HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3. Penentuan Character Impact Compounds
Pada penelitian character impact compounds dipilih salah satu beras aromatik berdasarkan kandungan komponen volatil beras aromatik terutama 2-acetyl-1-pyrroline dan uji sensori. Beras aromatik yang dipilih adalah beras varietas Pandan Wangi Garut karena memiliki jumlah komponen 2-acetyl-1-pyrroline lebih banyak, aroma yang lebih kuat, memiliki skor uji kesukaan tertinggi dan Uji QDA aroma tertinggi berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Kusumaningrum (2009).
Penelitian character impact compounds untuk beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut dilakukan terhadap ekstrak hasil dari lima kali ekstraksi yang dikumpulkan dan dipekatkan bersama dengan tujuan untuk menghasilkan komponen volatil beras yang lebih kuat pada saat dilakukan pengenceran dua kali (1:1) pada metode AEDA.
Identifikasi komponen volatil beras aromatik Pandan Wangi Garut dilakukan dengan cara membandingkan hasil spektra massa dari suatu komponen
interest dengan spektrum massa referensi, kemudian nilai LRI eksperimen komponen interest tersebut dikonfirmasikan dengan nilai LRI referensi.
Dari hasil uji deskripsi menggunakan GC-O dengan kolom DB-Wax dan membandingkan dengan LRI eksperimennya dengan LRI referensi maka terdeteksi 48 komponen volatil, dimana terdapat 28 komponen yang memberikan aroma dan 12 komponen tidak memberikan aroma, serta 2 komponen unknown
seperti ditunjukkan pada Tabel 21 dan Gambar 20. Jumlah komponen yang terdeteksi pada penelitian ini lebih sedikit dibandingkan hasil penelitian yang dilaporkan oleh Wijaya et al. (2008) dan Kusumaningrum (2009).
Tabel 21. Komposisi komponen volatil dan deskripsi aroma beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut
No
peak Nama komponen
*LRI
eks **LRI ref Deskripsi aroma
1 Ethyl acetate 905 898(c) Caramel, fruity
2 Hexanal 1092 1075(b)
Green
3 2-Penthylfuran 1238 1228 (b) Acid, stinky
4 1-Pentanol 1261 1256 (b)
5 Tridecana 1315 1300 (c) Sweet, fruity
6 2-Heptenal 1341 1333 (a) Bean, green
7 2-Acetyl-1-pyrroline 1359 1348 (a) Sweet, pleasant, pandan
8 1-Hexanol 1365 1359 (b) ***Nutty, cereal
9 Nonanal 1414 1402 (b) ***Floral, acid, green
10 Tetradecana 1425 1400 (c) ***Floral
11 1-Octen-3-ol 1461 1450 (b) ***Acid, earthy, mushroom
12 Unknown 1483 ***Floral
13 2,4-Heptadienal 1515 1488 (b) ***Sweet, floral
14 Benzaldehide 1549 1531 (c) ***Fruity
15 2-Nonenal 1560 1524 (b) ***Burn
16 1-Octanol 1572 1562 (b) ***Fruity
17 Hexadecana 1627 1600 (c) ***Acid
18 (E)2-Decenal 1672 1651 (d) ***Acid, stinky
19 1-Nonanol 1677 1671 (b)
***Acid
20 Heptadecana 1701 1700 (c) ***Caramel
21 Linalyl propionate 1725
22 Borneol 1735 1734 (d) ***Caramel, acid
23 Naphtalene 1786 1773 (b) ***Acid, burn
24 Benzenemethanol, .alpha.-methyl- 1837
25 (E,E)-2,4-Decadienal, 1843 1814 (b)
26 Hexanoic acid 1859 1872 (b) ***Acid
