TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Cincau Hitam
Tanaman cincau hitam (Mesona palustris BL) merupakan tanaman perdu yang tingginya 30-60 cm dan tumbuh baik pada ketinggian 75-2.300 meter di atas permukaan laut. Tanaman ini memiliki ciri-ciri, yaitu batangnya beruas, berbulu halus dengan bentuk menyerupai segi empat, kebanyakan bercabang pada bagian dasarnya, dan berwarna agak kemerahan. Daun cincau hitam berwarna hijau, lonjong, tipis lemas, ujungnya runcing, pangkal tepi daun bergerigi, dan memiliki bulu halus. Letak daun saling berhadapan dan berselang-seling dengan daun berikutnya. Tanaman cincau hitam ini juga banyak terdapat di Jawa, Sumatera, dan Sulawesi (Widyaningsih, 2007). Adapun klasifikasi dari tanaman cincau hitam adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae Subkingdom : Tracheobionta Super Divisi : Spermatophyta Divisi : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Sub Kelas : Asteridae
Ordo : Lamiales
Famili : Lamiaceae
Genus : Mesona
Spesies : Mesona palustris BL (Senditya, dkk., 2014).
Tanaman cincau hitam atau janggelan merupakan salah satu jenis tanaman yang dibudidayakan dan dimanfaatkan oleh masyarakat di Indonesia. Tanaman ini dapat tumbuh dengan baik pada musim kemarau maupun musim hujan. Tanaman cincau hitam juga dapat tumbuh di dataran menengah hingga dataran yang tinggi. Budidaya tanaman cincau berada di Kabupaten Blitar, Jawa Timur, dan Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Industri cincau hitam terdapat di Surakarta, Jawa Tengah dan Jakarta. Janggelan yang sudah dipanen selanjutnya dikeringkan sampai warnanya berubah menjadi coklat tua. Tanaman cincau yang telah kering inilah yang akan digunakan sebagai bahan baku utama dalam pembuatan cincau hitam (Utami, 2004).
Tanaman cincau hitam banyak terdapat di hutan-hutan dan tumbuh secara liar. Semakin meningkatnya permintaan akan potongan kering tanaman cincau hitam atau simplisia kering, maka petani banyak yang membudidayakan tanaman ini. Tanaman cincau hitam yang sudah dipanen selanjutnya dikeringkan sehingga warnanya berubah dari hijau menjadi berwarna coklat tua. Simplisia kering yang telah dipotong-potong kemudian dimasukkan ke dalam karung dan ditekan agar menjadi padat dan siap untuk dipasarkan (Widyaningsih, 2007).
Tanaman cincau hitam sering digunakan sebagai obat disentri, suara serak, nyeri perut, panas dalam, sariawan, dan suara parau. Disamping penggunaan sebagai obat, tanaman ini juga dapat digunakan sebagai bahan makanan atau minuman penyegar dan campuran teh sehingga peluang usaha agribisnis cincau hitam masih luas dengan potensi pasar yang cukup baik (Taryono, 2002).
Tanaman cincau dibedakan atas empat jenis, yaitu cincau hijau (Cyclea barbata), cincau perdu (Premna oblongifolia), cincau minyak
(Stephania hermandifolia), dan cincau hitam (Mesona palsutris) (Pitojo dan Sumiati, 2005). Jenis tanaman cincau dapat dilihat pada Gambar 1.
Cincau hijau (Cyclea barbata) Cincau perdu (Premna oblongifolia)
Cincau minyak (Stephania Cincau hitam (Mesona palustris) hermandifolia)
Gambar 1. Jenis tanaman cincau
Umumnya tanaman cincau bermanfaat sebagai bahan pangan fungsional, tanaman konservasi serta sebagai komoditas agribisnis dan agroindustri yang dapat memberikan keuntungan bagi yang membudidayakannya. Tanaman cincau hitam telah lama menjadi bahan dagangan lokal dan sebagai komoditas ekspor penghasil devisa negara.
