1 LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN MUDA JUDUL PENELITIAN PENGARUH WAKTU FERMENTASI TERHADAP KADAR (+)-KATEKIN DARI MINUMAN KOMBUCHA LOKAL BALI DENGAN SUBSTRAT PRODUK GAMBIR YANG BERPERAN SEBAGAI ANTIOKSIDAN TIM PENELITI Ketua : Ni Putu Eka Leliqia, S.Farm., M.Si., Apt. (NIDN. 0007128006) Anggota : Luh Putu Mirah Kusuma Dewi, S.F., M.Sc., Apt. (NIDN. 0001097803) JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA NOPEMBER, 2014 Kode/Nama Bidang Ilmu: 403/Biologi Farmasi
33
Embed
LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN MUDA file1 laporan akhir penelitian dosen muda judul penelitian pengaruh waktu fermentasi terhadap kadar (+)-kateki n dari minuman kombucha lokal bali
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
LAPORAN AKHIR
PENELITIAN DOSEN MUDA
JUDUL PENELITIAN
PENGARUH WAKTU FERMENTASI TERHADAP KADAR (+)-KATEKI N
DARI MINUMAN KOMBUCHA LOKAL BALI DENGAN SUBSTRAT
PRODUK GAMBIR YANG BERPERAN SEBAGAI ANTIOKSIDAN
TIM PENELITI
Ketua : Ni Putu Eka Leliqia, S.Farm., M.Si., Apt. (NIDN. 0007128006)
Anggota : Luh Putu Mirah Kusuma Dewi, S.F., M.Sc., Apt. (NIDN. 0001097803)
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
NOPEMBER, 2014
Kode/Nama Bidang Ilmu: 403/Biologi Farmasi
2
3
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL .............................................................................................................. 1 HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................................... 2 DAFTAR ISI .............................................................................................................................. 3 DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... 4 DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. 5 DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................................. 6 RINGKASAN ............................................................................................................................ 7 BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................................... 8 1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 8 1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 9 BAB II. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ........................................................... 10 2.1 Tujuan Penelitian ............................................................................................ 10 2.2 Manfaat Penelitian .......................................................................................... 10 BAB III. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................................... 11 3.1 Produk Gambir ............................................................................................... 11 3.2 (+)-Katekin ..................................................................................................... 11 3.3 Kombucha ...................................................................................................... 12 3.4 Penentuan Aktivitas Antioksidan menggunakan Metode DPPH ................... 13 3.5 Spektrofotometri UV-Visibel.......................................................................... 14 BAB IV. METODE PENELITIAN.......................................................................................... 15 4.1 Rancangan Penelitian ..................................................................................... 15 4.2 Variabel Penelitian ......................................................................................... 15 4.3 Prosedur Penelitian ........................................................................................ 15 4.4 Data dan Analisis Data .................................................................................. 18 4.5 Cara Penafsiran dan Penyimpulan Hasil Penelitian ....................................... 18 BAB V. PEMBAHASAN ...................................................................................................... 19 5.1. Pembuatan Starter Minuman Kombucha Lokal di Bali dengan Substrat
Produk Gambir................................................................................................
19 5.2. Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap pH Minuman Kombucha Lokal di
Bali dengan Substrat Produk Gambir yang Difermentasi selama 5 hari........
20 5.3. Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap Kadar (+)-Katekin Minuman
Kombucha Lokal di Bali dengan Substrat Produk Gambir yang Difermentasi selama 5 hari.............................................................................
20 5.4. Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap Aktivitas Antioksidan Minuman
Kombucha Lokal di Bali dengan Substrat Produk Gambir yang Difermentasi selama 5 hari.............................................................................
22 5.5. Penentuan Waktu Fermentasi Optimal ........................................................... 23 BAB VI. KESIMPULAN ........................................................................................................ 25 6.1. Kesimpulan .................................................................................................... 25 6.2 Saran .............................................................................................................. 25 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 26 LAMPIRAN ............................................................................................................................... 29
4
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Pembuatan Larutan Standar (+)-Katekin ............................................................ 16
Tabel 3.2 Pembuatan Larutan Uji Minuman Kombucha Lokal Bali dengan Substrat Produk Gambir ....................................................................................................
17
Tabel 5.1 Data pH, Kadar (+)-Katekin, dan IC50 Minuman Kombucha Lokal Bali dengan Susbstrat Gambir yang Difermentasi Selama 5 Hari ..............................
24
5
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 3.1 Produk Gambir .................................................................................................... 11
Gambar 3.2 Struktur (+)-katekin ............................................................................................. 12
Gambar 3.3 Starter dan Kultur Minuman Kombucha Lokal di Bali dengan Substrat Produk Gambir .................................................................................................................
13
Gambar 3.4 Reaksi Penangkapan Radikal Bebas DPPH oleh Katekin ................................... 13
Gambar 5.1 Selulosa/Pelikel/Nata Teh kombucha (A) dan Starter Minuman Kombucha Lokal Bali dengan Substrat Gambir (B) ..............................................................
19
Gambar 5.2 pH minuman Kombucha dengan substrat gambir yang difermentasi selama 5 hari .......................................................................................................................
20
Gambar 5.3 Kurva Baku Standar Katekin ............................................................................... 21
Gambar 5.4 Kadar (+)-katekin minuman Kombucha dengan substrat gambir yang difermentasi selama 5 hari ...................................................................................
22
Gambar 5.5 IC50 minuman Kombucha dengan substrat gambir yang difermentasi selama
5 hari ....................................................................................................................
