EFEKTIFITAS PENGERINGAN JAHE (Zingiber officinale Roscoe) TERHADAP AKTIVITAS
ANTIOKSIDAN
Oleh:
Lutfi Suhendra
NIP: 19640908 199003 1 001
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS UDAYANA
2017
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dengan selesai penelitian dengan judul “Efektifitas Pengeringan Jahe (Zingiber officinale Roscoe) Terhadap Aktivitas Antioksidan ”
Penulis dalam kesempatan ini mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
2. Segenap pihak yang langsung maupun tidak langsung membantu penelitian dan pelaporan.
Penulis menyadari bahwa pelaporan ini jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang membantu sangat penulis harapkan. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya teknologi pertanian.
Bukit Jimbaran, 2017.
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
KATA PENGANTAR ii
DAFTAR ISI iii
DAFTAR TABEL iv
DAFTAR GAMBAR v
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
I. PENDAHULUAN 1
I.1. Latar Belakang 1
I.2. Tujuan Penelitian 2
I.3. Manfaat penelitian 2
II. TINJAUAN PUSTAKA 3
II.1. Komponen dan Stuktur Kimia Jahe 3
II.2. Aktivitas Antioksidan Jahe 5
III.3. Oksidasi 7
III.4. Metode dalam Analisa Antioksidan 10
III. METODA PENELITIAN 12
III.1. Waktu dan Tempat 12
III.2. Bahan Baku dan Bahan Kimia 12
III.3. Alat 12
III.4. Perlakuan dan Analisis Statistik 12
III.5. Prosedur Percobaan 13
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 17
IV.1. Aktivitas Antioksidan (Uji Ferry Thiosianat) Ekstrak Simplesia
Jahe 27
IV.2. Aktivitas Antioksidan (Uji Asam Thiobarbiturat) Ekstrak
Simplesia Jahe 19
V. KESIMPULAN 23
DAFTAR PUSTAKA 24
LAMPIRAN 26
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel IV.1. Persamaan regresi dan determinasi (R2) absorbansi (532) aktivitas antioksidan simplesia jahe (uji TBA) pada beberapa variasi lama pengeringan dengan metode pengering sinar matahari dan oven pada pengamatan inkubasi 4 har
19
Tabel IV.2. Persamaan regresi dan determinasi (R2) absorbansi (532) aktivitas antioksidan simplesia jahe (uji TBA) pada beberapa variasi lama pengeringan dengan metode pengering sinar matahari dan oven pada pengamatan inkubasi 8 hari
20
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar II.1. Struktur kimia utama jahe adalah gingerol, shogaol dan zingeron
4 Gambar II.2. Struktur glukosidik 6-gingerol yaitu1-(4-β-D-
glucopyranosyl-3-hydroxy-1-(4-hydroxy-3-
methoxyphenyl)-3-5-dihidroxy-decane (senyawa 1) dan 5-0-β-D-glucopyranosyl-3-hidroxy-1-(4- hydroxy- 3-methoxyphenyl)decane (senyawa 2) (Sekiwa dkk, 2000)
4
Gambar II.3. Struktur isolasi senyawa jahe 5
Gambar II.4. Mekanisme kimia terbentuknya oksigen singlet secara kimiawi dengan bantuan sensitizer, cahaya dan oksigen triplet
8
Gambar III.1. Diagram alir pembuatan bubuk simplesia jahe 14 Gambar III.2. Diagram alir ekstraksi komponen antioksidan simplesia
jahe
15 Gambar IV.1. Aktivitas antioksidan (uji FTC) simplesia jahe dengan
metode pengering sinar matahari
17 Gambar IV.2. Aktivitas antioksidan (uji FTC) simplesia jahe dengan
metode pengering oven
18 Gambar IV.3. Aktivitas antioksidan (uji TBA) simplesia jahe dengan
metode pengering sinar matahari
21 Gambar IV.4. Aktivitas antioksidan (uji TBA) simplesia jahe dengan
metode pengering oven
21
ABSTRAK
Tujuan penelitian adalah meminimalkan terbentuknya oksigen singlet dengan cara meminimalkan pengaruh cahaya pada tahap proses pengeringan dalam pembuatan simplesia jahe sehingga diperoleh kandungan antioksidan yang tinggi.
Penelitian ini menentukan cara dan lama pengeringan yang tepat pada pembuatan simplesia jahe. Penelitian ini dicobakan dengan menggunakan dua cara pengeringan yaitu pengeringan oven (suhu 45 0C dalam gelap) dan penjemuran sinar matahari (cahaya dan panas). Kedua cara pengeringan tersebut divariasi dengan lama pengeringan yaitu 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 50, dan 55 jam yang diulang dua kali. Konsentrasi yang dicobakan adalah 0, 200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800 dan 2000 µg/ml, yang diulang dua kali. Aktivitas antioksidan sintetis butylated hidroxytoluene (BHT) digunakan sebagai pembanding.
Pengujian meliputi aktivitas antioksidan dengan metode thiobarbiturit acid (TBA) dan ferry thiosianat (FTC). Data dari masing-masing cara pengeringan dianalisis dengan analisis regresi linier, kuadratik dan eksponensial. Penentuan persamaan dan grafik terpilih dilihat dari nilai R2 tertinggi.
Hasil Aktivitas antioksidan simplesia jahe pada beberapa pengujian ( FTC dan TBA), metode pengering oven (panas) mempunyai kemampuan aktivitas antioksidan lebih baik dibandingkan metode pengering sinar matahari (cahaya dan panas). Pengering oven yang mempunyai aktivitas tinggi dengan kadar air di bawah 10% yaitu pada lama pengeringan 15 jam pada suhu 45 0C. Konsentrasi optimum ekstrak bubuk simplesia jahe yang mempunyai aktivitas antioksidan setara dengan aktivitas antioksida sintesis BHT (200 ppm) adalah 1800 ppm.
Kata kunci: Simplesia jahe, antioksidan dan pengeringan
ABSTRACT
Target of research is minimization formed is oxygen singlet by minimization of light influence of phase process the draining in making of ginger simplesia is so that obtained by high content antioxidant.
This research determines the way of and correct draining long time at making of ginger simplesia. This research is tried by using two way of draining that is draining oven (temperature 45 0C darkly) and sunshine drier (light and heat). Both the way of the draining is variation of long times is draining that is 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 50, and 55 hour repeated twice. Concentration tried is 0, 200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800 and 2000 µg/ml, what is repeated twice.
Activity of antioxidant synthetic butylated hidroxytoluene (BHT) used as by a comparator. Examination covers the activity antioxidant with the method of thiobarbiturit acid (TBA) and ferry thiosianat (FTC). Data from each way of draining analyzed with the linear analysis regression, quadratic and exponential.
Determination of chosen graph and equation seen from highest value R2
Result of Activity of antioxidant ginger simplesia at some examination (FTC and TBA), method of dryer oven (heat) has the compared to by better activity antioxidant ability of method of sunshine dryer (light and heat). Dryer Oven having high activity with the rate irrigate below 10% that is [at] draining llama 15 hour at temperature 45 0C. Optimum concentration of extract of powder of ginger simplesia having equivalent activity antioxidant with the activity of antioxidant synthetic BHT (200 ppm) is 1800 ppm.