Komposisi zat gizi tanaman cincau hitam
Tanaman cincau hitam atau janggelan mengandung sejumlah mineral dan karbohidrat yang cukup banyak, vitamin A, B1, dan C. Ekstrak cincau hitam
memiliki aktivitas antioksidan yang jauh lebih kuat dibandingkan dengan vitamin E. Nilai gizi tanaman cincau hitam cukup baik per 100 g, terutama jika ditinjau dari kandungan mineral dan vitaminnya. Komposisi zat gizi tanaman cincau hitam dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 1. Komposisi zat gizi tanaman cincau hitam (per 100 g bahan)
Komponen Kandungan Kalori (kkal) Protein (g) Lemak (g) Karbohidrat (g) Kalsium (mg) Fosfor (mg) Besi (mg) Vitamin A (SI) Vitamin B1(mg) Vitamin C (mg) Air (mg)
Bahan yang dapat dicerna (%)
137 6 1 26 100 100 3,3 10,75 80 17 66 40
Sumber : Direktorat Gizi, Departemen Kesehatan RI (1992)
Manfaat tanaman cincau hitam
Tanaman cincau hitam memiliki khasiat menurunkan panas badan, panas dalam, mencegah gangguan pencernaan, menurunkan tekanan darah tinggi, dan menurunkan berat badan. Serat larut air dapat mengikat kadar gula dan lemak sehingga bermanfaat mencegah diabetes melitus, jantung, serta stroke. Ekstrak tanaman cincau hitam mampu melindungi kerusakan DNA pada limfosit manusia yang terekspos hidrogen peroksida dan iradiasi ultraviolet (Widyaningsih, 2007).
Cincau bermanfaat sebagai bahan pangan terutama sebagai bahan baku minuman yang telah lama dikenal. Cincau juga berkhasiat sebagai obat karena
mengandung serat alami yang mudah dicerna oleh tubuh manusia. Serat alami berperan dalam proses pencernaan makanan dan mencegah timbulnya penyakit kanker usus. Gelatin cincau diakui bermanfaat untuk mengobati panas dan sakit perut (abdomen discomfort). Diare dapat menyebabkan kehilangan cairan tubuh begitu juga dengan demam tinggi. Dehidrasi akibat diare ataupun demam akan mengakibatkan kekurangan elektrolit terutama kalium dan natrium. Cincau hitam cukup membantu untuk mengatasi masalah ini karena tersedianya air (sekitar 90%
termobilisasi) beserta kalium dan natrium pada gel cincau hitam (Pitojo dan Sumiati, 2005).
Pembuatan Bubuk Cincau Hitam Instan
Proses pembuatan gel cincau hitam diawali dengan mengekstraksi tanaman cincau hitam kering dalam air mendidih selama beberapa jam sampai diperoleh cairan yang berwarna coklat kehitaman. Pada saat baru dimasukkan ke dalam air, tanaman cincau kering akan mengapung pada permukaan air karena terjadi proses pembasahan, lama-kelamaan tanaman cincau akan tenggelam dan berputar mengikuti putaran air mendidih. Pada saat ini biasanya proses pemanasan dihentikan (Sendiko, 1987).
Ekstrak yang sudah dingin kemudian disaring dengan menggunakan kain saring. Filtrat yang diperoleh dicampur dengan sejumlah pati dan kemudian dipanaskan kembali hingga membentuk gel. Selama pemanasan, dilakukan pengadukan agar penyebaran gel merata dan gel yang diperoleh tidak bergumpal-gumpal (Sendiko, 1987).
Dalam pembuatan bubuk cincau hitam instan, semakin tinggi kadar pati dan tanaman cincau hitam yang digunakan maka gel cincau hitam yang terbentuk
semakin kaku dengan waktu pembentukan gel yang singkat, sedangkan kekuatan dan sifat gel dipengaruhi oleh perbandingan ekstrak kering tanaman cincau hitam, pati dan air yang digunakan dalam pembuatan gel cincau hitam. Tepung beras, tepung terigu, dan tepung maizena dapat digunakan sebagai bahan dalam membantu pembentukan gel cincau hitam. Kandungan amilosa pati sangat mempengaruhi pembentukan dan kekuatan gel cincau hitam (Wahab, 1983).
