PENGARUH KONSENTRASI GULA DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP MINUMAN KOMBUCHA SECANG
(Caeselpinia sappan L.)
SKRIPSI
Oleh:
SANTI PRATAMA
160305006/TEKNOLOGI PANGAN
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2022
PENGARUH KONSENTRASI GULA DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP MINUMAN KOMBUCHA SECANG
(Caeselpinia sappan L.)
SKRIPSI
Oleh:
SANTI PRATAMA
160305006/TEKNOLOGI PANGAN
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2021
Judul Skripsi : Pengaruh Konsentrasi Gula dan Lama Fermentasi Terhadap Minuman Kombucha Secang (Caeselpinia sappan L.)
Nama : Santi Pratama NIM : 160305006
Program Studi: Teknologi Pangan
Disetujui oleh:
Komisi Pembimbing
Tanggal Lulus : 26 November 2021
LEMBAR PERNYATAAN
Saya, Santi Pratama, dengan ini memastikan bahwa semua hal yang ada dalam judul skripsi “Pengaruh konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap minuman kombucha secang (Caeselpinia sappan L.)” adalah benar hasil pemikiran dan karya saya di bawah bimbingan dosen. Skripsi ini menyatakan dengan jelas semua data, informasi dan sumber pustakanya dicantumkan di daftar pustaka yang kebenarannya dapat dipertanggungjawabkan. Skripsi ini belum pernah diterbitkan dalam jurnal ilmiah dan belum pernah digunakan untuk memperoleh gelar sarjana pada universitas lainnya.
Demikian lembar pernyataan ini saya buat secara jelas agar dapat dipergunakan mestinya.
Medan, Juli 2021
(Santi Pratama)
i ABSTRAK
SANTI PRATAMA: Pengaruh konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap minuman kombucha secang (Caeselpinia sappan L.), dibimbing oleh Sentosa Ginting dan Terip Karo-Karo.
Pelaksanaan penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap minuman kombucha secang (Caeselpinia sappan L.). Penelitian menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial yaitu penambahan konsentrasi gula (G = 10% : 20% : 30%) dan lama fermentasi (F = 4 : 7 : 10 : 13 hari). Parameter yang diamati yaitu total asam, total soluble solid, pH, viskositas, nilai warna, hedonik warna, aroma, rasa, viskositas dan penerimaan umum.
Hasil penelitian yang didapat menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi gula memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap total asam, total soluble solid, pH, viskositas, nilai warna, hedonik warna, rasa, viskositas, penerimaan umum dan pengaruh berbeda nyata terhadap hedonik aroma. Lama fermentasi yang dilakukan memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap total asam, total soluble solid, pH, viskositas, nilai warna, hedonik warna, rasa, viskositas, aroma dan penerimaan umum. Interaksi antara penambahan konsentrasi gula dan lama fermentasi memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap total asam, total soluble solid, pH, viskositas, nilai warna, hedonik rasa, penerimaan umum dan pengaruh berbeda nyata terhadap hedonik warna, aroma dan viskositas. Minuman kombucha secang (Caeshalpina sappan L.) dengan mutu terbaik ialah penambahan konsentrasi gula 20% dan lama waktu fermentasi selama 10 hari. Minuman kombucha secang (Caeselpinia sappan L.) dengan karakteristik mutu terbaik dilakukan uji aktivitas antioksidan diperoleh 31,9744 ppm, kadar alkohol diperoleh 0,1967% dan Angka Lempeng Total (ALT) diperoleh 7,6 x 105 CFU/ml.
Kata kunci: Minuman kombucha, Konsentrasi gula, Kulit kayu secang dan Lama fermentasi.
ii ABSTRACT
SANTI PRATAMA: Effect of sugar concentration and fermentation time on
kombucha secang (Caeselpinia sappan L.) drink, supervised by Sentosa Ginting and Terip Karo-Karo.
The implementation of the research intend to determine the effect of sugar concentration and fermentation time on kombucha secang (Caeselpinia sappan L.) drink. This study used a factorial completely randomized design method, namely the addition of sugar concentration (G = 10% : 20% : 30%) and fermentation time (F = 4 : 7 : 10 : 13 days). Parameters observed were total acid, total soluble solid, pH, viscosity, color value, hedonic color, aroma, taste, viscosity and general acceptance.
