II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa L.)
Rosella (Hibiscus sadbariffa L.) merupakan anggota family Malvaceae. Rosella dapat tumbuh di daerah beriklim tropis dan subtropis dengan baik. Tanaman ini berasal dari daerah yang terbentang dari India hingga Malaysia. Sekarang, tanaman ini tersebar luas di daerah tropis dan subtropis di seluruh dunia dan mempunyai nama umum yang berbeda-beda di berbagai negara (Maryani dan Kristiana, 2008).
Berikut merupakan klasifikasi dan gambar bunga rosella menurut BPOM RI (2010): Divisi : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Subkelas : Dilleniidae Bangsa : Malvales Suku : Malvaceae Marga : Hibiscus
Jenis : Hibiscus sabdariffa Linn
Gambar 1. Bunga Rosella (Hibiscus sabdariffa L.) Sumber: BPOM RI (2010)
Pada prinsipnya tanaman rosella dapat hidup dan tumbuh di berbagai kondisi lahan, cuaca, serta suhu bagaimanapun, akan tetapi disetiap daerah dan kondisi yang berbeda tanaman rosella akan menghasilkan warna yang berbeda pula. Kelopak bunga rosella memiliki warna yang berbeda tergantung dengan kondisi lahannya, yang ditanam di lereng pegunungan berwarna merah agak kehitam-hitaman, yang ditanam di tanah pekarangan berwarna merah kurang cerah dan yang ditanam di sawah dan dataran rendah memiliki warna yang merah cerah (Daryanto, 2008).
Bagian tanaman rosella yang biasa diolah menjadi produk pangan adalah kelopak bunganya. Tanaman ini memiliki kelopak bunga berwarna merah tua, tebal, dan berair (Daryanto, 2008). Tanaman rosella memiliki potensi untuk diolah dan dikembangkan sebagai bahan baku untuk membuat minuman karena memiliki kandungan pigmen antosianin sebesar 19,09 mg/100 mL yang berbentuk flavonoid yang berperan sebagai antioksidan. Kandungan gizi yang terdapat dalam kelopak bunga rosella dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kandungan gizi kelopak bunga rosella segar.
Komponen Jumlah / 100 gram kelopak segar
Kalori (kal) 44 Air (%) 86,2 Protein (g) 1,6 Lemak (g) 0,1 Karbohidrat (g) 11,1 Serat (g) 2,5 Abu (g) 1,0 Kalsium (mg) 160 Fosfor (mg) 60 Besi (mg) 3,8 Betakaroten (mg) 285 Vitamin C (mg) 14 Tiamin (mg) 0,04 Riboflavin (mg) 0,6 Niasin (mg) 0,5
2.2 Antosianin, Faktor yang Mempengaruhi Kestabilan Antosianin dan Manfaat Kesehatannya
Alam memiliki berbagai antosianin dan jumlah antosianin di alam yang berhasil diisolasi yaitu 539 jenis akan tetapi hanya 6 yang bisa digunakan sebagai bahan pangan seperti pelargonidin, cynidin, delpinidin, petunidin dan malvidin (Mateus dan Freitas, 2009). Antosianin merupakan salah satu pigmen yang larut oleh air, terdapat dalam bentuk aglikon sebagai antosianin dan glikon sebagai gula yang diikat secara glikosidik. Antosianin memiliki sifat stabil pada pH asam, yaitu ada pada kisaran pH 1-4, dan menimbulkan warna oranye, merah muda, merah, ungu hungga biru (Li, 2009). Antosiani merupakan zat warna yang memiliki sifat polar yang larut pada perlarut polar (Samsudin dan Khoirudin, 2011). Antosianin akan larut dalam air dari pada dalam pelarut 5 non polar dan akan membantu proses ekstraksi dan pemisahan (Xavier, 2008). Degradasi antosianin dapat terjadi selama proses ekstraksi penyimpanan dan pengolahan makanan.
