i OPTIMASI PRODUKSI PEMANIS ALAMI CAIR DARI TANAMAN Stevia rebaudiana Bertoni OPTIMIZATION OF LIQUID NATURAL SWEETENER PRODUCTION FROM Stevia rebaudiana Bertoni Oleh: Tiara Kasih Mirasanti 652013040 TUGAS AKHIR - Institutional Repository | Satya Wacana Ch

(1)

i

OPTIMIZATION OF LIQUID NATURAL SWEETENER PRODUCTION FROM Stevia rebaudiana Bertoni

Oleh:

Tiara Kasih Mirasanti 652013040

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Sains

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA

(2)

ii

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademika Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW), saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Tiara Kasih Mirasanti

NIM : 652013040

Program Studi : Kimia

Fakultas : Sains dan Matematika Jenis Karya : Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada UKSW hak bebas royalty non–eksklusif (non–exclusive royalty free right) atas karya ilmiah saya berjudul :

OPTIMASI PRODUKSI PEMANIS ALAMI CAIR DARI TANAMAN Stevia rebaudiana Bertoni

Beserta perangkat yang ada (jika perlu).

Dengan hak bebas royalty non–eksklusif ini, UKSW berhak menyimpan, mengalih media / mengalih formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data, merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya, selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis / pencipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Salatiga Tanggal : 31 Mei 2017

Yang menyatakan,

Tiara Kasih Mirasanti

Mengetahui,

Pembimbing I Pembimbing II

(3)

(4)

(5)

OPTIMASI PRODUKSI PEMANIS ALAMI CAIR DARI TANAMAN Stevia rebaudiana Bertoni

OPTIMIZATION OF LIQUID NATURAL SWEETENER PRODUCTION FROM Stevia rebaudian Bertoni

Tiara Kasih Mirasanti1, Yohanes Martono 2, Cucun Alep Riyanto2

1

Mahasiswa Program Studi Kimia, 2 Dosen Program Studi Kimia

Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Jalan Diponegoro No. 52-60 Salatiga 50711, Jawa Tengah – Indonesia

652013040@student.uksw.edu

ABSTRACT

Stevia rebaudiana Bertoni contains main active compound namely Stevioside and Rebaudioside A. In the processing of S. rebaudiana leaves, leaf color pigments should be clarified to obtain a clear solution. The purpose of this study was to determine the optimization of the Stevia liquid sweetener production process, to determine the active compounds of Stevioside and Rebaudioside A. using High Performance Liquid Chromatography (HPLC) in the natural sweetener liquid, to examine physical properties and sensory test. Clarification solution was optimized using kaolin adsorption method, while standardization product was conducted using HPLC determination of stevioside and rebaudioside A compound. Physical properties and the sensory test were performed using refractometry, Brix value, and organoleptic assay. In addition, physical tests (refractometry and% Brix) and organoleptic sweetness were analyzed using Simplex Lattice Design. Optimization of clarification method was achieved in the optimum ratio which was based on clarification percentage of 10% (w / v) at the contact time of adsorption 3 hours. Percent of clarification at wavelength 410 nm and 665 nm were 65% and 95%, respectively. The content of Rebaudioside A and Stevioside in Stevia liquid sweetener were 33.83 μg / mL and 13.26 μg / mL, respectively. The stevia and water solution mixture gave a significant effect on the refractive index parameters, percent Brix and sensory of sweetener taste. However, no significant effect on color parameters

(6)