The results obtained indicated that the addition of sugar concentration had a highly significant effect on the total acid value, total soluble solid, pH, viscosity, color value, hedonic color, taste, viscosity, general acceptance and had a significantly effect on the hedonic value of aroma. The length of fermentation had a very significant effect in the value of total acid, total soluble solid, pH, viscosity, color value, hedonic color, taste, viscosity, aroma and general acceptance. The interaction between the addition of sugar concentration and fermentation time had a highly significant effect on the total acid value, total soluble solid, pH, viscosity, color value, hedonic taste, general acceptance and had significant effect on the hedonic value of color, aroma and viscosity. The best quality of kombucha drink (Caeshalpina sappan L.) was the addition of 20% sugar concentration and 10 days of fermentation time. The kombucha secang (Caeselpinia sappan L.) drink with the best quality characteristics was tested for antioxidant activity (31,9744 ppm) , alcohol content (0,1967%) and total plate count (7,6 x 105 CFU/ml).
Keywords: Kombucha drink, Concentration of sugar, Secang bark and duration of fermentation.
iii
RIWAYAT HIDUP
SANTI PRATAMA, Dilahirkan di Kota Medan Kecamatan Medan Polonia pada hari Jumat tanggal 24 April 1999. Anak sulung dari tiga bersaudara Bapak Sukadi dan Ibu Suriani. Peneliti menuntaskan pendidikan di Sekolah Dasar Tunas Harapan Kecamatan Patumbak Kabupaten Deli Serdang tahun 2010.
Penulis melanjutkan pendidikan di MTSN 1 Negeri Medan tahun 2013 kemudian melanjutkan Sekolah Madrasah Aliyah Negeri 3 Medan tahun 2016. Penulis pada tahun 2016 berhasil diterima Universitas Sumatera Utara Fakultas Pertanian Program Studi Teknologi Pangan melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).
Penulis aktif menjadi asisten Laboratorium Mikrobiologi tahun 2018-2021 saat kuliah serta Pengurus Ikatan Mahasiswa Teknologi Pangan (IMTP) USU tahun 2017-2018. Penulis menyelesaikan Kerja Lapangan pada tanggal 17 Juli sampai dengan 17 Agustus 2019 di PTN 4 Sawit Langkat Kabupaten Langkat, Sumatera Utara.
Penulis menyelesaikan tugas akhir dengan melakukan penelitian yang berjudul “Pengaruh konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap minuman kombucha secang (Caeselpinia sappan L.)”. Penelitian dilaksanakan dari bulan September hingga April 2021 di Laboratorium Program Studi Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas karunia, rahmat dan berkah yang diberikan Allah SWT sehingga penulis mampu menyelesaikan tugas akhir berjudul ”Pengaruh konsentrasi gula dan lama fementasi terhadap minuman kombucha secang (Caeselpinia sappan L.)” sebagai persyaratan untuk mendapatkan gelar sarjana teknologi pangan di Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Penulis pada kesempatan ini, ingin menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu, terutama:
1. Orang tua tercinta bapak Sukadi dan ibu Suriani, yang selalu senantiasa mendoakan dan mendukung kepada penulis baik secara moral maupun materi dan berterima kasih kepada adik Tasya Dewi Ramadani dan Muhammad Nurul Aziz yang selalu memberi semangat dan mendukung penulis.
2. Mimi Nurminah STP, M.Si selaku Ketua Program Studi yang telah memberikan masukan dan saran yang membangun selama penyusunan skripsi.
3. Adrian Hilman STP, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi yang telah memberikan masukan dan saran yang membangun selama penyusunan skripsi.
4. Ir.Sentosa Ginting, MP selalu Ketua Komisi Pembimbing yang telah memberikan bimbingan, masukan, motivasi dan koreksi yang amat membantu selama penelitian dan penyusunan skripsi.
5. Ir. Terip Karo-Karo, M.S selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah memberikan bimbingan, masukan, motivasi dan koreksi yang amat membantu selama penelitian dan penyusunan skripsi.
6. Staf pengajar dan pegawai di Program Studi Teknologi Pangan yang telah memberikan ilmu dan pelajaran kepada penulis.
v
7. Erwin Ramadhan selaku orang terdekat yang memberikan semangat, motivasi kepada penulis, selalu membantu dan menemani dalam situasi sulit, meluangkan waktu dan tenaganya selama ini.
8. Sahabat-sahabat istimewa, Rani Desvita Armi, Rizky Ananda Rini Lubis dan Anggi Friski Siregar yang membantu, menemani masa sulit penulis, meluangkan waktu semasa penelitian dan penyemangat yang tak kenal lelah.
9. Teman-teman penelitian dan asisten laboratorium Mikrobiologi stambuk 2016 (Putri Lorenza Panjaitan, Aisy Sabita Hasibata Intan Fadiah dan Maria Rehulina Saragih) terima kasih atas kerjasama, kenangan, bantuan dan saran yang diberikan oleh asisten laboratorium mikrobiologi stambuk 2015 dan 2017.