Keyword: Ginger simplesia, antioxidant and draying
I. PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Potensi antioksidan yang berhubungan dengan reactive oxygen spesies (ROS) adalah sebagai penghambat radikal superoksida, singlet oksigen, hidrogen peroksida, peroksida lemak, asam hipoklor, radikal alkosil, radikal peroksil, oksida nitrit, nitrogen dioksida, peroksi nitrit dan radikal hidroksi. Hal ini dapat melindungi sel dari kerusakan oksidatif dan meminimalkan kerusakan sel, sehingga dapat mengurangi proses penuaan dan mencegah penyakit degeneratif seperti jantung, diabetes militus dan kanker.
Antioksidan secara umum dibagi dua yaitu sebagai antioksidan primer (penangkap radikal bebas hasil dari oksidasi oksigen triplet) dan antioksidan sekunder (mencegah terjadinya inisiasi oksidasi salah satunya adalah menangkap oksigen singlet). Kecepatan reaksi oksigen singlet (1O2) 1450 kali kecepatan oksigen triplet (3O2) pada oksidasi asam linoleat. Hal ini menyebabkan kerusakan yang disebabkan oleh oksigen singlet jauh lebih besar dibandingkan oksigen triplet. Oksigen singlet dapat terbentuk secara kimiawi, enzimatik dan phtokimiawi. Mekanisme terbentuknya oksigen singlet dalam makanan paling banyak melalui proses phothosinsetizer yang memerlukan tiga komponen yaitu oksigen triplet, cahaya dan sensitizer, tanpa adanya salah satu komponen tersebut oksigen singlet tidak bisa terbentuk.
Senyawa-senyawa antioksidan yang berasal dari bahan-bahan alami mendapat perhatian sangat besar akhir-akhir ini. Hal ini ini diharapkan dapat menggantikan antioksidan sintetik seperti BHA dan BHT. Antioksidan sintetik mempunyai efektifitas tinggi, harga relatif murah dan efektif dalam konsentrasi rendah, tetapi penggunaan dalam waktu yang lama dan dalam dosis yang berlebihan dapat menyebabkan mutagenetik dan karsiogenetik.
Rimpang jahe (Zingiber officinale Roscoe) banyak dikonsumsi masyarakat Indonesia dan telah dipercaya secara tradisional dapat menghilangkan masuk angin, mengurangi atau mencegah influenza, rematik dan batuk serta mengurangi rasa sakit (analgesik) dan bengkak (antiinflamasi). Hasil penelitian menunjukkan bahwa senyawa aktif non volatil fenol yang terbukti memiliki kemampuan sebagai antioksidan adalah gingerol, shogaol dan zingeron.
Mengkonsumsi sari jahe setiap hari selama 30 hari berpengaruh terhadap penurunan MDA limfosit, peningkatan aktivitas sel B dan penurunan CD3 (Nurrahman dkk., 1999).
Pada kondisi tanpa stress oksidatif maupun stress oksidatif, senyawa oleoresin, gingerol dan shogaol menurunkan kadar MDA limfosit. Pada kondisi stress oksidatif diperlukan konsentrasi senyawa fenol yang lebih tinggi untuk menetralkan radikal bebas yang dihasilkan prakuat (Tejasari dan Zakaria, 2000). Fuhrahman dkk (2000) mengkonsumsi ekstrak jahe 250 µg setiap hari dapat menghambat penyakit atheroschlerosis. Di dalam plasma gliserol menurunkan kolesterol 29% dan LDL 33%.
Stabilitas senyawa gingerol, shogaoldan zingeron mudah mengalami kerusakan oleh adanya suhu, oksigen, pH, cahaya dan peroksida. Proses produksi bubuk simplesia jahe dari pemanenan hingga menjadi bubuk simplesia jahe menyebabkan terjadinya degradasi senyawa-senyawa jahe terutama pada penurunan aktivitas senyawa antioksidan.
Tahapan proses pengeringan dengan menggunakan cahaya matahari, dengan tersedianya oksigen triplet dari udara dan bahan sensitizer yang terkandung di dalam jahe dapat menyebabkan oksigen singlet terbentuk semakin besar. Hal ini menyebabkan terjadinya kerusakan senyawa-senyawa yang ada di dalam jahe olahan semakin besar.
Untuk itu perlu dilakukan penelitian memproses bubuk simplesia jahe, sehingga produk yang diperoleh masih mempunyai nilai nutrisi tinggi, terutama senyawa antioksidan.
Penelitian ini dilakukan untuk meminimalkan terbentuknya oksigen singlet dengan cara meminimalkan pengaruh cahaya pada tahap proses pengeringan. Diharapkan dengan meminimalkan penggunaan cahaya pada tahap proses pengeringan dapat diperoleh ekstrak bubuk simplesia jahe dengan aktivitas antioksidan tinggi.
I.2. Tujuan Peneltian
a. Memperoleh bubuk simplesia jahe dengan aktivitas antioksidan tinggi b. Meningkatkan mutu bubuk simplesia jahe
c. Mempelajari kerusakan antioksidan bubuk simplesia jahe oleh cahaya dan panas d. Mempelajari pengaruh cahaya matahari terhadap terbentuknya oksigen singlet pada
kerusakan senyawa antioksidan simplesia jahe.
I.3. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini diharapkan dapat untuk:
a. Memperkaya kasanah ilmu pengetahuan khususnya tentang antioksidan b. Bubuk simplesia jahe sebagai bahan pengawet alami pada bahan makanan c. Bubuk simplesia jahe sebagai minuman kesehatan
d. Sebagai bahan baku industri makanan, kosmetik dan jamu-jamu tradisional.
II. TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Komponen dan Stuktur Kimia Jahe
Jahe (Zingiber officinale Rose) mempunyai banyak nama antara lain halia, lea, jhai, moyuman, naije, gihoro, yoyo dan sebagainya. Tanaman ini merupakan tumbuhan terna tahunan yang berbatang semu. Tanaman ini tumbuh tegak dengan ketinggian antara 0.3 – 0,75 m. Karakteristik morfologinya sebagai berikut :
a. Daun sempit, berukuran panjang 15 – 23 m dan lebar 0,8 – 2,5 cm. Tangkai daun berukuran panjang 0,75 – 1,0 m cm dan tidak berbulu, sementara seludangnya berbulu.
b. Bunga berupa malai yang muncul di permukaan tanah dan berbentuk tongkat atau bulat telur yang sempit dengan ukuran 2,5 kali lebarnya.
c. Daun pelindung berbentuk oval, sungsang, membulat pada bagian ujung, tidak berbulu, berwarna hijau cerah dan berukuran 2,5 x (1 – 2,5 mm).
Jahe mengandung minyak atsiri yang terdiri atas resin n-nonylaldehyde, caprylate, citral, d-camphene, cineol, chavicol d-B-phellandrene, geraniol, metal heptenone, linalool, d-borneol, zingiberene, zingiberol dan pati. Senyawa yang menyebabkan rasa pedas adalah oleoresin dengan kandungan 3 -4 %. Oleoresin dapat diekstrak dengan alcohol, aseton dan ester. Komponen utama oleoresin adalah gingerol, shogaol dan resin (Rukmana, 2004).
Menurut Rukamana (2004), zat-zat yang terkandung dalam rimpang jahe berkhasiat sebagai obat perangsang selaput lendir, obat peluruh keringat, obat rematik, sakit kepala, mulas, batuk keringm penyakit kulit, luka , cacingan, luka lecet karena duri, radang tenggorokan, sengatan binatang, selesma lambung, tonikum, penghangat tubuh, penambah nafsu makan, pencahar, penguat lambung dan peluruh angin. Kelarutan komponen jahe terhadap alcohol 90% adalah 1:1 clear.