Stabilitas antosianin antosianin dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu modifikasi pada struktur spesifikasi antosianin, (asilasi dengan asam alifatik atau aromatik, glikosidik) temperatur, pH, cahaya, oksigen, keberadaan ion logam, enzim, kadar gula dan pengaruh sulfur oksida (Misra, 2008). Menurut Husna, dkk (2013), antosianin memiliki sifat hidrofilik yang memudahkannya larut dalam air. Selain sifatnya yang hidrofilik, antosianin juga dapat larut dalam beberapa pelarut organik yang bersifat polar seperti etanol, metanol, aseton, dan kloroform. Pelarut yang membuat antosianin stabil adalah larutan asam. Antosianin memiliki struktur kimia yang berbeda tergantung pada pH kelarutannya. Penggunaan pH 1 membuat antosianin membentuk kation flavinium yang akan memberikan warna merah.
Pada pH 2-4 antosianin berbentuk campuran kation flavinium dan quinoida. Pada pH kisaran 5-6 terdapat dua senyawa yang tidak memiliki warna diantaranya yaitu kalkon dan karbinol pseudobasa (Ovando, 2009). Struktur kimia antosianin dapat dilihat pada Gambar 2 dan pada Tabel 2.
Gambar 2. Struktur kimia antosianidin (Castaneda-Ovandoet al.,2009).
Tabel 2. Gugus pengganti pada struktur kation flavilium (antosianidin) untuk membentuk antosianin Antosianidin Substitusi (R) Warna 3 5 6 7 3’ 5’ Pelargonidin OH OH H OH H H Oranye Sianidin OH OH H OH OH H Oranye-Merah Delfinidin OH OH H OH OH OH Biru-Merah
Peonidin OH OH H OH OMe H Oranye-Merah
Petunidin OH OH H OH OMe OH Biru-Merah
Malvidin OH OH H OH OMe OMe Biru-Merah
Sumber: Castaneda-Ovando et al, (2009)
Fungsi antioksidan dari antosianin memiliki berbagai macam manfaat dalam mencegah berbagai penyakit degeneratif, seperti pencegahan penyakit kardiovaskuler oleh karena aterosklerosis yaitu dengan cara mengambat dan menurunkan kadar kolestrol dalam darah yang disebabkan oleh oksidasi LDL. Atau dengan kata lain, antosianin melindungi membran sel lemak dari oksidasi (Wahyuningsih, dkk 2016). Selain itu pada bahan makanan, antosianin dapat direaksikan dengan senyawa kimia lain seperti brazilein (senyawa fenolik);
polimer-polimer dari antosianin; dan logam untuk membentuk ikatan baru yang akan melindungi kation flavilium antosianin yang reaktif dari serangan molekul air (kopigmentasi), sehingga dapat menyebabkan warna pada makanan menjadi lebih stabil (Saati, dkk 2016).
2.3 Kombucha
Kombucha merupakan salah satu minuman antioksidan. Sumber antioksidan yang terdapat pada minuman kombucha berasal dari beberapa senyawa yang terkandung pada bahan dasar teh kombucha (Nur & Indrayati, 2018). Teh kombucha adalah cairan teh yang diperoleh dari hasil fermentasi oleh mikroorganisme yang berasal dari kelompok bakteri dan ragi (Nurikasari, 2017). Kombucha merupakan salah satu minuman fungsional yang berasal dari proses fermentasi larutan teh dan gula yang memiliki aroma dan rasa yang khas, yaitu asam dan manis, mengandung berbagai vitamin dan mineral, asam-asam organik, serta alkohol yang baik untuk menjaga kesehatan tubuh manusia (Siahaan,2011).