27 Benzene (1-pentylhexyl) 1865
28 Benzene, (1-butylheptyl) 1871
29 Benzene (1-propyloctyl) 1884 ***Acid
30 Benzene (1-ethylnonyl) 1917 ***Acid
31 Unknown 1945 ***Acid
32 Benzene (1-pentylheptyl) 1963 ***Floral
33 Benzene (1-butyloctyl) 1969
34 Benzene (1-methyldecyl) 1981 Bean
35 Benzene (1-propylnonyl)
36 Benzothiazole 2004 1984(e)
37 Benzene (1-ethyldecyl) 2023 Burn
38 Phenol 2025 2014 (b)
39 2-Pentadecanone 2051 2028 (b) Smooky, savory
40 3,4-Dimetoxy styrene 2055
41 Benzene (1-pentyloctyl) 2063
42 Octanoic acid 2076 2065 (c) Bean
43 Benzene (1-methylundecyl) 2091 44 2,6-Di(t-butyl)-4-hydroxy-4-methyl-2,5-Cyclohexadien-1-one 2119 **** 45 Nonaic acid 2185 2184 (b) **** 46 2-Methoxy-4-vinylphenol 2225 2190 (b) **** 47 Decanoic acid 2294 2295 (b) ****
48 Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl) 2330 2301(a) ****
*
LRI eksperimen dari GC-MS, kolom DB-Wax
**
LRI referensi pada kolom DB-Wax ((a)Maraval et al. 2008; (b)Zhi et al. 2009;(c)Goodner 2008; (d)Cullere et al. 2009; (e)Lee et al. 2001)
***
tercium oleh panelis terlatih pada saat pengenceran
****
Beberapa komponen volatil Pandan Wangi Garut dapat dicium oleh 3 panelis terlatih setelah ekstrak flavor Pandan Wangi Garut diencerkan. Hal ini disebabkan oleh ekstrak flavor Pandan Wangi Garut yang terlalu pekat dapat menyebabkan indera penciuman panelis mengalami kejenuhan (fatique) sehingga panelis terlatih tidak dapat mencium beberapa komponen aroma tersebut pada saat dianalisis dengan GC-O (Meilgaard et al. 1999).
Adapun beberapa komponen tersebut adalah 1-hexanol, nonanal, tetradecana, 1-octen-3-ol, benzaldehide, 2-nonenal, 1-octanol, hexadecana, heptadecana, 2-decenal,1-nonanol, borneol, naphthalene, hexanoic acid, benzene (1-propyloctyl), benzene (1-ethylnonyl), dan benzene (1-pentylheptyl) seperti ditunjukkan pada Tabel 21.
Berdasarkan hasil pengujian dengan pelarut dietil eter maka teridentifikasi 46 komponen volatil yang terdiri dari 7 komponen aldehida, 5 komponen alkohol alifatik, 2 komponen keton, 5 komponen alkohol alisiklik, 4 komponen asam karboksilat, 4 komponen hidrokarbon, 2 komponen heterosiklik, 2 komponen ester dan 15 komponen turunan benzena, serta terdapat 2 komponen
unknown seperti ditunjukkan pada Tabel 22.
Jumlah komponen dari yang terbesar sampai yang terkecil pada beras varietas Pandan Wangi Garut (5 kali ekstraksi) adalah komponen turunan benzena sebesar 292,8 ng/g, komponen aldehida sebesar 86,7 ng/g, komponen asam karboksilat sebesar 52,3 ng/g, komponen alkohol alisiklik sebesar 52,1 ng/g, komponen alkohol alfatik sebesar 43,6 ng/g, komponen ester sebesar 24,8 ng/g, komponen hidrokarbon sebesar 22,2 ng/g, komponen keton sebesar 15,5 ng/g, dan komponen heterosiklik sebesar 11,4 ng/g. Hasil penelitian ini berbeda dengan ekstrak flavor Pandan Wangi Garut (1 kali ekstraksi), bahwa komponen aldehida memiliki jumlah lebih banyak dibandingkan dengan komponen lainnya.
