IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. KARAKTERISTIK JAHE Rimpang jahe yang digunakan pada penelitian ini ada tiga jenis, yaitu jahe gajah (Zingiber officinale var. Roscoe), jahe emprit (Zingiber officinale var. Amarum), dan jahe merah (Zingiber officinale var. Rubrum). Ketiga jenis jahe tersebut merupakan jahe lokal yang berasal dari Indonesia yang memiliki perbedaan morfologi yang jelas (Gambar 6). Jahe gajah berukuran sangat besar dengan panjang antara 18-21 cm, kulitnya berwarna coklat muda, dengan kandungan serat sedikit. Bila diiris, memberikan aroma yang sangat kuat khas aroma jahe. Jahe emprit berukuran kecil (antara 5-8 cm), berwarna coklat muda namun lebih gelap dari jahe gajah, seratnya banyak (lebih sulit diiris dibandingkan jahe gajah). Bila diiris, aroma jahe emprit tidak sekuat aroma jahe gajah. Jahe merah berukuran hampir sama dengan jahe emprit, namun warna kulitnya lebih coklat. Bila diiris, aroma jahe merah tidak begitu kuat, seratnya lebih banyak daripada jahe gajah. Perbedaan jahe merah dan jahe emprit adalah pada warna kulitnya, yaitu ketika diiris jahe merah terlihat berwarna merah jambu pada bagian tepi kulitnya, sementara pada jahe emprit berwarna coklat muda. Masing-masing jenis jahe yang digunakan dalam penelitian ini berusia antara 8-9 bulan dimana jahe telah mencapai tingkat kematangan yang cukup (tua) dan memiliki aroma, flavor, dan kepedasan yang utuh. Bila jahe yang digunakan berusia lebih dari 9 bulan, menghasilkan produk dengan kandungan serat yang tinggi (Purseglove et al., 1981).
a
b
c
Gambar 6. Rimpang jahe (a) gajah, (b) emprit, dan (c) merah yang digunakan dalam penelitian Pembuatan oleoresin jahe diawali dengan pembuatan bubuk jahe. Bubuk jahe dibuat dari jahe segar yang dikeringkan dalam oven. Mulanya, jahe segar dicuci dan disikat untuk menghilangkan sisa tanah yang menempel setelah pemanenan. Jahe kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari selama 2-3 jam. Setelah kering, jahe diiris-iris tipis dan dikeringkan dengan oven vakum pada suhu 50-55oC selama 40-48 jam. Pengirisan jahe dilakukan tanpa pengupasan kulit karena pada bagian kulit jahe mengandung komponen minyak atsiri yaitu pada bagian korteks jahe sehingga dapat mengurangi hilangnya minyak atsiri (Koswara, 1995). Begitu pula dengan pemilihan oven vakum untuk pengeringan dan penggunaan suhu oven pada kisaran 50-55oC, yaitu untuk meminimalisasi kehilangan minyak atsiri akibat penguapan selama pengeringan pada suhu tinggi.
15
Menurut Richardson (1966) yang diacu dalam Purseglove et al., (1981), suhu optimum untuk pengeringan jahe yang menggunakan pengering rak dengan irisan satu lapis pada tiap rak pada suhu 48.5-81oC menunjukkan tidak ada perbedaan signifikan dari sampel jahe dalam hal kandungan minyak atsiri dan oleoresin jahe. Tetapi pada suhu 65 oC atau lebih, terjadi perubahan warna menjadi lebih gelap. Pengeringan jahe untuk perdagangan rempah sebaiknya pada suhu dibawah 57oC, namun untuk keperluan ekstraksi, suhu hingga 81oC dapat digunakan. Jahe yang telah dikeringkan kemudian dihaluskan dengan blender. Penghalusan jahe menggunakan blender dilakukan selama 2 menit dengan kecepatan sedang-tinggi. Jahe yang diperoleh adalah jahe bubuk. Jahe segar yang belum dikeringkan dan jahe bubuk yang diperoleh diukur kadar airnya menggunakan metode destilasi azeotropik (SNI 01- 3181-1992 yang dimodifikasi). Ekstraksi jahe dilakukan