10. Sahabat-sahabat tercinta, Eza Feby Grebila Nst. SH, Masita Khairani dan Nurul Zakiyah Nst. S.ST yang selalu membantu, menemani masa sulit penulis dan meluangkan waktu kepada penulis.
11. Teman-Teman ITP 2016, terimaksih untuk sengat dan bantuan yang membuat penulis dapat menyelesaikan skripsi.
Medan, Juli 2021
(Santi Pratama)
vi DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Perumusan Masalah ... 4
Tujuan Penelitian ... 4
Kegunaan Penelitian ... 4 3
Hipotesa Penelitian... 5
TINJAUAN PUSTAKA Kulit Kayu Secang ... 6
Starter Kombucha ... 9
Gula ... 11
Penelitian Sebelumnya ... 12
METODOLOGI Waktu dan Tempat Penelitan ... 16
Bahan Penelitian ... 16
Reagensia ... 16
Alat Penelitian ... 16
Metode Penelitian ... 17
Model Rancangan ... 18
Tahap Penelitian ... 18
Pasasi starter ... 18
Pembuatan sari kayu secang ... 19
Pembuatan minuman kombucha secang ... 19
Pengamatan dan Pengukuran Data ... 20
Uji angka lempeng total (ALT) ... 21
Panjang rata-rata ... 21
Berat rata-rata ... 22
vii
Kadar air ... 22
Nilai warna ... 22
pH ... 23
Total asam ... 24
Aktivitas antioksidan ... 24
Total soluble solid ... 25
Viskositas ... 26
Kadar alkohol ... 26
Uji sensori terhadap warna, aroma, rasa, viskositas dan penerimaan umum (Hedonik) ... 27
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Karakteristik Kimia Bahan Baku ... 32
Pengaruh Konsentrasi Gula Terhadap Parameter Yang Diamati ... 34
Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Parameter Yang Diamati ... 35
Total Asam Pengaruh konsentrasi gula terhadap total asam pada minuman kombucha secang ... 36
Pengaruh lama fermentasi terhadap total asam pada minuman kombucha secang ... 37
Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap total asam pada minuman kombucha secang ... 39
Total Soluble Solid Pengaruh konsentrasi gula terhadap total soluble solid pada minuman kombucha secang ... 40
Pengaruh lama fermentasi terhadap total soluble solid pada minuman kombucha secang ... 42
Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap total soluble solid pada minuman kombucha secang ... 43
pH Pengaruh konsentrasi gula terhadap pH pada minuman kombucha secang ... 45
Pengaruh lama fermentasi terhadap pH pada minuman kombucha secang ... 47
Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap pH pada minuman kombucha secang ... 48
Viskositas Pengaruh konsentrasi gula terhadap viskositas pada minuman kombucha secang ... 50
Pengaruh lama fermentasi terhadap viskositas pada minuman kombucha secang ... 51
Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap viskositas pada minuman kombucha secang ... 53
Nilai Warna Pengaruh konsentrasi gula terhadap nilai warna pada minuman kombucha secang ... 55
Pengaruh lama fermentasi terhadap nilai warna pada minuman kombucha secang ... 56
viii
Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap
nilai warna pada minuman kombucha secang ... 58
Hedonik Warna Pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik warna pada minuman kombucha secang ... 60
Pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik warna pada minuman kombucha secang ... 62
Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap hedonik warna pada minuman kombucha secang ... 63
Hedonik Aroma Pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik aroma pada minuman kombucha secang ... 65
Pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik aroma pada minuman kombucha secang ... 66
Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap hedonik aroma pada minuman kombucha secang ... 68
Hedonik Rasa Pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik rasa pada minuman kombucha secang ... 69
Pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik rasa pada minuman kombucha secang ... 71
Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap hedonik rasa pada minuman kombucha secang ... 73
Hedonik Viskositas Pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik viskositas pada minuman kombucha secang ... 74
Pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik viskositas pada minuman kombucha secang ... 76
Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap hedonik viskositas pada minuman kombucha secang ... 77
Hedonik Penerimaan Umum Pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik penerimaan umum pada minuman kombucha secang ... 79
Pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik penerimaan umum pada minuman kombucha secang ... 80
Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap hedonik penerimaan umum pada minuman kombucha secang... 81
Penentuan Mutu Terbaik Pada Minuman Kombucha Secang... 83
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 86
Saran ... 87
DAFTAR PUSTAKA ... 88
LAMPIRAN ... 96
ix
DAFTAR TABEL
No. Hal
1. Sifat kimia dan fisik brazilin ... 8
2. Kandungan zat gizi pada kombucha dalam 120 ml ... 11
3. Warna ekstrak kayu secang sesuai nilai kadar pH ... 13
4. Skala hedonik warna, aroma, rasa dan penerimaan umum ... 27
