C. PENGAMATAN STABILITAS MINUMAN SELAMA
3. Nilai pH
atas pH sekitar 4.5 – 4.6, bakteri pembusuk anaerobik dan pembentuk spora yang patogen, yaitu Clostridium botulinum dapat tumbuh (Buckle et al., 1987). Proses pemanasan yang diperlukan untuk menghancurkan semua spora dari organisme ini sama dengan reduksi dua belas desimal pada suhu 1210 C (Buckle et al., 1987). Proses pemanasan pada suhu tersebut kemungkinan dapat merusak sebagian besar senyawa aktif yang terkandung dalam minuman.
Frazier dan Westhoff (1979) mengemukakan bahwa kegunaan bahan pengawet yang utama adalah untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme yang terkontaminasi pada bahan. Pertumbuhan mikroorganisme tersebut dihalangi dengan cara merusak membran sel, mempengaruhi aktifitas enzim, atau merusak mekanisme genetik.
Bahan pengawet yang digunakan pada penelitian ini adalah natrium benzoat, kalium sorbat, dan kalsium propionat. Natrium benzoat dipilih sebagai bahan pengawet minuman karena secara efektif mampu menghambat pertumbuhan kapang dan khamir (Jay, 1978). Batas penggunaan maksimum jenis pengawet ini di dalam minuman adalah 600 mg/kg (PP No. 722/ Menkes/ Per/ IX/ 1988). Dalam bahan pangan natrium benzoat terurai menjadi zat yang lebih efektif, yaitu asam benzoat yang tidak dapat terdisosiasi. Penghambatan pertumbuhan mikroorganisme oleh asam benzoat efektif pada pH 2.5-4.0 (Winarno, 1992). pH minuman yang ditambahkan ekstrak jeruk purut adalah 3.82, sehingga penambahan natrium benzoat ke dalam minuman ini sudah tepat.
Selain natrium benzoat, juga ditambahkan kalium sorbat dan kalsium propionat. Asam sorbat memiliki sifat antimikroba hingga pH 6.5 dan asam propionat aktif pada bahan pangan yang memiliki pH hingga 5.5 (Sofos dan Busta, 2005). Penambahan asam sorbat, asam propionat, dan asam benzoat ke dalam minuman dilakukan untuk melihat efektivitas bahan pengawet dalam menghambat pertumbuhan mikroba pada minuman selama
penyimpanan. Pengaruh penambahan bahan pengawet terhadap pertumbuhan total mikroba selama penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Total mikroba yang tumbuh pada minuman kontrol dan minuman yang ditambahkan pengawet selama penyimpanan
No Minuman Jumlah mikroba (CFU/ml) pada pengamatan minggu ke- 0 2 4 6 8 10 12 1 2 3 4 Kontrol* +Propionat +Benzoat +Sorbat 1 1 0 0 1 0 1 1 0 3 0 3 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 60 2 0 Keterangan: *) = tidak ditambah pengawet
Berdasarkan tabel tersebut dapat diamati bahwa selama 12 minggu penyimpanan, jumlah mikroba pada minuman rendah (< 2.0 x 102 CFU/ml). Apabila dilihat kesesuaian dengan ketentuan dalam SNI, keempat formula minuman yang disimpan selama 12 minggu pada suhu ruang telah memenuhi syarat mikrobiologis karena jumlah TPC pada produk minuman yang diuji masih di bawah batas yang ditetapkan dalam SNI (< 2.0 x 102). Rendahnya total mikroba pada minuman mungkin disebabkan rendahnya nilai pH minuman (< 4.0). Nilai pH medium sangat mempengaruhi jenis jasad renik yang dapat tumbuh. Fardiaz (1992) menyatakan bahwa bakteri mempunyai pH optimum sekitar 6.5-7.5. Pada pH di bawah 5.0 dan di atas 8.5 bakteri tidak dapat tumbuh dengan baik kecuali bakteri asam. Berdasarkan hasil tersebut dapat disebutkan bahwa bahan pengawet tidak perlu ditambahkan ke dalam minuman fungsional berbasis kumis kucing, apabila hanya dilihat dari mutu mikrobiologisnya.