dengan metode maserasi (perendaman) pada suhu ruang. Jahe bubuk direndam dalam pelarut etanol 95% dengan perbandingan bubuk jahe : etanol = 1:4. Penggunaan pelarut etanol karena pelarut ini bersifat aman (Somaatmaja, 1981), polaritas tinggi, larut dalam air, dapat mengekstrak komponen polar lebih banyak dibandingkan aseton dan heksan (Purseglove et al., 1981), dan memiliki titik didih 78.4 oC. Penggunaan pelarut dengan titik didih rendah dapat menyebabkan kehilangan (loss) pada saat evaporasi, sementara penggunaan pelarut dengan titik didih tinggi akan mempersulit pemisahan sehingga dapat menyebabkan kerusakan oleoresin pada saat pemisahan (Kirk dan Othmer, 1952). Ekstraksi dilakukan selama 72 jam, setiap 24 jam ekstrak jahe-etanol dipisahkan dari bubuk jahe. Bubuk jahe yang telah dipisahkan dari etanol tersebut kemudian ditambah kembali dengan etanol dengan perbandingan 1:4. Pengulangan ekstraksi sebanyak tiga kali ini bertujuan memperoleh komponen-komponen fenolik yang bersifat pungent pada oleoresin jahe terekstrak secara sempurna. Penggantian etanol setiap 24 jam bertujuan mempertahankan minyak atsiri selama proses maserasi agar tidak terlalu banyak yang menguap dan mengalami oksidasi sehingga berbau tengik (Ariviani, 1999). Hasil ekstrak jahe-etanol yang berwarna coklat muda hingga coklat gelap disaring menggunakan pompa vakum. Selanjutnya ekstrak ini dipisahkan dengan rotari evaporator pada suhu 50oC hingga tidak ada lagi etanol yang menetes. Hasil yang diperoleh adalah oleoresin jahe yang berwarna coklat gelap dan bersifat lengket (Lampiran 4). Oleoresin jahe ini kemudian disimpan dalam vial gelap untuk mengurangi oksidasi akibat cahaya serta disimpan dalam freezer untuk digunakan kemudian. Secara ringkas, kadar air dan rendemen hasil olahan ketiga jenis jahe dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Kadar air dan rendemen hasil olahan ketiga jenis jahe Karakteristik Jahe gajah Jahe emprit Kadar air jahe segar (%bb) 89.15 88.17 Kadar air jahe kering (%bb) 8.26 7.70 Rendemen bubuk jahe (%) 8.99 17.15 Rendemen oleoresin jahe 2.02 12.52 dalam bubuk jahe (%)
Jahe merah 85.50 7.03 18.21 11.35
16
1.
Kadar air jahe Jahe merupakan komoditas yang kadar airnya cukup tinggi. Berdasarkan hasil pengukuran diperoleh kadar air jahe gajah segar 89.15% (bb), jahe emprit segar 88.17% (bb), dan jahe merah segar 85.50% (bb). Kadar air jahe segar mempengaruhi rendemen bubuk jahe dan rendemen oleoresin yang dihasilkan, semakin tinggi kadar airnya, rendemen bubuk jahe dan rendemen oleoresin semakin rendah begitu pula sebaliknya. Kadar air bubuk jahe (basis basah) yang diperoleh, yaitu jahe gajah bubuk 8.26%, jahe emprit bubuk 7.70%, dan jahe merah bubuk 7.03%. Kadar air bubuk jahe (simplisia) ini telah memenuhi syarat standar mutu simplisia, yaitu maksimum 12.0% (b/b) (Materia Medika Indonesia; BS 4593: 1970 diacu dalam Purseglove, 1981). Menurut Guenther (1952), selama pengeringan terjadi pergerakan air beserta zat-zat yang mudah menguap dari jaringan ke permukaan bahan yang menyebabkan kehilangan zat-zat seperti komponen minyak atsiri dan resin. Kerusakan dinding sel selama pengeringan memudahkan pengeluaran minyak dan resin sehingga waktu proses ekstraksi menjadi lebih singkat.
Kadar Air (%)
100
89.15
88.17
85.50
80 60 40 20
Segar 8.26
7.70
7.03
Bubuk
0 Gajah
Emprit
Merah
Jenis Jahe
Gambar 7. Kadar air jahe segar dan jahe bubuk (basis basah) 2.