23
6
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Laporan Penggunaan Dana Penelitian ................................................................. 29
Lampiran 2 Hasil Uji Friedman Data pH Minuman Kombucha Lokal Bali dengan Substrat Produk Gambir ....................................................................................................
31
Lampiran 3 Hasil Uji Friedman Data Kadar Katekin Minuman Kombucha Lokal Bali dengan Substrat Produk Gambir .........................................................................
32
Lampiran 4 Hasil Uji Friedman Data Kadar Katekin Minuman Kombucha Lokal Bali dengan Substrat Produk Gambir .........................................................................
33
7
RINGKASAN
Telah dibuktikan bahwa pengembangan bentuk sediaan minuman gambir dengan menjadikannya produk minuman kombucha lokal Bali yang difermentasi selama 1 hari mampu meningkatkan aktivitas antioksidannya. Namun beberapa penelitian menunjukkan bahwa waktu fermentasi berpengaruh terhadap aktivitas antioksidan dari minuman kombucha dan waktu fermentasi selama 1 hari belum tentu memberikan aktivitas antioksidan yang optimal.
Kandungan kimia utama yang diduga memiliki peran sebagai antioksidan dalam minuman Kombucha lokal Bali dengan substrat produk gambir adalah (+)-katekin. Diketahui bahwa katekin lebih stabil pada pH lebih rendah (2,8 dan 4,9). Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi penurunan pH yang signifikan dengan bertambahnya waktu fermentasi pada minuman Kombucha lokal Bali dengan substrat teh. Pada substrat teh, penambahan Kombucha dan waktu fermentasi diketahui dapat mengakibatkan perubahan kadar katekin. Berdasarkan hal tersebut maka dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh waktu fermentasi terhadap kadar (+)- katekin dari minuman Kombucha lokal Bali dengan substrat produk gambir yang berperan sebagai antioksidan.
Penelitian dilakukan dalam beberapa tahap yaitu pengukuran pH, penetapan kadar (+)-katekin dengan metode spektrofotometri UV-Visibel, serta uji aktivitas antioksidan berdasarkan nilai IC50 menggunakan metode DPPH pada minuman Kombucha lokal di Bali dengan substrat produk gambir yang divariasikan waktu fermentasinya (0, 1, 2, 3, 4, dan 5 hari). Untuk melihat pengaruh waktu fermentasi terhadap pH, kadar (+)-katekin, dan aktivitas antioksidan dari minuman Kombucha tersebut, data dianalisis secara statistik menggunakan Friedman Test dengan taraf kepercayaan 95%. Waktu fermentasi dari minuman Kombucha yang dibutuhkan untuk menghasilkan produk minuman yang terbaik ditentukan berdasarkan kadar (+)-katekin tertinggi, aktivitas antioksidan tertinggi dan aman untuk dikonsumsi (pH 2,5 sampai 4,6).
Hasil analisis data menunjukkan bahwa waktu fermentasi selama 5 hari berpengaruh terhadap pH, kadar (+)-katekin dan aktivitas antioksidan dari minuman Kombucha dengan substrat gambir (p<0,05). Minuman kombucha dengan substrat gambir yang difermentasi selama 3 hari memberikan hasil yang optimal dengan menunjukkan kadar (+)-katekin dan aktivitas antioksidan tertinggi serta pH minuman yang aman dikonsumsi.
Kata kunci : (+)-katekin, kombucha, gambir, waktu fermentasi, antioksidan
8
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menetralisir kelebihan radikal bebas dengan
menyumbangkan elektronnya untuk melengkapi kekurangan elektron yang dimiliki radikal bebas
(Valco et al., 2006). Radikal bebas dalam jumlah berlebih di dalam tubuh sangat berbahaya karena
menyebabkan kerusakan sel yang dapat menginduksi beberapa penyakit degeneratif. Salah satu
tanaman yang diketahui memiliki aktivitas antioksidan adalah gambir (Uncaria gambir). Hasil
penelitian Bah et al. (2009) menunjukkan bahwa ekstrak gambir memiliki kemampuan menghambat
radikal bebas. Jaya (2011) menambahkan bahwa ekstrak produk gambir memiliki aktivitas
antioksidan yang lebih besar dibandingkan dengan ekstrak produk teh dan sebanding dengan
vitamin C.
Melihat komponen kimia tanaman gambir yang berpotensi sebagai antioksidan, maka perlu
dilakukan usaha-usaha pemanfaatan sumber daya pangan secara optimal melalui suatu pengolahan
teknologi tepat guna. Salah satu cara pengolahan gambir untuk meningkatkan aktivitas
antioksidannya adalah dengan menjadikannya produk minuman Kombucha (Velicanski et al.,
2007). Minuman Kombucha merupakan hasil fermentasi substrat dan gula yang ditambahkan
dengan yeast dan bakteri asam asetat (Dufresne and Farnworth, 2000). Hasil penelitian Rupadani
(2013) menunjukkan bahwa minuman kombucha lokal Bali dengan substrat produk gambir yang
difermentasi selama 1 hari memberikan aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dibandingan
minuman gambir tanpa ditambahkan kombucha. Namun beberapa penelitian menunjukkan bahwa
waktu fermentasi berpengaruh terhadap aktivitas antioksidan dari minuman kombucha dan waktu
fermentasi selama 1 hari belum tentu memberikan aktivitas antioksidan yang optimal (Jayabalan
and Swaminathan, 2006; Suhartatik dan Linda, 2008). Menurut Suprijono, dkk. (2012), pada
penelitiannya didapatkan data bahwa fermentasi pada hari ke- 7 menunjukkan rerata % aktivitas
antioksidan yang paling besar.
