DAFTAR LAMPIRAN
E. RANCANGAN PERCOBAAN DAN ANALISIS DATA
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
. Ekstraksi Oleoresin Jahe
Ekstraksi oleoresin jahe yang dilakukan merujuk pada penelitian ara (1995). Oleoresin jahe yang dihasilkan pada pene
Karakteristik Oleoresin A
Djubaedah (1986) dan Kosw
litian ini memiliki karakteristik seperti yang disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Karakteristik oleoresin jahe
Parameter Analisis
nelitian Pustaka Hasil Pe
P cairan ken erwarna
coklat gelap a enampakan tal coklat cairan kental b
hingga coklat tua
Aroma khas jahe, sangat bau dan flavor seperti
kuat jahe a
Rendemen 16,06 % 3,5-10 % b
Kadar sisa pelarut 1,74 % 30 ppm atau 0,003% c Kadar minyak atsiri 27,1% (v/w) atau
23,8% (w/w) 18-35% (v/w) a Bobot Jenis 1,0486 1,026-1,045 d S 243 da al., 19 uliani et al., 199 DA dalam Pruthi, 19
iki penampakan berupa cairan kental dari dua lapisan yakni minyak dan resin atau zat pada
etas, kondisi dan ukuran umber : a (EOA No. lam Purseglove et
1) 81) b (Y c (F 80) d (Koswara, 1995)
Oleoresin yang diperoleh memil berwarna coklat tua dan terdiri
t. Aroma dari oleoresin ini sangat kuat dan khas jahe. Rendemen yang diperoleh dapat dikategorikan tinggi yakni 16,06 %. Nilai ini lebih tinggi dari pada rendemen oleoresin Yuliani et al. (1991) dan juga lebih tinggi dari pada rendemen oleoresin yang umumnya diekstraksi menggunakan pelarut etanol yakni berkisar 5-11% terhadap bahan awal kering (Koswara, 1995). Namun demikian pada penelitian Lestari (2006) dengan menggunakan metode yang sama, dapat menghasilkan rendemen sebesar 20,1%.
Menurut Pruthi (1980), ada beberapa faktor yang mempengaruhi rendemen dan mutu oleoresin yaitu meliputi vari
serbu
%. Menurut Anton (2001) pelarut harus dihilangkan deng
enurut Arsyad (2001) meru
ut, maka ekstraksi oleoresin dapa
berada pada rentang standar EOA. Apabila dibandingkan deng
k, pemilihan pelarut, kondisi ekstraksi dan proses penguapan pelarut. Jahe emprit yang digunakan dalam penelitian ini berusia tua (berkisar 8-9 bulan) sehingga kandungan kadar atsirinya tinggi dan memungkinkan diperoleh rendemen yang tinggi.
Rendemen yang tinggi juga berkaitan dengan nilai residu atau sisa pelarut yang tinggi yakni 1,74
an sisa residu ± 0,1 % dan dengan pertimbangan yaitu tidak bersifat memabukkan dan kandungan maksimal 1% (untuk bahan pangan). Nilai residu pelarut yang terdapat pada oleoresin ini memang belum memenuhi standar mutu seperti yang terlihat pada Tabel 4. Hal ini dapat terjadi karena proses pemisahan pelarut yang dilakukan kurang sempurna.
Pemisahan yang kurang sempurna dikarenakan sulitnya menghilangkan titik aziotropik pelarut. Campuran aziotropik m
pakan campuran zat cair dan gas tertentu dengan perbandingan tertentu sehingga selama distilasi titik didihnya tetap. Komposisi fase uapnya sama dengan fase cair dan menyebabkan komposisi uapnya tidak berubah meski dalam keadaan mendidih. Campuran ini dapat dipisahkan secara penyulingan dengan memberi larutan ketiga, adsorpsi atau dengan pengkristalan bertingkat. Pemakaian suhu pemisahan yang lebih tinggi dari pada titik didih pelarut dapat memisahkan pelarut yang lebih banyak namun tidak dapat dihindari akan terjadinya kehilangan atsiri yang lebih besar pula.
Somaatmaja (1981) juga menyarankan bahwa untuk mengurangi kehilangan minyak atsiri selama pengambilan pelar
t dilakukan melalui tiga tahap, yaitu penyulingan minyak atsiri, kemudian dilanjutkan dengan ekstraksi oleoresin terhadap sisa penyulingan, dan mencampurkan kembali minyak atsiri dan resin yang sudah terbebas dari pelarut organik.
Kadar minyak atsiri pada oleoresin yang diperoleh pada penelitian ini 27,1%. Nilai ini
an kadar atsiri oleoresin komersial di pasaran 25-30% (Koswara,1995), nilai kadar atsiri oleoresin yang diperoleh juga masih memenuhi standar. Kehilangan minyak atsiri sebenarnya dapat terjadi sejak saat bahan baku
dipersiapkan. Titik kritis kehilangan atsiri pada persiapan bahan baku yakni saat perajangan, pengeringan jahe, dan proses penggilingan jahe kering.