Rendemen bubuk jahe dan oleoresin jahe Rendemen bubuk jahe yang diperoleh berturut-turut mulai dari yang terbesar hingga terkecil adalah jahe merah 18.21%, jahe emprit 17.15%, dan jahe gajah 8.99%. Menurut Nour (1996), rendemen jahe yang dikeringkan dengan sistem tray pada suhu antara 45-55oC berkisar antara 13.23-18.07%, sementara Purseglove (1981) menyebutkan bahwa rendemen jahe kering berkisar antara 13-15%. Jahe gajah memiliki rendemen jahe bubuk yang paling rendah diantara ketiga jenis jahe karena jahe gajah segar memiliki kadar air yang paling tinggi. Rendemen bubuk jahe ini mempengaruhi rendemen oleoresin jahe. Bubuk jahe diperoleh dari jahe kering yang telah dihaluskan. Bubuk jahe yang digunakan untuk ekstraksi oleoresin sebaiknya ukurannya seragam agar antara bahan dan pelarut mudah terjadi kontak sehingga ekstraksi lebih sempurna (Purseglove et al.,1981). Menurut Guenther (1952), kehalusan bubuk yang diekstraksi merupakan faktor yang harus diperhatikan. Kehalusan yang sesuai menghasilkan ekstraksi yang sempurna dalam waktu yang singkat.
17
Rendemen (%)
30 25 20 15 10 5 0
17.15
18.21
12.52
11.35
8.99
rendemen bubuk jahe rendemen oleoresin jahe
2.02
Gajah
Emprit
Merah
Jenis Jahe Gambar 8. Rendemen bubuk jahe dan oleoresin jahe (basis basah) Rendemen oleoresin jahe berturut-turut dari yang terbesar hingga yang terkecil adalah jahe emprit 12.52%, jahe merah 11.35%, dan jahe gajah 2.02%. Rendemen oleoresin jahe gajah paling rendah diantara ketiga jenis jahe karena rendemen jahe gajah bubuk sangat rendah (Gambar 8). Menurut Purseglove et al. (1981), rendemen oleoresin jahe yang dihasilkan dan kandungannya tergantung pada bahan baku dan pelarut yang digunakan serta kondisi ekstraksi. Rendemen oleoresin jahe juga mempengaruhi kadar gingerol dan shogaol yang dikandungnya. Semakin tinggi rendemen oleoresin yang dihasilkan, maka semakin tinggi pula kadar gingerol dan shogaol jahe. Begitu pula sebaliknya, semakin rendah rendemen oleoresin yang dihasilkan, maka kadar gingerol dan shogaol jahe yang dihasilkan semakin rendah. Ekstraksi oleoresin menggunakan pelarut etanol menghasilkan rendemen oleoresin 3.1-6.9% (Pursglove et al.,1981), sementara menurut Fakhrudin (2008), rendemen oleoresin yang diperoleh dengan ekstraksi menggunakan pelarut etanol adalah 8-14.5%. Semakin tinggi waktu ekstraksi dan semakin kecil ukuran bahan akan memberikan nilai rendemen yang semakin besar. Hasil penelitian Risfaheri dan Anggraeni (1994) menunjukkan rendemen oleoresin jahe kualitas rendah berkisar antara 8.50-8.69%, sementara jahe kualitas ekspor yaitu 10.13%. Oleoresin jahe mengandung berbagai komponen diantaranya minyak atsiri, lemak, beberapa asam lemak bebas, resin, dan karbohidrat (Guenther, 1952). Selain itu, rendemen oleoresin juga ditentukan oleh umur jahe ketika dipanen (Baranowski, 1986 diacu dalam Ravindran et al., 2005).
