri dari minyak atsiri pembawa aroma dan damar sebagai pembawa rasa. Oleoresin dapat diperoleh melalui ekstraksi dengan pelarut non polar atau polar (Suyitno, 1988). Tujuan proses ekstraksi adalah untuk mendapatkan suatu produk oleoresin berkonsentrasi tinggi yang stabil dalam flavor, bebas dari kontaminan mikroba, dan memiliki cara penyimpanan yang lebih sederhana. Secara umum, proses ekstraksi meliputi
empat tahap yaitu penggilingan bahan, ekstraksi, penyaringan, dan penguapan pelarut dalam keadaan vakum (Hui, 1992). 1992). Menurut Guenther (1987), faktor yang menentukan keberhasilan ekstraksi rempah-rempah terletak pada mutu pelarut yang dipakai. Pelarut yang dipakai harus memenuhi syarat sebagai berikut :
Bersifat tidak larut dalam air
Bersifat selektif (spesifik melarutkan rempah-rempah) Selektif disini mengandung arti bahwa pelarut harus dapat melarutkan semua zat volatil yang terdapat dalam bahan dengan cepat dan sempurna, dan sedikit mungkin melarutkan bahan seperti lilin, pigmen, dan senyawa albumin.
Memiliki titik didih rendah dan seragam Oleoresin bersifat volatil sehingga apabila titik didih pelarut tinggi maka membutuhkan waktu yang lebih lama untuk melarutkan, sementara oleoresin sudah mengalami penguapan terlebih dahulu.
Bersifat non polar atau polar Pelarut polar atau non polar bergantung pada sifat (kelarutan) oleoresin yang akan diekstrak pada pelarut tertentu.
Bersifat inert Pelarut yang digunakan diupayakan tidak mudah bereaksi (inert), sehingga fungsi pelarut tersebut hanya sebagai pelarut dan tidak bereaksi dengan komponen rempah-rempah yang dapat mengubah sifat oleoresin. Minyak atsiri yang dikenal dengan minyak eteris atau minyak terbang
(essensial oil / volatile oil ) dapat diperoleh dari akar, batang, daun, dan bunga tanaman dengan cara ekstraksi yaitu dengan sistem destilasi uap air mendidih atau dengan pelarut yang mudah menguap. Minyak atsiri bersifat mudah menguap pada suhu kamar tanpa mengalami dekomposisi, mempunyai rasa getir, berbau wangi seperti tanaman penghasilnya, tidak larut dalam air dan umumnya larut dalam pelarut organik. Faktor-faktor yang mempengaruhi intensitas senyawa volatil pada bahan adalah jenis bahan, umur bahan dan kondisi bahan (Syarief, 1988).
empat tahap yaitu penggilingan bahan, ekstraksi, penyaringan, dan penguapan pelarut dalam keadaan vakum (Hui, 1992). 1992). Menurut Guenther (1987), faktor yang menentukan keberhasilan ekstraksi rempah-rempah terletak pada mutu pelarut yang dipakai. Pelarut yang dipakai harus memenuhi syarat sebagai berikut :
Bersifat tidak larut dalam air
Bersifat selektif (spesifik melarutkan rempah-rempah) Selektif disini mengandung arti bahwa pelarut harus dapat melarutkan semua zat volatil yang terdapat dalam bahan dengan cepat dan sempurna, dan sedikit mungkin melarutkan bahan seperti lilin, pigmen, dan senyawa albumin.
Memiliki titik didih rendah dan seragam Oleoresin bersifat volatil sehingga apabila titik didih pelarut tinggi maka membutuhkan waktu yang lebih lama untuk melarutkan, sementara oleoresin sudah mengalami penguapan terlebih dahulu.
Bersifat non polar atau polar Pelarut polar atau non polar bergantung pada sifat (kelarutan) oleoresin yang akan diekstrak pada pelarut tertentu.
Bersifat inert Pelarut yang digunakan diupayakan tidak mudah bereaksi (inert), sehingga fungsi pelarut tersebut hanya sebagai pelarut dan tidak bereaksi dengan komponen rempah-rempah yang dapat mengubah sifat oleoresin. Minyak atsiri yang dikenal dengan minyak eteris atau minyak terbang
(essensial oil / volatile oil ) dapat diperoleh dari akar, batang, daun, dan bunga tanaman dengan cara ekstraksi yaitu dengan sistem destilasi uap air mendidih atau dengan pelarut yang mudah menguap. Minyak atsiri bersifat mudah menguap pada suhu kamar tanpa mengalami dekomposisi, mempunyai rasa getir, berbau wangi seperti tanaman penghasilnya, tidak larut dalam air dan umumnya larut dalam pelarut organik. Faktor-faktor yang mempengaruhi intensitas senyawa volatil pada bahan adalah jenis bahan, umur bahan dan kondisi bahan (Syarief, 1988).