5. Skala hedonik viskositas ... 27
6. Analisis bahan baku pada kulit kayu secang ... 32
7. Analisis bahan baku pada sari secang ... 32
8. Pengaruh konsentrasi gula terhadap parameter yang diamati ... 35
9. Pengaruh lama fermentasi terhadap parameter yang diamati... 35
10. Uji LSR pengaruh konsentrasi gula terhadap total asam pada minuman kombucha secang ... 36
11. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap total asam pada minuman kombucha secang ... 37
12. Uji LSR pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap total asam pada minuman kombucha secang ... 39
13. Uji LSR pengaruh konsentrasi gula terhadap total soluble solid pada minuman kombucha secang ... 41
14. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap total soluble solid pada minuman kombucha secang ... 42
15. Uji LSR pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap total soluble solid pada minuman kombucha secang ... 44
16. Uji LSR pengaruh konsentrasi gula terhadap pH pada minuman kombucha secang ... 45
17. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap pH pada minuman kombucha secang ... 47
x
18. Uji LSR pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi
terhadap pH pada minuman kombucha secang ... 49
19. Uji LSR pengaruh konsentrasi gula terhadap viskositas pada
minuman kombucha secang ... 50
20. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap viskositas pada
minuman kombucha secang ... 52 21. Uji LSR pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi
terhadap viskositas pada minuman kombucha secang ... 53 22. Uji LSR pengaruh konsentrasi gula terhadap nilai warna pada
minuman kombucha secang ... 55
23. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap nilai warna pada
minuman kombucha secang ... 57 24. Uji LSR pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi
terhadap nilai warna pada minuman kombucha secang ... 59 25. Uji LSR pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik warna pada
minuman kombucha secang ... 61 26. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik warna pada
minuman kombucha secang ... 62 27. Uji LSR pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi
terhadap hedonik warna pada minuman kombucha secang ... 64 28. Uji LSR pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik aroma pada
minuman kombucha secang ... 65 29. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik aroma pada
minuman kombucha secang ... 67 30. Uji LSR pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi
terhadap hedonik aroma pada minuman kombucha secang ... 68 31. Uji LSR pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik rasa pada
minuman kombucha secang ... 70 32. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik rasa pada
minuman kombucha secang ... 71 33. Uji LSR pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi
terhadap hedonik rasa pada minuman kombucha secang ... 73
xi
34. Uji LSR pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik viskositas
pada minuman kombucha secang ... 75 35. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik viskositas
pada minuman kombucha secang ... 76 36. Uji LSR pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi
terhadap hedonik viskositas pada minuman kombucha secang ... 77 37. Uji LSR pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik penerimaan
umum pada minuman kombucha secang ... 79 38. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik penerimaan
umum pada minuman kombucha secang ... 80 39. Uji LSR pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi
terhadap hedonik penerimaan umum pada minuman kombucha
secang ... 82 40. Uji perlakuan terbaik pada produk G2F3 ... 84
xii
DAFTAR GAMBAR
No. Hal 1. Bagian-bagian tanaman secang a) daun, b) batang, c) bunga, d) buah
dan e) kulit kayu ... 6
2. Senyawa brazilin ... 7
3. Starter kombucha ... 9
4. Struktur molekul sukrosa ... 12
5. Skema pasasi starter kombucha ... 28
6. Skema pembuatan sari kulit kayu secang ... 29
7. Skema pembuatan minuman kombucha secang ... 30
8. Skema pemanenan minuman kombucha secang ... 31
9. Pengaruh konsentrasi gula terhadap total asam pada minuman kombucha secang ... 36
10. Pengaruh lama fermentasi terhadap total asam pada minuman kombucha secang ... 38
11. Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap total asam pada minuman kombucha secang ... 40
12. Pengaruh konsentrasi gula terhadap total soluble solid pada minuman kombucha secang ... 41
13. Pengaruh lama fermentasi terhadap total soluble solid pada minuman kombucha secang ... 43
14. Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap total soluble solid pada minuman kombucha secang ... 45
15. Pengaruh konsentrasi gula terhadap pH pada minuman kombucha secang ... 46
16. Pengaruh lama fermentasi terhadap pH pada minuman kombucha secang ... 48
17. Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap pH pada minuman kombucha secang ... 50
xiii