Tabel 22. Komposisi dan jumlah komponen volatil berdasarkan golongan komponen beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut
LRI eks Nama komponen ng/g
Aldehida 1092 Hexanal 27,0 1341 2-Heptenal 9,4 1414 Nonanal 11,2 1515 2,4-Heptadienal 5,5 1560 2-Nonenal 11,9 1672 (E)2-Decenal 8,0 1843 (E,E)-2,4-Decadienal 13,7 Alkohol alifatik 1261 1-Pentanol 8,6 1365 1-Hexanol 6,7 1461 1-Octen-3-ol 17,9 1572 1-Octanol 7,4 1677 1-Nonanol 3,0 Keton 2051 2-Pentadecanone 9,2 2119 2,6-Di(t-butyl)-4-hydroxy-4-methyl-2,5-cyclohexadien-1-one 6,3 Alkohol alisiklik 1837 Benzenemethanol, .alpha.-methyl- 3,7 2025 Phenol 1,2 2224 2-Methoxy-4-vinylphenol 12,4 1735 Borneol (CAS) 8,1 2330 Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)- 26,7 Asam karboksilat
1859 Hexanoic acid (CAS) 20,2
2075 Octanoic acid 18,7 2184 Nonaic acid 5,0 2293 n-Decanoic acid 8,4 Hidrokarbon 1315 Tridecana 3,3 1425 Tetradecana 13,5 1627 Hexadecana 6,8 1701 Heptadecana 5,4 Heterosiklik 1359 2-Acetyl-1-pyrroline 3,4 1238 2-Penthylfuran 8,0 Ester 905 Ethyl acetat 16,0 1725 Linalyl propionate 8,8 Turunan benzena 2004 Benzothiazole 3,4 1786 Naphtalene 130,4 1549 Benzaldehide 12,9 2055 3,4-Dimetoxy styrene 1,6 1871 Benzene (1-butylheptyl) 8,2 1865 Benzene (1-pentylheptyl) 8,8 1981 Benzene (1-methyldecyl) 5,4 2023 Benzene (1-ethyldecyl) 79,3 2163 Benzene (1-pentyloctyl) 5,8 2191 Benzene (1-methylundecyl) 6,8 1865 Benzene (1-pentylhexyl) 4,2 1884 Benzene (1-propyloctyl) 2,8 1917 Benzene (1-ethylnonyl) 7,4 1969 Benzene (1-butyloctyl) 9,3 1983 Benzene (1-propylnonyl) 6,5
Gambar 20. Kromatogram komponen volatil hasil ekstraksi beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut (5 kali ekstraksi) dengan metode SDE Likens-Nickerson dan analisisnya dengan GC-MS pada (a) ulangan 1 dan (b) ulangan 2 (keterangan: no. peak untuk masing-masing komponen tersebut dapat dilihat pada Tabel 22).
a
Beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut (5 kali ekstraksi) lebih didominasi oleh komponen golongan turunan benzena. Hasil ini berbeda dengan sampel Pandan Wangi Garut (1 kali ekstraksi), yang didominasi oleh komponen turunan benzena dan komponen alkohol alisiklik. Perbedaan lainnya adalah tidak diperoleh komponen keton pada Pandan Wangi Garut (1 kali ekstraksi) seperti ditunjukkan pada Tabel 14 Sub Bab 4.2.
Jumlah komponen yang terdeteksi dengan analisis GC-MS dalam ekstrak flavor Pandan Wangi Garut (5 kali ekstraksi) lebih banyak dibandingkan dengan ekstrak flavor Pandan Wangi Garut (1 kali ekstraksi) dan hasil penelitian yang dilaporkan oleh Wijaya et al. (2008) serta Kusumaningrum (2009). Perbedaan ini dapat disebabkan oleh metode pemekatan yang digunakan, kepekatan ekstrak flavor beras, lahan tempat tumbuh, derajat penggilingan, perlakuan sebelum panen dan setelah panen (Champagne 2008).
11 komponen turunan benzena yang diperoleh pada penelitian ini, belum dilaporkan pada penelitian sebelumnya oleh Wijaya et al. (2008) dan Kusumaningrum (2008). Komponen tersebut dimulai dari benzene (1-butylheptyl)
sampai benzene (1-propylnonyl) seperti ditunjukkan pada Tabel 22. Penelitian yang telah dilakukan pada varietas beras aromatik di luar negeri juga belum melaporkan komponen tersebut. Beberapa komponen turunan benzena yang dilaporkan oleh Maraval et al. (2008) meliputi 1,4-dimethyl benzene, 1,4-dimethyl benzene, dan ethylbenzene.