Salah satu faktor yang menentukan aktivitas antioksidan adalah kandungan kimia utama dari
suatu tanaman. Senyawa (+)-katekin yang merupakan derivat katekin adalah kandungan kimia
utama dari produk gambir (Anggraini et al., 2011). Diketahui bahwa katekin bersifat asam lemah
(pKa1= 7,72 dan pKa2= 10,22), bersifat mudah teroksidasi pada pH mendekati netral (pH 6,9) dan
lebih stabil pada pH lebih rendah (2,8 dan 4,9). Katekin juga mudah terurai oleh cahaya dengan laju
reaksi lebih besar pada pH rendah 3,45 dibandingkan pH 4,9 (Lucida dkk., 2007). Beberapa
penelitian menunjukkan bahwa penambahan asam sitrat atau vitamin C dalam sediaan yang
9
mengandung katekin dapat menurunkan laju degradasi katekin (Aoshima and Ayabe, 2007;
Mahmoud, 2012; Mahmoud et al., 2013).
Pengembangan bentuk sediaan menjadi minuman kombucha merupakan salah satu cara
membuat suasana sediaan dengan pH rendah (asam) karena pada minuman tersebut terbentuk asam
asetat secara alami. Peningkatan waktu fermentasi juga menyebabkan peningkatan proses
pemecahan sukrosa sehingga konsentrasi asam asetat menjadi semakin tinggi dan pH semakin
menurun (Nainggolan, 2009). Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi penurunan pH yang
signifikan (p<0,05) dengan bertambahnya waktu fermentasi pada minuman Kombucha lokal Bali
dengan substrat teh hijau, teh hitam, dan rosela (Sukmawati, 2012; Wati, 2012; Sumartini, 2013).
Pada penelilitian lainnya diketahui bahwa penambahan Kombucha pada substrat teh dapat
mengakibatkan perubahan kadar pada komponen yang terkandung di dalamnya seperti kadar
katekin (Dufresne, 2000; Janeiro dan Brett, 2004).
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui
pengaruh waktu fermentasi terhadap kadar (+)- katekin dari minuman Kombucha lokal Bali dengan
substrat produk gambir yang berperan sebagai antioksidan alami. Minuman kombucha tersebut akan
difermentasi selama 5 hari dan pengamatan akan dilakukan setiap harinya untuk menentukan waktu
fermentasi yang dibutuhkan agar menghasilkan produk yang terbaik dari minuman Kombucha lokal
Bali dengan substrat produk gambir.
1.2 Rumusan Masalah
1.2.1 Apakah waktu fermentasi berpengaruh terhadap kadar (+)- katekin dari minuman Kombucha
lokal Bali dengan substrat produk gambir yang berperan sebagai antioksidan?
1.2.2 Berapakah waktu fermentasi yang dibutuhkan untuk menghasilkan produk yang terbaik dari
minuman Kombucha lokal Bali dengan substrat produk gambir?
10
BAB II
TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
2.1. Tujuan Penelitian
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh waktu fermentasi
terhadap terhadap kadar (+)- katekin dari minuman Kombucha lokal Bali dengan substrat produk
gambir yang berperan sebagai antioksidan. Sedangkan tujuan khusus penelitian ini adalah
memperoleh produk minuman antioksidan alternatif.
2.2 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini dapat dimanfaatkan untuk mengembangkan dan memasarkan produk
minuman antioksidan alternatif yang telah terbukti khasiatnya dan aman untuk dikonsumsi.
11
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Produk Gambir
Produk gambir (gambar 2.1) merupakan hasil dari pengolahan gambir (Uncaria gambir
(Hunter) Roxb.) yang meliputi beberapa tahapan antara lain perebusan, pengempaan, pengendapan,
penirisan, pencetakkan dan pengeringan. Gambir memiliki banyak kandungan kimia, diantaranya
Keterangan : V1 = Volume larutan stok yang dipipet dalam mL M1 = Konsentrasi larutan stok dalam µg/mL V2 = Volume larutan yang dibuat dalam mL M2 = Konsentrasi larutan yang dibuat µg/mL
Tabel 3.1. Pembuatan Larutan Standar (+)-Katekin
No Konsentrasi Larutan Standar
(+)-Katekin (µg/mL) Volume Larutan Stok standar (+)-Katekin yang Dipipet (mL)
Keterangan: konsentrasi larutan stok adalah 1 mg/mL
B. Penetapan Kadar (+)-Katekin
Dalam penetapan kadar (+)-katekin dilakukan pengukuran terhadap seri larutan standar (+)-
katekin, dan minuman Kombucha lokal di Bali dengan substrat gambir yang divariasikan lama
fermentasinya. Seri larutan standar (+)-katekin digunakan untuk membuat persamaan regresi linier
yang diperoleh dari kurva kalibrasi.
Penetapan kadar (+)-katekin dalam minuman Kombucha lokal di Bali dengan substrat
gambir, dilakukan dengan cara memipet 50 mL larutan minuman Kombucha lokal di Bali dengan
17
substrat gambir ke dalam corong pisah, kemudian dipartisi menggunakan 50 mL etil asetat p.a. Fase
etil asetat ditampung. Kemudian dipipet fase etil asetat sebanyak 0,01 mL, ditambahkan dengan etil
asetat p.a. hingga 5 mL. Selanjutnya diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer UV-
visibel pada panjang gelombang 279 nm. Dari hasil pengukuran diperoleh data berupa beberapa
absorbansi minuman Kombucha lokal di Bali dengan substrat gambir yang divariasikan lama
fermentasinya. Kadar (+)-Katekin dalam minuman tersebut dihitung dengan cara memasukkan nilai
absorbansi ke dalam persamaan regresi linier standar (+)-katekin.