18. Pengaruh konsentrasi gula terhadap viskositas pada minuman
kombucha secang ... 51 19. Pengaruh lama fermentasi terhadap viskositas pada minuman
kombucha secang ... 52 20. Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap
viskositas pada minuman kombucha secang ... 54 21. Pengaruh konsentrasi gula terhadap nilai warna pada minuman
kombucha secang ... 56
22. Pengaruh lama fermentasi terhadap nilai warna pada minuman
kombucha secang ... 58 23. Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap
nilai warna pada minuman kombucha secang ... 60 24. Pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik warna pada minuman
kombucha secang ... 61 25. Pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik warna pada minuman
kombucha secang ... 63 26. Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap
hedonik warna pada minuman kombucha secang ... 65 27. Pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik aroma pada minuman
kombucha secang ... 66 28. Pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik aroma pada minuman
kombucha secang ... 67 29. Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap
hedonik aroma pada minuman kombucha secang ... 69 30. Pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik rasa pada minuman
kombucha secang ... 71 31. Pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik rasa pada minuman
kombucha secang ... 72 32. Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap
hedonik rasa pada minuman kombucha secang ... 74 33. Pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik viskositas pada
minuman kombucha secang ... 75
xiv
34. Pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik viskositas pada minuman kombucha secang ... 77 35. Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap
hedonik viskositas pada minuman kombucha secang ... 78 36. Pengaruh konsentrasi gula terhadap hedonik penerimaan umum
pada minuman kombucha secang ... 80 37. Pengaruh lama fermentasi terhadap hedonik penerimaan umum
pada minuman kombucha secang ... 81 38. Pengaruh interaksi konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap
hedonik penerimaan umum pada minuman kombucha secang ... 83
xv
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal
1. Tabel konversi berat jenis kadar alkohol ... 96
2. Data pengamatan dan daftar analisis sidik ragam total asam minuman kombucha secang ... 97 3. Data pengamatan dan daftar analisis sidik ragam total soluble solid
minuman kombucha secang... 98 4. Data pengamatan dan daftar analisis sidik ragam pH minuman
kombucha secang ... 99 5. Data pengamatan dan daftar analisis sidik ragam viskositas minuman
kombucha secang ... 100 6. Data pengamatan dan daftar analisis sidik ragam nilai warna
minuman kombucha secang... 101 7. Data pengamatan dan daftar analisis sidik ragam hedonik warna
minuman kombucha secang... 102 8. Data pengamatan dan daftar analisis sidik ragam hedonik aroma
minuman kombucha secang... 103 9. Data pengamatan dan daftar analisis sidik ragam hedonik rasa
minuman kombucha secang... 104 10. Data pengamatan dan daftar analisis sidik ragam hedonik viskositas
minuman kombucha secang... 105 11. Data pengamatan dan daftar analisis sidik ragam hedonik penerimaan
umum minuman kombucha secang ... 106 12. Kurva penentuan nilai IC50 minuman kombucha secang perlakuan
terbaik (Pengaruh konsentrasi gula 20% dan lama fermentasi 10
hari) ... 107 13. Data pengamatan perlakuan terbaik (konsentrasi gula 20% dan lama
fermentasi 10 hari) minuman kombucha secang ... 109 14. Foto produk dengan konsentrasi gula dan lama fermentasi pada
minuman kombucha secang... 110
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Beberapa kalangan kurang memperhatikan asupan nutrisi yang dikonsumsi karena gaya hidup mereka yang mengikuti perkembangan zaman, sehingga lebih memilih makanan dan minuman siap saji yang terlihat enak namun tidak mempertimbangkan efek baik dan buruknya terhadap tubuh (Wiridjati dan Risqiani, 2018). Efek yang timbul akibat salah pemilihan pada makanan atau pun minuman dapat mempengaruhi tingkat asupan energi yang tinggi, sehingga kesalahan tersebut dapat memicu penyakit degeneratif (Kurdanti, dkk., 2015).
Bagi masyarakat menerapkan pola hidup sehat merupakan hal yang penting dengan mengkonsumsi makanan bergizi dan bernutrisi yang seimbang serta mengurangi asupan makanan dan minuman yang mengandung tinggi lemak, gula dan garam (Siahaan, 2017).
Mengkonsumsi minuman kesehatan dapat memberikan dampak positif bagi tubuh (Rifkowaty dan Martanto., 2016). Minuman kesehatan meliputi minuman probiotik yang dapat membantu dalam proses metabolisme tubuh dan dapat memperlancar sistem pencernaan serta dapat menghambat pertumbuhan dalam menangkal perkembangan penyakit. Contoh minuman probiotik ialah kombucha, kefir, yoghurt dan cider (Sampurno, dkk., 2021).
Kombucha adalah minuman tradisional hasil dari simbiosis Acetobacter xylinum dan Sacharomyces cerevisiae yang difermentasi selama 7-14 hari.