Banyaknya komponen turunan benzena yang diperoleh pada varietas Pandan Wangi Garut tersebut diduga dapat memberikan nuansa aroma wangi yang lebih kuat. Data ini didukung oleh Hart et al. (2003), komponen benzena adalah komponen yang memiliki rumus kimia C6H6 dan komponen tersebut termasuk ke dalam golongan komponen yang bersifat aromatik.
AEDA (Aroma Extract Dilution Analysis)
Teknik AEDA dilakukan untuk menutupi kekurangan dari teknik deskripsi GC-O yang meskipun menggunakan panelis terlatih tetapi hasil deskripsinya dapat bervariasi antara satu sama lainnya. Kelebihan dari AEDA adalah dapat mengukur dan membanding kandengan jelas pengaruh komponen aroma yang berbeda dari sampel (Klesk et al. 2004). Acree (1993b)
menambahkan bahwa AEDA mampu mengkuantifikasi respon sensori terhadap komponen kimia dan dapat menganalisa komponen aroma kunci (odor-active). Dengan menerapkan AEDA, FD faktor masing-masing komponen yang komposisinya diketahui pada perubahan sebelum ini akan diketahui nilainya.
Berdasarkan pengamatan dengan memplotkan nilai FD faktor ke dalam grafik AEDA seperti yang ditunjukkan pada Tabel 23 dan Gambar 21, maka komponen yang menjadi character impact compounds dari beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut adalah 2-acetyl-1-pyrroline dan ethyl acetate. Hal ini disebabkan oleh kedua komponen tersebut memiliki nilai FD faktor tertinggi 32. Hasil penelitian ini sesuai dengan yang dilaporkan oleh Buttery et al. (1983), Jezussek et al. (2001) dan Maraval et al. (2008), 2-acetyl-1-pyrroline merupakan salah satu komponen character impact compounds dari beras aromatik.
Komponen 2-acetyl-1-pyrroline dalam penelitian ini memberikan aroma
sweet, pleasant dan pandan. Jumlahnya dalam beras aromatik Pandan Wangi Garut adalah 3,4 ng/g (Tabel 22). Hasil penelitian ini didukung oleh Bryant & McClung (2011), bahwa komponen 2-acetyl-1-pyrroline memberikan aroma
sweet, pleasant dan popcorn. Peneliti sebelumnya, Jezzussek et al.(2001) dan Yang et al. (2008a, 2008b), mengemukakan bahwa komponen 2-acetyl-1-pyrroline hanya memberikan aroma popcorn. Komponen 2-acetyl-1-pyrroline
memiliki nilai ambang batas (odor threshold) yang relatif kecil yaitu sebesar 0,1 ppb (Buttery et al. 1997).
Komponen 2-acetyl-1-pyrroline yang diperoleh pada beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut memiliki struktur kimia yang sama dengan 2-acetyl-1-pyrroline yang diperoleh pada daun pandan, sehingga komponen tersebut memiliki aroma yang mirip ketika dicium oleh panelis terlatih pada saat pengujian dengan GC-O. Data ini didukung oleh Thimmaraju et al. (2005), bahwa komponen 2-acetyl-1-pyrroline yang diperoleh pada beras aromatik varietas Basmati memiliki karakter aroma yang mirip dengan 2-acetyl-1-pyrroline yang diperoleh pada daun pandan.
Tabel 23. Nilai FD faktor dan deskripsi aroma ekstrak flavor beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut dari hasil analisis dengan GC-O
No.