Campuran antara pati dan ekstrak cincau hitam instan yang sudah homogen dituang ke dalam loyang untuk dikeringkan. Pengeringan dilakukan menggunakan alat pengering dan sinar matahari (penjemuran). Hasil pengeringan berupa serpihan kasar sehingga perlu dilakukan penggilingan dan pengayakan agar diperoleh bubuk cincau hitam instan yang halus (Widyaningsih, 2007).
Karagenan
Karagenan merupakan getah rumput laut yang diekstrak dengan air atau larutan alkali dari spesies tertentu dari kelas Rhodophyceae (alga merah). Karagenan merupakan senyawa hidrokoloid yang terdiri dari ester kalium, natrium, magnesium, dan kalsium sulfat, dengan galaktosa dan 3,6-anhidrogalaktopolimer (Winarno, 1996). Karagenan tersusun dari unit D-galaktosa dan 3,6-anhidro-D-galaktosa dengan ikatan £-1,3 dan β-1,4 pada polimer heksosanya (Glicksman 1983). Pada atom hidroksil, terikat gugus sulfat dengan ikatan ester. Berat molekul karagenan cukup tinggi yaitu berkisar 100-500 kDa (Angka dan Suhartono, 2000).
Sifat-sifat yang dimiliki karagenan antara lain kelarutan, pH, stabilitas, viskositas, pembentukan gel dan reaktifitas dengan protein. Sifat-sifat tersebut sangat dipengaruhi oleh adanya unit bermuatan (ester sulfat) dan penyusun dalam
polimer karagenan. Pada umumnya karagenan mengandung unsur berupa garam natrium dan kalium yang juga berfungsi untuk menentukan sifat-sifat karagenan (Pebrianata, 2006).
Karagenan dalam larutan memiliki stabilitas maksimum pada pH 9 dan akan terhidrolisis pada pH dibawah 3,5. Kondisi proses produksi karagenan dapat dipertahankan pada pH 6 atau lebih. Hidrolisis asam akan terjadi jika karagenan berada dalam bentuk larutan, dan akan meningkat sesuai dengan peningkatan suhu. Larutan karagenan akan menurun viskositasnya jika pHnya diturunkan dibawah 4,3. Kappa dan iota karagenan dapat digunakan sebagai pembentuk gel pada pH rendah, tetapi tidak mudah terhidrolisis sehingga tidak dapat digunakan dalam pengolahan pangan. Penurunan pH menyebabkan terjadinya hidrolisis dari ikatan glikosidik yang mengakibatkan kehilangan viskositas. Hidrolisis dipengaruhi oleh pH, temperatur dan waktu (Imeson, 2000).
Viskositas adalah daya aliran molekul dalam sistem larutan. Viskositas suatu hidrokoloid dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu jumlah karagenan, temperatur, jenis karagenan, berat molekul dan adanya molekul-molekul lain. Semakin meningkat jumlah karagenan, maka viskositasnya akan meningkat secara logaritmik. Viskositas larutan karagenan terutama disebabkan oleh sifat karagenan sebagai polielektrolit. Gaya tolakan (repulsion) antar muatan-muatan negatif sepanjang rantai polimer yaitu gugus sulfat, mengakibatkan rantai molekul menegang. Sifat hidrofilik karagenan menyebabkan polimer tersebut dikelilingi oleh molekul-molekul air yang termobilisasi, sehingga menyebabkan larutan karagenan bersifat kental. Adanya garam-garam yang terlarut dalam karagenan
akan menurunkan muatan bersih sepanjang rantai polimer. Penurunan muatan ini menyebabkan penurunan gaya tolakan (repulsion) antar gugus-gugus sulfat, sehingga sifat hidrofilik polimer semakin lemah dan menyebabkan viskositas larutan menurun. Viskositas larutan karagenan akan menurun seiring dengan peningkatan suhu sehingga terjadi depolimerisasi yang kemudian dilanjutkan dengan degradasi karagenan (Peranginangin dan Yunizal, 2000).