4.3.4 Uji Aktivitas Antioksidan Minuman Kombucha Lokal Bali dengan Substrat Gambir
menggunakan Metode DPPH
A. Pembuatan Larutan DPPH
1. Pembuatan Larutan Stok DPPH
Ditimbang secara seksama 10 mg DPPH, dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL,
ditambahkan etanol p.a sampai tanda batas, kemudian digojog hingga homogen.
2. Larutan DPPH (0,05 mg/mL)
Untuk membuat larutan DPPH dengan konsentrasi 0,05 mg/mL dilakukan dengan cara
pengenceran dari larutan stok 1 mg/mL menggunakan persamaan 1.
B. Pembuatan Larutan Uji Minuman Kombucha Lokal di Bal i dengan Substrat Produk
Gambir
Untuk membuat larutan uji minuman Kombucha lokal di Bali dengan substrat produk
gambir yang memiliki konsentrasi 20, 40, 80, 160, 200, dan 320 µg/mL dilakukan pengenceran
terhadap larutan stok yang memiliki konsentrasi 8 mg/mL menggunakan persamaan 1.
Tabel 3.2 Pembuatan Larutan Uji Minuman Kombucha Lokal Bali dengan Substrat Produk Gambir.
C. Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH
Sebanyak 0,5 mL larutan uji minuman Kombucha lokal di Bali dengan substrat produk
gambir ditambahkan ke dalam 2,5 mL larutan DPPH 0,05 mg/mL. Campuran dibiarkan di tempat
gelap pada suhu kamar selama 25 menit. Penurunan absorbansi DPPH diukur menggunakan
spektrofotometer pada panjang gelombang 515 nm. Larutan kontrol dibuat dari campuran 0,5 mL
No Konsentrasi (µg/mL) Volume Larutan Stok yang Dipipet (µL) Volume Akhir (mL) 1 20 25 ad 10 2 40 50 ad 10 3 80 100 ad 10 4 160 200 ad 10 5 200 250 ad 10 6 320 400 ad 10
18
etanol p.a dan 2,5 mL larutan DPPH 0,05 mg/mL. Pekerjaan ini dilakukan terhadap semua larutan
uji minuman Kombucha lokal di Bali dengan substrat produk gambir dengan lama fermentasi yang
ditetapkan.
4.4 Data dan Analisis Data
Pada penelitian terhadap minuman Kombucha lokal di Bali dengan substrat produk gambir
ini diperoleh data berupa nilai pH, kadar (+)-katekin dan IC50 (menunjukkan aktivitas antioksidan).
Kadar (+)-katekin minuman kombucha diperoleh dengan memasukkan data absorbansi sampel
kedalam persamaan kurva kalibrasi (+)-katekin standar yang diperoleh sebelumnya. Pada uji
aktivitas antioksidan dengan metode penangkapan radikal DPPH, data yang diperoleh berupa
absorbansi larutan kontrol dan larutan sampel. Dari data absorbansi tersebut kemudian dihitung
persentase penangkapan radikal DPPH dengan menggunakan persamaan 2.
%P = [(C – S)/C] x 100%……………..............................…………………………. (2)
Keterangan: %P = Persentase penangkapan radikal DPPH C = Absorbansi larutan kontrol S = Absorbansi larutan uji/standar
Data %P digunakan untuk menghitung konsentrasi penghambatan tengah (IC50) aktivitas
penangkapan radikal DPPH pada semua larutan uji yaitu minuman Kombucha lokal di Bali dengan
substrat produk gambir dengan lama fermentasi yang ditetapkan. Perhitungan IC50 dilakukan
dengan menggunakan persamaan regresi linear. IC50 minuman Kombucha lokal di Bali dengan
substrat produk gambir adalah konsentrasi yang dapat menangkap 50% radikal DPPH.
Untuk melihat pengaruh lama fermentasi terhadap kadar (+)-katekin, pH, dan aktivitas
antioksidan (IC50) minuman Kombucha lokal di Bali dengan substrat produk gambir, data dianalisis
secara statistik menggunakan Friedman Test dengan taraf kepercayaan 95%.
4.5 Cara Penafsiran dan Penyimpulan Hasil Penelitian
Lama fermentasi dikatakan berpengaruh terhadap kadar (+)-katekin, pH, dan aktivitas
antioksidan (IC50) minuman Kombucha lokal di Bali dengan substrat produk gambir jika nilai
signifikansinya (p) lebih kecil dari 0,05. Lama fermentasi dari minuman Kombucha lokal di Bali
dengan substrat produk gambir yang dibutuhkan untuk produk minuman yang baik ditentukan
berdasarkan minuman kombucha dengan kadar (+)-katekin tertinggi, aktivitas antioksidan tertinggi
(nilai IC50 terendah) dan aman untuk dikonsumsi (pH 2,5 sampai 4,6).