Menurut Hassmy, dkk., (2017) fermentasi kombucha yang dilakukan selama 1hari;3hari;5hari;7hari;10hari;15hari menghasilkan pH minuman kombucha yang rendah sehingga timbulnya rasa asam pada minuman kombucha yang menjadi ciri
1
2
khas selain itu lama fermentasi menghasilkan senyawa fenolik yang berasal dari metabolisme mikroba selama fermentasi senyawa fenolik terbentuk akibat adanya proses transformasi metabolik yang menggunakan enzim pada sel tanaman untuk menghasilkan suatu aktivitas biologis tertentu. Tingginya kadar fenolik yang dihasilkan maka semakin kuat aktivitas antioksidannya. Minuman kombucha berasal dari Negara Cina dan India termasuk kawasan Asia timur kemudian menyebar ke benua Amerika yaitu Afrika dan Eropa. Kombucha tersusun membentuk lapisan gelatinoid yang berbentuk bulat, berwarna putih, tekstur kenyal seperti nata serta hidup dalam lingkungan nutrisi manis dan tumbuh terus bila dirawat dengan baik (Jusman, 2009). Menurut penelitian Simanjuntak, (2011) menyatakan bahwa kombucha adalah minuman fermentasi dengan memiliki rasa asam. Asam timbul akibat proses fermentasi yang berlangsung di dalam larutan kombucha. Selama proses fermentasi kultur atau mikroba merombak glukosa menjadi alkohol dan CO2 dengan hasil akhir menimbulkan rasa asam yang memberikan efek karbonasi sehingga terasa segar saat meminum kombucha.
Umumnya minuman kombucha dibuat dengan larutan teh dan gula kemudian difermentasi dengan stater kombucha. Menurut Marwati, dkk., (2013) penambahan konsentrasi gula 10%;20%;30% memiliki nilai penerimaan yang disukai panelis selain itu nilai pH yang dihasilkan tidak terlalu rendah sehingga masih dapat dikonsumsi aman oleh panelis. Perkembangan olahan dalam pembuatan minuman kombucha semakin meningkat yang berguna dalam memberikan variasi minuman kombucha salah satu bahan baku yang digunakan ialah kulit kayu secang.
3
Secang (Caeselpinia sappan L.) tergolong keluarga Caesalpiniaceae.
Tanaman ini mengandung resin, d-alfa phallandren, oscimenen, resorsin, brazilin, dan minyak atsiri (Pertamawati, dkk., 2014). Kulit kayu secang mempunyai manfaat sebagai astrigensia atau pengelat. Kayu secang memiliki kandungan senyawa utama berupa brazilin. Brazilin menghasilkan zat pewarna merah serta memiliki kandungan antioksidan, hepatoprotective (melindungi hati), anti-acne (anti jerawat), anti-photoaging, hypoglycemic (menurunkan kadar lemak), vasorelaxant (merelaksasi pembuluh darah), dan antibakteri, anti-infamasi
(Nirma, dkk., 2015). Secang sendiri mengandung tinggi antioksidan pada ekstrak secang yang telah dikeringkan mengandung IC50 sebesar 15,69 ppm (Utari, dkk., 2017).
Aplikasi penggunaan secang dalam produk minuman seperti wedang secang memiliki khasiat untuk mencegah dan meminimalkan terjadinya penyakit degeneratif berdasarka dari kandungan aktivitas antioksidan dan kemanpuan dalam menurunkan gula darah. Wedang secang memiliki tingkat kalori yang rendah sehingga aman bagi penderita diabetes (Nutrisia, dkk., 2018). Manfaat secang lainnya ialah sebagai campuran minuman tradisional untuk mengobati penyakit seperti sifilis, radang dan batuk berdarah (Sugiyanto, 2013).
Penambahan secang dalam minuman kombucha sebagai minuman kesehatan dan menjadi inovasi minuman fermentasi kekinian yang diharapkan pada hasil akhir memberikan efek baik bagi tubuh. Penggunaan secang biasanya sebagai pewarna dalam produk makanan (Azliani dan Nurhayati, 2018). Namun dengan dilakukan percobaan ini secang memiliki dua fungsi ialah sebagai pewarna dalam minuman dan menjadi minuman sehat kekinian. Penambahan
4
secang dalam minuman kombucha diharap menjadi minuman yang menyehatkan dan minuman dengan mengandung aktivitas antioksidan yang cukup aktif.
Perumusan Masalah
Secang (Caesalpinia sappan L.) tumbuh di daerah tropis dengan wilayah pegunungan, perbukitan atau lereng. Tanaman ini banyak mengandung khasiat bagi tubuh. Penggunaan secang umunya sebagai warna dalam produk makanan, serta sebagai pemberi warna dalam minuman kesehatan seperti minuman Wedang Semanis dan Wedang Kembang Semangkok yang dijual di pasaran dan supermarket.