peak
* LRI eksp
** LRI
ref Nama Komponen
FD
Faktor Deskripsi aroma 1 905 898 (c) Ethyl acetate 32 Caramel, fruity
2 1092 1075 (b) Hexanal 8 Green, smoky
7 1359 1348(a) 2-Acetyl-1-pyrroline 32 Sweet, pleasant, pandan
8 1365 1359 (b) 1-Hexanol 2 Cereal
9 1414 1402 (b) Nonanal 8 Floral, acid, green
11 1461 1450 (b) 1-Octen-3-ol 2 Acid, earthy, burn
14 1549 1531(c) Benzaldehide 4 Sweet, floral
22 1735 1734 (d) Borneol 8 Caramel, acid
23 1786 1773 (c) Naphtalene 2 Acid , stinky, burn
29 1884 Benzene (1-propyloctyl) 2 Acid
39 2051 2028 (b) 2-Pentadecanone 2 Savory, fruity, caramel *
LRI eksperimen dari GC-MS, kolom DB-Wax
**
LRI referensi pada kolom DB-Wax ((a)Maraval et al. 2008; (b)Zhiet al. 2009;(c)Goodner 2008; (d)Cullere et al. 2009)
Gambar 21. Grafik AEDA ekstrak flavor beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut yang diperoleh dari analisis GC-MS dan GC-O dengan 3 panelis terlatih (keterangan: nomor untuk masing-masing komponen tersebut dapat dilihat pada Tabel 23).
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 F D F A K T O R LRI 9 8 2 7 11 14 22 23 29 39 1
Keterangan : * Benzene (1-propyloctyl) terdeteksi pada ulangan pertama
2-AP = 2-acetyl-1-pyrroline
Gambar 22. Aromagram 11 komponen beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut yang diperoleh dari uji AEDA, analisis dengan GC-MS dan GC-O (dicium 3 panelis terlatih).
Komponen ethyl acetate merupakan komponen yang termasuk golongan ester dan memberikan aroma caramel dan fruity. Golongan ester merupakan komponen yang berbau enak dan menyebabkan cita rasa serta memiliki aroma harum pada buah-buahan dan bunga (Hart et al. 2003).
Komponen 2-acetyl-1-pyrroline memberikan aroma sweet, pleasant dan
pandan. Hasil penelitian ini didukung oleh Bryant & McClung (2011), bahwa komponen 2-acetyl-1-pyrroline memberikan aroma sweet, pleasant dan popcorn.
Peneliti sebelumnya, Jezzussek et al.(2001) dan Yang et al. (2008a, 2008b), mengemukakan bahwa komponen 2-acetyl-1-pyrroline hanya memberikan aroma
popcorn.
Komponen 2-acetyl-1-pyrroline yang diperoleh pada beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut memiliki struktur kimia yang sama dengan 2-acetyl-1-pyrroline yang diperoleh pada daun pandan, sehingga komponen tersebut memiliki aroma yang mirip ketika dicium oleh panelis terlatih pada saat pengujian dengan GC-O. Data ini didukung oleh Thimmaraju et al. (2005), bahwa komponen 2-acetyl-1-pyrroline yang diperoleh pada beras aromatik varietas Basmati memiliki karakter aroma yang mirip dengan 2-acetyl-1-pyrroline yang diperoleh pada daun pandan.
Komponen ethyl acetate yang terdeteksi dengan analisis GC-MS pada penelitian ini terdapat dalam jumlah 16,0 ng/g. Komponen ini belum dilaporkan oleh peneliti Indonesi sebelumnya yaitu Wijaya et al. (2008) dan Kusumaningrum (2009), meskipun komponen tersebut telah dilaporkan oleh peneliti asing yaitu Yajima et al. 1979 dalam Sing et al. (2000). Komponen ethyl acetate memiliki nilai ambang batas (odor threshold) yaitu sebesar 870 ppb (Nagata & Takeuchi 1990).
Komponen ethyl acetate merupakan komponen yang termasuk golongan ester dan memberikan aroma caramel dan fruity. Golongan ester merupakan komponen yang berbau enak dan menyebabkan cita rasa serta memiliki aroma harum pada buah-buahan dan bunga (Hart et al. 2003).
Komponen volatil lain yang diduga memberikan nuansa aroma terhadap karakteristik flavor beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut adalah komponen dengan FD faktor 2 [hexanol, naphtalene, 2-pentadecanone, 1-Octen-3-ol dan benzene (1-propyloctyl)], FD faktor 4 (benzaldehide)] dan FD faktor 8 (hexanal, nonanal dan borneol) seperti yang ditunjukkan pada Tabel 23 dan Gambar 22.