Kombucha telah ada sejak sangat lama. Orang Jepang menyebut teh yang difermentasi dengan sebutan kocha kinoko atau jamur the merah dan di Cina disebut manchurian tea mushroom dan hung ca ku (Frank, 2009). Masyarakat Indonesia mengenal kombucha sebagai jamur teh atau jamur dipo, seperti pada gambar 3. Dipo berarti benteng, hal ini barangkali disebabkan zat-zat yang dihasilkan kombucha bisa membentengi kesehatan tubuh manusia (Naland, 2004). Kombucha adalah minuman yang berasal dari teh fermentasi tradisional yang diberi tambahan gula dan kultur simbiotik kombucha dengan rasa sedikit asam sampai asam yang kuat bergantung pada jumlah gula yang digunakan, waktu fermentasi, dan suhu (Lee, 2014). Kombucha bersifat menguntungkan bagi
kesehatan. Kombucha difermentasi oleh kumpulan mikroorganisme dari khamir dan bakteri yang ditumbuhkan pada media berupa air teh hijau atau teh hitam yang manis. Kombucha dipercaya memiliki manfaat yang baik bagi kesehatan tubuh dengan adanya senyawa detoksifikasi (Eric dan Jessica, 2013).
Gambar 3.Kombucha dengan lapisan SCOBY Sumber: Indokombucha
Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Deghrigue dkk, (2013) menunjukkan bahwa kombucha teh hitam dan teh hijau mampu menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis dan Staphylococcus aureus. Pada penelitian yang dilakukan Suhartatik dkk, (2009) kombucha rosela dapat digunakan sebagai antikolestrolemia, sedangkan banyaknya kandungan senyawa fitokimia yang berperan sebagai antibakteri membuat bunga rosela sangat berpotensi untuk dijadikan sebagai minuman kombucha rosela. Selama proses fermentasi kombucha berlangsung, simbiosis bakteri Acetobacter dan khamir akan melakukan proses produksi dengan berbagai enzim, asam asetat, asam asam glukonat, asam glukoronat, asam laktat, berbagai asam amino, fruktosa, karbondioksida, dan sejumlah kecil alkohol (0,5-1%), vitamin C, vitamin B1, vitamin B2, vitamin B3, vitamin B6, vitamin B12 (Nainggolan, 2009).
Menurut penelitian Kumar & Joshi, (2016) minuman kombucha dapat dikatakan sebagai minuman non-alkohol karena mengandung kurang dari 0,5% alkohol. Semakin lama umur minuman serta kandungan asam yang lebih tinggi, kombucha mengandung alkohol berkisar 1,0%-1,5%, tergantung pada lama waktu fermentasi, proporsi gula, dan ragi yang digunakan. Kadar glukonat dan asam asetat pada kombucha bervariasi tetapi pada umumnya dapat dianggap mempunyai jumlah yang sama dalam proses fermentasi produk. Etil-glukonat, asam oksalat, asam sakarrat, asam keto-glukonat, asam suksinat, dan asam karbonat merupakan komponen lain yang dapat ditemukan pada sampel minuman kombucha (Greenwalt et al., 2016). Teh kombucha yang terdapat di wilayah Indonesia biasanya memiliki kandungan total asam organik sebesar 1-2% (Ardheniati, Andriani, & Amanto, 2018).
2.4 SCOBY (Symbiotic Culture of Bacteria and Yeast)
SCOBY adalah “jamur” Kombucha yang digunakan untuk
mem-fermentasi gula pada teh manis menjadi Teh Kombucha (Sutandio, 2009).Jamur
kombucha adalah organisme yang memiliki bentuk seperti lembaran gelatin berwarna putih sampai kuning dengan ketebalan antara 0,3–1,2 cm dan terbungkus selaput liat. Kultur kombucha ini biasa disebut SCOBY (Simbiotic Culture of Bacteria and Yeast) (Wong, 2001). Menurut Simanjuntak & Siahaan (2011) kultur kombucha yang berkualitas bagus dan layak digunakan sebagai media proses fermentasi umumnya memiliki warna yang putih bersih, mengkilap dan tidak terdapat bercak atau totol bewarna pada permukaannya. Starter kombucha ditambahkan sebanyak 5-20% untuk menghasilkan kombucha dengan kualitas yang lebih baik (Naland, 2004).