JAHE
Jahe merupakan tanaman semak berbatang semu dengan tinggi 30 cm sampai dengan 1 m. Jahe memiliki daun tunggal, berbentuk langset dengan panjang 15-28 mm. Rimpang jahe bercabang, berwarna putih kekuningan, berserat, dan di bagian dalamnya berwarna kuning. Bentuk rimpang jahe pada umumnya gemuk agak pipih dan kulitnya mudah dikelupas. Rimpang jahe berbau harum dan berasa pedas (Anonimous 1, 1994). Jahe putih atau kekuningan merupakan salah satu jenis jahe dimana memiliki rimpang yang lebih besar bila dibandingkan jenis yang lain, berwarna kuning atau kuning muda, seratnya sedikit kuning dan lembut. Aromanya kurang tajam dan rasanya kurang pedas. Jahe ini mengandung minyak atsiri 0,82-1,68%. Jahe ini dapat digunakan sebagai bahan baku rempah-rempah, minuman dan makanan. Contoh jahe putih adalah jahe gajah atau jahe badak. Jenis jahe ini bisa dikonsumsi baik saat berumur muda maupun berumur tua, baik sebagai jahe segar atau jahe kering (Anonimous1, 1994). Jahe segar dapat diolah lebih lanjut menjadi jahe kering atau jahe bubuk. Jahe kering dipersiapkan untuk ekstraksi minyak atsiri dan oleoresin. Tujuannya agar dapat menghindari kerusakan jahe seminimal mungkin. Hal ini disebabkan karena jahe memiliki sifat yang mudah rusak jika disimpan terlalu lama, baik bentuk maupun struktur kimianya. Proses pembuatan jahe kering meliputi pencucian, pemotongan, pemasukan jahe dalam air mendidih selama kurang lebih 15 menit dan penjemuran atau pengeringan. Jahe kering dapat dibedakan menjadi tiga macam berdasarkan cara pengupasannya yaitu tanpa dikuliti, setengah dikuliti dan
dikuliti
seluruhnya.
Sedangkan
jahe
bubuk
dalam
pembuatannya
menggunakan jahe kering sempurna (kadar air sekitar 8-10 %). Bahan tersebut kemudian digiling halus dengan ukuran sekitar 50-60 mesh dan dikemas dalam wadah yang kering (Dzulkarnain, 1999). Sifat pedas pada jahe bergantung pada umur panen. Semakin tua umurnya maka semakin terasa pedas dan pahit. Komposisi kimia rimpang jahe mempengaruhi tingkat aroma dan pedasnya rimpang jahe tersebut. Beberapa faktor yang mempengaruhi komposisi kimia rimpang jahe adalah jenis, kondisi
tanah, umur panen, cara budidaya, penanganan pasca panen, cara pengolahan dan ekosistem tempat tanaman ditanam. Rimpang jahe pada umumnya mengandung minyak atsiri 0.25-3.3% yang terdiri atas zingiberen, curcumene, philandren (Muchtadi dan Sugiyono, 1992) zingerion, zingiberol, borneol, kamfer, sineol, pati, oleoresin, Gingerin (Departemen Kesehatan R.I., 1978). Rasa pedas pada jahe berasal dari senyawa gingerols dan shogaols. Kedua senyawa ini berada di dalam oleoresin (Muchtadi dan Sugiyono, 1992). Rimpang jahe yang masih segar mengandung gingerols dalam jumlah yang banyak sehingga memiliki komponen rasa pedas yang dominan. Namun selama pengeringan, komponen ini akan kehilangan air dan menjadi shogaols yang intensitas rasa pedasnya lebih rendah. Selama ekstraksi terjadi degradasi lebih lanjut membentuk paradol dan zingerol yang intensitas rasa pedasnya lebih rendah lagi. Ekstrak jahe mempunyai daya antioksidan yang dapat dimanfaatkan untuk mengawetkan minyak dan lemak. Enzim protease yang ada di rimpang jahe dapat melunakkan daging sebelum dimasak (Muchtadi dan Sugiyono, 1992).
Tabel 2.1. Komposisi Kimia Rimpang Jahe Jenis Jumlah Protein (g) 1,5 Lemak (g) 1,0 Kalsium (mg) 21 Fosfor (mg) 39 Besi (mg) 1,6 Vitamin A (SI) 30 Vitamin B1 (mg) 0,02 Vitamin C (mg) 4 Air (g) 86,2 Minyak atsiri (%) 1,350 Resin (%) 1,250 Resin netral (%) 0,950 a & b resius (%) 0,865 Gingerol (%) 0,600 Asam organik (%) 6,800 Pati (%) 15,790 Oleoresin (Gingerin) (%) 3-5 Sumber : Muchtadi dan Sugiyono (1992)
TEMULAWAK
Temulawak (Curcuma xanthorhiza L.) merupakan tanaman obat-obatan yang tergolong dalam suku temu-temuan (Zingiberaceae). Tanaman temulawak berbatang semu yang merupakan metamorfosis dari daun tanaman. Tinggi tajuknya bisa mencapai 2 m. Daunnya lebar berbentuk lanset, pada setiap helaian dihubungkan dengan pelepah dan tangkai daun agak panjang. Bunganya berwarna kuning tua, berbentuk unik dan bergerombol. Rimpang temulawak berukuran besar, bercabang-cabang, dan berwarna cokelat kemerahan atau kuning tua. Daging rimpang berwarna jingga tua atau kecokelatan, beraroma tajam yang menyengat dan rasanya pahit (Anonimous2, 2005). Temulawak mengandung senyawa kimia yang mempunyai keaktifan fisiologi, yaitu kurkuminoid dan minyak atsiri. Kurkuminoid terdiri atas senyawa berwarna kuning kurkumin dan turunannya. Kurkuminoid yang memberi warna kuning pada rimpang bersifat anti bakteri, anti kanker, anti tumor dan anti radang, mengandungi antioksidan dan hipokolesteromik. Minyak atsiri berbau dan berasa yang khas. Kandungan minyak atsiri pada rimpang temulawak 3-12%. Sedangkan kandungan kurkuminoid di dalam temulawak sebesar 1-2%. Untuk menentukan persentase ini dilakukan pemanasan pada temperatur 50-55oC, supaya tidak merusak zat aktifnya dan untuk mendapatkan warna yang baik dari kurkuminoid (Tainter dan Grenis, 1993).