Rimpang jahe mengandung 0,8 -3,3 % minyak atsiri dan ± 3% oleoresin tergantung pada klon jahe yang bersangkutan. Zat-zat yang terkandung di dalam rimpangnya antara lain vitamin A, B1 dan C, lemak, protein, pati, damar, asam organik, oleoresin (gingerin) dan minyak terbang (zingeron, zingerol, zingiberol, zingeberin, borneol, sineol dan feladren) (Santosa, 1989).
Jahe dibedakan jenisnya dari aroma, warna, bentuk dan besarnya rimpang. Atas dasar berbagai hal tersebut maka dikenal 3 klon jahe yaitu jahe putih besar (Kandungan minyak atsiri 0,82 – 1,68 %), jahe putih kecil (kandungan minyak atsiri 1,5 – 3,3 %) dan jahe merah (kandungan minyak atsiri 2,58 – 2,72) (Santosa, 1989).
Chen dkk (1986) kepedasan senyawa-senyawa gingerol pada jahe (Zengerber officinale Roscoe) muda (4-5 bulan dan tua (8-9 bulan) yang diekstrak oleh aseton dan dianalisis langsung dengan HPLC pada kolom phase reverse (RP-18). Kadar gingerol total (6-, 8-, dan 10-gingerol terhadap jahe muda kisarannya antara 0,65-0,88% (w/w) bila dibandingkan jahe tua bervariasi antara 1,10-1,56 % (w/w).
B HO
MeO
O
(CH )Me2
Shoga ols
A
HO
MeO
O OH (CH )Me2
Ging ero ls
C
HO
MeO
O Me
Zinge rone
Gambar II.1. Struktur kimia utama jahe adalah gingerol, shogaol dan zingeron
Struktur kimia utama jahe adalah gingerol, shogaol dan zingeron yang termasuk senyawa fenol dapat dilihat pada Gambar II.1 (Fuhrman dkk, 2000). Dua glikosidik pada 6- gingerdiol yang diisolasi dari jahe segar (Zingiber officinale Roscoe). Struktur yang ditentukan seperti 1-(4-β-D-glucopyranosyl-3-hydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3- 5-dihidroxy-decane dan 5-0-β-D-glucopyranosyl-3-hidroxy-1-(4- hydroxy-3- methoxyphenyl)decane (Gambar II.2) dengan menggunakan analisis HRFAB-MS dan NMR. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Sekiwa dkk. (2000) ini menjelaskan bahwa glukosidis adalah prekusor atau intermediet pada 6-gingerol.
GlcO MeO
HOHO
(1)
1’1 2’
3’ 2
3
4’
4 5’
5
6’
6 7
8 9
10
HO MeO
HO
(2) O-Glc
OH O HO
HO OH
1’
3’ 2’
4’ 5’
6’
Glc=
Gambar II.2. Struktur glukosidik 6-gingerol yaitu1-(4-β-D-glucopyranosyl-3-hydroxy-1-(4- hydroxy-3-methoxyphenyl)-3-5-dihidroxy-decane (senyawa 1) dan 5-0-β- D-glucopyranosyl-3-hidroxy-1-(4- hydroxy-3-methoxyphenyl)decane (senyawa 2) (Sekiwa dkk, 2000).
Fraksi non volatil ekstrak diklorometan pada rimpang jahe menunjukkan aktivitas antioksidan sangat kuat yang menggunakan asam linoleat sebagai substrat dalam larutan buffer etanol-fosfat. Fraksi yang dimurnikan oleh teknik kromatografi diperoleh lima senyawa gingerol dan delapan diarilheptanoid. Jumlah senyawa ini, 12 senyawa mempunyai aktivitas penghambat sangat kuat dibandingkan α-tokoferol. Aktivitasnya tergantung pada sisi struktur ikatan dan pola substitusi pada sekitar benzena (Kikuzaki dan Nakatami, 1993). Isolasi komponen yang ada pada minyak non volatil digunakan kromatografi kolom dengan silika gel. Struktur kimia isolat jahe dapat dilihat pada Gambar II.3.
HO CH O3
HO HO
3:3R,5S 4:3S,5S HO
O CH O3
HO
1
HO
O CH O3
2
HO CH O3
O O
6 HO
CH O3
OAc OAc
5
HO CH O3
7
OH OCH OH
O
HO
O CH O3
8
OH OCH
HO CH O3
HO HO
9:3R,5S OH
OCH
10:3S,5S
HO CH O3
OAc OAc
OH OR1
11:R = CH ,R = H,3R,5S 12:R = CH ,R = OCH RS 13:R = R = H,3S,5S
1 3 2
1 3 2 3,
1 2
reL
HO CH O3
O O
14
OH OCH
Gambar II.3. Struktur isolasi senyawa jahe (Kikuzaki dan Nakatomi, 1993)
II.2. Aktivitas Antioksidan Jahe
Antioksidan alami di dalam makanan dapat berasal dari (a) senyawa antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan, (b) senyawa antioksidan yang terbentuk dari reaksi-reaksi selama proses pengolahan, (c) senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan.
Kebanyakan senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami adalah berasal dari tumbuhan.
Senyawa antioksidan alami tumbuhan umumnya adalah senyawa fenolik atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin, tokoferol, dan asam-asam organik polifungsional. Golongan flavonoid, yang memiliki aktivitas antioksidan meliputi flavon, flavonol, isoflavon, kateksin, dan kalkon. Sementara turunan asam sinamat meliputi asam kafeat, asam ferulat, asam klorogenat, dan lain-lain.
Senyawa antioksidan alami polifenolik ini adalah multifungsional dan dapat bereaksi sebagai (a) pereduksi, (b) penangkap radikal bebas, (c) pengkelat logam, (d) peredam terbentuknya singlet oksigen (Kumalaningsih, 2006).
Pengujian isolasi telah diketemukan tiga senyawa baru, cassumunin A, B dan C, mempunyai aktivitas antioksidan dan anti radang dari rimpang jahe tropik zingeber cassumunar. Aktivitas antioksidan dan anti radang diukur dengan menggunakan metode thiocyanate dan metode 12-O-tetradecanoylphorbol-13-asetat-induksi yang dicobakan pada tikus. Aktivitas antioksidan cassumunin A-C lebih kuat dibandingkan cassumunin, dan aktivitas anti radangnya juga lebih kuat dibandingkan cassumunin. Analisis spektrokospi cassumunin A-C diungkapkan tipe baru cassumunin komplek. Aktivitas antioksidan dan anti radang cassumunin mengesankan bahwa substitusi pada 5- posisi terhadap kenaikan aktivitas keduanya (Masuda dan Jitoe, 1994).
Kikuzaki dan Nakatami (1993) melaporkan bahwa aktivitas antioksidan pada ekstraksi dan fraksi jahe diukur menggunakan pengukuran FTC dengan metode TBA pada konsentrasi 0,02% dalam larutan etanol cair. Selama proses oksidasi, peroksida berangsur- angsur terpecah menjadi senyawa-senyawa dengan molekul kecil. Nilai absorbansi rendah berindikasi level tinggi pada aktivitas antioksidan. Berdasarkan pada indek yang ada, ekstrak diklorometan menunjukkan aktivitas paling tinggi dibandingkan α-tokoferol.
Ekstrak metanol berlebihan menunjukkan pola yang sama seperti α-tokoferol. Setelah dilakukan destilasi uap pada ekstrak diklorometan, fraksi non volatil sebagian besar aktivitasnya sangat kuat dibanding fraksi volatil. Pola ini menjelaskan bahwa komponen antioksidan sebagian besar dalam ekstrak minyak non volatil. Komponen fraksi non volatil mempunyai pola yang sama terhadap aktivitas dari kedua metode FTC dan TBA.
