A. OPTIMASI EKSTRAKSI TEH HIJAU
1. Rendemen ekstrak teh hijau
Rendemen merupakan parameter yang penting dalam proses ekstraksi. Perhitungan rendemen pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui waktu ekstraksi yang menghasilkan rendemen optimal dengan kombinasi perlakuan waktu ekstraksi dan rasio teh hijau dengan air pada setiap taraf suhu yang dilakukan (95,85 dan 750C). Hasil rendemen dalam bentuk grafik dapat dilihat pada gambar 4, 5 dan 6.
Dari hasil penelitian pada setiap level suhu, terlihat kecenderungan bahwa semakin lama waktu ekstraksi, maka rendemen yang dihasilkan semakin bertambah hingga terjadi kesetimbangan konsentrasi dalam larutan yang dinamakan titik jenuh. Pada grafik di atas secara umum terlihat laju ekstraksi akan menurun seiring dengan banyaknya komponen yang terekstrak dari dalam bahan, dan akan minimum nilainya apabila
ditandai oleh kecenderungan grafik dari meningkat menjadi landai/konstan pada suatu titik dengan bertambahnya waktu ekstraksi.
Rendemen terhadap waktu ekstraksi pada level suhu 950C
y = 0,7277Ln(x) + 18,881 R2 = 0,9385 y = 1,1951Ln(x) + 13,079 R2 = 0,8562 y = 0,6192Ln(x) + 9,6097 R2 = 0,8861 9 11 13 15 17 19 21 23 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Waktu (menit) Re n d em en (% ) rasio teh-air 10 : 100 (w/v) rasio teh-air 15 : 100 (w/v) rasio teh-air 20 : 100 (w/v) prediksi rasio teh- air 10 : 100 (w/v) prediksi rasio teh- air 15 : 100 (w/v) prediksi rasio teh- air 20 : 100 (w/v)
Gambar 4. Grafik hubungan rendemen terhadap waktu ekstraksi pada suhu 950C
Hasil analisis ragam faktorial pada taraf suhu 950C (lampiran 1b) menunjukkan bahwa perlakuan waktu ekstraksi (2, 4, 6, 8, 10, 15, 20 menit) dan rasio teh dengan pelarut (10 : 100, 15 : 100, 20 : 100 w/v) menghasilkan rendemen yang berbeda nyata (sig<0.05), sedangkan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap rendemen (sig>0.05), berarti tren pengaruh waktu ekstraksi pada setiap rasio teh dengan air cenderung sama.
Dari hasil uji lanjut menggunakan metode Duncan (lampiran 1c) terlihat rendemen yang dihasilkan pada waktu ekstraksi 2 menit sebesar 14,41 % kemudian meningkat jumlahnya menjadi 14,90 % setelah ekstraksi berlangsung selama 4 menit dan tidak berbeda nyata rendemennya hingga waktu ekstraksi mencapai 6 menit. Setelah 8 menit rendemen yang dihasilkan meningkat dan tidak berbeda nyata hingga ekstraksi berlangsung selama 20 menit. Hasil uji lanjut mengggunakan metode Duncan pengaruh rasio teh-pelarut (lampiran 1d) terhadap rendemen menunjukkan rendemen paling tinggi dihasilkan pada rasio teh- pelarut 10 : 100 (w/v) dengan rata-rata rendemen sebesar 20,33%. Hasil ini
berbeda nyata rendemennya dengan pengaruh rasio teh-pelarut 15 : 100 (w/v) dan 20 : 100 (w/v). Maka dari hasil uji statistik terlihat, rendemen mencapai optimum pada menit ke 8 dengan rasio teh-pelarut 10 : 100 (w/v).
Rendemen terhadap waktu ekstraksi pada level suhu 850C
y = 1,2823Ln(x) + 16,578 R2 = 0,9059 y = 1,1233Ln(x) + 12,539 R2 = 0,833 y = 0,3945Ln(x) + 10,277 R2 = 0,7637 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Waktu (menit) R e nde m e n ( % ) rasio teh-air 10 : 100 (w/v) rasio teh-air 15 : 100 (w/v) rasio teh-air 20 : 100 (w/v)
prediksi rasio teh-air 10 : 100 (w/v)
prediksi rasio teh-air 15 : 100 (w/v)
prediksi rasio teh-air 20 : 100 (w/v)
Gambar 5. Grafik hubungan rendemen terhadap waktu ekstraksi pada suhu 850C
Hasil analisis ragam faktorial pada taraf suhu 850C (lampiran 2b) menunjukkan pengaruh perlakuan waktu ekstraksi (2, 4, 6, 8, 10, 15, 20 menit), perlakuan rasio teh dengan pelarut (10 : 100, 15 : 100, 20 : 100 w/v), dan interaksi keduanya berpengaruh nyata (sig<0.05) terhadap rendemen.