Bobot jenis oleoresin yang dihasilkan adalah sebesar 1,0486. Nilai ini lebih tinggi dari pada nilai bobot jenis yang dihasilkan oleh penelitian-pene
B. Penentuan Komposisi Bahan Penyalut dan Konsentrasi Bahan Penyalut Menurut Young et al. (1993), bahan-bahan penyalut yang digunakan
i kem
atrium kaseinat. Komposisi bahan penyalut diten
enggunaan gum arab di dalam komposisi penyalut lebih besar dari pada
a penentuan konsentrasi bahan penyalut litian sebelumnya yaitu berkisar antara 1,026-1,045 (pada Tabel 4). Nilai bobot jenis suatu oleoresin ditentukan oleh komposisi kimia penyusun oleoresin tersebut. Semakin tinggi kadar komponen fraksi berat dalam suatu oleoresin maka bobot jenisnya akan semakin tinggi (Ketaren, 1980).
dalam spray drying harus memiliki kelarutan yang tinggi dan memilik ampuan membentuk emulsi. Selain itu, bahan penyalut juga harus dapat membentuk lapisan film dan menghasilkan larutan dalam konsentrasi yang tinggi dengan viskositas rendah.
Bahan penyalut yang digunakan pada penelitian ini ada tiga jenis yaitu gum arab, maltodekstrin, dan n
tukan berdasarkan sifat dari bahan penyalut dan ketersediaannya. Gum arab dapat menghasilkan mikrokapsul yang memiliki retensi tinggi namun ketahanan oksidasi rendah. Oleh karena itu penggunaan gum arab dapat dikombinasikan dengan maltodekstrin yang memiliki ketahanan oksidasi yang tinggi. Kendala lain adalah harga gum arab yang mahal dan ketersediaannya terbatas.
Pada penelitian sebelumnya seperti pada penelitian Thevenet (1988), proporsi p
proporsi maltodekstrin. Oleh karena itu, pada penelitian ini diujikan komposisi penyalut dengan proporsi penggunaan maltodekstrin yang lebih besar dari pada proporsi gum arab. Penelitian ini juga mencoba menggunakan natrium kaseinat yang dikenal memiliki sifat emulsifier sebagai pengganti peran gum arab yang juga dikenal baik sebagai pengemulsi. Komposisi penyalut dapat dilihat pada Tabel 4.
Hal lain yang perlu ditentukan adalah konsentrasi bahan penyalut. Reineccius (2004) menyatakan bahw
16 26.4 47.2 141.2 38 73.2 181.6 738 201.6 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 10 20 30 40 Konsentrasi penyalut (%) s V i ko si tas ( c p s) Natrium kaseinat Gum Arab Maltodekstrin yang
gal bahan penyalut. Hasi
ditentukan. Kenyon dan
Gambar 5. Hubungan antara viskositas bahan penyalut dengan konsentrasi tepat sangat penting untuk memberikan perlindungan bahan aktif secara efektif. Dijelaskan pula bahwa meningkatnya konsentrasi penyalut dalam larutan akan meningkatkan retensi bahan aktif (flavor) karena dapat mempercepat terbentuknya kulit atau pengerasan film yang melingkupi droplet bahan aktif. Namun demikian ada titik optimum dimana konsentrasi bahan penyalut akan menurunkan retensi dan menghambat proses pengeringan pada spray dryer. Pemilihan konsentrasi bahan penyalut sebaiknya disesuaikan dengan kemampuan operasi spray dryer yang digunakan.
Untuk mendapatkan konsentrasi bahan penyalut yang sesuai, maka pada tahap awal dilakukan pengujian viskositas larutan tung
l penelitian menunjukkan bahwalarutan maltodekstrin memiliki viskositas terendah dibandingkan larutan bahan penyalut lainnya pada konsentrasi yang sama. Hal ini dapat diamati pada Gambar 5. Pada konsentrasi 10%, maltodekstrin memiliki viskositas 16,0 cps sedangkan gum arab memiliki viskositas yang lebih tinggi (38,0 cps). Viskositas tertinggi dimiliki oleh larutan natrium kaseinat (201,6 cps) pada konsentrasi 10% (w/w).
Hasil tersebut yang turut mendasari pemilihan maltodekstrin sebagai basis terbesar di dalam larutan komposisi penyalut yang telah
Anderson (1988) menyatakan bahwa maltodekstrin dapat larut dalam air dingin dengan sempurna sehingga dapat melepaskan flavor secara cepat dalam penggunaannya pada aplikasi tertentu.
Selanjutnya, larutan tunggal bahan penyalut yang telah diukur visko
tajam dengan peningkatan kons
jian viskositas larutan tunggal bahan penyalut ini dihubungkan pula
suspensi penyalut.
sitasnya dikeringkan dengan spray dryer. Berdasarkan pengujian kemampuan dan kelancaran pemompaan aliran bahan khususnya dengan melihat kelancaran dan kemudahan proses atomisasi di spray dryer, dapat diketahui bahwa larutan maltodekstrin yang berviskositas lebih rendah lebih mudah dipompakan ke dalam spray dryer dan alirannya lebih stabil dibandingkan larutan natrium kaseinat dan gum arab. Larutan maltodekstrin 40% (141,2 cps) masih dapat dipompakan meskipun tidak selancar larutan maltodekstrin yang konsentrasinya lebih rendah.