Bahan pengemas yang digunakan dalam penelitian ini adalah botol gelas berwarna gelap yang sudah disterilisasi dengan tutup botol berbentuk ulir (lihat Gambar 8). Dalam penelitian ini digunakan botol gelas karena gelas mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan seperti inert (tidak bereaksi), kuat, tahan terhadap kerusakan, sangat baik sebagai barier terhadap benda padat, cair, dan gas (Buckle et al., 1987). Aktivitas antioksidan pada minuman disebabkan karena adanya kandungan flavonoid
(Pratt, 1992). Menurut Wang (2007), flavonoid sangat sensitif terhadap cahaya, sinar tampak, dan ultraviolet. Oleh karena itu, digunakan botol gelas yang berwarna gelap untuk meminimalkan kerusakan antioksidan pada minuman selama penyimpanan.
Gambar 8. Botol gelas yang digunakan untuk mengemas minuman
Sebelum dikemas dalam botol gelas, cairan minuman dipanaskan terlebih dahulu sampai ± 80 0C. Setelah dipanaskan, cairan minuman segera dimasukkan ke dalam botol gelas. Uap panas dari cairan minuman dapat mengeluarkan oksigen yang terdapat pada head space antara produk minuman dengan tutup botol (Buckle et al., 1987). Adanya proses ini diharapkan dapat membentuk kondisi anaerob pada kemasan gelas. Pada kondisi tingkat oksigen yang rendah, mikroba pembusuk yang tumbuh karena adanya oksigen dapat dicegah dan diperlambat pertumbuhannya (Buckle et al., 1987).
Pengolahan panas merupakan salah satu cara paling penting yang telah dikembangkan untuk memperpanjang umur simpan bahan pangan. Proses termal dilakukan pada bahan pangan untuk memusnahkan mikroba pembusuk dan patogen (Fardiaz, 1992). Jenis proses termal yang dipilih pada penelitian ini adalah pasteurisasi. pH minuman fungsional berbasis kumis kucing ini berada di bawah 4.5, sehingga penerapan proses pasteurisasi sudah tepat. Menurut Jay (1978), proses pasteurisasi hanya efektif untuk produk pangan berasam tinggi dengan nilai pH < 4.5.
Proses pasteurisasi diterapkan pada minuman yang telah dikemas dalam botol. Proses pasteurisasi yang diterapkan adalah 80 0C selama 30 menit. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Herold (2007), pembuatan minuman fungsional berbasis kumis kucing dilakukan dengan menerapkan proses pasteurisasi pada suhu 750C selama 30 menit. Namun minuman yang telah dipasteurisasi pada kombinasi suhu dan waktu tersebut hanya tahan 9 hari jika disimpan pada suhu ruang. Hal tersebut dapat terjadi mungkin karena kecukupan panas yang diterima produk belum memadai. Oleh karena itu, pada penelitian ini diterapkan proses pasteurisasi dengan kombinasi suhu dan waktu 800C selama 30 menit, sehingga diharapkan masa simpan produk minuman yang dihasilkan lebih lama.
C. PENGAMATAN STABILITAS MINUMAN SELAMA PENYIMPANAN Penyimpanan minuman dilakukan pada suhu ruang (± 28 0C). Berbagai parameter telah diamati untuk melihat stabilitas minuman selama penyimpanan. Aktivitas antioksidan merupakan faktor penting yang perlu diperhatikan perubahannya selama penyimpanan mengingat klaim minuman fungsional ini berdasarkan aktivitas antioksidannya. Pengamatan sensori rasa dan aroma minuman selama 12 minggu penyimpanan juga perlu dilakukan untuk mendapatkan informasi mengenai mutu rasa dan aroma minuman.