Kurangnya olahan penggunaan secang dalam produk minuman menimbulkan inovasi baru dengan memanfaatkan secang sebagai minuman fermentasi berupa minuman kombucha kulit kayu secang. Penambahan secang pada minuman kombucha diharapkan dapat menjadi minuman dengan kadar antioksidan yang cukup tinggi dan minuman probiotik yang dapat dimanfaatkan tubuh.
Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi gula dan lama fermentasi yang digunakan terhadap pembuatan minuman kombucha secang.
Kegunaan Penelitian
Penelitian diberguna sebagai sumber informasi dalam pemanfaatan kulit kayu secang serta penambahan secang dalam minuman kombucha dengan mengamati pengaruh konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap mutu minuman kombucha. Sebagai sumber data dalam penyusunan skripsi untuk
5
mendapatkan gelar sarjana teknologi pangan di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis ialah pengaruh konsentrasi gula dan lama fermentasi terhadap interaksi serta sifat kimia dan mutu organoleptik pada minuman kombucha secang.
6
TINJAUAN PUSTAKA
Kulit Kayu Secang
Secang termasuk kelompok tanaman berkayu yang memiliki cabang- cabang ranting, tumbuh rendah di permukaan tanah serta tinggi pohon 4 m hingga 10 m memiliki daun majemuk dengan panjang 25 cm hingga 40 cm dan bunga secang yang berbentuk malai warna kuning. Buah pohon secang tergolong dalam jenis polong yang panjangnya 8 cm hingga 10 cm, lebar 3cm hingga 4 cm, ujung seperti paruh berisi ±4 biji. Biji secang memiliki bentuk bulat memanjang dengan warna kuning kecoklatan dan akar tunggang berwarna cokelat (Sari dan Suhartati.
2016). Adapun gambar tanaman secang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Bagian-bagian tanaman secang, a) daun, b) batang, c) bunga, d) buah dan e) kulit kayu (Sari dan Suhar tati, 2016).
Secang termasuk dalam kelompok tanaman herbal. Bagian-bagian tanaman herbal mengandung senyawa fitokimia yang bersifat aromatik dan memiliki manfaat sebagai penguat cita rasa, meningkatkan penampilan serta pemberi aroma terhadap minuman (Hakim, 2015). Secang tumbuh awal pada
a
c
b d e
6
7
daerah bagian tengah dan selatan India hingga ke Semanajung Malaysia. Secang digunakan masyarakat Indonesia sebagai pengobatan tradisional (Pertamawati, dkk., 2017). Secang memiliki nama lokal yang dikenal di Indonesia, seperti daerah Aceh mengenalnya dengan sebutan seupeng, daerah Gayo dikenal sepang, masyarakat Batak menyebutnya sopang dan masyarakat Sunda menyebutnya secang (Direktorat Obat Asli Indonesia, 2008).
Komponen utama pada kulit kayu secang ialah senyawa brazilin. Brazilin merupakan senyawa dengan rumus molekul C16H14O5 yang mengandung pigmen berwarna merah. Pigmen tersebut memiliki tingkat kestabilan pada pH dimana pada pH 6-7 (tinggi) menghasilkan warna merah keunguan pada pH 2-5 (rendah) menghasilkan warna pada senyawa brazilin menjadi warna kuning (Fardhyanti dan Riski, 2015). Struktur senyawa brazilin pada Gambar 2.
Gambar 2. Struktur kimia senyawa brazilin (Fu, dkk., 2008).
Kulit kayu secang memiliki zar pewarna dan kandungan lain seperti asam galat, sappanin, resorsin, resin dan tanin (Lemmens dan Soetjipto, 1992). Kulit kayu secang yang dikeringkan juga memiliki kandungan tinggi antioksidan dengan nilai IC50 yang berkisar 15,69 ppm (Utari, dkk., 2017). Senyawa antioksidan memiliki fungsi sebagai pencegah terjadinya reaksi oksidasi dengan
8
menghentikan reaksi berantai yang akan menimbulkan senyawa radikal bebas.
Antioksidan diketahui sebagai zat peredam atau pemerangkap (scavenger) radikal bebas dan mampu menetralkan radikal bebas tersebut (Yemirta, 2010).
Adapun sifat kimia dan fisik brazilin pada Tabel 1.