19
BAB V
PEMBAHASAN
5.1 Pembuatan Starter Minuman Kombucha Lokal di Bali dengan Substrat Produk
Gambir
Starter Minuman kombucha Lokal Bali dengan substrat gambir (Gambar 5.1 B) diperoleh
dengan mengkultur pelikel (nata) kombucha yang dibeli dari Pasar Sukawati (Gambar 5.1 A) dalam
minuman gambir. Selain mengandung kombucha dan substrat gambir, dalam proses pembuatan
starter tersebut juga dibutuhkan gula sebagai sumber energi. Kebutuhan yang utama dari mikroba
ialah energi, sehingga karbohidrat yang terlarut dan cepat tersedia akan berpengaruh terhadap
populasi mikroba yang akan mendominasi (Desrosier & Norman,1988).
Gambar 5.1.Selulosa/Pelikel/Nata Teh kombucha (A) dan Starter Minuman Kombucha Lokal Bali dengan Substrat Gambir (B)
SCOBY: Simbiotic Culture of Bacteria and Yeast
Hasil kultur kombucha menunjukkan adanya lapisan nata yang terdiri dari lapisan selulosa
mengapung pada permukaan larutan (Gambar 5.1 B). Nata merupakan selulosa berbentuk padat dan
berwarna putih transparan, bertekstur kenyal dan memiliki kandungan air sekitar 98%. Biomassa
nata berasal dari pertumbuhan acetobacter selama proses fermentasi pada media yang mengandung
gula dan asam. Dalam prosesnya, komponen gula dalam medium dipecah oleh acetobacter sehinga
terbentuk polisakarida, yaitu selulosa. Selulosa tersebut membentuk benang-benang serat yang terus
menebal dan membentuk jaringan kuat, disebut dengan pelikel nata (Steiner dan Deidrof, 1957).
20
5.2. Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap pH Minuman Kombucha dengan Substrat
Gambir yang Difermentasi Selama 5 Hari
Hasil pengukuran pH (gambar 5.2) menunjukkan bahwa dengan bertambahnya waktu
fermentasi minuman kombucha lokal Bali dengan substrat produk gambir semakin asam (penurun
pH). Namun minuman yang difermentasi selama 5 hari tidak aman untuk dikonsumsi karena
memiliki pH<2,5. Dari hasil analisis statistik (lampiran 2) diketahui bahwa penurunan pH yang
terjadi tidak dipengaruhi oleh waktu fermentasi (p<0,05). Penurunan pH selama fermentasi
dikarenakan adanya aktivitas mikroorganisme, selain menghasilkan etanol sebagai metabolit primer
juga dihasilkan asam-asam organik seperti asam malat, asam tartarat, asam sitrat, asam asetat, asam
butirat dan asam propionate sebagai hasil sampingan (Wignyanto, 2001).
Gambar 5.2 pH minuman Kombucha dengan substrat gambir yang difermentasi selama 5 hari
5.3. Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap Kadar (+)-Katekin Minuman Kombucha dengan
Substrat Gambir yang Difermentasi Selama 5 Hari
5.3.1. Kurva Baku Standar Katekin
Kurva baku standar katekin digunakan untuk memperoleh persamaan regresi linear
hubungan antara kadar katekin dengan absorbansinya. Persamaan tersebut digunakan untuk
menentukan kadar katekin minuman kombucha lokal Bali dengan substrat gambir pada hari ke 0
dan setelah difermentasi selama 1, 2, 3, 4, dan 5 hari.
21
Hasil analisis data dengan regresi linear diperoleh persamaan “Y = 0,010 X – 0,005”
(Gambar 5.3) dengan nilai r= 0,993 dimana Y adalah absorbansi dan X adalah kadar katekin.
Dengan nilai r >0, 990 menunjukkan bahwa terdapat hubungan yang linear antara absorbansi
dengan kadar sehingga persamaan ini bisa digunakan untuk menentukan kadar katekin minuman
kombucha lokal Bali dengan substrat produk gambir.
Gambar 5.3 Kurva Baku Standar Katekin
5.3.2. Penentuan Kadar (+)-Katekin Minuman Kombucha dengan Substrat Gambir yang
Difermentasi Selama 5 Hari
Kadar katekin dari minuman kombucha ditentukan dengan menggunakan persamaan regresi
linear kurva baku katekin. Hasil perhitungan tersebut dapat dilihat pada gambar 5.4. Data
menunjukkan bahwa terjadi peningkatan kadar katekin pada minuman kombucha setelah
difermentasi selama 3 hari, namun setelah itu mengalami penurunan hingga difermentasi selama 5
hari. Hasil analis statistik dengan uji Friedman (lampiran 3) menunjukkan bahwa waktu fermentasi
berpengaruh terhadap kadar katekin minuman kombucha lokal Bali dengan substrat produk gambir
(p<0,05).
Katekin merupakan kelompok flavonoid golongan flavonol (Heneman, 2008), yang
stabilitasnya dipengaruhi oleh antara lain pH dan kondisi penyimpanan. Hasil penelitian Chobot et
al. (2009) menunjukkan bahwa pada katekin tetap stabil pada pH 3,6 bahkan setelah penyimpanan
selama 240 jam. Hasil penelitian Ristanti, dkk. (2013) menunjukkan bahwa (+)-katekin pada produk
gambir tetap stabil pada pH 1,6-6 walaupun disimpan selama 8 hari. Produk gambir yang dibuat
22
dalam bentuk sediaan minuman kombucha salah satu tujuannya adalah untuk membuat suasana
asam secara alami tanpa menambahkan larutan kimia seperti HCl. Nainggolan (2009) dalam
penelitiannya menyatakan bahwa semakin lama fermentasi berlangsung maka konsentrasi asam
asetat akan semakin tinggi, hal ini yang menyebabkan nilai pH minuman Kombucha cenderung
mengalami penurunan. Peningkatan kadar (+)-katekin pada minuman kombucha lokal Bali dengan
substrat gambir yang difermentasi selama 3 hari kemungkinan disebabkan karena pH minuman
yang asam, namun penurunan yang drastis pada fermentasi selama 4 dan 5 hari kemungkinan
disebabkan karena kondisi penyimpanan. Katekin diketahui tidak stabil dalam udara terbuka
(Thompson, 2004).