Beberapa karakteristik aktivitas antioksidan jahe telah dipelajari oleh beberapa peneliti. Menurut Lee, dkk. (1986) aktivitas antioksidan ekstrak rimpang jahe dipengaruhi oleh konsentrasi, pH dan suhu. Penelitiannya yang diterapkan pada daging babi.
Konsentrasi ekstrak jahe yang dicampur berkisar 0-5 % dan dengan naiknya konsentrasi
ekstrak jahe maka aktivitas antioksidannya meningkat. Efektivitas antioksidan jahe juga tergantung pada pH dan efektivitas tertinggi diperoleh pada pH 5 – 7. Pemanasan pada suhu 100 0C selama 10 menit secara nyata mengurangi potensi antioksidan hampir 20 % nya. Pemanasan selama 30 menit atau lebih ternyata mengurangi aktivitas antioksidan lebih lanjut tetapi pada kecepatan lebih rendah.
Santosa dkk. (2000) melaporkan hasil pemanasan air mendidih selama 20 atau 40 menit menunjukkan tidak berpengaruh terhadap penangkap radikal pada ekstrak jahe.
Pemanasan selama 60 menit pada kondisi sama aktivitas antioksidan menurun. Ekstrak etanol jahe, kencur dan temulawak mempunyai aktivitas daya tangkap radikal tinggi pada pengujian menggunakan diphenylpierylhydrazyl (DPPH) dan lebih tinggi dibandingkan BHT.
II.3. Oksidasi
Potensi antioksidan yang berhubungan dengan reactive oxygen spesies (ROS) adalah sebagai penghambat radikal superoksida, singlet oksigen, hidrogen peroksida, peroksida lemak, asam hipoklor, radikal alkosil, radikal peroksil, oksida nitrit, nitrogen dioksida, peroksi nitrit dan radikal hidroksi (Auroma dkk., 1997). Hal ini dapat melindungi sel dari kerusakan oksidatif dan meminimalkan kerusakan sel, sehingga dapat mengurangi proses penuaan dan mencegah penyakit degeneratif seperti jantung, diabetes militus dan kanker.
Gambar II.4 menunjukkan mekanisme kimia terbentuknya oksigen singlet dengan adanya sensitizer, cahaya dan oksigen triplet menjadi mekanisme paling banyak untuk pembentukan oksigen singlet dalam makanan. Photosensitizer akan menyerap ultraviolet atau energi radiasi sinar tampak secara cepat dan menjadi tidak stabil, tereksitasi, melekul tingkat singlet (1sen*). Photosensitizer singlet tereksitasi kehilangan energinya oleh konversi internal, emisi cahaya, atau persilangan antar-sistem (Min dan Boff, 2002). Secara berurutan, laju reaksi oksigen triplet dan oksigen singlet dengan asam lenolenat adalah 8,9 x 101 M-1S-1 dan 1,3 x 105 M-1S-1 (Rawl dan VanSanten dalam Raharjo, 2004).
Gambar II.4. Mekanisme kimia terbebentuknya oksigen singlet secara kimiawi dengan bantuan sensitizer, cahaya dan oksigen triplet (Min dan Boff, 2002).
Konversi internal melibatkan tranformasi dari tingkatan energi lebih tinggi ke lebih rendah dengan melepas energi sebagi panas. Emisi fluoresensi merubah sensitizer singlet tereksitasi menjadi sensitizer tingkat dasar. Sensitizer teresksitasi juga dapat mengalami persilangan antar sistem dari molekul singlet tereksitasi (3Sen*). Emisi fosforesensi merubah sensitizer triplet tereksitasi menjadi sensitizer singlet tingkat dasar. Umur dari
3Sen* lebih besar daripada 1Sen*. Komponen 3Sen* akan bereaksi dengan 3O2 untuk membentuk 1O2 dan 1Sen melalui mekanisme interaksi triplet-triplet. Sensitizer akan kembali ke tingkat dasar (1Sen) dan dapat memulai siklus kembali untuk menghasilkan oksigen singlet.
Proses autooksidasi lipida melalui tiga tahap reaksi yaitu inisiasi, propagasi dan terminasi. Inisiasi dimulai dengan terlepasnya atom hidrogen dari molekul asam lemak sehingga terbentuk radikal bebas akil. Inisiasi dikatalis oleh adanya cahaya, panas atau ion logam. Pada tahap propagasi, radikal bebas alkil yang terbentuk pada tahap inisiasi bereaksi dengan oksigen atmosfir membentuk radikal bebas peroksi yang tidak stabil.
Radikal bebas peroksi yang terbentuk bereaksi dengan atom hidrogenyang terlepas dari asam lemak tidak jenuh yang lain membentuk hidroperoksida (ROOH) dan radikal bebas yang baru. Radikal bebas alkil yang baru akan bereaksi dengan oksigen atmosfir membentuk radikal bebas peroksi. Pada tahap terminasi terjadi penggabungan radikal- radikal bebas membentuk produk non radikal yang stabil (Shahidi dan Wanasundara, 2002).
Excited state
Ground state k = 2 108 /sec
k = 10 - 104 /sec
k = 1- 20 108 /sec
k = 1 - 3 109 /sec h
1Sen*
Sen
3Sen*
Singlet oxygen formation ISC
+ 3O2
Mekanisme oksidasi lipida adalah sebagai berikut:
Reaksi antioksidan primer dengan lipid dan radikal peroksi yang dirubah menjadi produk konversinya yang lebih stabil dan nonradikal. Antioksidan primer mendonasikan atom hidrogen ke lemak radikal dan menghasilkan turunan lemak dan radikal antioksidan (A*) yang lebih stabil dan mempunyai kemampuan lebih rendah pada proses autooksidasi.
Antioksidan mempunyai afinitas lebih tinggi untuk mendonorkan hidrogen terhadap radikal peroksi dibandingkan lemak. Radikal bebas dan radikal peroksi yang terbentuk selama tahap propagasi pada proses autooksidasi ditangkap oleh antioksidan primer. Antioksidan kemungkinan juga bereaksi langsung dengan radikal lemak. Mekanisme antioksidan (Shahidi dan Wanasundara, 2002) adalah:
ROO* + AH ROOH + A* RO* + AH ROH + A*
R* + AH RH + A*
Hasil radikal antioksidan oleh donasi hidrogen mempunyai reaksi sangat rendah terhadap lemak. Reaksi yang rendah akan mengurangi laju tahap propagasi. Radikal antioksidan yang stabil disebabkan oleh pealokasian kembali elektron yang tidak bisa diperbaiki pada sekitar cincin fenol dengan resonansi yang stabil. Radikal antioksidan mempunyai kemampuan dalam reaksi terminasi dengan peroksi, oksi dan radikal antioksidan yang lainnya. Pembentukan dimerisasi antioksidan yang menonjol dalam lemak dan minyak dan mengindikasikan bahwa kecepatan radikal antioksidan fenol pada reaksi terminasi. Berhentinya efektifitas mekanisme autokatalik ikatan radikal bebas sepanjang keberadaan antioksidan dalam bentuk nonradikal.