Karagenan merupakan kompleks campuran dari lima polimer yaitu lamda, kappa, iota, mu dan nu (Fennema, 1985). Struktur kimia karagenan dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Struktur kimia karagenan (Imeson, 2000)
Kappa dan iota karagenan mampu membentuk gel, sedangkan lambda karagenan tidak mampu membentuk gel karena tidak mengandung 3,6 anhidrogalaktosa. Proses pembentukan gel karagenan terjadi ketika larutan panas karagenan dibiarkan menjadi dingin. Gel yang dihasilkan bersifat
thermoreversible yaitu gel akan mencair jika dipanaskan dan akan membentuk gel kembali bila didinginkan (Glicksman, 1983).
Pengeringan
Pengeringan merupakan proses penurunan kadar air bahan sampai mencapai kadar air tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan produk akibat aktivitas biologi dan kimia. Menurut Setyoko, dkk., (2008), pengeringan yang terlalu cepat dapat merusak bahan karena permukaan bahan terlalu cepat kering sehingga kurang bisa diimbangi dengan kecepatan gerakan air di bagian dalam bahan menuju permukaan. Pengeringan cepat dapat menyebabkan pengerasan pada permukaan bahan sehingga air dalam bahan tidak dapat lagi menguap karena terhambat. Di samping itu, kondisi pengeringan dengan suhu yang terlalu tinggi dapat merusak bahan. Pengaturan suhu dan lamanya waktu pengeringan dilakukan dengan memperhatikan kontak antara alat pengering dengan alat pemanas (baik berupa udara panas yang dialirkan maupun alat pemanas lainnya). Demi pertimbangan standar gizi maka pemanasan dianjurkan tidak lebih dari 85 °C.
Menurut Desrosier (1988) faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pengeringan produk pangan beberapa diantaranya adalah suhu pengeringan yang digunakan, lama pengeringan (waktu), metode pengeringan, dan sifat dan bentuk bahan. Muchtadi dan Sugiyono (1992) menyatakan bahwa pengeringan merupakan salah satu cara untuk mengawetkan bahan pangan yang mudah rusak atau busuk. Tujuan pengeringan yaitu untuk mengurangi kandungan air dalam bahan sehingga dapat menghambat pertumbuhan maupun reaksi yang tidak diinginkan (Gogus dan Maskan, 1998). Pengeringan dapat menurunkan biaya dan
memudahkan dalam pengemasan, pengangkutan dan penyimpanan. Bahan yang dikeringkan menjadi ringan dan volume menjadi lebih kecil.
Faktor suhu dan lama pengeringan sangat penting karena akan mempengaruhi mutu produk akhir. Menurut Wiyono (2007) pada pembuatan serbuk effervescent penggunaan suhu 50 oC akan menghasilkan serbuk dengan kadar air 10,11%, sementara pengeringan dengan suhu 60 oC selama 48 jam akan menghasilkan serbuk cabai dengan kadar air 15,8679% (Sudaryati, dkk., 2011).
Bubuk Cincau Hitam Instan
Bubuk cincau hitam instan telah dikenal di pasaran seiring dengan kenajuan teknologi. Bubuk cincau hitam instan merupakan inovasi baru cincau hitam yang lebih praktis, awet, dan higienis bila dibandingkan dengan produk cincau hitam dalam bentuk gel. Dalam bentuk gel, cincau hitam mudah mengalami sineresis dan mudah ditumbuhi jamur sehingga tidak dapat disimpan dalam waktu yang lama karena setelah 3 hari akan mengalami kerusakan yang ditandai dengan adanya penyimpangan bau dan tekstur (Sudiatmini, 2004).
Gel Cincau Hitam
Gel merupakan sistem koloid dimana cairan terdispersi dalam padatan, kadang-kadang pada konsentrasi zat terlarut sangat rendah tidak menyebabkan perubahan fungsional zat terlarutnya. Menurut Peterson dan Johnson (1978) gel adalah larutan koloidal solid liquid yang bersifat organik atau anorganik. Pembentukan gel terjadi apabila dispersi koloid dari beberapa molekul yang relatif besar didinginkan, kekentalan akan meningkat sampai pada suatu titik dimana terjadi kekakuan. Pada pendinginan selanjutnya, kekakuan gel akan meningkat,
tetapi pada keadaan lebih lanjut gel akan kehilangan pelarut dan gel akan mengerut, gejala ini disebut sineresis.
