Bentuk minuman yang ada sebagai hasil industri saat ini berupa cairan kental atau encer serta serbuk. Serbuk dikenal sebagai produk instan atau siap saji. Minuman serbuk dapat diproduksi dengan biaya yang lebih rendah daripada minuman cair, tidak atau sedikit mengandung kadar air dengan berat dan volume yang rendah, memiliki kualitas dan stabilitas produk yang lebih baik, pembawa zat gizi seperti vitamin dan mineral yang mudah rusak jika digunakan dalam bentuk minuman cair (Verral 1984 diacu dalam Saputra 2005).
Serbuk effervescent adalah sediaan padat bentuk serbuk untuk pemakaian dalam yang terdiri dari campuran asam-basa, pada saat dilarutkan dalam air akan melepas karbondioksida (CO2). Gas yang dihasilkan saat pelarutan effervescent
adalah karbondioksida sehingga dapat memberikan efek sparkle atau rasa seperti soda (Lieberman et al. 1989).
Garam effervescent merupakan granula atau serbuk kasar sampai kasar sekali dan mengandung unsur obat dalam campuran yang kering, biasanya terdiri dari natrium bikarbonat, asam sitrat dan asam tartrat, bila ditambahkan dengan air, asam dan basanya bereaksi membebaskan karbondioksida (CO2) sehingga
menghasilkan buih. Larutan dengan karbonat yang dihasilkan menutupi rasa yang tidak diinginkan dari zat obat, sehingga granula effervescent sangat cocok untuk produk dengan rasa yang pahit dan asin (Ansel 1989).
CO2 termasuk gas tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak ada rasanya.
Walau tidak beracun, gas ini bisa membunuh kalau terhisap terlalu banyak. Juga sangat mudah larut dalam air dan dapat dibuat padat melalui tekanan tertentu. Pada effervescent, gas CO2 yang telah dipadatkan dicampur dengan vitamin atau
obat. Ketika dimasukkan dalam air, gas akan segera larut. Karena gasnya larut, secara otomatis butiran-butiran obat atau vitamin akan ikut larut juga. Di dalam air, karbondioksida akan berubah menjadi asam karbonat. Asam karbonat inilah yang memberikan rasa “menggigit” pada minuman bersoda atau pada larutan
effervescent (Surya 2006).
Garam-garam effervescent biasanya diolah dari suatu kombinasi asam sitrat dan asam tartarat daripada hanya satu macam saja karena penggunaan bahan asam tunggal saja akan menimbulkan kesukaran. Apabila asam tartarat sebagai asam tunggal, granula yang dihasilkan akan mudah kehilangan kekuatannya dan akan menggumpal. Asam sitrat saja akan menghasilkan campuran lekat dan sukar menjadi granula (Ansel 1989). Reaksi effervescent adalah sebagai berikut :
H3C6H5O7H2O + 3 NaHCO3 Na3C6H5O7 + 4 H2O + 3 CO2
Asam sitrat Na-bikarbonat Na-sitrat air karbondioksida H2C2H4O6 + 2 NaHO3 Na2C4H4O6 + 2 H2O + 2 CO2
Asam tartarat Na-bikarbonat Na-tartarat air karbondioksida
Reaksi di atas tidak dikehendaki terjadi sebelum effervescent dilarutkan.
Oleh karena itu kadar air bahan baku dan kelembaban lingkungan perlu dikendalikan tetap rendah untuk mencegah penguraian dan ketidakstabilan produk.
Sekali terinisiasi, reaksi akan berlangsung terus secara cepat karena hasil reaksi adalah air (Lieberman et al. 1989).
Senyawa asam yang diperlukan dalam reaksi effervescent dapat diperoleh dari tiga sumber utama yaitu asam makanan, asam anhidrida, dan garam asam. Asam makanan yang paling sering digunakan. Asam ini merupakan asam yang umum digunakan pada makanan dan secara alami terdapat pada makanan, contohnya adalah asam sitrat, asam tartarat, asam malat, asam adipat dan asam suksinat (Lieberman et al. 1992).
Asam sitrat (H3C6H5O7) lebih banyak digunakan karena tersedia melimpah di
alam dan harganya relatif murah dibandingkan dengan asam makanan lainnya.