PENDAHULUAN

Menurut keputusan Menteri Industri dan Perdagangan no.115/mpp/kep/2/1998 tanggal 27 Februari 1998, gula merupakan salah satu dari sembilan bahan pokok kebutuhan masyarakat Indonesia. Kesembilan bahan pokok tersebut yaitu beras, gula, minyak goreng, daging, telur, susu, jagung, minyak tanah, dan garam. Konsumsi gula masyarakat Indonesia mencapai angka 5,2 juta ton per tahun (Rosyidah, 2013). Salah satu industri yang berkembang pesat di Indonesia yang menggunakan pemanis sebagai salah satu bahan bakunya adalah industri makanan dan minuman. Menteri Perindustrian Saleh Husin menyatakan bahwa nilai investasi Penanaman Modal Dalam Negeri industri makanan dan minuman sebesar Rp 13,93 triliun pada periode 2014 bulan Januari-September. Konsumsi pemanis akan meningkat seiring dengan meningkatnya penduduk dan berkembangnya industri berbahan baku gula. Hingga saat ini Indonesia masih harus mengimpor bahan pemanis, terutama gula tebu untuk memenuhi kebutuhan di dalam negeri.

Bahan pemanis terbagi menjadi dua macam, yaitu pemanis alami dan pemanis buatan. Bahan pemanis alami memiliki nilai kalori tinggi dan mudah dicerna tubuh, seperti gula dari aren, bit, madu, dan kelapa. Bahan pemanis buatan/sintesis yang banyak dikonsumsi masyarakat yaitu sakarin, aspartam, siklamat, sorbitol, xylitol, sucralosa, dan acesulfame-K (Luqman, 2007). Bahan pemanis sintesis memiliki nilai kalori rendah dan sulit dicerna tubuh. Namun pemanis buatan memiliki sifat karsinogenik yang dapat memicu kanker. Sehingga perlu dikembangkan alternatif pemanis alami yang dapat digunakan untuk mencukupi kebutuhan terhadap pemanis tersebut.

Masyarakat saat ini cenderung mencari pemanis alami rendah kalori yang berkhasiat antidabetes dan aman bagi tubuh. Salah satu bahan alami yang berpotensi sebagai agen antidiabetes adalah tanaman Stevia rebaudiana Bert. Kandungan senyawa aktif utama dalam tanaman S. rebaudiana Bert. adalah steviosida (6-10%) dan rebaudiosida A (2-4%) (Londhe and Nanaware, 2013). Keunggulan senyawa ini adalah selain memiliki rasa manis (250-300 kali sukrosa) dan non kalori, juga memiliki

aktivitas penurunan gula darah yang tinggi dan dapat memperbaiki fungsi sel β

(7)

dan sensitivitas insulin dan tidak menurunkan gula darah pada kadar normal serta tidak

menyebabkan desensitizasi sel β-pankreas sehingga aman untuk menjaga kadar gula

darah dan sangat potensial untuk terapi DM tipe 2 dalam jangka waktu lama (Kujur et al., 2010; Gregersen et al., 2004).

Gambar 1. Struktur kimia Steviosida

O

Gambar 2. Struktur kimia rebaudiosida A

(8)

kebutuhan yang tinggi. Salah satu produk yang dapat dikembangkan adalah pemanis alami rendah kalori cair Stevia.

Dari latar belakang di atas, maka tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Menentukan optimasi proses produksi pemanis cair Stevia.

2. Menentukan kandungan senyawa aktif Steviosida dan Rebaudiosida A menggunakan High Performance Liquid Chromatoraphy (HPLC) dalam pemanis alami cair yang dihasilkan.

3. Menguji pengaruh sifat fisikawi (refraktometri dan %Brix) serta tingkat kemanisan secara organoleptik.

METODOLOGI Bahan

Sampel yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah tanaman S. rebaudiana

Bert. yang diambil dari perkebunan P.T. Java Sakti Niaga di daerah Bandungan, Jawa Tengah. Bahan kimia yang digunakan diantaranya adalah: etanol, aquades, NaOH, Asam sitrat pro analys (Merck, Germany), HCl, asetonitril (HPLC grade, Merck. Germany), Methanol (HPLC grade, Merck Germany). Standar baku senyawa: steviosida dan rebaudiosida A dengan kemurnian >99% (WAKO, JAPAN).