Komposisi inoculum dalam kultur kombucha terdiri dari khamir dan bakteri asam aetat yang dapat tumbuh bersimbiosis sehingga mempunyai aktivitas sinergis saling melengkapi dalam fermentasi. Kombucha memiliki manfaat untuk membantu pencernaan, menstabikan kadar glukosa dalam darah, membantu system imun, dan membuang racun dari tubuh (Gunther, 2009). Menurut Merkov (2002) melaporkan bahwa the kombucha adalah suatu symbiosis antara khamir yang osmofil yaitu Schizosaccharomyces pombe, Saccharomycec ludwigii, pichia sp., dan bakteri Acetobacter xylinum bersama Acetobacter yang lain.
Gambar 4. Jamur kombucha atau SCOBY Sumber: Indokombucha
Menurut Greenwalt, dkk (2000) kultur kombucha terdiri dari beberapa mikroorganisme seseperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Mikroorganisme Dalam Kultur Kombucha (Avenue, 2013)
Mikroorganisme Spesies
Bakteri Acetobacter xylinum, Acetobacter aceti, Acetobacterpasteurianus,
Gluconobacter
Khamir Brettanomyces, Bretanomyces
bruxellensis, Brettanomyces
intermedius, Candida, Candida fatama, Mycoderma, Mycotorula, PHichia, Pichia membrana efacius,
Saccharomyces, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces cerevisiae
Aditiwati dan Kusnadi (2003), menyatakan bahwa selama proses fermentasi berlangsung maka khamir Saccharomyces cerevisiae akan mengubah gula (sukrosa) yang terdapat dalam medium menjadi alkohol dan senyawa lain yang secara simultan dilanjutkan dengan proses oksidasi alkohol untuk menjadi asam asetat oleh bakteri Acetobacter xylinum. Khamir akan menghasilkan beberapa enzim ketika proses fermentasi, diantaranya yaitu invertase, zimase, karboksilase, heksokinase, dehidrogenase, dan bakteri enzim alkohol dehidrogenase.
Hasil penelitian Safak (2002), menyebutkan bahwa sebanyak 15 strain jamur telah ditemukan yang berhasil diisolasi dari minuman teh kombucha. Strain yang dapat teridentifikasi pada penelitiannya antara lain yaitu Saccharomyces cerevisiae, Candida krusei, Kloeckera apiculate dan kluyveromyces africanus. Dari penelitian tersebut menunjukkan bahwa kultur campuran mikroorganisme yang dihasilkan dalam kombucha terdiri dari khamir dan bakteri asam asetat (Greenwalt, dkk 2008).
2.5 Fermentasi Kombucha
Fermentasi merupakan suatu proses perubahan kimiawi dari beberapa senyawa organik yang dilakuikan oleh enzim yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme. Khamir (yeast), kapang (fungi) dan bakteri merupakan golongan mikroorganisme yang berperan dalam proses fermentasi. Fermentasi pada beberapa bahan makanan dan minuman biasanya melibatkan satu macam atau beberapa mikroorganisme yang bekerja secara simbiotik (Aditiwati dan Kusnadi, 2003).
Pada minuman kombucha telah terjadi dua proses fermentasi, yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam asetat. Saccharomyces cereviceae merupakan khamir yang terlibat dalam fermentasi kombucha, sedangkan bakteri asam asetat yang terlibat yaitu Acetobacter xylinum. Namun, pada beberapa kultur ditemukan juga Acetobacter aceti. Khamir akan melakukan proses perombakan pada gula untuk menjadi alkohol, dan bakteri asam asetat akan melakukan proses oksidasi alkohol untuk menjadi asam asetat (Ardheniati, 2008).