Uji lanjut menggunakan metode Duncan (lampiran 2c) menunjukkan kombinasi perlakuan waktu ekstraksi 8 menit dengan rasio teh dan air 10 : 100 w/v adalah kondisi ekstraksi yang paling optimal pada taraf suhu 850C. Perlakuan tersebut menghasilkan rendemen yang tidak berbeda nyata dengan rendemen hasil perlakuan waktu ekstraksi 10, 15 dan 20 menit pada perlakuan rasio teh dengan air 10 : 100 w/v. Sedangkan rendemen sampel dengan perlakuan waktu ekstraksi 20 menit dan rasio 10 : 100 (w/v) merupakan rendemen tertinggi pada taraf suhu 850C.
Rendemen terhadap waktu ekstraksi pada level suhu 750C y = 1,3813Ln(x) + 14,846 R2 = 0,9409 y = 0,9897Ln(x) + 13,585 R2 = 0,9046 y = 0,7302Ln(x) + 9,584 R2 = 0,9544 9 11 13 15 17 19 21 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Waktu (menit) R ende me n ( % ) rasio teh-air 10 : 100 (w/v) rasio teh-air 15 : 100 (w/v) rasio teh-air 20 : 100
prediksi rasio teh- air 10 : 100 (w/v) prediksi rasio teh- air 15 : 100 (w/v) prediksi rasio teh- air 20 : 100 (w/v)
Gambar 6. Grafik hubungan rendemen terhadap waktu ekstraksi pada suhu 750C
Hasil analisis ragam faktorial pada taraf suhu 750C (lampiran 3b) menunjukkan bahwa perlakuan waktu ekstraksi (2, 4, 6, 8, 10, 15, 20 menit) dan perlakuan rasio teh dengan pelarut (10 : 100, 15 : 100, 20 : 100 w/v) berpengaruh nyata (sig<0.05) terhadap rendemen, sedangkan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap rendemen (sig>0.05). Hal ini menunjukkan tren pengaruh waktu ekstraksi pada setiap rasio teh dengan air cenderung sama.
Dari hasil uji lanjut menggunakan metode Duncan (lampiran 3c) terlihat rendemen yang dihasilkan pada waktu ekstraksi 2 menit sebesar 13,47 % dan rendemennya tidak berbeda nyata hingga waktu ekstraksi 4 menit. Setelah ekstraksi berlangsung selama 6 menit rendemen meningkat jumlahnya menjadi 13,92 % dan rendemennya tidak berbeda nyata hingga ekstraksi berlangsung selama 10 menit. Ketika waktu ekstraksi mencapai 10 menit, rendemen yang dihasilkan tidak berbeda nyata hingga waktu ekstraksi berlangsung selama 20 menit. Hasil uji lanjut, pengaruh rasio teh-pelarut (lampiran 3d) terhadap rendemen menunjukkan rendemen paling tinggi dihasilkan dari rasio teh-pelarut 10 : 100 (w/v). Ketiga perlakuan rasio teh-pelarut menghasilkan rendemen yang berbeda nyata.
Maka dari hasil uji statistik terlihat, rendemen mencapai optimum pada menit ke 10 dengan rasio teh-pelarut 10 : 100 (w/v).
Dari hasil penelitian dan uji statistik pada setiap taraf suhu terlihat bahwa perlakuan rasio teh hijau dengan air 10 : 100 (w/v) selalu menghasilkan rendemen yang lebih tinggi dari perlakuan rasio yang lain (15 : 100 dan 20 : 100 w/v). Hal ini karena perbandingan bahan dengan pelarut menentukan banyaknya komponen bioaktif yang dapat terlarut. Bila perbandingan bahan dengan pelarut semakin kecil, atau semakin banyak jumlah pelarut yang ditambahkan, maka kemampuan pelarut untuk melarutkan komponen bioaktif dalam bahan akan bertambah, sehingga rendemen hasil ekstraksi juga akan meningkat (Supriadi, 2002). Selain pengaruh dari perbandingan bahan dengan pelarut, lama ekstraksi juga berpengaruh terhadap rendemen yang dihasilkan. Dari hasil penelitian terlihat semakin lama waktu ekstraksi maka rendemen yang dihasilkan akan semakin besar sampai rendemen mencapai titik jenuhnya. Bombardelli (1991) menyatakan bahwa lama ekstraksi menentukan jumlah komponen yang dapat diekstraksi dari bahan. Semakin lama waktu ekstraksi maka kesempatan untuk bersentuhan antara bahan dengan pelarut semakin besar sehingga komponen bioaktif dalam larutan akan meningkat yang ditandai dengan meningkatnya rendemen hingga larutan mencapai titik jenuhnya (Suryandari, 1981).
Tiga sampel yang terpilih dari tiga level suhu (95, 85 dan 750C) akan dianalisa aktifitas antioksidannya dan dibandingkan rendemennya untuk memperoleh satu kombinasi perlakuan terbaik untuk dipakai pada penelitian optimasi evaporasi dan pengeringan. Ketiga kombinasi perlakuan tersebut adalah rasio teh dengan air 10 : 100 w/v , (suhu 950C, waktu ekstraksi 8 menit), (suhu 850C, waktu ekstraksi 8 menit) dan (suhu 750C, waktu ekstraksi 10 menit).