Tabel 2.2. Komposisi Kimia Rimpang Temulawak Jenis
Jumlah (%) Pati 48.18-59.64 Protein 29.00-30.00 Abu 5.26-7.07 Serat 2.58-4.83 Kurkumin 1.60-2.20 Minyak atsiri 6.00-10.00 Sumber : Muchtadi dan Sugiyono (1992)
KUNIR
Kunir atau kunyit merupakan salah satu jenis tanaman rempah. Kunyit merupakan jenis temu-temuan yang mengandung senyawa kimia berkeaktifan fisiologi yaitu minyak atsiri (mengandung senyawa-senyawa kimia seskuiterpen alkohol, turmeron dan zingiberen) dan kurkuminoid (mengandung senyawa kurkumin dan turunannya berwarna kuning yang meliputi desmetoksikurkumin dan bisdesmetoksikurkumin). Rimpang kunyit mengandung pati atau amilum, gom dan getah. Minyak atsiri juga memberi aroma harum dan rasa khas pada umbinya. Kunyit mengandung curcumin (zat berwarna kuning), turmeron, zingiberen, minyak terbang, turmerol (minyak turmerin yang menyebabkan rasa aromatis dan wangi kunyit), fellandren, kamfer, lemak, pati, damar-damaran (Tainter dan Grenis, 1993). Tanaman kunyit bercabang dan memiliki ketinggian antara 40-100 cm. Batang merupakan batang semu, tegak, bulat, membentuk rimpang dengan warna hijau kekuningan dan tersusun dari pelepah daun (agak lunak). Daun tunggal, bentuk bulat telur (lanset) memanjang hingga 10-40 cm, lebar 8-12,5 cm dan memiliki tulang yang menyirip dengan warna hijau pucat. Tanaman ini berbunga majemuk berambut dan bersisik dari pucuk batang semu, panjang 10-15 cm dengan mahkota sekitar 3 cm dan lebar 1,5 cm, berwarna putih atau kekuningan. Ujung dan pangkal daun runcing, namun tepi daunnya rata. Kulit luar rimpang berwarna jingga kecoklatan sedangkan daging buah berwarna merah kekuningan (Tainter dan Grenis, 1993).
III. ALAT DAN BAHAN 3.1. Alat -
Beaker gelas (Schott)
-
Erlenmeyer (Schott)
-
Gelas ukur (Herma)
-
Oven vakum (Heraeus Instrument)
-
Timbangan (Denver Instrument)
-
IR Moisture Tester (Ohaus)
-
Termometer
-
Cawan porselen
-
Plat kaca
-
Corong gelas
-
Kertas saring
-
Pipet tetes
-
Penjepit cawan
-
Kasa asbes
-
Kompor
-
Penangas air
-
Aluminium foil
-
Pisau dan telenan
-
Sendok dan Piring
-
Korek api
-
Stopwatch
-
Penggaris
3.2. Bahan -
Rempah segar (jahe, temulawak, kunir)
-
Rempah bubuk (jahe, temulawak, kunir)
-
Etanol 95%
IV. CARA KERJA 4.1. Kenampakan dan Warna Rempah-rempah (bahan segar dan bubuk) Pengamatan fisik (kenampakan dan warna)
4.2. Penentuan Kadar Air Bahan Segar
Bahan Bubuk
Pengupasan
Pengirisan tipis
Penimbangan (2 g)
Perataan pada pelat aluminium IR Moisture Penutupan alat
Penekanan tombol “start” Penungguan tulisan “test over” Pencatatan kadar air bahan
4.3. Ekstraksi Oleoresin 4.3.1. Bahan Segar Bahan Segar Pengupasan
Pengirisan tipis
Penimbangan 25 g dalam erlenmeyer
Penambahan etanol 95% (100 mL) Penutupan dengan aluminium foil
Pemanasan dan Pengadukan (50-60˚C,1 jam) Penambahan etanol 95% sampai garis batas
Penyaringan dengan kertas saring
Filtrat
Penimbangan cawan porselin konstan Pengisian 25 mL filtrat Pengovenan vakum 20 jam Oleoresin
Analisa : warna, aroma, % rendemen, laju alir
4.3.2. Bahan Bubuk Bahan Bubuk Penimbangan 15 g dalam erlenmeyer Penambahan etanol 95% (60 mL) Penutupan dengan aluminium foil Pemanasan dan Pengadukan (50-60˚C, 1 jam)
Penambahan etanol 95% sampai garis batas
Filtrat Penimbangan cawan porselin konstan Pengisian 25 mL filtrat Pengovenan vakum 20 jam Oleoresin
Analisa : warna, aroma, % rendemen, laju alir
Rumus % Rendemen : % Rendemen =
( ) ( )
4.4. Cawan Porselin Konstan Cawan Porselin
Pemanasan 30’
Pendinginan 5’
Penimbangan
Cawan porselin konstan 4.5. Penentuan Laju Alir Bahan Hasil Ekstraksi Penetesan pada kaca miring
Pencatatan waktu alir Laju alir bahan (cm/s)
4.6. Penggunaan IR Moisture Penancapan kabel
Penekanan tombol ON
Pembukaan tutup IR
Pengambilan plat dari samping
Pembersihan plat timbang
Pemasukan kembali plat
Penekanan tombol TARE
Penaburan bahan (2 g) secara merata
Penglihatan tanda *
Penutupan tutup IR
Penglihatan tanda *
Penekanan tombol START
Lampu IR menyala
Penungguan tulisan TEST OVER dan lampu mati
Pencatatan kadar air
V. HASIL PENGAMATAN 5.1. Analisis Bahan Baku Tabel 5.1. Kadar Air dan Aroma Bahan Segar Bahan Segar
Kadar Air (%) 85,83 91,16 91,15
Jahe Temulawak Kunir
Parameter Aroma dan Senyawanya Pedas Zingiberen Aroma khas temulawak Curcumin Aroma khas kunir Curcumin
Tabel 5.2. Warna dan Kenampakan Bahan Segar Bahan Segar
Warna
Jahe
Kuning muda