Alat

Alat yang digunakan diantaranya adalah neraca analitis dengan ketelitian 0,01 g (Ohaus, TAJ602) dan 0,1 mg (Ohaus pioneer), pH meter (Hanna HI 9812), oven, cawan petri, waterbath (Memmert), rotary evaporator (Buchi R-114), spektrofotometer UV-VIS (Shimadzu 1240), shaker (Kika Labortechnik KS501digital) soxhlet, moisture analyzer (Ohaus MB25), ultrasonikator (Krisbow Ultrasonic cleaner DSA50-GL2-2.5L), furnance ,refraktometer, Brix meter dan peralatan gelas laboratorium.

Metode Penelitian

Preparasi Sampel (Martono dan Hastuti, 2013)

(9)

sudah kering kemudian dihaluskan dengan grinder. Sampel diayak dengan ayakan 60 mesh.

Pengukuran Kadar Air (Martono dan Hastuti, 2013)

Sampel yang sudah dihaluskan kemudian diukur kadar airnya dengan menggunakan moisture analyzer.

Ekstraksi Steviosida dan Rebaudiosida A dari Daun S. rebaudiana Bert.

Sampel diekstraksi menggunakan sonikator dengan perbandingan massa sampel:pelarut (air) sebesar 1:20 (b/v). Seberat 15,00 g sampel dilarutkan dalam 300 mL aquades kemudian diekstraksi selama 15 menit untuk masing-masing siklus pada suhu 40°C sebanyak 6 siklus. Larutan disaring dan filtratnya ditampung. Filtrat ditambahkan asam sitrat 50% hingga pH 3. Larutan disaring dan filtrat ditambahkan NaOH 0,1 M hingga pH 9. Larutan disaring kembali dan ditambahkan HCl 0,1 M

hingga pH 7 (volume tertentu). Larutan dipasteurisasi pada suhu 105˚C selama 3 menit

dan didinginkan. Larutan ini disebut larutan stevia. Aktivasi Kaolin (Martono dan Hastuti, 2013)

Seberat 25 g kaolin direfluk dalam 500 mL H2SO4 10 M selama 1 jam.

Kemudian larutan didekantasi. Larutan ditambah aquades dan didekantasi lagi hingga konsentrasi H2SO4 menurun kemudian disaring, endapan dibilas dengan aquades berkali

kali, dioven semalam kemudian digrinder. Kaolin dikalsinasi pada suhu 600°C selama 6 jam.

Aktivasi Bentonit (Martono dan Hastuti, 2013)

Seberat 50 g bentonit dimaserasi dengan 1L HCl 10%, dipanaskan pada suhu 90°C selama 1 jam. Kemudian larutan disaring, endapan dibilas dengan aquades berkali-kali, dioven, kemudian digrinder. Bentonit dikalsinasi selama 6 jam pada suhu 600°C.

Klarifikasi larutan S. rebaudiana

(10)

kemudian disaring, filtrat ditampung, dan adsorben dicuci dengan air panas 5 kali kemudian filtrat digenapkan pada volume tertentu.

Pengukuran Persen Klarifikasi Pigmen Larutan Stevia Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis

Absorbansi dari larutan stevia setelah di pH dan filtrat yang sudah diadsorpsi dengan variasi konsentrasi kaolin diukur pada panjang gelombang 665 nm (pigmen hijau) dan 410 nm (pigmen kuning). Hasil pengukuran larutan kemudian dihitung persen klarifikasi larutan dengan rumus sebagi berikut :

(1)

Penentuan Isoterm-sorpsi

Ekstrak Stevia yang sudah dilakukan penyesuaian pH diadsorpsi menggunakan kaolin 10% dan divariasi pengenceran yaitu tanpa pengenceran, pengenceran dua kali, tiga kali, empat kali dan lima kali. Kemudian ekstrak dimaserasi selama 3 jam dan diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 410 nm (pigmen kuning) dan 665 (pigmen hijau). Selanjutnya dilakukan perhitungan untuk mendapatkan persamaan Langmuir dan Freundlich dengan persamaan sebagai berikut:

Persamaan Isoterm Langmuir

(2) Persamaan Isoterm Freundlich

atau (3)

Produksi Gula Cair Stevia

(11)

Analisis Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) Kandungan Steviosida dan Rebaudiosida A

Sampel hasil optimasi sediaan cair (ekstrak awal, stelah penyesuaian pH, setelah adsorpsi, setelah pemekatan) ditentukan kandungan Steviosida dan Rebaudiosida A dengan metode KCKT. Sejumlah 20 µL sampel diinjeksikan dalam HPLC dengan kondisi kromatografi yang digunakan adalah fase diam Eurospher C-18 (250 x 4,6 mm., 5 µm). Fase gerak A akuades:metanol (90:10, v/v) dan B adalah asetoniril dengan perbandingan 65:35 (A:B, v/v) dan ditambah larutan asam trifluoro asetat 0,1% (v/v). Kecepatan alir fase gerak adalah 0,6 mL/min. Deteksi dilakukan dengan detektor UV pada panjang gelombang 210 nm.

Uji Refraktometri

Uji refraktrometri dilakukan dengan refraktometer pada berbagai formula minuman (gula cair:air) dengan kontrol sukrosa 10%.

Uji %Brix

Uji %Brix dilakukan dengan Brix meter berbagai formula minuman (gula cair:air) dengan kontrol sukrosa 10%.

Uji Organoleptik

Uji hedonik dilakukan pada berbagai formula minuman terhadap 25 panelis. Uji dilakukan dengan 5 parameter penilaian yaitu 5 = sangat suka, 4 = suka, 3 = agak suka, 2 = tidak suka, 1 = sangat tidak suka terhadap parameter rasa, aroma, warna dan keseluruhan.

Analisa Data

(12)

Tabel 1. Tabel peubah tak terkait

Gula Cair Stevia

(mL)

Air (mL)

Respon indeks Refraksi

Respon Brix (%) Respon rasa Respon warna

0 1 0,0 -0,0 2 3

0,25 0,75 0,1 0,0 2 3

0,5 0,5 0,2 0,0 3 3

0,5 0,5 0,2 0,0 2 3

1 0 0,8 0,1 3 3

0,75 0,25 0,5 -0,0 3 3

0 1 0,0 -0,0 3 3

1 0 0,8 0,1 2 3

HASIL DAN PEMBAHASAN Optimasi Waktu Kontak Adsorpsi

Warna merupakan salah satu faktor yang sangat mepengaruhi kualitas minuman. Penjernihan larutan stevia dapat dilakukan dengan penyesuaian pH dan klarifikasi larutan dengan adsorben. Klarifikasi larutan dengan adsorben melibatkan proses adsorpsi. Proses ini akan menjerap zat warna dan kontaminan dalam larutan sehingga larutan menjadi jernih (Martono dan Hastuti, 2013).

Pengaruh penyesuaian pH pada hasil ekstraksi daun stevia menunjukkan hasil yang efektif dalam proses degradasi klorofi. Hasil larutan sebelum dan seteah proses adsorpsi dapat dilihat pada Gambar 3.

(a) (b) (c)

(13)

Pada Gambar 3 dapat dilihat perubahan warna yang terjadi pada larutan. Pada suasana asam klorofil akan mengalami degradasi. Pada kondisi tersebut klorofil akan melepaskan Mg2+ dan akan membentuk senyawa turunan feofitin, sehingga warna hijau larutan berubah menjadi kuning kecoklatan (Martono dan Hastuti, 2013).