B. KADAR GINGEROL DAN SHOGAOL Gingerol dan shogaol merupakan komponen fenolik jahe yang diketahui memiliki efek anti-inflamasi (Wresdiyati dkk, 2003; Sabina et al., 2010), antikanker (Rieska, 2004; Rizki, 2004), dan antitumor (Abdullah et al., 2010). Selain memberikan efek fungsional bagi kesehatan, gingerol dan shogaol juga merupakan komponen pungent pada jahe yang memberikan citarasa dan aroma khas (Shahidi dan Naczk, 1995). Hasil pengujian menunjukkan kandungan (6)-gingerol paling tinggi bila dibandingkan dengan (8)-gingerol, (10)-gingerol, dan (6)-shogaol; namun bila dibandingkan
18
antara gingerol dan shogaol, total kadar gingerol lebih tinggi secara keseluruhan dibandingkan kadar shogaol. Menurut Zachariah et al. (1993) diacu dalam Ravindran dan Babu (2005), kandungan gingerol dalam oleoresin antara 14-25% dan shogaol dalam oleoresin antara 2.8-7.0%. Rasio senyawa gingerol : shogaol : zingeron pada oleoresin jahe adalah 60 : 30 : 10 (Connel dan Sutherland, 1969). Kandungan gingerol dan shogaol jahe mulai dari yang terbesar hingga terkecil adalah jahe gajah, jahe merah, dan jahe emprit. Kandungan (6)-, (8)-, (10)-gingerol, dan (6)shogaol jahe gajah berturut-turut sebesar 9.56, 1.49, 2.96, dan 0.92 mg/g; jahe emprit 22.57, 4.73, 6.68, dan 2.24 mg/g; serta jahe merah 18.03, 4.09, 4.61, dan 1.36 mg/g. Hasil penelitian ini tidak jauh berbeda untuk jahe gajah dengan hasil yang diperoleh Lee et al. (2007), dimana kandungan (6)-, (8)-, (10)-gingerol, dan (6)-shogaol dalam jahe segar berturut-turut 9.3, 1.6, 2.3, dan 2.3 mg/g. Perbedaan kandungan homolog-homolog gingerol dan shogaol diantara ketiga jenis jahe dikarenakan perbedaan jenis jahe. Tinggi-rendahnya kadar gingerol dan shogaol pada ketiga jenis jahe mempengaruhi kepedasan jahe. Jahe gajah yang mengandung gingerol dan shogaol paling rendah, berdasarkan uji intensitas kepedasan memperoleh nilai kepedasan yang paling rendah, begitu pula sebaliknya jahe emprit yang mengandung gingerol dan shogaol paling tinggi memperoleh nilai kepedasan yang paling tinggi diantara ketiga jenis jahe.
Kandungan (mg/g)
25.00
22.57
20.00
18.03
15.00 10.00
Gajah
9.56 4.734.09
5.00
1.49
6.68 4.61 2.96
Emprit 2.24 1.36 0.92
Merah
0.00 (6)-gingerol
(8)-gingerol (10)-gingerol (6)-shogaol
Senyawa pungent jahe Gambar 9. Kadar gingerol dan shogaol jahe Kadar (6)-, (8)-, dan (10)-gingerol yang lebih besar daripada kadar (6)-shogaol pada simplisia jahe ini dikarenakan gingerol bersifat termostabil. Gingerol dapat berubah menjadi zingeron dan heksanal melalui reaksi retroaldol serta menjadi shogaol melalui dehidrasi pada pemanasan di atas 200oC. Kepedasan jahe semakin berkurang selama penyimpanan karena transformasi gingerol menjadi shogaol (Purseglove et al., 1981). Menurut Vernin dan Parkanyi (2005), kadar gingerol jahe meningkat seiring dengan bertambahnya usia panen jahe. Biasanya jahe segar hanya mengandung sedikit shogaol jahe. Menurut Puengphian dan Siringchote (2008), kandungan (6)-gingerol jahe berubah tergantung pada suhu pengeringan. Semakin tinggi suhu pengeringan, maka kandungan (6)-gingerol jahe semakin rendah.