Temulawak
Kuning oranye
Kunir
Oranye
Parameter Kenampakan
Tabel 5.3. Kadar Air dan Aroma Bahan Bubuk Bahan Bubuk
Kadar Air (%) 11,06
Jahe Temulawak
11,94
Kunir
10,70
Parameter Aroma dan Senyawanya Harum, pedas Zingiberen Menyengat Curcumin +++ Menyengat Curcumin ++
Keterangan : (+) : intensitas aroma, semakin banyak (+) maka semakin menyengat aromanya
Tabel 5.4. Warna dan Kenampakan Bahan Bubuk Bahan Bubuk
Warna
Jahe
Coklat muda
Temulawak
Kuning muda +
Kunir
Kuning tua +++
Parameter Kenampakan
Keterangan : (+) : intensitas warna, semakin banyak (+) maka semakin tua warnanya
Tabel 5.5. Penimbangan Bahan Segar Berat (g)
Erlenmeyer Bahan + Erlenmeyer Bahan Cawan Kosong Cawan + Oleoresin Kering
Jahe 103,05 128,35 25,30 34,22 34,72
Bahan Segar Temulawak 102,21 127,52 25,31 40,27 44,05
Kunir 113,04 138,23 25,19 37,58 39,26
Tabel 5.6. Penimbangan Bahan Bubuk Berat (g)
Erlenmeyer Bahan + Erlenmeyer Bahan Cawan Kosong Cawan + Oleoresin Kering
Jahe 99,82 114,82 15,00 34,40 35,15
Bahan Bubuk Temulawak 103,38 118,47 15,09 32,22 33,05
Kunir 107,19 122,30 15,11 50,73 51,57
Gambar 5.1. Bahan Segar (ki-ka: jahe, kunir, temulawak)
Gambar 5.2. Bahan Bubuk (ki-ka: temulawak, kunir, j ahe)
Gambar 5.3. Kunir Bubuk dan Segar
Gambar 5.4. Jahe Bubuk dan Segar
Gambar 5.5. Temulawak Bubuk dan Segar
Gambar 5.6. Filtrat Bahan Segar (ki-ka: kunir, temulawak, jahe)
Gambar 5.7. Filtrat Bahan Bubuk (ki-ka: kunir, jahe, temulawak)
5.2. Rendemen dan Sifat Oleoresin Tabel 5.7. Kadar Air dan % Rendemen Oleoresin Bahan Segar Keterangan (%)
Jahe 85,83 55,7878
Kadar Air Rendemen Perhitungan :
Oleoresin Bahan Segar Temulawak 91,16 675,7832
Jahe Segar % Rendemen =
()
= 55,7878 %
Temulawak Segar % Rendemen =
()
= 675,7832 %
Kunir 91,15 301,4379
Kunir Segar % Rendemen =
()
= 301,4379 %
Tabel 5.8. Kadar Air dan % Rendemen Oleoresin Bahan Bubuk Keterangan (%)
Jahe 11,06 13,4922
Kadar Air Rendemen Perhitungan :
Oleoresin Bahan Bubuk Temulawak 11,94 14,9907
Kunir 10,70 14,9408
Jahe Bubuk % Rendemen =
()
= 13,4922 %
Temulawak Bubuk % Rendemen =
()
= 14,9907 %
Kunir Bubuk % Rendemen =
()
= 14,9408 %
Tabel 5.9. Aroma Oleoresin Bahan Segar Oleoresin Bahan Segar
Jahe Temulawak Kunir
Parameter Aroma dan Senyawanya Pedas dan harum Zingiberen ++ Harum Curcumin +++ Harum menyengat Curcumin ++++
Keterangan : (+) : intensitas aroma semakin banyak (+) maka semakin menyengat aromanya
Tabel 5.10. Aroma Oleoresin Bahan Bubuk Oleoresin Bahan Bubuk Jahe
Temulawak Kunir
Parameter Aroma dan Senyawanya Harum Zingiberen Karamel kurang Curcumin menyengat Karamel menyengat Curcumin
Tabel 5.11. Warna dan Kenampakan Oleoresin Bahan Segar Oleoresin Bahan Segar
Warna
Jahe
Coklat muda
Temulawak
Kuning oranye ++
Kunir
Oranye ++++
Parameter Kenampakan
Keterangan : (+) : intensitas warna, semakin banyak (+) maka semakin tua warnanya
Tabel 5.12. Warna dan Kenampakan Oleoresin Bahan Bubuk Oleoresin Bahan Bubuk
Parameter Kenampakan
Warna
Jahe
Coklat tua +++
Temulawak
Coklat tua ++
Kunir
Coklat Kehitaman +++++
Keterangan : (+) : intensitas warna, semakin banyak (+) maka semakin gelap warnanya
Tabel 5.13. Laju Alir Oleoresin Bahan Segar Oleoresin Bahan Segar
Jahe Temulawak Kunir
Waktu Alir (jarak 5 cm) I II 3,7 s 5,4 s 4,5 s 4,5 s 2,0 s 2,8 s
Laju Alir (cm/s) I 1,3514 1,1111 2,5000
II 0,9259 1,1111 1,7857
Rata-Rata 1,1387 1,1111 2,1429
Perhitungan Laju Alir Temulawak Segar :
Jarak : 5 cm
Laju Alir I =
Laju Alir II =
Laju Alir Rata-Rata =
Tabel 5.14. Intensitas Kekentalan Oleoresin Bahan Bubuk Oleoresin Bahan Bubuk Jahe Temulawak Kunir Keterangan :
Intensitas Kekentalan
+++ + ++++
(+) : intensitas kekentalan oleoresin bahan bubuk semakin banyak (+) maka semakin kental / viskus
Gambar 5.8. Oleoresin Temulawak Segar dan Bubuk
Gambar 5.9. Oleoresin Kunir Segar dan Bubuk
Gambar 5.10. Oleoresin Jahe Segar dan Bubuk
Gambar 5.11. Oleoresin Bahan Segar (atas) dan Bubuk (bawah) (ki-ka: temulawak, kunir, jahe)