Dalam penelitian dilakukan optimasi waktu kontak adsorpsi bentonit dan kaolin dan diperoleh waktu kontak optimal secara maserasi adalah 3 jam dari variasi waktu kontak 3, 4, dan 5 jam. Penentuan waktu kontak mengacu pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Martono dan Hastuti (2013). Hasil optimasi waktu kontak dapat dilihat pada Gambar 3 berikut:

Gambar 4. Spektra spektroskopi UV-VIS hasil optimasi waktu kontak adsorben bentonit dan kaolin pada

kisaran panjang gelombang 200-800 nm

Pada penelitian lanjutan dilakukan optimasi konsentrasi adsorben dengan rasio adsorben:larutan stevia yang dilakukan berdasarkan waktu kontak optimal yang diperoleh pada penelitian sebelumnya yaitu 3 jam maserasi. Digunakan adsorben bentonit teraktivasi kaolin teraktivasi serta campuran bentonit dan kaolin teraktivasi. Efektivitas deklorofilasi untuk masing-masing adsorben disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Efektifitas deklorofilasi (%) dari perlakuan penyesuaian pH dan adsorpsi

Rasio adsorben : larutan stevia

Efektifitas deklorofilasi

λ 410

Efektifitas deklorofilasi

λ 665

Kaolin Bentonit Bentonit

dan kaolin kaolin Bentonit

Bentonit dan kaolin

5% 68% 0% 59% 82% 21% 70%

10% 65% 4% 75% 95% 36% 89%

15% 62% 19% 88% 95% 42% 98%

(14)

Berdasarkan waktu optimal klarifikasi, adsorpsi larutan S. rebaudiana dilakukan kembali dengan adsorben kaolin yang sebelumnya telah diaktivasi menggunakan asam sulfat 10 M yang direfluks selama 1 jam dan dilanjutkan furnace selama 6 jam. Proses aktivasi kaolin menggunakan asam akan menghasilkan kaolin yang memiliki sisi aktif lebih besar dan keasaman permukaan yang lebih besar, sehingga akan dihasilkan adsorben dengan kemampuan adsorpsi yang lebih tinggi dibandingkan sebelum diaktivasi sedangkan aktivasi dengan pemanasan (kalsinasi) yang dilakukan pada lempung akan menyebabkan bertambah besarnya ukuran pori dengan bentuk kristal yang lebih baik. Pemanasan dengan suhu tinggi dan waktu yang lama, menyebabkan adsorben cenderung mengalami rekristalisasi sehingga menghasilkan kristal-kristal yang lebih baik dengan pori-pori yang lebih besar (Notodarmojo, 2005).

Pada Tabel 2 terlihat bahwa rasio optimum efektifitas deklorofilasi larutan yaitu dengan menggunakan adsorben campuran bentonit kaolin 20% (b/v), akan tetapi dengan pertimbangan efektivitas biaya adsorben dan aktivasinya maka dipilih adsorben kaolin dengan rasio adsorben:larutan stevia 10% (b/v), di mana pada panjang gelombang 410 nm (warna kuning) dan 665 nm (warna hijau) diperoleh efektifitas deklorofilasi 65% dan 95% secara berurutan.

Keberadaan kaolin meningkatkan kapasitas adsorpsi dimana kaolin yang teraktivasi memiliki rasio Si/Al yang lebih besar (gugus Lewis dan Bronsted), area permukaan partikel yang lebih besar dan volume pori partikel yang lebih besar yang dipengaruhi oleh pH, suhu dan waktu interaksi (Kumar dkk, 2013). Larutan hasil adsorpsi dapat dilihat pada Gambar 3.

Isoterm-sorpsi

(15)

Gambar 5. Kurva linearitas Langmuir pada panjang gelombang 410 nm

Gambar 6. Kurva linearitas Langmuir pada panjang gelombang 665 nm

Gambar 7. Kurva linearitas Freundlich pada panjang gelombang 410 nm

(16)

Berdasarkan pada isoterm-sorpsi, adsorpsi kaolin mengikuti model Langmuir baik pada panjang gelombang 410 nm maupun 665 nm dilihat dari nilai linearitasnya

(R2) λ 410 nm R2 = 9599 dan λ 665 nm R2 = 9569 () . Berdasarkan persamaan langmuir

yang diperoleh, kapasitas adsorpsi kaolin yang teraktivasi asam adalah 13,1579 (mg/g) dan 6,6667 (mg/g).

Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa senyawa aktif steviosida dan rebaudiosida A juga teradsorpsi oleh kaolin. Data recovery desorspsi steviosida, rebaudiosida A oleh kaolin disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Perhitungan recovery desorpsi menggunakan pelarut asam fosfat 0,1%, etanol 60%, dan air

panas

Jenis pelarut

Recovery Desorpsi

Rebaudiosida A Steviosida

air 3.74% 8.45%

etanol 3.77% 63.84%

Asam fosfat 4.69% 115.11%

Pada hasil recovery desorpsi menunjukkan hasil yang rendah, sehingga untuk optimasi selanjutnya tidak dilakukan proses desorpsi. Selain karena persen recovery

yang rendah juga karena penggunaan pelarut yang jika digunakan di industri nantinya tidak efisien.

Pada Tabel 3 menunjukkan bahwa senyawa steviosida terdesorpsi lebih besar dibandingkan rebaudiosida A. Sedangkan desorpsi rebaudiosida A hanya memberikan recovery sebesar 3,74 % untuk air; 3,77% untuk etanol; dan 4,69% untuk asam fosfat. Analisis KCKT Kandungan Steviosida dan Rebaudiosida A

(17)

Tabel 4. Hasil Analisis KCKT

Sampel Rebaudiosida A

(µg/mL)

Steviosida (µg/mL)

Ekstrak Awal 3613,19 1397,66

Setelah penyesuaian pH 211,89 79,67

Setelah adsorpsi 33,83 13,26

Produk pemanis cair 633,36 252,53

ST1 229,69 10,13

Pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa kandungan rebaudiosida A lebih besar daripada steviosida, hal tersebut disebabkan karena penggunaan pelarut yang digunakan adalah air yang bersifat polar. Rebaudiosida A lebih polar daripada Steviosida sehingga rebaudiosida A lebih banyak terekstrak dalam air dibanding steviosida. Profil kromatogram untuk masing-masing sampel disajikan pada Gambar 9 berikut:

a b

c d

gambar 9. Kromatogram (a) larutan stevia (ekstrak awal); (b) setelah penyesuaian pH; (c) setelah

adsorpsi; (d) produk pemanis cair stevia

Pada penelitian Afandi et al. (2013) tentang optimasi ekstraksi Rebaudiosida A dari S. rebaudiana dengan analisis High Perfomance Liquid Chromatography

(18)

rebaudiosida A diperoleh dari ekstraksi yang menggunakan pelarut organik polar yang mengandung gugus hidroksil, yaitu metanol, etanol, dan aseton berair. Metanol, etanol, dan air memiliki sifat kelarutan yang serupa karena mengandung gugus hidroksil yang bersifat hidrofilik.

Pada penelitian ini kandungan Rebaudisida A lebih dipertahankan, karena Rebaudiosida A memiliki rasa yang lebih manis dan tidak memiliki after taste pahit seperti steviosida. Oleh karena itu, untuk produksi gula cair maka kandungan Rebaudiosida A lebih dipertahankan.

Ekstraksi Rebaudiosida A juga dipengaruhi oleh kondisi suhu. Efek suhu pada ekstraksi bersifat ganda. Temperatur yang lebih tinggi dapat mempercepat aliran pelarut dan dengan demikian meningkatkan Rebaudiosida A. Suhu yang lebih tinggi juga dapat menurunkan kerapatan cairan yang dapat mengurangi efisiensi ekstraksi (Guo-Qing et al., 2005). Suhu juga mempengaruhi kemurnian rebaudiosida A yang ditemukan dalam ekstrak. Kemurnian rebaudiosida A optimum pada suhu 40°C namun mulai menurun seiring kenaikan suhu karena pada suhu yang lebih tinggi, senyawa yang tidak diinginkan lainnya diekstraksi (Afandi dkk, 2013).