Gambar 5.4. Kadar (+)-katekin minuman Kombucha dengan substrat gambir yang
difermentasi selama 5 hari
5.4. Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap Aktivitas Antioksidan Minuman Kombucha
dengan Substrat Gambir yang Difermentasi Selama 5 Hari
Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan menggunakan metode DPPH. Dari hasil uji
aktivitas penangkapan radikal DPPH akan diperoleh data berupa absorbansi larutan sampel. Data
absorbansi tersebut kemudian digunakan untuk menghitung nilai persentase penangkapan radikal
DPPH (%P). Dari %P masing-masing larutan sampel kemudian dicari nilai penghambatan tengah
(IC50) dengan menggunakan analisis probit. Semakin kecil nilai penghambatan tengah (IC50), maka
aktivitas antioksidan yang dimiliki akan semakin kuat. Nilai IC50minuman Kombucha lokal Bali
dengan substrat produk gambir yang difermentasi selama 5 hari dapat dilihat pada gambar 4.6.
23
Gambar 5.5. IC50 minuman Kombucha dengan substrat gambir yang difermentasi selama 5
hari
Berdasarkan gambar 5.5, dapat terlihat bahwa terjadi penurunan nilai IC50 pada minuman
kombucha lokal Bali dengan substrat gambir yang difermentasi selama 3 hari yang menunjukkan
bahwa terjadi peningkatan aktivitas antioksidan. Sedangkan peningkatan waktu fermentasi selama 4
dan 5 hari menyebabkan peningkatkan nilai IC50 yang berarti bahwa terjadi penurunan aktivitas
antioksidan. Dari hasil analisis statistik (lampiran 4) diketahui bahwa waktu fermentasi berpengaruh
terhadap nilai IC50 minuman kombucha lokal Bali dengan substrat gambir yang menunjukkan
bahwa waktu fermentasi berpengaruh terhadap aktivitas antioksidan (p<0,05).
Peningkatan dan penurunan aktivitas antioksidan minuman kombucha lokal Bali dengan
substrat gambir yang difermentasi selama 5 hari berbanding lurus dengan kadar (+)-katekinnya.
Secara umum telah diketahui bahwa senyawa polifenol dan katekin merupakan senyawa utama
yang bertanggung jawab terhadap aktivitas antioksidan dengan menyumbangkan gugus hidroksil
hidrogen (Fessenden & Fessenden, 1994).
5.5. Penentuan Waktu Fermentasi Optimal
Tabel 5.1 menunjukkan data pH, kadar (+)-katekin, dan IC50 minuman kombucha lokal Bali
dengan susbstrat gambir. Berdasarkan data pada tabel tersebut, ditentukan waktu fermentasi yang
memberikan produk minuman terbaik. Berdasarkan pH, lama fermentasi selama 5 hari
menghasilkan produk minuman yang tidak aman untuk dikonsumsi, sedangkan fermentasi selama 5
hari masih menunjukkan batas pH yang aman untuk dikonsumsi. Minuman kombucha lokal Bali
dengan substrat gambir yang difermentasi selama 3 hari menunjukkan hasil yang optimal dan
24
memberikan produk minuman terbaik karena memiliki kadar (+)-katekin dan aktivitas antioksidan
yang tertinggi serta aman untuk dikonsumsi.
Tabel 5.1. Data pH, Kadar (+)-Katekin, dan IC50 Minuman Kombucha Lokal Bali dengan
Susbstrat Gambir yang Difermentasi Selama 5 Hari
Waktu Fermentasi (Hari) pH
Kadar (+)-Katekin (mg/200 mL) IC50
0 3,42 34,03 121,99
1 3,23 35,33 94,04
2 2,95 38 65,66
3 2,73 39,93 56,32
4 2,63 22,83 127,28
5 2,44 23,47 148,35
25
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
6.1.1 Waktu fermentasi berpengaruh terhadap kadar (+)- katekin dari minuman Kombucha lokal
Bali dengan substrat produk gambir yang berperan sebagai antioksidan (p<0,05).
6.1.2 Minuman kombucha lokal Bali dengan substrat gambir yang difermentasi selama 3 hari
menghasilkan produk yang terbaik dengan kadar (+)-katekin dan aktivitas antioksidan yang
tertinggi serta memiliki pH yang aman untuk dikonsumsi.
6.2 Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk mengembangkan suatu metode yang dapat
menghentikan proses fermentasi sehingga produksi minuman dapat dilakukan dengan lebih baik
dan efisien.
26
DAFTAR PUSTAKA
Anggraini, T., A. Tai, T. Yoshino, and T. Itani. 2011. Antioxidative Activity and Catechin Content of Four Kinds of Uncaria gambir Extracts from West Sumatra, Indonesia. Faculty of Agricultural Technology, Andalas University. West Sumatera. Afr.J.Biochem.Res. Vol. 5(1), pp. 33-38.
Aoshima, H., & Ayabe, S. (2007). Prevention of The Deterioration of Polyphenol-rich Beverage.