19
C. UJI INTENSITAS KEPEDASAN DAN HEDONIK Uji intensitas kepedasan dan hedonik jahe menggunakan bahan oleoresin pada konsentrasi 60 ppm (w/v), dimana oleoresin ini dibuat menjadi minuman jahe dengan mencampurnya ke dalam larutan gula 8% (w/v). Batas konsentrasi oleoresin yang dapat digunakan dalam minuman tidak beralkohol (minuman jahe) adalah 79 ppm sehingga dalam penelitian ini, penggunaan oleoresin masih memenuhi kriteria yang diizinkan oleh FEMA (Federal Emergency Management Agency No. 2523 diacu dalam Furia dan Bellanca, 1970). Pengujian intensitas kepedasan dalam bentuk minuman jahe ini dipilih karena diantara produk-produk pemanfaatan oleoresin jahe sebagai flavor seperti: minuman tidak beralkohol, es krim, permen, produk bakery, saos, daging; minuman jahe merupakan aplikasi oleoresin yang paling sederhana dan murah. Selain itu, minuman jahe dipilih agar intensitas kepedasan jahe tidak berkurang akibat pengikatan komponen pungent jahe dengan protein (protein dapat menurunkan intensitas kepedasan jahe). Penilaian dilakukan menggunakan metode skoring dengan garis horizontal sepanjang 15 cm (ujung 0 cm menunjukkan tidak ada rasa pedas sama sekali/none dan ujung 15 cm menunjukkan rasa pedas yang sangat/very). Pemilihan uji intensitas metode skoring dengan skala garis dibandingkan dengan metode ranking karena metode ini dapat mengetahui seberapa besar perbedaan kepedasan diantara sampel (Watts et al., 1989) Hasil uji intensitas kepedasan jahe oleh 30 orang panelis tidak terlatih menunjukkan bahwa jahe emprit memiliki intensitas kepedasan yang paling tinggi diantara ketiga jenis jahe (7.99), diikuti jahe merah (5.94) dan jahe gajah (2.25). Secara statistik (uji Duncan), ketiga jenis jahe berbeda nyata kepedasannya pada taraf signifikansi 5% (α = 0.05). Menurut panelis, jahe emprit pedasnya lebih menyengat dan tidak bertahan lama; sementara kepedasan jahe merah muncul ketika diakhir dan lebih sebentar bila dibandingkan jahe emprit. Jahe merah ketika diawal cenderung terasa hambar sehingga lebih dominan rasa manis. Ada panelis yang menilai sampel jahe gajah tidak pedas sama sekali (nilai 0). Beberapa panelis menilai secara keseluruhan jahe kurang terasa pedas. Intensitas kepedesan yang diujiakan pada ketiga jenis jahe berkorelasi positif terhadap kadar gingerol-shogaol dimana jahe emprit memiliki kadar gingerol-shogaol yang paling tinggi bila dibandingkan dengan jahe gajah dan jahe merah. Sifat pedas (pungent) jahe segar dan juga yang terdapat dalam oleoresin jahe merupakan gabungan sensasi panas, tajam, dan menyengat yang berasal dari komponen gingerol jahe (Shahidi dan Nackz, 1995). Menurut Govindarajan dan Govindarajan (1979) diacu dalam Shahidi dan Nackz (1995), senyawa (6)-gingerol merupakan yang paling pungent dalam jahe. Proses pengeringan (rehidrasi/menghilangkan molekul air) dari jahe segar menjadi jahe kering mengubah homolog-homolog gingerol menjadi homolog-homolog shogaol yang memiliki ke-pungent-an lebih rendah dari gingerol. Diantara homolog-homolog gingerol, (6)-gingerol memiliki ke-pungent-an yang paling tinggi, diikuti oleh (8)-gingerol, dan (10)-gingerol.
20
Tingkat kepedasan
15 12 Keterangan: 0 = tidak pedas sama sekali (none) 15 = sangat pedas sekali (very)
7.99
9
5.94
6 2.25
3 0
Gajah
Emprit
Merah
Jenis Jahe Gambar 10. Hasil uji intensitas kepedasan jahe
Tingkat Kesukaan