Proses fermentasi diawali dengan pemecahan sukrosa untuk menjadi glukosa dan fruktosa oleh aktivitas khamir. Hidayat dkk, (2006), menerangkan bahwa jika yang digunakan adalah disakarida seperti sukrosa, reaksi hidrolisis fermentasi sama seperti penggunaan monosakarida. Menurut Dewi (2013), fermentasi kombucha berjalan selama 4–14 hari. Lama proses fermentasi yang disarankan adalah 14 hari, karena pada waktu tersebut dapat dipastikan gula telah benar-benar terfermentasi dengan sempurna. Semakin lama fermentasi, maka akan semakin asam dan rasa manis akan berkurang (Hidayat dkk., 2006).
Kombucha membutuhkan rentang suhu yang optimal untuk pembuatan kombucha. Menurut Eric dan Jessica (2011), pH kombucha yang optimal harus berada pada kondisi asam antara 2,5 dan 4,5. pH kombucha yang asam dapat menghindarkan kombucha dari kontaminasi dengan bakteri jahat. Kombucha dengan pH yang lebih rendah dari 2,5 akan memiliki rasa yang terlalu asam untuk dikonsumsi oleh manusia sehingga perlu diencerkan sebelum diminum. Sedangkan untuk pH yang lebih tinggi dari 4,5 akan menciptakan lingkungan yang cukup optimal bagi bakteri jahat untuk tumbuh dan mengkontaminasi kombucha karena keasaman kombucha, strain bakteri jahat tidak dapat tumbuh
dalam kultur kombucha karena lingkungannya tidak cukup optimal untuk kelangsungan hidup atau bereproduksi. Dengan car aini baakteri baik berkembang saat bakteri jahat tidak memiliki peluang untuk bertarung (Mudler, 2014).
2.6 Proses Pembuatan Kombucha dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Mutunya
Proses pembuatan kombucha dilakukan secara higienis dan bersih agar tidak terjadi kontaminasi bakteri lain atau jamur yang dapat mengganggu kinerja bakteri SCOBY agar tidak terjadi kontaminasi. Pastikan untuk selalu mencuci tangan untuk menjaga kebersihan sebelum bersentuhan dengan SCOBY. Pastikan juga untuk selalu mencuci dan membilas segala wadah peralatan yang akan digunakan untuk proses fermentasi dengan SCOBY. Menurut Christensen (2013), proses pembuatan teh kombucha adalah sebagai berikut:
1. Persiapan awal dilakukan dengan perebusan air bersih. Air direbus hingga suhu mencapai 90°C selanjutnya ditambahkan dengan gula hingga menjadi 7,5 °brix. Gula diaduk-aduk hingga merata selanjutnya ditambahkan teh dan didiamkan selama 3 menit kemudian disaring. Ditambahkan cuka sampai pH mencapai 4. Ditunggu sampai larutan teh mendingin. Proses pendinginan dapat dipercepat dengan cara menempatkan panci di dalam air dingin.
2. Larutan teh dimasukkan ke dalam stoples yang telah disiapkan. Selanjutnya starter cair kombucha dimasukkan. Starter cair kombucha ini yang menyebabkan keasaman teh meningkat. Kemudian dengan hati-hati SCOBY diletakkan di atas larutan teh sesuai dengan takaran. Mulut stoples ditutup dengan beberapa lapis kain tipis atau handuk yang diamankan dengan karet gelang agar tertutup rapat. Penutup semacam ini memungkinkan terjadinya
aliran udara ke kombucha sambil menahan debu, lalat buah, dan partikel lainnya yang tidak diinginkan.