Inisiasi : RH R* + H* Propagasi : R* + O2 ROO*
ROO* + RH ROOH + R* Terminasi : ROO* + ROO* ROOR + O2
ROO* + R* ROOR R* + R* RR
Mekanisme berhentinya efektivitas antioksidan (Shahidi dan Wanasundara, 2002) adalah:
ROO* + A* ROOA RO* + A* ROA
A* + A* AA
Ion-ion logam dapat mengkatalis reaksi pembentukan radikal bebas. Ion-ion logam tersebut misalnya Fe, Cu, Mn, Cr, Ni, V, Zn dan Al. Pada proses oksidasi yang dikatalis oleh ion-ion logam melalui 2 mekanisme yaitu reaksi ion-ion logam dengan hidroperoksida atau dengan molekul lipida. Ion-ion logam mengkatalisa proses oksidasi dengan reaksi langsung dengan lipida tidak jenuh dan menurunkan energi aktivisi pada tahap inisiasi (Reische dkk., 2002). Safitriani (2005) meneliti potensi temulawak (Curcuma xanthorrhiza) menunjukkan bahwa selain sebagai antioksidan primer, temulawak menunjukkan fungsi sebagai chelating agent pada ion Fe3+.
II.4. Metode dalam Analisa Antioksidan
Beberapa metode telah dikembangkan untuk mengukur oksidasi lipida pada makanan. Perubahaan kimia, fisika dan sifat-sifat organo dapat diamati selama berlangsungnya proses oksidasi lipida, tetapi belum ada metode standar untuk mendeteksi semua perubahan oksidatif dalam makanan (Shahidi dan Wanasundara, 2002). Aktivitas antioksidan dapat diuji dengan cara menguji stabilitas lipida yang ditambahkan antioksidan dan tidak ditambahkan antioksidan. Beberapa metode pengukuran oksidasi lipida pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Metode DPPH (α, α diphenil β-pikrilhidrazil) (Brand-William dkk., 1995 dalam Safitriani, 2005)
Prinsip pengukuran ativitas antioksidan dengan metode DPPH adalah pengukuran aktivitas antioksidan dalam menetralisir radikal bebas. Larutan DPPH yang berwarna ungu merupakan kumpulan radikal-radikal bebas dan akan diikat ion H dari senyawa antioksidan sehingga intensitas warna ungu akan turun. Penurunan intensitas warna ungu dapat diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 516 nm dan penurunan absorbansi diamati setiap 2 menit sampai absorbansi menunjukkan nilai konstan.
Mekanisme reaksi antioksidan dengan DPPH radikal Shahidi dan Wanasundara, 2002) adalah:
(DPPH)* + HO-R-OH (DPPH):H + HO-R-O* HO-R-O* + (DPPH) (DPPH):H + O=R=O
2. Metode Angka Peroksida (Shahidi dan Wanasundara, 2002)
Untuk mengetahui kemampuan antioksidan menghambat laju reaksi inisiasi pada proses oksidasi lipida digunakan analisis peroksida dengan menggunakan metode uji feritiosianat (FTC). Pengukuran feritiosianat ini dilakukan dengan didasarkan pada terbentuknya peroksida yang merupakan hasil oksidasi asam linoleat. peroksida ini akan mengoksidasi ion fero (Fe2+) menjadi feri (Fe3+), dan kemudian membentuk feritiosianat dan diukur absorbansinya secara kuantitatif dengan panjang gelombang 500 nm. Makin tinggi absorbans menunjukkan makin tingginya jumlah peroksida, yang berarti oksidasi asam linoleat makin tinggi. Reaksi kimia penentuan peroksida dengan metode ferrithiosianat:
ROOH + Fe2+ ROH + Fe3+
Fe3+ + 3NH4SCN Fe(SCN)3 + 3NH4
3. Metode asam thiobarbiturat (TBA= thiobarbituric acid) (Shahidi dan Wanasundara, 2002)
Metode asam thiobarbiturat berdasarkan reaksi antara 1 molekul malonaldehid (MDA) dengan 2 molekul asam thiobarbiturat (TBA). Penentuan aktivitas antioksidan dengan metode asam thiobarbituratdengan cara memanaskan sampel yang sudah ditambahkan TBA pada kondisi asam (pH rendah), dan reaksi antara MDA dan TBA akan menghasilkan warna merah muda yang dapat dibaca pada panjang gelombang 530-532nm.
III. METODA PENELITIAN
III.1. Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan di Laboratorium Analisa Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana pada bulan Mei – Oktober 2007.
III.2. Bahan Baku dan Bahan Kimia
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rimpang jahe Zingiber officinale Roscoe) varietas lokal yang tumbuh di Bali. Umur tanaman rimpang jahe ± 9 bulan.
Rimpang jahe yang digunakan terdiri rimpang induk (empu) dan rimpang anakan (cabang).
Bahan kimia yang digunakan adalah minyak kedelai (asam linoleat), tiobarbituric acid (TBA), buffer fosfat, etanol.
III.3. Alat
Spektrofotometer, vaccum rotary evaporator, sintrifuge, blander dan oven III.4. Perlakuan dan Analisis statistik
Perlakuan terdiri dari dua faktor yaitu:
Faktor 1: Cara pengeringan yaitu pengeringan dengan sinar matahari dan pengeringan dengan oven
Faktor 2: Lama pengeringan: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 dan 75 jam
Setiap percobaan dilakukan pengulangan sebanyak 2 kali. Sehingga seluruh percobaan diperoleh 60 data. Pengeringan dengan sinar matahari dan pengeringan dengan oven (ruang gelap, suhu 45 0C) dilakukan setiap hari dari pukul 9.00 hingga pukul 15.00 WITA (5 jam/hari). Lama pengeringan sesuai dengan perlakuan yang ditentukan. Hasil pada setiap perlakuan disimpan dalam toples warna gelap dan disimpan pada suhu 4 0C selama menunggu proses selanjutnya.
Kerusakan antioksidan bubuk simplesia oleh cahaya dan panas dianalisa menggunakan metode ferry thiosianat (FTC) dan TBA. Data masing-masing perlakuan yang diperoleh dicatat dan dilakukan plot data dalam grafik. Validitas data untuk mengetahui besarnya pengaruh perlakuan terhadap hasil percobaan digunakan analisis regresi yang sesuai (nilai R2 tertinggi) pada plot data dalam grafik
III.5. Prosedur Percobaan
Jahe yang berumur ± 9 bulan dipanen pada sore hari pukul 17.00 WIT. Selanjutnya disimpan ke dalam wadah berwarna hitam dan ditutup rapat.
a. Pembuatan Simplesia jahe dengan metode Afifah (2003) yang dimodifikasi
Rimpang jahe segar dicuci dengan air bersih, kemudian dikupas kulit arinya.
Rimpang yang telah dikupas diiris melintang dengan tebal sekitar 0.5 cm kemudian di blanching dengan uap air mendidih selama 10 menit. Irisan rimpang kemudian dijemur di bawah sinar matahari di atas nampan dari anyaman bambu. Tahap pengeringan dilakukan 2 cara yaitu pengeringan dengan penjemuran dengan sinar matahari dan menggunakan oven.
Cara pertama penjemuran dilakukan selama 5 hari, setiap hari dilakukan penjemuran selama 8 jam. Cara kedua dengan menggunakan pengering oven pada suhu 40
0C selama 40 jam. Rimpang kering yang dihasilkan disebut simplesia. Simplesia selanjutnya dihancurkan dengan blender kemudian diayak dengan ukuran 60 mesh dan diperoleh bubuk simplesia jahe. Diagram alir pembuatan simplesia bubuk jahe pada Gambar III.1.
b. Ekstraksi komponen antioksidan bubuk simplesia jahe
Ekstraksi dilakukan dengan cara diambil sebanyak 50 gr bubuk simplesia jahe ditambah 150 ml etanol konsentrasi 95%, kemudian diaduk menggunakan magnetik stirrer selama 1 jam pada suhu kamar. Selanjutnya disaring dengan kertas saring whatman no.42, sehingga diperoleh filtrat 1. Ampas yang dihasilkan ditambah dengan etanol sebanyak 100 ml, kemudian diaduk menggunakan magnetik stirrer selama 1 jam pada suhu kamar.