VI. PEMBAHASAN Pada percobaan ini, menggunakan sampel berupa bahan segar dan bahan bubuk yang masing-masing terdiri dari jahe, kunir dan temulawak. Ketiga jenis rempah-rempah ini berasal dari umbi atau rimpang. Jahe, kunir, dan temulawak memiliki kandungan minyak atsiri dan oleoresin dengan komponen kimiawi serta kadar yang berbeda sehingga memberikan perbedaan aroma maupun rasa khas antar bahan tersebut. Prinsip ekstraksi oleoresin adalah pelarutan dengan pelarut non polar, pemanasan 50-60 0C , dan pengovenan vakum. Rempah-rempah berupa jahe, kunir, dan temulawak tersebut dilarutkan dalam pelarut non polar (etanol 96%). Digunakannya pelarut ini karena pelarut organik dapat melarutkan minyak atsiri, namun minyak atsiri sukar larut dalam etanol yang kadarnya lebih rendah dari 70% sehingga dalam pratikum digunakan etanol 96%. Campuran rempah dan etanol tersebut dipanaskan dalam penangas pada suhu 50-600C karena suhu tersebut merupakan titik didih optimum bagi etanol dan agar oleoresin tidak menguap. Bila dipanaskan di atas suhu 60 0C maka etanol akan menguap terlebih dahulu dan kurang optimum apabila dipanaskan di bawah suhu 500C. Pengovenan vakum dilakukan setelah didapatkan filtrat. Pengovenan vakum bertujuan untuk menjaga agar senyawa volatil tidak ikut menguap dengan cara menaikkan tekanan sehingga pelarut akan menguap pada titik didih yang lebih rendah dari seharusnya. Pelarut yang digunakan untuk melarutkan oleoresin adalah etanol 95% dan bukan akuades. Hal ini dikarenakan oleoresin senyawa organik non polar, sehingga untuk mengekstraknya juga digunakan pelarut non polar. Sebelum proses ekstraksi, dilakukan pengamatan kadar air bahan dengan menggunakan IR Moisture Tester, aroma dan kenampakan. Setelah proses pengovenan vakum dilakukan analisa terhadap aroma, kenampakan, warna, % rendemen, dan laju alir.
KENAMPAKAN Bentuk ketiga jenis rempah ini berbeda satu sama lain, dimana pembedaan dapat dilakukan dengan mudah karena jahe berbentuk umbi bercabang, sedangkan
temulawak berbentuk umbi batang dan kunir berbentuk batang lurus. Rempah segar permukaannya tidak keriput, karena kandungan airnya masih cukup banyak sehingga tekanan turgor yang menahan ketegaran dinding sel masih cukup besar. Sedangkan rempah bubuk butirannya halus dan tidak teraglomerasi.
KADAR AIR Pengamatan kadar air dilakukan dengan menggunakan IR Moisture Tester. Prinsip penggunaan alat ini adalah penentuan kadar air dengan infra merah. Alat ini membutuhkan waktu cukup lama karena kontak antara sinar inframerah dengan bahan. Semakin tebal bahan maka dibutuhkan waktu yang lebih lama. Air dalam bahan akan menguap akibat panas yang ditimbulkan oleh alat. Air dalam bentuk uap inilah yang akan dihitung sebagai kadar air bahan. Maka dari itu ukuran bahan yang akan dianalisa harus sekecil mungkin dan menyebar dalam pelat aluminium alat. Hasil yang didapat dari percobaan ini adalah jahe segar mempunyai kadar air sebesar 85,83%, jahe bubuk 11,06%, temulawak segar 91,16%, temulawak bubuk 11,94%, kunir segar 91,15%, kunir bubuk 10,70%. Data tersebut menunjukkan bahwa kadar air pada bahan segar lebih tinggi dibandingkan pada bahan bubuk. Hal ini dikarenakan di dalam proses pengolahan menjadi bubuk dilakukan proses pengeringan dengan menguapkan air yang terkandung dalam bahan segar sehingga persentase kadar air bahan bubuk sudah berkurang. Pengeringan tersebut dilakukan dengan tujuan untuk memperpanjang umur simpan, karena bahan segar tidak tahan lama. Bahan se gar tidak mengalami proses pengeringan sehingga memiliki kadar air yang relatif masih tinggi (berkisa r antara 89-95%). Kadar air dari jahe, kunir, dan temulawak segar juga berbeda-beda. Bahan segar yang memiliki kadar air paling besar adalah temulawak. Sedangkan bahan segar yang memiliki kadar air paling kecil adalah jahe. Perbedaan kadar air ini disebabkan karena perbedaan varietas, kondisi lingkungan tempat tumbuh, dan usia dari bahan-bahan tersebut. Lingkungan yang baik dan menyediakan cukup nutrisi akan menghasilkan rempah dengan kadar air tinggi, sedangkan lingkungan
yang buruk dan tidak cukup nutrisi akan menghasilkan rempah yang kadar airnya sedikit. Usia bahan mempengaruhi kadar airnya. Rempah yang masih muda akan mengandung lebih banyak air daripada rempah yang sudah tua. Jadi dapat disimpulkan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi kadar air rempah-rempah adalah varietas, kondisi lingkungan tempat tumbuh, usia, dan proses pengolahan. Perbedaan kadar air juga terlihat pada bahan bubuk. Bahan bubuk dengan kadar air terbesar adalah temulawak, dan yang terkecil adalah kunir. Perbedaan ini bisa disebabkan karena proses pengolahan seperti pengeringan berbeda pada setiap bahan. Selain itu, cara penyimpanan juga akan mempengaruhi kadar air pada
bahan
bubuk.