3. Proses penyimpanan stoples dapat dilakukan pada suhu kamar, dihindarkan dari sinar matahari langsung, dan disimpan di tempat yang tidak terlalu sempit serta terhindar dari guncangan dari luar. Proses fermentasi dilakukan selama 7 sampai 14 hari, kombucha dan SCOBY diperiksa secara berkala. SCOBY biasanya terdapat pada posisi mengambang di bagian atas, bawah, atau bahkan menyamping. Sebuah lapisan baru SCOBY akan mulai terbentuk di permukaan kombucha dalam beberapa hari. Biasanya menempel pada induk SCOBY yang lebih tua, namun terkadang juga terpisah. Kebanyakan juga terlihat benang-benang berserabut dengan warna cokelat yang berada mengambang di bawah SCOBY, dan mengumpulkan endapan di bagian bawah, dan terdapat gelembung di sekitar tepi SCOBY. Ini semua adalah tanda bahwa SCOBY sehat dan fermentasi berjalan normal.
4. Setelah 7 hari, kombucha mulai dapat dicicipi setiap hari dengan cara menuangkan sedikit dari stoples ke dalam cangkir. Kombucha siap untuk dipindahkan ke dalam botol jika rasa yang dihasilkan sudah sesuai dengan yang diinginkan .
5. Sebelum dipindahkan ke dalam botol plastik, siapkan teh manis yang lain untuk mengisi batch kombucha berikutnya, seperti yang diuraikan di atas. 6. Dengan tangan bersih, bakteri SCOBY diangkat secara perlahan dari larutan
kombucha. SCOBY dapat dipastikan sudah terasa tebal dan cukup kenyal dengan lapisan atas berwarna krem dan lapisan bawah lebih gelap. Apabila
terdapat sesuatu berwarna hitam atau berjamur, segera buang SCOBY dan kombucha ini kemudian mulai lagi dari awal.
7. Kombucha yang telah dipindahkan ke dalam botol disimpan dalam suhu kamar dan terhindar dari sinar matahari langsung hingga kombucha tersebut berkarbonasi, biasanya memerlukan waktu 1-3 hari, tergantung pada suhu ruangan.
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi mutu teh kombucha adalah bahan baku, dan proses fermentasi (konsentrasi starter, pH, suhu, kadar sukrosa awal, lama fermentasi). Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi mutu teh kombucha adalah sebagai berikut:
1. Bahan baku merupakan faktor utama yang sangat mempengaruhi mutu kombucha. Dalam pembuatan kombucha di butuhkan bahan baku yang mampu memiliki kandungan nutrisi yang memungkinkan untuk pertumbuhan mikroba yang akan digunakan sebagai starter atau kultur saat fermentasi kombucha berlangsung (Naland, 2008).
2. Konsentrasi starter yang ditambahkan memiliki pengaruh yang cukup besar pada proses produksi asam asetat (Aditiyawati, 2003), dimana asam asetat merupakan produk asam terbesar dalam fermentasi kombucha (Rinihapsari, 2008). Starter merupakan suatu media berisi mikroba tertentu yang digunakan untuk memicu tumbuhnya mikroba lain yang diharapkan.
3. Loncar (2014) menyatakan bahwa pada suhu 28°C merupakan suhu optimal yang digunakan untuk fermentasi kombucha. Suhu merupakan salah satu faktor yang paling penting karena dapat memperngaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Apabila suhu mengalami kenaikan sekitar suhu optimalnya,
kecepatan metabolisme naik dan pertumbuhan dipercepat begitu pula sebaliknya, bila suhu turun sekitar suhu optimalnya, kecepatan metabolisme akan menurun dan pertumbuhan juga diperlambat.
4. pH dan kadar sukrosa awal juga akan mempengaruhi produksi asam asetat. Hasil penelitian Aditiawati dan Kusnadi (2003) menyatakan bahwa pH awal 5 pada medium dan penambahan sukrosa awal 10% merupakan kondisi yang paling optimum yang banyak memproduksi asam asetat.
5. Lama fermentasi juga berpengaruh pada kadar senyawa kimia kombucha. Dengan adanya perbedaan fermentasi maka akan dihasilkan kadar senyawa kimia yang berbeda pula (Rahayu, 2009).