Asam ini memiliki kelarutan dan kekuatan asam yang tinggi (Lieberman et al. 1992).
Asam tartarat (H2C4H4O6) memiliki kelarutan lebih baik, lebih higroskopis
dibandingkan dengan asam sitrat. Kekuatan asamnya sama besar dengan asam sitrat (Lieberman et al. 1989).
Asam malat merupakan asam yang biasa digunakan dalam sistem effervescent. Asam ini higroskopis dan kelarutannya cukup baik. Kekuatan asamnya lebih kecil dari asam sitrat dan asam tartarat tetapi dapat menghasilkan reaksi
effervescing ketika direaksikan dengan sumber basa (Lieberman et al. 1992).
Asam fumarat nonhigroskopis dan mempunyai kekuatan asam yang sama besar dengan asam sitrat. Asam ini jarang digunakan dalam pembuatan tablet
effervescent, karena kelarutan dalam air rendah (Lieberman et al. 1992).
Asam adipat dan suksinat mempunyai kelarutan yang rendah dibandingkan dengan asam sitrat. Kedua asam ini tidak tersedia dalam jumlah banyak dan harganya mahal. Keuntungan dari kedua asam tersebut adalah non higroskopis (Lieberman et al. 1992).
Senyawa karbonat yang paling banyak digunakan dalam formulasi
effervescent adalah garam karbonat kering karena kemampuannya menghasilkan
karbondioksida. Contoh garam karbonat adalah Na-bikarbonat, Na-karbonat, Na-sesquikarbonat, Na-glisin karbonat, L-lisin karbonat, dan arginin karbonat
(Lieberman et al. 1989).
Natrium bikarbonat merupakan sumber utama penghasil karbondioksida dalam sistem effervescent. Sodium bikarbonat larut sempurna dalam air, non higroskopis, harganya murah. Dalam makanan, sodium bikarbonat sering juga digunakan sebagai soda kue atau baking soda (Lieberman et al. 1989).
Natrium karbonat, dikenal juga sebagai abu soda. Basa ini dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan effervescent.
Natrium sesquikarbonat banyak digunakan dalam industri laundry, tetapi dapat pula digunakan dalam pembuatan tablet effervescent. Basa ini larut dalam air dengan pH 10,1 pada konsentrasi 2 % (Lieberman et al. 1989)
Natrium glisin karbonat merupakan gabungan reaksi antara asam amino asetat dengan sodium bikarbonat. Kelarutannya tinggi, lebih stabil pada suhu tinggi (Lieberman et al. 1989).
L-lisin karbonat dan arginin karbonat merupakan sumber basa yang dapat digunakan dalam pembuatan effervescent, khususnya ketika ion logam tidak diinginkan atau dalam suatu produk kesehatan diperlukan adanya sumber asam amino (Lieberman et al. 1989).
Pembuatan effervescent diperlukan adanya bahan pemanis. Bahan pemanis digunakan untuk meningkatkan cita rasa. Pemanis yang umum digunakan pada pembuatan effervescent adalah sukrosa. Kemanisan sukrosa sama dengan 1,00. Industri makanan biasa menggunakan sukrosa dalam bentuk kristal halus, kasar atau dalam bentuk cairan sukrosa. Jenis pemanis lainnya yang biasa digunakan adalah aspartam, natrium siklamat, sorbitol, dan lain-lain. Larutan natrium siklamat 0,17 % (b/v) dapat memberikan rasa manis 30 kali dibandingkan dengan sukrosa. Namun pada konsentrasi yang lebih tinggi cita rasa manisnya berkurang
dan pada konsentrasi 0,5 % (b/v) dapat menimbulkan rasa pahit (Rowe et al. 2003). Aspartam memiliki tingkat kemanisannya sekitar 160-220 kali
lebih kuat dari gula), acesulfam (rasa manisnya sekitar 200 kali lipat manis gula), alitam (rasa manisnya sangat kuat, sekitar 2000 kali lipat gula), neotam (mempunyai tingkat kemanisan paling kuat, yaitu berkisar 7000-13000 lebih kuat dibandingkan manis gula) (Syah et al. 2005). Batas maksimum konsumsi pemanis buatan dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Pemanis buatan yang diizinkan Badan POM dan aturan pakainya
Sumber: Deputi Bidang Pengawasan Keamanan Pangan dan Bahan Berbahaya Badan Pengawas Obat dan Makanan (Syah et al. 2005).