Selanjutnya disaring dengan kertas saring whatman no.42, sehingga diperoleh filtrat 2. Filtrat 1 dan filtrat 2 dicampur kemudian dengan rotary evaporator dan kemudian dikeringkan. Ektrat kering tersebut diuji aktivitas antioksidannya. Diagram alir ektraksi komponen antioksidan bubuk simplesia pada gambar III.2.
Gambar III.1. Diagram alir pembuatan bubuk simplesia jahe Penghancuran
Pengayakan (60 mesh)
Bubuk simplesia jahe Rimpang jahe segar
Air mengalir
Kulit ari Air mengalir
Pengupasan
Air + kotoran
Pemotongan (tebal 0,6 cm)
Blanching (10 menit)
Pengeringan
Gambar III.2. Diagram alir ekstraksi komponen antioksidan bubuk simplisea jahe
c. Pengujian aktivitas antioksidan dengan metode TBA (Kikuzaki dan Nakatami, 1993) yang dimodifikasi
Larutan ekstrak jahe dalam 95% dengan konsentrasi 200 ppm (0,02%) kemudian diambil 4 ml dan dimasukkan dalam vial tertutup. Minyak kedelai 2,51% dalam etanol 95%
diambil 4,1 ml dan dicampurkan dengan ekstrak bubuk simplesia jahe dan minyak kedelai dalam vial. Larutan buffer fosfat 0,05 M dengan pH 7 diambil sebanyak 8 ml dan aquades sebanyak 3,9 ml dicampur dengan larutan dalam vial. Vial berisi campuran larutan tersebut diinkubasi dengan dua cara yaitu ditempatkan dalam oven pada suhu 45 0C dalam keadaan
Etanol 95% 150 ml Bubuk simplisia jahe (50 gr)
Filtrat 1
Pengadukan (1jam)
Penyaringan
Pengadukan (1 jam)
Pencampuran
Ampas Etanol 95% 100 ml
Penyaringan Ampas
Filtrat 2
Penguapan
Pegeringan
Ekstrak kering Uji aktivitas antioksidan
gelap selama 8 hari dan dalam ruangan dengan suhu kamar selama 8 hari. Setiap hari dilakukan pengujian aktivitas antioksidan. Sebagai kontrol adalah perlakuan tanpa penambahan ekstrak bubuk simplesia jahe.
Pengujian aktivitas antioksidan metode thiobarbiturit acid (TBA) dengan cara diambil 1 ml larutan sampel yang telah diinkubasi ditambahkan 2 ml asam trikloroasetat 20% dan 2 ml larutan TBA 0,02 M. Campuran didihkan dalam penangas air selama 10 menit, kemudian didinginkan dan disentrifugasi pada 3000 rpm selama 20 menit.
Supernatan diukur pada panjang gelombang 532 nm.
d. Pengujian aktivitas antioksidan dengan metode ferry thiosianat (Kikuzaki dan Nakatami, 1993) yang dimodifikasi
Larutan ekstrak jahe dalam 95% dengan konsentrasi 200 ppm (0,02%) kemudian diambil 4 ml dan dimasukkan dalam vial tertutup. Minyak kedelai 2,51% dalam etanol 95%
diambil 4,1 ml dan dicampurkan dengan ekstrak simplesia jahe dan minyak kedelai dalam vial. Larutan buffer fosfat 0,05 M dengan pH 7 diambil sebanyak 8 ml dan aquades sebanyak 3,9 ml dicampur dengan larutan dalam vial. Vial berisi campuran larutan tersebut diinkubasi dengan ditempatkan dalam oven pada suhu 40 0C dalam keadaan gelap selama 8 hari. Sebagai kontrol adalah perlakuan tanpa penambahan ekstrak bubuk simplesia jahe.
Pengujian aktivitas antioksidan metode angka peroksida (ferri thiosianat) dengan cara diambil 0,1 ml larutan sampel yang telah diinkubasi ditambahkan 9,7 ml etanol 75%
dan 0,1 ml amonium thiosianat 30%. Tiga menit berikutnya ditambah dengan 0,1 ml ferro klorida 0,02 M dalam 3,5% HCl. Absorbansi warna merah ditera pada panjang gelombang 500 nm.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Aktivitas Antioksidan (Uji Ferry Thiosianat) Ekstrak Simplesia Jahe
Pengukuran aktivitas antioksidan yang dilakukan dengan metode FTC bersasarkan terbentuknya peroksida yang merupakan hasil oksidasi asam linoleat dari minyak kedelai.
Peroksida ini akan mengoksidasi ion ferro menjadi ferri, dan kemudian membentuk feritiosianat yang dapat diukur secara kuantitatif pada λ = 500 nm.
Aktivitas antioksidan simplesia jahe dengan metode FTC pada pengeringan menggunakan sinar matahari dapat di lihat pada Gambar IV.1. Aktivitas antioksidan simplesia jahe dengan metode FTC pada pengeringan menggunakan oven ditunjukkan Gambar IV.2. Pengujian aktivitas antioksidan dengan metode FTC menggunakan konsentrasi 200 ppm dan lama inkubasi 8 hari.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Inkubasi (hari)
Absorbansi (500 nm)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 BHT KT
Gambar IV.1. Aktivitas antioksidan (uji FTC) simplesia jahe dengan metode pengering sinar matahari
Aktivitas antioksidan simplesia jahe (metode FTC) dengan menggunakan pengering sinar matahari pada semua variasi lama pengeringan menunjukkan aktivitas antioksidan lebih tinggi dibandingkan kontrol dan lebih rendah dibandingkan dengan aktivitas antioksidan BHT, kecuali pada lama pengeringan 0 jam dan 5 jam mempunyai aktivitas antioksida sama dengan BHT. Kerusakan kandungan senyawa fenol cenderung semakin tinggi dengan meningkatnya lama pengeringan, sehingga kerusakan senyawa fenol mempengaruhi kemampuan aktivitas antioksidan simplesia jahe pada tahap propagasi.
Kerusakan sebagian senyawa polifenol menyebabkan kemampuan bereaksi dengan peroksi radikal juga menurun, hal ini ditunjukkan pada gambar IV.1 adanya kecenderungan
penurunan aktivitas antioksidan simplesia jahe (metode FTC) dengan semakin meningkatnya lama pengeringan.