Uji hedonik yang dilakukan menggunakan metode skala kategori (1 = sangat tidak suka, 2 = tidak suka, 3 = agak tidak suka 4 = netral, 5 = agak suka, 6 = suka, dan 7 = sangat suka) dimana panelis memberikan penilaian terhadap kesukaan minuman jahe pada atribut rasa, aroma, dan kesukaan keseluruhan. Jahe gajah memiliki nilai kesukaan netral untuk atribut rasa (4.14), aroma (4.31), dan keseluruhan (4.04). Jahe emprit memiliki nilai kesukaan netral untuk atribut rasa (4.26) dan keseluruhan (4.38), sementara atribut aroma nilai kesukaannya agak disukai (5.04). Jahe merah memiliki nilai kesukaan netral untuk atribut rasa (4.42) dan keseluruhan (4.00), sementara atribut aroma nilai kesukaannya agak disukai (5.12). Hasil analisis ragam (ANOVA), atribut rasa pada ketiga jenis jahe yang diujikan tidak berbeda nyata (p>0.05), atribut aroma pada ketiga jenis jahe berbeda nyata (p<0.05), dan secara keseluruhan tidak berbeda nyata (p>0.05). Mengingat bahwa atribut rasa dan keseluruhan tidak berbeda nyata, sementara atribut aroma berbeda nyata, maka uji lanjutan (Duncan) dilakukan hanya untuk atribut aroma. Hasil uji Duncan terhadap atribut aroma dengan taraf nyata 5% menunjukkan bahwa aroma jahe gajah berbeda nyata dengan aroma jahe emprit dan aroma jahe merah, sedangkan aroma jahe emprit tidak berbeda nyata dengan aroma jahe merah (Lampiran 18b). 7 6 5 4 3 2 1
b
b
a a 4.42 4.14 4.26
a 5.04 5.12 4.31
Rasa
Aroma
a
a 4.04
a a 4.38 4.55
Keterangan: 1 = sangat tidak suka 2 = tidak suka 3 = agak tidak suka 4 = netral 5 = agak suka 6 = suka 7 = sangat suka
Keseluruhan
Atribut Sensori Gajah
Emprit
Merah
Gambar 11. Hasil uji hedonik jahe (skala 0-7)
21
Parameter yang dirasakan dan dinilai oleh panelis terhadap atribut rasa minuman jahe ini berkaitan dengan sifat khas jahe yang memberikan rasa hangat, rasa pedas dan juga rasa manis dari minuman jahe. Beberapa panelis mengatakan bahwa rasa jahe gajah dan jahe emprit kurang mantap (kurang terasa jahe dan kurang pedas), sementara rasa manis minuman jahe gajah lebih dominan dan ada juga panelis yang menilai rasanya terlalu netral (seperti air). Rasa pedas jahe emprit terlalu tajam (berada di pangkal tenggorokan) sehingga pada saat mencicipi sampel, panelis mengalami kaget (batuk dan tersedak). Sampel jahe emprit juga memiliki aftertaste pahit sehingga kurang disukai. Beberapa panelis menilai jahe merah rasanya terlalu pedas dan menyengat dimana rasa jahenya lebih terasa. Selain itu juga, sampel jahe merah lebih memberikan rasa hangat di tenggorokan, terasa spicy seperti ada cabai, namun aftertaste-nya terasa hambar. Beberapa panelis menilai aroma minuman jahe tidak begitu wangi, terutama jahe gajah yang aromanya tidak kuat. Namun, ada juga panelis yang menilai aroma ketiga minuman jahe sangat menyengat. Diantara ketiga jenis jahe, jahe merah memiliki nilai skor kesukaan aroma paling tinggi. Panelis menilai minuman jahe merah lebih terasa aroma dan rasa jahenya dibandingkan jahe gajah dan jahe emprit. Sementara jahe gajah aromanya terlalu slight dan rasa jahenya kurang terasa. Beberapa panelis ada yang menilai bahwa semua jahe kurang kuat rasa pedas dan aromanya, namun ada juga yang menilai sampel jahe merah paling pas secara keseluruhan. Penyajian sampel dalam keadaan hangat dapat meningkatkan sensasi pedas (terbakar/burn), sementara kondisi penyajian dalam keadaan dingin menghambat kepedasan (Green, 1985; Sizer dan Harris, 1985 diacu dalam Sugai et al., 2005). Hal ini dapat mengantisipasi kesalahan positif dari uji intensitas kepedasan dan uji hedonik. Sifat oleoresin jahe yang viskos (lengket) membuat konsistensi (emulsi) minuman jahe kurang stabil, yaitu oleoresin jahe tidak larut sempurna dalam air. Hal ini bisa mempengaruhi penilaian terhadap penampilan (skor keseluruhan). Kelarutan oleoresin pada air kurang baik dapat diatasi dengan menambahkan emulsifier atau dengan mikroenkapsulasi oleoresin jahe menggunakan bahan karier seperti tepung, susu skim, maltodekstrin, natrium kaseinat, dan bahan lainnya. Selain itu, melarutkan oleoresin dalam etanol terlebih dahulu sebelum dicampurkan ke dalam larutan gula juga dapat menghomogenkan sampel minuman jahe yang diujikan.
22