Nilai pH merupakan parameter penting yang perlu diketahui perubahannya selama penyimpanan, karena perubahan nilai pH yang signifikan dapat mengubah rasa dari produk minuman. Sebagian besar padatan terlarut yang terkandung dalam produk minuman fungsional kumis kucing adalah sukrosa, sehingga perubahan nilai padatan terlarut juga dapat mengubah rasa dari produk minuman ini.
Warna merupakan atribut utama yang tampak pada makanan dan merupakan karakteristik penting yang menunjukkan kualitas pangan, sehingga perubahannya selama penyimpanan perlu diamati. Keamanan pangan dari segi mikrobiologi juga merupakan salah satu indikator yang menunjukkan apakah suatu bahan pangan layak dikonsumsi atau tidak. Oleh
karena itu, pengujian mikrobiologis untuk produk minuman fungsional berbasis kumis kucing menjadi faktor penting yang tidak boleh dilupakan. Selain itu, juga perlu dilakukan uji segitiga untuk menentukan apakah terdapat perbedaan sensori antara produk yang masih segar dengan produk minuman yang sudah disimpan.
1. Aktivitas Antioksidan
Klaim fungsional produk minuman ini berdasarkan aktivitas antoksidannya. Oleh karena itu, aktivitas antioksidan menjadi faktor penting yang perlu diperhatikan perubahannya selama penyimpanan. Aktivitas antioksidan pada minuman disebabkan adanya kandungan flavonoid (Fuhrman dan Aviram, 2002). Senyawa flavonoid ini banyak terdapat pada tanaman (dalam hal ini kumis kucing, mengingat ekstrak tersebut merupakan ingridien terbanyak dalam campuran rempah yang terdapat dalam minuman) (Mahendra, 2005).
Menurut Fuhrman dan Aviram (2002), flavonoid merupakan antioksidan yang sangat potensial. Flavonoid memiliki struktur unik yang menjadi faktor penentu utama munculnya aktivitas antioksidan, yaitu gugus Ortho-dihidroksilasi atau grup Ortho-catechol (3’,4’-OH) pada cincin β telah diketahui meningkatkan stabilitas terhadap bentuk radikal dan berpartisipasi terhadap delokalisasi elektron, ikatan ganda antara karbon 2 dan 3 yang membentuk sebuah gugus keto pada karbon 4 dalam cincin C dan meningkatkan delokalisasi elektron bentuk radikal dari cincin B, serta gugus hidroksil pada posisi 3 dan 5 dalam cincin C dan A yang dibutuhkan untuk penangkapan radikal maksimal (Fuhrman dan Aviram, 2002).
Pengukuran aktivitas antioksidan minuman fungsional berbasis kumis kucing dilakukan pada saat sebelum penyimpanan dan sesudah penyimpanan 12 minggu. Akivitas antioksidan minuman pada minggu ke- 0 mempunyai nilai rata-rata sebesar 621.7 ppm AEAC (lihat Gambar 10). Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Herold (2007) menunjukkan bahwa aktivitas antioksidan minuman fungsional berbasis kumis kucing adalah 621.78 ppm AEAC. Hasil tersebut tidak berbeda dengan aktivitas antioksidan yang dilakukan dalam penelitian ini.
Keterangan: huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata
Gambar 10. Aktivitas antioksidan minuman fungsional berbasis kumis kucing pada awal dan akhir penyimpanan
Aktivitas antioksidan minuman pada minggu ke-12 mempunyai nilai rata-rata sebesar 359 ppm AEAC. Selama penyimpanan 12 minggu aktivitas antioksidan pada keempat jenis minuman fungsional berbasis kumis kucing mengalami penurunan (lihat Gambar 10). Turunnya aktivitas antioksidan pada minuman diduga karena masih adanya senyawa oksigen residual di dalam minuman (Gregory, 1996). Adanya senyawa oksigen residual tersebut dapat mengakibatkan senyawa flavonoid dalam minuman mendonorkan gugus hidroksilnya (-OH) untuk mempertahankan kestabilan minuman. Senyawa flavonoid tersebut akhirnya kehilangan gugus –OH
yang mengakibatkan semakin turunnya aktivitas antioksidan (Pratt, 1992) selama penyimpanan. Disamping itu, turunnya aktivitas antioksidan pada minuman mungkin disebabkan masih adanya cahaya atau sinar ultraviolet yang dapat menembus botol gelas (Syarief et al., 1992). Adanya cahaya atau sinar ultraviolet tersebut dapat mempercepat reaksi oksidasi senyawa flavonoid pada minuman (Wang, 2007).