Aktivitas antioksidan simplesia jahe (metode FTC) dengan menggunakan pengering oven pada semua variasi lama pengeringan menunjukkan aktivitas antioksidan lebih tinggi dibandingkan kontrol dan lebih rendah dibandingkan dengan aktivitas antioksidan BHT, kecuali pada lama pengeringan 0 jam dan 5 jam mempunyai aktivitas antioksida sama dengan BHT. Kerusakan kandungan senyawa fenol cenderung semakin tinggi dengan meningkatnya lama pengeringan, sehingga kerusakan senyawa fenol mempengaruhi kemampuan aktivitas antioksidan simplesia jahe pada tahap propagasi. Kerusakan sebagian senyawa polifenol menyebabkan kemampuan bereaksi dengan peroksi radikal juga menurun, hal ini ditunjukkan pada Gambar IV.2 adanya kecenderungan penurunan aktivitas antioksidan simplesia jahe (metode FTC) dengan semakin meningkatnya lama pengeringan dengan metode pengering oven.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
inkubasi (hari)
Absorbansi (500 nm)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 BHT KT
Gambar IV.2. Aktivitas antioksidan (uji FTC) simplesia jahe dengan metode pengering oven
Penurunan aktivitas antioksidan simplesia jahe pada uji FTC mempunyai pola yang sama antara metode pengeringan menggunakan sinar matahari dan menggunakan oven. Hal ini kemungkinan disebabkan pada kedua metode pengeringan (sinar matahari dan oven), kerusakan senyawa fenol yang aktif pada proses pemutusan rantai (propagasi) pembentukan peroksida tidak mempunyai pengaruh yang berbeda nyata. Pada tahap propagasi ini kemampuan antioksidan simplesia jahe dalam menangkap peroksi radikal menurun dengan kerusakan dan kehilangan senyawa fenol selama pengeringan. Hal ini menyebabkan hidroksi peroksida yang ada dalam minyak kedelai akibat proses oksidasi meningkat berbanding lurus dengan lama inkubasi.
IV.2. Aktivitas Antioksidan (Uji Asam Thiobarbiturat) Eksrak Simplesia Jahe
Pengamatan inkubasi 4 hari pada Tabel IV.1 menunjukkan bahwa persamaan regresi TBA simplesia jahe dengan pengeringan sinar matahari mempunyai kecocokan regresi kuadratik berdasarkan nilai determinasi (R2) tertinggi yaitu 0,9535 dibandingkan regresi linier dan ekponensial. Pengaruh linier (-0,0004) mempunyai pengaruh sama dengan kuadratik (0,0001). Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan lama pengeringan dengan sinar matahari menyebabkan peningkatan absorbansi TBA simplesia jahe. Nilai determinasi 95,35% menunjukkan bahwa 95,35% persamaan regresi kuadratik disebabkan pengaruh perlakuan dan 4,65% dipengaruhi faktor luar.
Persamaan absorbansi TBA simplesia jahe pada pengamatan inkubasi 4 hari dengan pengeringan oven mempunyai kecocokan regresi kuadratik berdasarkan nilai determinasi (R2) yaitu 0,9646 dibandingkan regresi linier dan ekponensial. Persamaan regresi kuadratik menunjukkan bahwa pengaruh linier (0,0016) lebih besar dibandingkan pengaruh kuadratik (-4E-05) (Tabel IV.1). Pengaruh perlakuan lama pengeringan terhadap respon absorbansi TBA simplesia jahe besar yaitu 96,46% dan pengaruh luar cukup kecil yaitu 3,54%.
Tabel IV.1. Persamaan regresi dan determinasi (R2) absorbansi (532) aktivitas antioksidan simplesia jahe (uji TBA) pada beberapa variasi lama pengeringan dengan metode pengering sinar matahari dan oven pada pengamatan inkubasi 4 hari No Tipe
Regresi
Sinar matahari Oven
Persamaan R2 Persamaan R2
1 Linier y = 0,0013x + 0,0055 0,8731 y = 0,0011x + 0,0097 0,9046 2 Kuadratik y = 0,0001x2 - 0,0004x
+ 0,0092 0,9535 y = -4E-05x2 +
0,0016x + 0,0085 0,9646 3 Ekponensial y = 0,0072e0,0954x 0,9264 y = 0,0101e0,0748x 0,8059
Pengamatan inkubasi 8 hari pada Tabel IV.2 menunjukkan bahwa persamaan regresi TBA simplesia jahe dengan pengeringan sinar matahari mempunyai kecocokan regresi kuadratik berdasarkan nilai determinasi (R2) tertinggi yaitu 0,9873 dibandingkan regresi linier dan ekponensial. Pengaruh linier (-0,0004) mempunyai pengaruh sama dengan kuadratik (0,0018). Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan lama pengeringan dengan sinar matahari menyebabkan peningkatan absorbansi TBA simplesia jahe. Nilai determinasi 98,73% menunjukkan bahwa 98,73% persamaan regresi kuadratik disebabkan pengaruh perlakuan dan 1,27% dipengaruhi faktor luar.
Persamaan absorbansi TBA simplesia jahe pada pengamatan inkubasi 8 hari dengan pengeringan oven mempunyai kecocokan regresi kuadratik berdasarkan nilai determinasi (R2) yaitu 0,8859 dibandingkan regresi linier dan ekponensial. Persamaan regresi kuadratik
menunjukkan bahwa pengaruh linier (0,0045) lebih besar dibandingkan pengaruh kuadratik (-0,0001) (Tabel IV.2). Pengaruh perlakuan lama pengeringan terhadap respon absorbansi TBA simplesia jahe besar yaitu 88,59% dan pengaruh luar cukup besar yaitu 11,41%.
Tabel IV.2. Persamaan regresi dan determinasi (R2) absorbansi (532) aktivitas antioksidan simplesia jahe (uji TBA) pada beberapa variasi lama pengeringan dengan metode pengering sinar matahari dan oven pada pengamatan inkubasi 8 hari No Tipe
Regresi
Sinar matahari Oven
Persamaan R2 Persamaan R2
1 Linier y = 0,0029x + 0,0058 0,8649 y = 0,0027x + 0,0195 0,8657 2 Kuadratik y = 0,0004x2 - 0,0018x
+ 0,0159 0,9873 y = -0,0001x2 +
0,0045x + 0,0156 0,8859 3 Ekponensial y = 0,0104e0,1196x 0,9332 y = 0,0201e0,0887x 0,7099
Pengujian antioksidan dengan metode TBA adalah berdasarkan terbentuknya asam melanol dehid (MDA). Reagen TBA akan bereaksi dengan MDA dan membentuk senyawa komplek dengan warna merah muda yang dapat ditera pada λ = 532 nm.
Aktivitas antioksidan simplesia jahe dengan metode TBA pada pengeringan menggunakan sinar matahari dapat di lihat pada Gambar IV.3 Aktivitas antioksidan simplesia jahe dengan metode TBA pada pengeringan menggunakan oven ditunjukkan Gambar IV.4. Pengujian aktivitas antioksidan dengan metode TBA menggunakan konsentrasi 200 ppm dan pengamatan pada lama inkubasi 4 hari dan 8 hari.
Aktivitas antioksidan diuji metode TBA terhadap simplesia jahe dengan menggunakan pengering sinar matahari pada pengamatan inkubasi 4 hari dan 8 hari, semua variasi lama pengeringan menunjukkan aktivitas antioksidan lebih tinggi dibandingkan kontrol. Pengamatan inkubasi 4 hari aktivitas antioksidan simplesia jahe lebih rendah dibandingkan aktivitas antioksidan BHT, kecuali pada lama pengeringan 0 jam, 5 jam dan 10 jam mempunyai aktivitas antioksida sama dengan BHT (Gambar IV.3). Aktivitas antioksidan dengan uji TBA lebih rendah dibandingkan aktivitas BHT, kecuali pada lama pengeringan 0 jam yang mempunyai aktivitas antioksidan lebih tinggi dari aktivitas antioksidan BHT (Gambar IV.3).