Viskositas larutan gum arab meningkat
entrasi. Hal ini menyebabkan pemompaan larutan cenderung menjadi lebih sulit dengan peningkatan konsentrasi. Larutan gum arab 30% (181,6 cps) sudah sangat kental dan sulit untuk dipompakan ke dalam spray dryer. Demikian pula halnya dengan larutan natrium kaseinat 10% (201,6 cps). Viskositas yang terlalu tinggi pada larutan dapat menyebabkan kerusakan pada nozzle dan menghambat proses atomisasi sehingga dapat terjadi ketidakstabilan pada aliran di dalam spray dryer. Oleh sebab itu, berdasarkan hubungan viskositas dengan kestabilan aliran di dalam spray dryer maka rentang aman viskositas larutan yang dapat dipompakan adalah kurang dari 141,2 cps (viskositas larutan 40% maltodekstrin).
Hasil pengu
dengan komposisi bahan penyalut yang akan digunakan pada penelitian tahap selanjutnya (proses mikroenkapsulasi). Adanya natrium kaseinat dalam larutan akan meningkatkan viskositas yang lebih tajam dibandingkan penyalut lainnya. Komposisi penyalut maltodekstrin-natrium kasienat (MSc:2:1) diprediksi memiliki viskositas tertinggi. Oleh sebab itu, konsentrasi bahan penyalut dicoba 20% (w/w) dijadikan basis pada tahapan penelitian mikroenkapsulasi. Pada konsentrasi penyalut 20 %, komposisi MSc memiliki viskositas tertinggi (101,6 cps). Nilai ini masih dalam rentang aman (kurang dari 141,2 cps) sehingga diduga sesuai dengan kemampuan spray dryer yang digunakan. Tabel 4 menyajikan komposisi bahan penyalut dan viskositas
Tabel 4. Komposisi bahan penyalut* dan Viskositasnya Kode Gum Arab Maltodekstrin Natrium Kaseinat Viskositas (cps) MG 1 2 0 64,0 MSc 0 2 1 101,6 MGSc 0.5 2 0.5 68,8
Ket: MG = Maltodekstrin-gum arab
MGSc = Maltodekstrin-gum arab-natrium seinat c = ltodekstrin trium kaseinat
*Komposisi dinyatakan dalam perbandingan berat C
let dan laju alir umpan merujuk pada beberapa penelitian terdahulu (Hogan et al., 2001; Krishnan et an juga berdasarkan pada pengujian spray dryer
yang lengket pada bagian dinding
°
ka
MS Ma -na
. Penentuan Kondisi Spray Drying
Penentuan kondisi spray drying yang berupa suhu in
al., 2005; Rennecius et al., 1988) d
terhadap larutan penyalut tanpa bahan aktif (dapat dilihat pada Tabel 6). Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada suhu 160°C dengan laju alir 15 atau 20 ml/menit, produk yang dihasilkan memiliki konsistensi yang kering walaupun masih ada larutan yang hilang atau tidak teruapkan (loss) dan produk
chamber. Berbeda dengan hasil dari kondisi pengeringan pada suhu 170°C laju alir 15 ml/menit yang mana hasilnya lebih kering dan aliran bahan lebih stabil. Kondisi ini (suhu 170°C laju alir 15 ml/menit) digunakan pada tahapan penelitian mikroenkapsulasi variasi komposisi bahan penyalut dan suhu 160-190 C dengan laju alir 15 dan 20 ml/menit digunakan pada tahapan mikroenkapsulasi dengan variasi kondisi pengeringan (spray drying). Hasil tahapan ini disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil pengujian larutan bahan penyalut pada beberapa kondisi spray drying
Inlet Umpan
20 ml/menit Suhu Laju Alir Umpan
15 ml/menit
Laju Alir Keterangan (°C)
150 agak basah, lengket agak basah, kisaran suhu keluaran masih sangat rendah, pengeringan lengket
tidak optimal, (60-70°C) 160 kering, masih ada yang
lengket ,
kering, ada bagian yang lengket
kisaran suhu keluaran masih berada pada rentang standar (75-85°C)
170 kering,
pengeringan sudah cukup baik dari segi fisik produk dan kestabilan aliran (95-100°C)
kering, bagian yang melekat didinding tidak banyak, (85-100°C)
180 kering elekat di
dinding tidak banyak,
kering bagian yang m
(85-105°C)
190 kering kering bagian yang melekat di banyak, dinding tidak
(90-115°C)
200 kering kering suhu pengeringan yang terdapat tinggi, sudah
produk yang berubah wa suhu keluaran tinggi (11 125°C)
rna,