Food Chemistry (100) , 350-355. Bah, F.B.A., et al. 2009. Assesment of The DPPH and α-Glucosidase Inhibitory Potential of
Gambier and Qualitative Identification of Major Bioactive Compound. J. Med. Plant. Res. Vol. 3 (10).
Obat dan Makanan Republik Indonesia. Hal 80-84. Chobot, V., C. Huber, G. Trerrenhahn, F. Hadacek. 2009. (±)-Catechin: Chemical Weapon,
Antioxidant, or Stress Regulator?. J Chem Ecol. 35: 980- 996.
Desrosier & Norman, W., 1988, Tekhnologi Pengawetan Pangan, diterjemahkan oleh Muchji Muljoharjo, UI Press, Jakarta.
Dufresne, C., E. Farnworth. 2000. Tea, Kombucha, and Health: A Review. Food Research International (33) 409-421.
Fessenden, R. J., & S. Fessenden. 1994. Organic chemistry. Belmont, CA: Brooks/Cole Publishing.
pp. 246–260. Heneman, K. and S. Z. Cherr. 2008. Some Facts About Catechin. Nutrition and Health Info Sheet.
95616-8669. Janeiro, P. and A.M.O. Brett 2004. Cathecin Electrochemical Oxidations Mechanisms. Analytica
Chimica Acta. 109-115. Jayabalan, R., S. Marimuthu, and K. Swaminathan. 2006. Changes in Content of Organic Acids and
Tea Polyphenol during Kombucha Tea Fermentation. Food Chem. 102: 392-398. Jayabalan, R., S. Marimuthu, P. Thangaraj, M. Sathiskumar, A.R. Binupriya, K. Swaminathan, and
S.E. Yun. 2008. Preservation of Kombucha Tea Effect of Temperature on Tea Components and Free Radical Scavenging Properties. J. Agric. Food Chem, 56 (19), 9064-9071.
Jaya, IG.N.I.P. 2011. Uji Aktivitas Penangkapan Radikal DPPH Ekstrak Produk Teh Hitam
(Camelia sinensis L.O.K) dan Gambir (Uncaria gambir (Hunter) Roxb.) Serta Profil KLT Densitometernya. (Skripsi). Bali: Jurusan Farmasi, Fakultas MIPA, Universitas Udayana.
Lucida, H., A. Bakhtiar, dan W. A. Putri. 2007. Formulasi Sediaan Antiseptik Mulut dari Katekin
Gambir. J. Sains. Tek. Far., 12(1).
27
Mahmoud, A. A. M. 2012. Assessment of Synergistic and/or Pro-oxidant Activity of Mixtures of Standard Antioxidants at Different Molar Ratios: The case of Catechin and Ascorbic Acid. (Master dissertation). Crete, Greece: Department of Food Quality and Chemistry of Natural Products, Mediterranean Agronomic Institute of Chania.
Mahmoud, A. A. M., V. S. Chedea, A. Detsi, and P. Kefalas. 2013. Ascorbic Acid Modifies The
Free Radical Scavenging Behaviour of Catechin: An Insight into The Mechanism, J.Food.Res. (51) 907-913
Molyneux, P. 2004. The Use of The Stable Free Radical Diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) for
Estimating Antioxidant Activity. Songklanakarin J. Sci. Technol. 26 (2): 211-219. Nainggolan, J. 2009. Kajian Pertumbuhan Bakteri Acetobacter sp. Dalam Kombucha-Rosela
Merah (Hibiscus sabdariffa) pada Kadar Gula dan Lama Fermentasi yang Berbeda (Tesis). Sekolah Pascasarjana-Universitas Sumatera Utara, Medan.
Osman, A.M. 2011. Multiple pathways of The Reaction of 2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl Radical
(DPPH*) with (+)-Catechin: Evidence for The Formation of a Covalent Adduct between DPPH* and The Oxidized form of The Polyphenol. J.BBRC (412) 473-478.
Rupadani, N. L. D., 2013. Uji Aktivitas Antioksidan Minuman Kombucha Lokal di Bali dengan
Substrat Gambir (Skripsi). Bali: Jurusan Farmasi. Fakultas MIPA. Universitas Udayana. SNI. 2000. Gambir. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional. Hal. 1-6. Suhartatik, N., dan Linda. 2008. Aktivitas Antioksidan Kombucha dari Teh Celup dan Teh Racik
Selama Fermentasi. Eksplorasi Vol.XX. Sukmawati, P. P. A. 2012. Penentuan Karakteristik Mikroorganisme Serta Optimalisasi Lama
fermentasi dan Konsentrasi Gula Untuk Penetapan Aktivitas Antioksidan Teh Hitam Kombucha Lokal di Bali. (Skripsi). Bali: Jurusan Farmasi. Fakultas MIPA. Universitas Udayana.
Sumartini, N. W. E. 2013. Karakteristik Mikroorganisme Serta Optimasi Lama fermentasi dan Konsentrasi Gula Terhadap Aktivitas Antioksidan Teh Rosella Kombucha Lokal di Bali. (Skripsi). Bali: Jurusan Farmasi. Fakultas MIPA. Universitas Udayana.
Suprijono, A.,Gresti K. P., Eka. S. H., 2012. Pengaruh Fermentasi Kultur Kombucha Terhadap
Aktivitas Antioksidan Infus Daun Teh Hitam (Camelia sinensis O.K.Var.Assamica (Mast)) dengan Metode DPPH (1,1-Difenil-2-Pikrilhidrazil). STIFAR: Media Farmasi Indonesia Vol 6 No2: 92-102.