Uji fisikawi (refraktrometri dan brix) serta Uji Organoleptik

Hasil dari pengujian ini dianalisa dengan Simplex Lattice Design untuk mengetahui respon masing-masing uji. Persamaan polinomial orde dua pada penelitian ini berdasarkan persamaan matematis berikut ini, yaitu:

Hasil analisis sidik ragam dari Simplex Lattice Design untuk respon hasil refrektometridari gula cair stevia terhadap air disajikan pada Tabel 5 (Lampiran) dan Gambar 10.

(19)

Persamaan polinomial Simpex Lattice Design untuk respon indeks refraksi adalah sebagai berikut :

Y = 0,817647X1 + 0,284314X2– 1,38039 X1. X2 (5)

Pada Tabel 5 dapat dilihat bahwa respon indeks refraksi menunjukkan hasil yang signifikan terhadap semua formulasi gula cair stevia dan air. Dari Gambar 10 dapat dilihat bahwa semakin besar konsentrasi gula cair stevia yang ditambahkan, semakin besar pula indeks refraksinya. Hal ini disebabkan karena adanya perubahan laju cahaya ketika melewati larutan gula. Cahaya yang melewati suatu materi akan mengalami interaksi dengan molekul-molekul dan atom-atom dari materi tersebut (Eko dkk., 2010).

Hasil analisis sidik ragam dari Simplex Lattice Design untuk respon hasil Brix

dari gula cair stevia terhadap air disajikan pada Tabel 6 (Lampiran) dan Gambar 11. Persamaan polinomial Simplex Lattice Design untuk respon brix adalah berikut :

Y = 0,093464X1 + 0,004575X2– 0,21961X1.X2 (6).

Gambar 11. Brix dari respon gula cair stevia terhadap air

Pada Tabel 6 dapat dilihat bahwa respon Brix menunjukkan hasil yang signifikan terhadap semua formulasi gula cair stevia dan air. Akan tetapi untuk kesesuaian model (lake of fit) tidak memberikan informasi apapun atau dapat dikatakan model analisis yang digunakan kurang sesuai. Pada Gambar 11 terlihat semakin banyak konsentrasi gula cair yang yang ditembahkan maka %brix yang diperoleh juga semakin tinggi.

(20)

Y = 3 (7)

3.01 W arning! Factor not in model.

2

2 2

Two Component Mix

Gambar 12. Warna dari respon gula cair stevia terhadap air

Sedangkan persamaan polinomial Simplex Lattice Design untuk respon rasa adalah berikut :

Gambar 13. Rasa dari respon gula cair stevia terhadap air

Warna merupakan salah satu faktor yang sangat mepengaruhi kualitas minuman. Penjernihan larutan stevia dapat dilakukan dengan penyesuaian pH dan klarifikasi larutan dengan adsorben. Klarifikasi larutan dengan adsorben melibatkan proses adsorpsi. Proses ini akan menjerap zat warna dan kontaminan dalam larutan sehingga larutan menjadi jernih (Martono dan Hastuti, 2013).

Berdasarkan uji organoleptik dari parameter warna yang dianalisis dengan

(21)

0,75:0,25;dan 0,5:0,5. Hal ini menunjukkan bahwa rasa berpengaruh terhadap kesukaan panelis.

KESIMPULAN

1. Produksi minuman cair Stevia optimal pada penggunaan adsorben kaolin secara maserasi selama 3 jam dengan perbandingan adsorben:larutan Stevia sebesar 10% (b/v).

2. Kandungan Rebaudiosida A dan Steviosida dalam pemanis cair Stevia berturut-turut sebesar 33,83 µg/mL dan 13,26 µg/mL .

3. Campuran larutan stevia dan air memberikan pengaruh yang nyata terhadap parameter indeks refraksi, %brix dan rasa pemanis cair yang dihasilkan. Namun, tidak berpengaruh nyata terhadap parameter warna.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terimakasih diberikan kepada Kementerian RistekDikti Indonesia yang membiayai penelitian ini melalui hibah Penelitian Produk Terapan tahun 2017.