Apabila
lingkungan
tempat
penyimpanan
memiliki
kelembapan yang tinggi maka uap air dari lingkungan akan terserap ke dalam bubuk yang menyebabkan kadar air bahan tersebut meningkat.
AROMA Minyak atsiri merupakan senyawa yang mempunyai aroma yang khas seperti aroma bagian tanaman aslinya, serta mudah menguap (volatil) pada suhu kamar tanpa mengalami penguraian dan tidak meninggalkan noda. Minyak atsiri memberikan aroma yang khas pada rempah-rempah dimana aroma dipengaruhi oleh kandungan minyak atsiri yang dimilikinya. Jahe segar memiliki aroma yang lebih menyengat dibandingkan bubuk, terutama rasa pedasnya. Rasa pedas jahe disebabkan oleh hubungan antara keto-alkohol dengan gingerol. Rimpang jahe yang masih segar mengandung hanya sebagian besar komponen rasa pedas yaitu zingiberen dan gingerol. Sedangkan pada jahe bubuk, rasa pedas tidak terlalu menyengat namun terdapat aroma harum. Hal ini dikarenakan proses pembuatan jahe bubuk dilakukan pengeringan. Selama pengeringan, komponen zingiberen dan gingerol akan kehilangan air dan sebagian berubah menjadi shogaol yang intensitas rasa pedas lebih rendah. Berbeda dengan temulawak dan kunir, dimana kedua bahan ini memiliki aroma yang mirip seperti jamu dikarenakan senyawa yang dominan menyusun kedua bahan ini sama yaitu kurkumin. Pada temulawak bubuk, aromanya lebih menyengat dibandingkan dengan kunir bubuk, hal ini dipengaruhi oleh kandungan kurkumin di dalam bahan tersebut.
Selama ekstraksi jahe terjadi degradasi shogaol lebih lanjut dan membentuk paradol dan zingerol yang dapat mengurangi rasa pedas. Setelah mengalami ekstraksi untuk memperoleh oleoresinnya, aroma oleoresin setiap sampel sama seperti aroma bahan segarnya yaitu pedas untuk jahe. Aroma pedas oleoresin pada jahe segar tidak setajam pada jahe bubuk. Hal ini dikarenakan pelarut etanol pada jahe segar masih tertinggal, sedangkan jahe bubuk sudah merupakan murni oleoresinnya saja. Sedangkan pada sampel temulawak dan kunir, aroma sampel setelah pemvakuman tetap menyengat namun ada aroma harum yang timbul. Aroma harum pada kunir segar lebih menyengat dibandingkan dengan temulawak segar. Pada bahan bubuk baik temulawak dan kunir, setelah proses pemvakuman, aroma yang timbul adalah aroma caramel yang menyengat dimana kunir bubuk lebih menyengat dibandingkan temulawak bubuk.
WARNA Jahe segar memiliki warna kuning muda, jahe bubuk berwarna coklat muda, kunir segar berwarna oranye, kunir bubuk berwarna kuning tua, temulawak segar berwarna kuning oranye, dan temulawak bubuk berwarna kuning muda. Ketiga bahan ini memiliki warna yang dominan yaitu kuning-oranye, warna ini berasal dari pigmen yang berada di dalam bahan tersebut yaitu pigmen karotenoid. Setelah dilakukan ekstraksi, warna filtrat pada bahan segar lebih cerah dibandingkan dengan warna filtrat bahan bubuk (coklat-kehitaman). Hal ini dikarenakan pada bahan bubuk telah mengalami proses pengeringan yang telah menguapkan sebagian besar kandungan air di dalamnya sehingga warna lebih gelap bila dibandingkan dengan bahan segarnya. Setelah filtrat mengalami proses pengovenan, warna oleoresin yang terbentuk lebih gelap daripada warna filtratnya baik pada bahan segar maupun bahan bubuk. Hal ini dikarenakan filtrat masih mengandung etanol dan encer, bahan yang lebih encer akan memiliki warna yang lebih muda daripada bahan yang kental. Warna oleoresin jahe, kunir dan temulawak segar berturut-turut adalah coklat muda, oranye, dan kuning oranye. Sedangkan, warna oleoresin jahe, kunir dan temulawak bubuk berwarna coklat tua sampai coklat kehitaman. Secara
keseluruhan, warna oleoresin baik pada bahan bubuk maupun segar lebih gelap dibandingkan dengan filtrat. Warna yang menjadi lebih coklat ini juga dapat disebabkan adanya reaksi Maillard yaitu reaksi antara gugus amina dari asam amino dengan gugus karbonil dari gula reduksi yang menghasilkan pigmen melanoidin yang berwarna coklat gelap. Bahan-bahan tersebut mengandung protein dan karbohidrat. Dengan adanya pemanasan dan aktivitas enzim, karbohidrat terdegradasi menjadi gula-gula reduksi dan protein terdegradasi menjadi asam-asam amino. Oleh karena itu, reaksi Maillard dapat berlangsung. Pada oleoresin bahan segar, masih muncul warna kuning, hal ini dikarenakan masih adanya kandungan pigmen karotenoid di dalam bahan t ersebut.