Gel memiliki derajat kekompakan (rigidity), elastisitas, dan kerapuhan tergantung dari jenis dan konsentrasi komponen pembentuk gel, kandungan garam, pH fase cairan, dan suhu. Komponen pembentuk gel dapat berupa polisakarida dan protein (Powrie dan Tung, 1976)
Selama pembentukan gel, bagian-bagian polimer yang terdispersi secara acak akan membentuk ikatan-ikatan silang sehingga terbentuk jaringan tiga dimensi yang merangkap molekul-molekul pelarut yang ada didalamnya. Bagian yang tergabungkan tersebut dikenal sebagai zona persimpangan (junction zone)
yang mungkin tidak dibentuk oleh dua atau lebih rantai polimer (Glicksman, 1983). Ikatan yang terjadi pada zona persimpangan dapat berupa
ikatan elektrostatik, ikatan hidrofobik, ikatan kovalen dan ikatan hidrogen (Powrie dan Tung, 1976).
Gel cincau hitam adalah massa gel yang berwarna hitam kecoklatan yang diperoleh dari pengolahan panas tiga komponen, yaitu tanaman janggelan, pati dan air abu. Massa ini mempunyai konsistensi mirip dengan massa gel yang diperoleh dari agar-agar (Widyaningsih, 2007).
Bahan yang Ditambahkan Air abu
Air abu sebagai komponen yang kaya mineral dan berperan dalam pembentukan gel cincau hitam. Secara tradisional, sifat fungsional air abu diperoleh melalui proses pembakaran tangkai padi (merang), perendaman, dan
penyaringan diperoleh air abu yang siap digunakan dalam proses ekstraksi. Komponen utama air abu adalah Na, K, dan Ca (Kusnandar, 2010).
Air abu yang ditambahkan ke dalam air pengekstrak berguna untuk menyempurnakan ekstraksi dan pelepasan polisakarida pembentuk gel dari tanaman cincau hitam maupun mengkatalisis pelepasan gugus tertentu untuk membentuk jembatan mineral yang menghubungkan komponen pembentuk gel cincau hitam dengan tapioka sehingga dapat terbentuk gel yang kokoh dan kuat (Asyar, 1988).
Menurut Sendiko (1987), air abu dapat digantikan dengan mineral yang berbentuk garam klorida dari Li, Na, dan K, sedangkan penambahan garam klorida dari Mg, Ca, Ba, Fe tidak bisa menggantikan air abu dalam proses ekstraksi tanaman cincau hitam. Penggunaan air abu dalam pembuatan gel cincau hitam dapat digantikan peran nya dengan soda abu (Na2O) (Nuraini, 1994).
Masyarakat umumnya lebih mengenal air abu dengan nama air Qi dalam pembuatan cincau hitam. Air Qi ini dibuat dengan merendam merang padi dalam air, kemudian airnya dibersihkan dari kotoran-kotoran lain dengan penyaringan. Filtrat yang jernih, tidak berwarna, dan terasa licin inilah yang disebut air Qi dengan pH sekitar 8-9 (Widayningsih, 2007).
Rumput laut yang diolah untuk mengahasilkan produk seperti karagenan, agar, dan alginat, larutan alkali yang digunakan sebagai medium pemasakan memiliki dua fungsi. Pertama, alkali membantu proses pemuaian (pembengkakan) jaringan sel-sel rumput laut yang mempermudah keluarnya karagenan, agar, atau alginat dari dalam jaringan. Kedua, apabila alkali digunakan pada konsentrasi yang cukup tinggi, dapat menyebabkan terjadinya modifikasi
struktur kimia karagenan akibat terlepasnya gugus 6-sulfat dari karagenan sehingga terbentuk residu 3,6-anhydro-D-galactosa dalam rantai 6 polisakarida. Hal ini akan meningkatkan kekuatan gel karagenan yang dihasilkan. Selain itu, senyawa alkali dapat memisahkan protein dari jaringan sehingga memudahkan
proses ekstraksi karagenan dari jaringan rumput laut (Yasita dan Rachmawati, 2010).