Pemanis buatan yang aman berdasarkan kajian dan penelitian yang dilakukan oleh Join Expert Committe on Food Additive (JECFA) menetapkan
acceptable daily intake (ADI) atau batas maksimum konsumsi pemanis buatan dalam satu hari yang aman bagi kesehatan. ADI dinyatakan dalam mg/kg berat badan (mg/kg BB).
No Pemanis Buatan ADI mg/kg Berat Badan
1 Acesulfam (Acesulfam-K) 35
2 Alitam (Alitame) 0,34
3 Aspartam (Aspartame) 50
Selain bahan pemanis diperlukan pula bahan pengisi. Bahan pengisi merupakan bahan yang ditambahkan untuk meningkatkan volume dan massa produk. Bahan pengisi banyak digunakan pada proses pengelolaan makanan untuk melapisi komponen penambah cita rasa, meningkatkan jumlah total padatan, mempercepat proses pengeringan, dan mencegah kerusakan akibat panas. Salah
satu jenis bahan pengisi yang sering digunakan adalah maltodekstrin (Lieberman et al. 1989).
Maltodekstrin didefinisikan sebagai produk hidrolisis pati (polimer sakarida tidak manis) dengan panjang rantai rata-rata 5-10 unit/molekul glukosa. Maltodekstrin secara teori diproduksi dengan menggunakan hidrolisis terkontrol melalui enzim (α-amilase) atau asam. Rumus umum maltodekstrin adalah (C6H10O5)n (Rowe et al. 2003). Maltodekstrin bersifat tidak manis, tidak bau,
berbentuk bubuk putih atau granula dan higroskopis.
Suhu dan kelembaban relatif (RH) merupakan faktor yang sangat penting dalam pembuatan granul effervescent. Suhu dan RH yang rendah sangat penting untuk mencegah proses granulasi dari penyerapan uap air yang bisa menyebabkan ketidakstabilan produk. Ruangan dengan RH tidak lebih dari 25 % dan bersuhu 25 oC merupakan kondisi yang baik untuk pembuatan granula effervescent. (Liebermant et al. 1989).
Berikut ini disajikan SNI salah satu jenis minuman yang memiliki kemiripan dengan minuman effervescent pada penelitian ini. Limun diet diabetes adalah minuman ringan siap minum yang mengandung pemanis alami atau buatan yang sesuai dengan penderita diabetes dengan atau tanpa penambahan CO2 dan
bahan tambahan makanan yang diizinkan. Standar mutu minuman limun diet diabetes dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Standar mutu minuman limun diet diabetes SNI 01-3699-1995.
No Kriteria uji Satuan Persyaratan
1. 1.1 1.2 1.3 2. 3. 4. 5 5.1 5.2 5.3 6. 6.1 6.2 6.3 6.4 7. 8. 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 Keadaan : Bau Rasa Tekstur Glukosa Total energi Tekanan gas CO2 (27-30 oC)
Bahan tambahan Makanan : Pemanis buatan Pewarna tambahan Pengawet Cemaran logam Timbal (Pb) Tembaga (Cu) Seng (Zn) Timah (Sn)
Cemaran Arsen (As) Cemaran mikro : Angka lempeng total Bakteri bentuk koli
Escherichia coli Salmonella Staphylococcus aureus Vibrio sp. Kapang Kamir - - - % b/b kkal/saji Psi
sesuai dengan SNI 01-0222-1987 dan revisinya mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg koloni/ml APM/ml APM/ml - koloni/ml - koloni/ml koloni/ml normal normal normal maks 0,10 sesuai dengan label
sesuai dengan SNI 01-0222-1987 dan revisinya maks 0,2 maks 2,0 maks 5,0 maks 40,0 maks 25,0* maks 0,10 maks 2,0 x 102 maks 20 <3 negatif 0 negatif maks 50 maks 50
*untuk produk dikemas dalam kaleng Sumber: BSN (1995)