Thompson, L. 2004. Enrichment of Biologically Active Compounds from Selected Plant Using
Adsorptive Buble Separation (Disertasion). Institute für Chemisch Technische Analyse und Chemische Lebensmitteltechnologie- Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt-Technische Universität München, München. p: 96.
Valco, M.L., J. Moncol. and J. Telser. 2006. Free Radicals and Antioxidants in Normal
Physiological Functions and Human Disease. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 39:44-84.
Antimicrobial and Antioxidant Activity of Lemon Balm Kombucha. APTEFF, 38, 1-190.
28
Wati, I G. A. M. S. 2012. Karakterisasi Mikroorganisme Serta Optimalisasi Lama fermentasi dan
Konsentrasi Gula Untuk Peningkatan Aktivitas Antioksidan Teh Hijau Kombucha Lokal di Bali. (Skripsi). Bali: Jurusan Farmasi. Fakultas MIPA. Universitas Udayana.
Watson, D.G. 2007. Analisis Farmasi Edisi 2. Jakarta: EGC. Hal. 105-107. Wettasinghe, M., Shahidi, F and R. Amarowicz. 2002. Identification and Quantification of Low
Moleculer Weight Phenolic Antioxidant in Seed of Evening Primrose (Oenothera Biennis L.). J. Agric. Food Chem. 50: 1267- 1271
Widiyarti, G., A. Sundowo dan M. Hanafi. 2011. The Free Radical Scavenging and Anti-
Hiperglycemic Activities of Various Gambiers Available in Indonesian Market. Makara, Sains. Vol. 15.
Zaveri, N. T. 2006. Green Tea and Its Polyphenolic Catechins: Medicinal Uses in Cancer and
Noncancer Applications. Life science.
29
Lampiran 1. Laporan Penggunaan Dana Penelitian
I. HONOR
Keterangan Kuantitas Harga/satuan
(Rp) Harga Bruto (Rp)
a. Ketua 25 minggu 50.000 1.250.000
b. Anggota 25 minggu 30.000 750.000
Subtotal 2.000.000
II. PERALATAN
Keterangan Kuantitas Harga/satuan
(Rp) Harga (Rp)
a. Pemeliharaan Alat Spektrofotometri
40 jam 40.000 1.600.000
b. Pemeliharaan Alat pH Meter 10 jam 15.000 150.000
c. Penyewaan Laboratorium 2 bulan 250.000 500.000
Subtotal 2.250.000
III. BAHAN HABIS PAKAI
Keterangan Kuantitas Harga/satuan
(Rp) Harga (Rp)
a. DPPH 100 mg 5.000 500.000
b. Gula 1 kg 15.500 15.500
c. Etil Asetat 2,5 Liter 700.000 1.750.000
d. Aquadest 5 liter 10.000 50.000
e. Produk Gambir 1 kg 210.000 210.000
f. Starter Kombucha 1 kg 225.000 225.000
g. Etanol p.a 1 liter 500.000 500.000
h. Standar Katekin 100 mg 5.000 500.000
Subtotal 3.750.500
30
Lampiran 1. Lanjutan
IV. PERJALANAN
Keterangan Kuantitas Harga/satuan
(Rp) Harga (Rp)
Tiket perjalanan Denpasar-Bandung pp (kegiatan seminar di Bandung)
1 pp 596.000 596.000
Subtotal 596.000
V. LAIN-LAIN
Keterangan Kuantitas Harga/satuan
(Rp) Harga (Rp)
a. Administrasi (usulan penelitian) 4 jilid 10.750 43.000
b. Administrasi (laporan penelitian)
4 jilid 35.000 140.000
c. Print Poster 1 lembar 121.000 120.500
b. Registrasi Seminar Internasional ISPST 18-19 September 2014, UNPAD Bandung
1 orang 750.000 750.000
c. Penginapan di Bandung 17-19 September 2014 (Sistem sharing)
2 hari 175.000 350.000
Subtotal 1.403.500
TOTAL BIAYA (BRUTO) 10.000.000
Pajak (15%) 1.500.000
TOTAL BIAYA (POTONG PAJAK) 8.500.000
31
Lampiran 2. Hasil Uji Friedman Data pH Minuman Kombucha Lokal Bali dengan Substrat
Produk Gambir
UJI FRIEDMAN
Ranks
Mean Rank
KADAR pH MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-0 6,00
KADAR pH MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-1 5,00
KADAR pH MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-2 4,00
KADAR pH MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-3 3,00
KADAR pH MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-4 2,00
KADAR pH MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-5 1,00
Test Statistics(a)
N 3
Chi-Square 15,000
df 5
Asymp. Sig. .010
a Friedman Test
32
Lampiran 3. Hasil Uji Friedman Data Kadar Katekin Minuman Kombucha Lokal Bali dengan
Substrat Produk Gambir
UJI FRIEDMAN
Ranks
Mean Rank
KADAR KATEKIN MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-0 3.00
KADAR KATEKIN MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-1 4.00
KADAR KATEKIN MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-2 5.00
KADAR KATEKIN MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-3 6.00
KADAR KATEKIN MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-4 1.33
KADAR KATEKIN MINUMAN KOMBUCHA GAMBIR HARI KE-5 1.67
Test Statistics(a)
N 3
Chi-Square 14.619
df 5
Asymp. Sig. .012
a Friedman Test
33
Lampiran 4. Hasil Uji Friedman Data Kadar Katekin Minuman Kombucha Lokal Bali dengan