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 KT BHT
Lama Pengeringan (Jam)
Absorbansi (532 nm)
H-4 H-8
Gambar IV.3. Aktivitas antioksidan (uji TBA) simplesia jahe dengan metode pengering sinar matahari
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 KT BHT
Lam a Pengeringan (Jam )
Absorbansi (532 nm)
H-4 H-8
Gambar IV.4. Aktivitas antioksidan (uji TBA) simplesia jahe dengan metode pengering oven
Aktivitas antioksidan diuji metode TBA terhadap simplesia jahe dengan menggunakan pengering oven pada pengamatan inkubasi 4 hari dan 8 hari, semua variasi lama pengeringan menunjukkan aktivitas antioksidan lebih tinggi dibandingkan kontrol.
Pengamatan inkubasi 4 hari aktivitas antioksidan simplesia jahe lebih tinggi dibandingkan aktivitas antioksidan BHT, kecuali pada lama pengeringan 40 jam, 45jam dan 50 jam mempunyai aktivitas antioksida lebih rendah (Gambar IV.4). Pengamatan inkubasi 8 hari menunjukkan aktivitas antioksidan dengan uji TBA lebih tinggi dibandingkan kontrol pada semua variasi lama pengeringan. Aktivitas antioksidan dengan uji TBA lebih tinggi dibandingkan aktivitas BHT, kecuali pada lama pengeringan 30 jam sampai 50 jam mempunyai aktivitas antioksidan lebih rendah (Gambar IV.4).
Kerusakan kandungan senyawa fenol cenderung semakin tinggi dengan meningkatnya lama pengeringan. Hal ini adanya kecenderungan penurunan aktivitas antioksidan (metode TBA) dengan semakin meningkatnya lama pengeringan yang ditunjukkan pada penggunaan pengering sinar matahari (Gambar IV.3) dan pengering oven (Gambar IV.4). Penurunan aktivitas antioksidan simplesia jahe dengan menggunakan pengering sinar matahari lebih tinggi dibandingkan pengering matahari. Kerusakan senyawa fenol yang selama menggunakan pengering sinar matahari lebih banyak adalah senyawa fenol yang aktif terhadap penangkap peroksi radikal. Hal ini menyebabkan oksidasi minyak kecepatan reaksi lebih cepat, sehingga asam melanol dehid (MDA) terbentuk lebih banyak. Terbentuknya asam melanol dehid pada reaksi oksidasi yang menyebabkan angka TBA tinggi, hal ini yang menyebabkan aktivitas antioksidan simplesia jahe menggunakan pengering sinar matahari lebih rendah dibandingkan dengan menggunakan pengering oven.
V. KESIMPULAN
a. Kerusakan aktivitas antioksidan akibat cahaya sinar matahari lebih besar dibandingkan dengan menggunakan panas oven.
b. Aktivitas antioksidan ekstrak simplesia jahe pada pengeringan menggunakan oven dengan pemanasan 45 0C selama 15 jam mempunyai aktivitas sama dengan aktivitas antioksidan sintetis BHT pada konsentrasi sama yaitu 200 ppm dengan kadar air 13,38%.
c. Aktivitas antioksidan ekstrak simplesia jahe pada pengeringan sinar matahari selama 5 jam mempunyai aktivitas sama dengan aktivitas antioksidan sintetis BHT pada konsentrasi sama yaitu 200 ppm dengan kadar air 58,4%.
DAFTAR PUSTAKA
Afifah, E.2003. Khasiat dan Manfaat Temulawak Rimpang Penyembuh Aneka Penyakit PT Agromedia Pustaka. Jakarta.
Aruoma, O.I., Spencer, J.P.E, Warren, D., Jenner, P., Butler, J. and Halliwell, B.1997.
Characterization of Food Antioxidants, Illustrated using Commercial Garlic and Ginger Prepation. J. Food Chem. 60 (2):149-156.
Chen, CC., Kuo, M.C., and Ho, CT. 1986. Hight Performance Liquit Cromatograpic Determination of Pungent Gingerol Compounds of Ginger (Zingiber officinale Roscoe). J. Food Sci. 51: 1364-1365.
Fuhrman, C.C., Rosenblat, M, Hayek, T., Colemon, R., and Aviram, M.2000. Ginger Extract Consumption Reduce Plasma Cholesterol, Inhibits LDL Oxidation Apoliprotein E-Deficient Mice. J. Biochem. And Mol. Act. Of Nutr.
Julkunen-Tiitto, R.1985. Phenolic Constutuens in the leaves of Northen Willows: methods for the analysis of Certain Ohenolics. J. Agic. Food. Chem. 33:213-217.
Kumalaningsih, S.2006. Antioksidan Alami. Trubus Agrisarana, Surabaya
Kikuzaki, H. and Nakatami, N.1993. Antioxidant Effects of Some Ginger Constituents. J.
Food science. 58 (6):1407-1410.
Lee, Y.B., Kim, Y.S. and Ashmore, C.R.1986 Antioxidant Property in GingerRhizome and Its Application to Meat Products. J. Food Science. 51(1):20-23.
Masuda, T., and Jitoe, A. 1994. Antioxidative and Antiiflammatory Compounds from Tropical Gingers: Isolation, Structur Determination, and Activities of Cassumunisns A, B, C, New Complex Curcuminoids from Zingiber cassumunar.
J. Agric. Food Chem. 42:1850-1856.
Min, D.B., and Boff, J.M.2002. Chemistry and Reaction of Singlet Oxygen in Foods.
Comprehensive Reviews in Food and Food Safety. (1):58-72.
Nurrahman, Zakaria, F.R., Sajuthi, D., dan Sanjaya.1999. Pengaruh Konsumsi Sari Jahe Terhadap Perlindungan Limfosit Dari Stress Oksidatif pada Mahasiswa Pondik Pesantren Ulil Al Baab. Seminar Nasional Industri Pangan.
Raharjo, S.2004. Kerusakan Oksidatif Pada Makanan. Pusat Studi Pangan & Gizi.
Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Reische, DW., Lilard, D.A. dan Eitenmiller, R.R.2002. Antioxidants. Dalam Akoh, C.C., dan Min, D.B, Food Lipids Chemistry, Nutrition, and Biothechnology. Second Edition, Revised and Expanden. Marcel Dekker, Inc. New York.
Rukamana, R., 2004. Temu-temuan (Apotik Hidup di Pekarangan). Kanisius. Yogyakarta.
Sekiwa, Y., Kubota, K., and Kobayashi, A.2000. Isolation of Novel Glucosides Related to Gingerdiol from Ginger and Their Antioxidative Activities. J. Agric. Food Chem.
48:373-377.
Santosa, H.B.1989. Jahe. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.
Santosa, U., Sukardi dan Anggrahani, S.2000. Pengaruh Pemanasan Terhadap Daya Tangkap Radikal Ekstrak Beberapa Macam Rimpang. Seminar Nasional Industri Pangan.
Shahidi, F., dan wanasundara, U.N.2002.Methods for Measuring Oxidative Rancidity in Fats and Oils. Dalam Akoh, C.C., dan Min, D.B, Food Lipids Chemistry, Nutrition, and Biothechnology. Second Edition, Revised and Expanden. Marcel Dekker, Inc. New York.
Sudarmadji, S., Haryono, B., dan Suhardi.1984. Prosedur Analisa untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty, Yogyakarta.
Tejasari dan Zakaria, F.R.2000. Sifat Fungsional Jahe: Fraksi 1 dan Fraksi 2 Bioaktif Oleorisisn Rimpang Jahe (Zingiber officinale Roscoe) Menurunkan Produk Peroksidasi Lipid Membran Sel Limfosit in Vitro. Seminar Nasional Industri Pangan.
Yun, L.2001. Free Radical Scavenging Properties of Conjugated Linoic Acids. J. of Agric.
and Food Chem. 49:3452-3456.