Penurunan aktivitas antioksidan pada minuman yang tidak ditambahkan bahan pengawet sebesar 52.92%, minuman yang ditambahkan natrium benzoat sebesar 25.44%, minuman yang ditambahkan kalium sorbat sebesar 36.86%, dan minuman yang ditambahkan kalsium propionat sebesar 51.86%. Minuman yang relatif masih dapat mempertahankan aktivitas antioksidan selama penyimpanan 12 minggu adalah minuman yang ditambahkan natrium benzoat dan kalium sorbat. Hal ini dapat terjadi mungkin karena benzoat dapat bertindak sebagai penangkap radikal bebas (Harvath, 1979 seperti dikutip oleh: Chipley, 1993), sedangkan mekanisme dari sorbat sebagai bahan yang dapat mempertahankan aktivitas antioksidan selama penyimpanan belum dapat diketahui secara pasti.
Syarat minimum besarnya aktivitas antioksidan untuk minuman fungsional belum diketahui. Oleh karena itu, pada pembuatan minuman fungsional berbasis kumis kucing ini disarankan untuk tidak ditambahkan bahan pengawet. Minuman yang tidak ditambahkan bahan pengawet masih memiliki aktivitas antioksidan sebesar 300.6 ppm AEAC setelah 12 minggu penyimpanan.
2. Penerimaan Sensori Rasa dan Aroma Minuman Selama 12 Minggu Penyimpanan
Selama 12 minggu penyimpanan juga dilakukan pengamatan sensori uji hedonik untuk mendapatkan informasi mengenai mutu rasa dan aroma minuman pada perlakuan penambahan berbagai bahan pengawet. Berdasarkan hasil pengamatan terhadap rasa produk minuman pada minggu ke-12, minuman yang ditambah kalium sorbat dan tidak ditambah pengawet memiliki skor kesukaan yang tidak berbeda dengan produk segar
yang dibuat pada minggu ke-0, yaitu berkisar antara skala 5 (agak suka) dan skala 6 (suka) (lihat Gambar 11), sedangkan minuman yang ditambah natrium benzoat memiliki skor kesukaan rasa lebih rendah dibandingkan dengan produk segar, yaitu berkisar antara skala 4 (netral) dan skala 5 (agak suka).
Keterangan: huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata = batas skor kesukaan yang masih dapat diterima
Gambar 11. Hasil uji hedonik rasa minuman setelah disimpan selama 12 minggu dan minuman yang belum disimpan
Sementara itu, minuman yang ditambah kalsium propionat sudah tidak dapat diterima oleh konsumen, yang terlihat dari skor kesukaan rasa yang berkisar antara skala 3 (agak tidak suka) dan skala 4 (netral). Rendahnya skor kesukaan panelis terhadap minuman yang ditambahkan kalsium propionat setelah disimpan 12 minggu mungkin karena minuman terasa agak basi seperti telah terfermentasi dan telah tercium bau alkohol. Hal ini mungkin disebabkan glukosa dan fruktosa pada minuman difermentasi oleh mikoorganisme. Proses fermentasi tersebut akan menghasilkan asam dan alkohol. Glukosa yang dipecah akan menghasilkan asam piruvat. Jika tidak ada oksigen, asam piruvat tersebut akan diubah menjadi asam asetat dan alkohol (Fardiaz, 1992). Hasil
analisis ragam dan uji Duncan terhadap parameter rasa dapat dilihat pada Lampiran 15.