% RENDEMEN Persen rendemen adalah persen jumlah oleoresin yang dapat terekstrak dari bahan. Untuk menghitung persen rendemen tiap bahan, maka pertama-tama dilakukan pengekstraksian oleoresin pada tiap bahan. Pertama, bahan segar dipotong kecil-kecil. Hal ini bertujuan agar ketika dicampur dengan pelarut dengan perbandingan 1:4, luas permukaan bahan yang kontak dengan pelarut semakin besar sehingga lebih mengoptimalkan ektraksi oleoresin. Sedangkan untuk bahan bubuk, langsung dicampur dengan pelarutnya (1:4). Pelarut yang digunakan dalam percobaan adalah etanol 95%, yang merupakan larutan non polar karena oleoresin adalah senyawa non polar sehingga untuk mengekstraksinya dibutuhkan pelarut yang non polar juga (bila sifat kepolaran berbeda, pelarut tidak dapat melarutkan oleoresin sehingga oleoresin tidak dapat terkestrak dari bahan). Setelah ditambah pelarut, mulut erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil untuk menghindari penguapan etanol 95%, kemudian dipanaskan pada suhu5060oC selama 1 jam. Tujuannya adalah untuk mengekstrak oleoresin dari bahan. Selama pemanasan suhu harus dijaga karena oleoresin sifatnya peka terhadap panas. Selain itu, di atas suhu 60oC oleoresin akan mendidih dan menguap. Setelah 1 jam, dari tiap bahan disaring sehingga diperoleh filtratnya. Filtrat tersebut kemudian diambil 25 mL, dimasukkan cawan poselen konstan lalu dioven vakum. Cawan porselen harus dikonstankan dulu dengan tujuan agar dapat
dihitung berat cawan dengan oleoresin kering secara tepat detelah proses pemvakuman. Tujuan dioven vakum adalah untuk menguapkan etanol sehingga didapatkan ekstrak oleoresin. Pada oven vakum, titik didih akan menjadi lebih rendah sehingga etanol teruapkan tanpa disertai penguapan oleoresin. Setelah 20 jam, filtrat akan mengering dan didapatkan ekstrak oleoresin. Berdasarkan hasil perhitungan, % rendemen bahan segar lebih besar dibandingkan % rendemen bahan bubuk. Persen rendeman jahe segar 55,787%, temulawak segar 675,7832%, dan kunir segar 301,4379%. Sedangkan % rendemen untuk bahan jahe bubuk adalah 13,4922%, temulawak bubuk adalah 14,9907%, dan kunir bubuk adalah 14,9408%. Persen rendemen bahan bubuk lebih kecil dibandingkan dengan bahan segar karena bahan segar, belum mengalami pengolahan seperti pengeringan dan pengecilan ukuran. Persentase rendemen bahan segar dan bubuk dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya adalah luas permukaan, kadar air, dan proses pengolahan. Jahe, kunir, dan temulawak bubuk berbentuk butiran halus, sehingga memiliki luas permukaan yang lebih besar daripada bentuk segarnya. Karena luas permukaan yang besar maka akan lebih banyak permukaan yang dapat kontak dengan etanol 95% sehingga persentase rendemen yang didapat seharusnya juga lebih besar. Namun pada hasil praktikum, persentase rendemen rempah bubuk lebih kecil daripada persentase rendemen bahan segar. Hal ini karena berat bahan yang digunakan berbeda, di mana bahan segar yang digunakan sebesar 25 gram, sedangkan rempah bubuk sebesar 10 gram. Kadar air juga mempengaruhi persentase rendemen, dimana semakin kecil kadar air bahan maka persentase rendemennya akan semakin besar (kadar air berbanding terbalik dengan persentase rendemen). Selain itu proses pengolahan juga mempengaruhi persentase rendemen, di mana bahan bubuk telah mengalami proses ekstraksi, sehingga benar-benar murni mengandung oleoresin. Sedangkan pada bahan segar masih mengandung serat (ampas), dan komponen lain selain oleoresin, sehingga persentase rendemen bahan bubuk lebih besar daripada persentase rendemen bahan segar.
Pada hasil percobaan, temulawak dan kunir segar memiliki % rendemen yang lebih dari 100%. Hal ini disebabkan karena kadar air yang dimiliki kedua bahan ini lebih banyak dibandingkan dengan jahe segar, sehingga untuk proses penguapan dibutuhkan waktu yang lebih lama. Pada percobaan hanya menggunakan waktu 20 jam bukan 24 jam, hal ini dapat mempengaruhi % rendemen bahan tersebut (seperti pada kunir dan temulawak segar). Selama 20 jam, kemungkinan air belum teruapkan seluruhnya, sehingga masih ada air yang tertinggal dengan oleoresin tersebut yang menyebabkan % rendemen bisa lebih besar dari 100%.