DAFTAR PUSTAKA

Afandi, Asrul., Shazani Saruan., dan Ranajit Kumar Shaha. 2013. Optimization Of Rebaudioside A Extraction From Stevia rebaudiana (Bertoni) and Quantification by High Perfomance Liquid Chromatography Analysis. Journal Of Tropical Resources and Sustainable Science, vol.1, No. 1, hal 62-70. ISSN: 2289-3946. Eko, Hidayanto.,Rofiq, Abdul.,Hari Sugito. 2010. Aplikasi Portable Brix Meter untuk

Pengukuran Indeks Bias. Jurnal Berkala Fisika, vol. 13, No. 4,hal 113-118. ISBN: 1410 – 9662.

Gregersen, S., Jeppesen, P.B., Holst, J.J., and Hermansen, K. 2004. Antihyperglycemic Effects of Stevioside in Type 2 Diabetic Subjects. Metabolism, 53: 73-76..

(22)

Karaman, S., MT Yilmaz and A Kayacier. 2010. Simplex lattice mixture design approach on the rheological behavior of glucomannan based salep-honey drink mixtures: An optimization study based on the sensory properties. Food Hydrocolloids 25(2011), 1319-1326.

Kujur, R.S., Singh, V., Ram, M., Yadava, H.K., Singh, K.K., Kumari, S., et al. 2010. Antidiabetic Activity and Phytochemical Screening of Crude Extract of Stevia Rebaudiana in Alloxan-induced Diabetiis Rats. Pharmacognosy Journal, 2: 27– 32.

Kumar, S., Panda, A.K., and Singh, R. K. 2013. Preparation and Characterization of Acids and Alkali Treated Kaolin Clay. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis, 8; 61-69. doi:10.9767/bcrec.8.1.4530.61-69.

Londhe, S. V. And Nanaware, S.M. 2013. HPLC Method for Simultaneous Analysis of Stevioside and Rebaudioside-A in Stevia rebaudiana, Journal of AOAC International,96:24-26.

Luqman B., 2007. Pembuatan Gula non Karsinogenik Non Kalori Dari Daun Stevia.

Tesis, Semarang: Universitas Dipenogoro.

Martono, Y dan Hastuti, K.A.K.H. 2013. Optimization Of Production Process Stevia Beverages With Antidiabetic Activity. Proceeding The 2nd International Conference of the Indonesian Chemical Society 2013, October, 22-23th 2013. ISBN: 978-979-96595-4-5.

Martono, Y., Hartati Soetjipto., Hana Arini, P. 2014. Optimasi Pembuatan Sirup Stevia dari Stevia Rebaudiana (Bert.) Secara Fermentasi. Salatiga: Universitas Kristn Satya Wacana.

Martono, Y., Rini, D., dan Arifah, S. 2011. Optimalisasi Teknologi Proses Kristalisasi Steviosida dari Stevia rebaudiana (Bert.) Sebagai Pemanis Alami Rendah Kalori Pengganti Gula. Laporan Hibah Bersaing Tahun 2011. DIKTI; Indonesia. Notodarmojo. 2005. Pencemaran Tanah dan Air. Bandung : ITB Bandung.

(23)

LAMPIRAN

Tabel 5. Analisis sidik ragam dengan Simplex Lattice Design untuk respon indeks refraksi dari gula cair

stevia

Sumber ragam JK db KT F Hitung Nilai F Informasi

F tabel

Model 0,509804 2 0,254902 6,701031 0,038482 Signifikan [1] Linear

Mixture

0,32 1 0,32 8,412371 0,033775

AB 0,189804 1 0,189804 4,989691 0,075806 Residual 0,190196 5 0,038039

Lack of Fit 0,010196 2 0,005098 0,084967 0,920675 Tidak signifikan

Pure Error 0,18 3 0,06