Berdasarkan hasil pengamatan terhadap aroma produk minuman pada minggu ke-12, minuman yang ditambah kalium sorbat, natrium benzoat, dan tidak ditambahkan pengawet memiliki skor kesukaan lebih rendah daripada produk segar, yaitu berkisar antara skala 4 (netral) dan skala 5 (agak suka) (lihat Gambar 12). Hal ini mungkin disebabkan selama proses penyimpanan terjadi degradasi kandungan gizi pada minuman sehingga aroma khas pada minuman juga mengalami degradasi. Oleh karena itu, konsumen memberikan penilaian yang kurang pada minuman yang disimpan lama.
Keterangan: huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata = batas skor kesukaan yang masih dapat diterima
Gambar 12. Hasil uji hedonik aroma minuman setelah disimpan selama 12 minggu dan minuman yang belum disimpan
Sementara itu, minuman yang ditambahkan pengawet kalsium propionat sudah tidak dapat diterima oleh konsumen. Hal ini terlihat dari skor kesukaan yang berkisar antara skala 2 (tidak suka) dan skala 3 (agak tidak suka). Minuman yang ditambahkan pengawet kalsium propionat ini sudah mengalami penyimpangan citarasa, yang ditandai dengan munculnya karakter citarasa fermented karena tercium sedikit bau alkohol pada produk.
Berdasarkan hasil uji hedonik rasa dan aroma tersebut, perlakuan terpilih yang diterapkan dalam pembuatan minuman adalah tidak ditambahkan bahan pengawet atau ditambah kalium sorbat. Minuman- minuman tersebut memiliki skor kesukaan rasa yang berkisar antara skala 5 (agak suka) dan skala 6 (suka), serta skor kesukaan aroma yang berkisar antara skala 4 (netral) dan skala 5 (agak suka). Namun disarankan untuk tidak ditambahkan bahan pengawet, sehingga adanya bahan tambahan pada minuman dapat diminimalkan.
3. Nilai pH
Tingkat keasaman suatu bahan pangan dapat dinyatakan dengan pH. Nilai pH merupakan parameter penting untuk diketahui di dalam pengolahan maupun pengawetan bahan makanan. Perubahan nilai pH yang signifikan dapat mengubah rasa dari suatu produk makanan.
Gambar 13. Pengamatan nilai pH minuman selama 12 minggu penyimpanan
Berdasarkan hasil analisis ragam, diketahui bahwa faktor bahan pengawet dan lama penyimpanan berpengaruh nyata terhadap perubahan nilai pH minuman pada taraf signifikansi 5% (Lampiran 17). Minuman yang tidak ditambahkan bahan pengawet mempunyai nilai pH yang lebih rendah dibandingkan dengan minuman yang ditambahkan kalium sorbat,
natrium benzoat, dan kalsium propionat. Hal tersebut dapat terjadi mungkin disebabkan oleh terurainya bahan pengawet yang berbentuk garam dari asam lemah dan basa kuat menghasilkan ion-ionnya. Adanya ion K+, Na+, atau Ca2+ dalam minuman menyebabkan kenaikan pH.
Selama penyimpanan 0 sampai 10 minggu, nilai pH minuman cenderung stabil. Hal ini terlihat dari nilai pH minuman pada penyimpanan 2 sampai 10 minggu yang tidak berbeda nyata dengan minuman yang belum disimpan. Namun minuman yang sudah disimpan 12 minggu mempunyai nilai pH yang lebih rendah bila dibandingkan dengan minuman yang belum disimpan (lihat Gambar 13). Penurunan pH selama penyimpanan diduga akibat terbentuknya asam karena reaksi spontan antara CO2 dengan H2O. Gas CO2 terbentuk karena penguraian gula menjadi unsur-unsur yang lebih sederhana oleh aktivitas mikroba.