LAJU ALIR Pengukuran laju alir bertujuan untuk mengetahui kekentalan atau viskositas dari suatu bahan dalam bentuk larutan. Laju alir dipengaruhi oleh viskositas. Salah satu faktor yang menentukan viskositas bahan adalah total padatan terlarut bahan. Total padatan terlarut dipengaruhi oleh kadar air bahan awal dimana jika kadar air bahan tinggi, maka padatan yang terlarut dalam bahan akan rendah. Jika persentase padatan terlarut bahan sedikit, maka viskositas bahan tinggi, sehingga laju alir bahan akan semakin rendah. Laju alir yang diukur pada percobaan ini adalah laju alir oleoresin bahan. Pengukuran laju alir pada percobaan ini menggunakan kaca miring di mana oleoresin diteteskan pada garis batas, kemudian dihitung waktu yang dibutuhkan untuk mencapai jarak 5 cm, dan dinyatakan dalam cm/s. Hasil yang diperoleh dari laju alir oleoresin bahan segar untuk jahe sebesar 1,1387 cm/s, temulawak 1,1111 cm/s, dan kunir 2,1429 cm/s. Hal ini menandakan bahwa kunir memiliki kandungan air yang lebih banyak sehingga viskositasnya rendah menyebabkan laju alir bahan tersebut besar. Seharusnya pada jahe segar, laju alirnya paling rendah terkait dengan jumlah kadar air yang lebih sedikit, namun pada percobaan ini temulawak segar-lah yang memiliki laju alir paling kecil. Kesalahan ini bisa disebabkan pada proses-proses sebelumnya seperti pemotongan, penimbangan, ekstraksi yang dapat mempengaruhi kandungan air bahan sebelum dioven. Pada sampel oleoresin dari bahan bubuk hanya diukur
tingkat kekentalan saja, hal ini dikarenakan laju alir tidak bisa diukur. Kekentalan yang paling tinggi terdapat pada kunir dan yang terendah pada temulawak. Perbedaan kekentalan ini dipengaruhi oleh jumlah kadar air pada bahan bubuk tersebut.
VII. KESIMPULAN Berdasarkan data yang kami peroleh, kadar air bahan segar dari yang paling besar ke kecil berturut-turut adalah temulawak, kunir, dan jahe. Sedangkan kadar air bahan bubuk dari yang paling besar ke kecil adalah temulawak, jahe, dan kunir. Ketiga bahan ini memiliki warna yang dominan yaitu kuning-oranye yang berasal dari pigmen karotenoid. Namun pigmen ini akan berubah menjadi pigmen melanoidin setelah proses pengovenan yang menyebabkan warna bahan menjadi coklat tua. Persen rendemen pada bahan segar dan bubuk dari yang besar ke kecil adalah temulawak, kunir, dan jahe. Laju alir bahan se gar dari besar ke kecil adalah kunir, jahe, dan temulawak. Semakin tinggi laju alir menandakan padatan terlarutnya lebih rendah dan kadar air lebih tinggi. Semakin kecil kadar air rempah-rempah, % rendemen oleoresin akan semakin besar sehingga warna oleoresin semakin gelap, aromanya semakin tajam dan laju alirnya makin kecil.
VIII. DAFTAR PUSTAKA Anonimous1. 1994. Jahe. Jakarta : Trubus Anonimous2.
2005.
Temulawak.
Available
at
:
http://id.wikipedia.org/wiki/Temu_lawak Departemen Kesehatan R.I. 1978. Materia Medika Indonesia. Jakarta : Dirjen Pengawasan Obat dan Makanan. Dzulkarnain, H.B. 1999. Tanaman Obat Keluarga. Jakarta : Intisari Mediatama. Guenther, E. 1987. Minyak Atsiri. Jakarta : Universitas Indonesia. Hui, Y. H. 1992. Food Science and Encyclopedia. New York : A. Wiley Interscience Publication, John Wiley and Sons.
Muchtadi, T. R dan Sugiyono. 1992. Petunjuk Laboratorium Ilmu Pengetahuan Bahan. Bogor : Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi Institut Pertanian Bogor. Syarief, R. dan A. Irawati. 1988. Pengetahuan Bahan untuk Industri Pertanian. Jakarta : Mediayatama Sarana Perkasa. Suyitno. 1988. Pengujian Sifat Bahan Pangan. Yogyakarta : Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi UGM. Tainter, D.R. dan A.T. Grenis. 1993. Spices and Seasonings. USA : VCH Publishers, Inc.
IX. JAWABAN PERTANYAAN 1. Cari 10 jenis rempah-rempah, kandungan oleoresin di dalamnya beserta manfaatnya!
No.
Jenis Rempah Rempah
1.
Jahe
2.
Kunyit
Oleoresin - Zingiberen - Curcumene - Philandren - Gingerols - Shogaols - Curcumin - Zingiberen - Tumeron - Furmerol - Borneol - Karvon
- Curcumin 3.
4.
Temulawak
Lengkuas (Laos)
- Kamfer - Galangi - Curcumin - Eugenol - Galangol
Manfaat - Aroma pedas (Zingiberen) - Anti rematik (Gingerols) - Antioksidan (Zingeron) - Mengobati mual - Menurunkan kolesterol - Antioksidan - Antibakteri - Mencegah penimbunan lemak dalam arteri - Penyedap dan pewarna kuning - Mencegah gagal jantung - Menangani kepikunan - Mencegah radang sendi - Mencegah kanker payudara - Antioksidan - Antibakteri - Mencegah penimbunan lemak - Mencegah gagal jantung - Bahan pengawet (Kamfer) - Antimikroba seperti Staphylococcus aureus, Vibrio parahaemoliticus (Eugenol)