Tabel 1. Sifat kimia dan fisik brazilin
Sifat brazizlin Karakteristik
Titik leleh* 145° C – 149° C
Berat molekul** 286 m/z
Penyerapan maksimum pada Spektrum UV** 292 nm
Spektrum proton aromatic*** 7,15 - 6,50 ppm Spektrum proton karbinolik*** 4,12 - 4,39 ppm
Rapat optic* ±120°C
Suhu peruraian* >130°C
pH* 4,5-5,5
Kelarutan* a) Sukar dalam air dingin
b) Mudah larut dalam air hangat c) Alkohol dan eter
Bau* Aromatik
Warna* kuning – merah
Sumber : *Holinesti(2009), **Nirmal dan Panichayupakaranant(2014), dan ***Nirmal, dkk(2015)
Kulit kayu secang mengandung senyawa bioaktif alami yang berfungsi sebagai obat. Kulit kayu secang yang telah direbus dapat digunakan sebagai pengobatan tekanan darah, kanker, katarak, pencernaan, penyakit jantung, penyakit kuning, gangguan saraf, obesitas, penyakit mata, sakit perut, sifilis dan penyakit pembuluh darah (Nirmal, dkk., 2015).
Aplikasi produk secang dikenal sebagai minuman tradisional. Biasanya dalam pembuatan minuman secang ditambahkan beberapa rempah-rempah untuk menghasilkan minuman yang berfungsi untuk menjaga kesehatan. Dalam pembuatan minuman secang diperlukan sari secang. Sari secang diperoleh dengan merebus kulit kayu dengan air sampai mendidih lalu menyaringnya untuk memisahkan sari dengan ampas (Nirmagustina, dkk., 2011).
9
Selain pemberi warna dalam bahan pangan secang, juga dapat menjadi pengawet alami. Kandungan fenol dan flavonoid yang ada pada secang dapat mencegah pertumbuhan aktivitas bakteri Bacillus cereus dengan memiliki kadar fenol sebasar 590,428 mg/gram mampu menghambat pertumbuhan bakteri (Mondo, dkk., 2017). Menurut Kumala, dkk., (2013) memanaskan kulit kayu secang dengan air hangat dapat mencegah pertumbuhan Salmonella thypii dan Escherichia coli metode in vivo dengan dugaan adanya kandungan senyawa asam galat dan tanin yang berperan dalam proses pencegahan tersebut.
Starter Kombucha
Kombucha adalah minuman tradisional hasil fermentasi antara bakteri dan ragi yang membentuk selaput padat atau disebut pelikel nata. Pelikel nata terbentuk akibat adanya kandungan gula yang dirombak oleh Acetobacter xylinum menjadi polisakarida. Selulosa yang dihasilkan membentuk jalinan serat yang dapat mempermudah aerasi mikroba aerobic pada proses fermentasi (Suhardini dan Zubaidah, 2016). Selah proses fermentasi inokulasi atau starter kombuch dapat digunakan kembali dalam pembuatan kombucha selanjutnya. Penambahan starter dalam pembuatan kombucha tidak kurang dari 10% dari total volume untuk memastikan keamanan dalam produk. Stater kombucha pada Gambar 3.
Gambar 3. Starter kombucha (Ningtyas, 2015).
10
Pengolahan kombucha biasanya menggunakan beberapa jenis teh, salah satunya teh hijau (Anantaboga, 2012). Minuman kombucha ini sudah banyak dikenal sejak zaman dahulu diberbagai negara seperti Cina, Rusia, dan Jerman serta cukup populer di Indonesia (Aryandnyani, 2012). Kombucha memiliki rasa asam. Timbulnya rasa asam pada minuman kombucha dipengaruhi oleh penambahan gula, lama fermentasi dan suhu yang digunakan (Lee, 2014). Proses fermentasi kombucha penambahan gula dan sari menjadi sumber nutrisi yang dimanfaatkan oleh mikroba membentuk alkohol dan CO2. Gas yang dihasilkan akan bereaksi dengan uap air membentuk asam (Malvianie, dkk., 2014).
Pertumbuhan kombucha menggunakan rentang suhu berkisar 23-29ºC dengan pH antara 2,5-4,5. Penggunaan pH asam pada minuman kombucha ialah untuk menghindari kontaminasi kombucha. Nilai pH <2,5 perlu adanya pengenceran sebelum meminum kombucha. Untuk nilai pH >4,5 hal tersebut dapat memicu timbulnya kontaminasi pada kombucha (Mueller, 2014).
hasil akhir fermentasi minuman kombucha yaitu berupa senyawa baru seperti asam organik meliputi asam galat, asam laktat, asam folat, asam amino, zat antioksidan enzim. Asam glukoronat pada fermentasi kombucha sangat penting sebab dapat mendetoksifikasi racun dalam tubuh. Minuman kombucha juga dapat membantu metabolisme tubuh, meningkatkan kerja usus halus, menurunkan kolestrol, sakit kepala, hipertensi dan membantu proses metabolisme yang lambat (Eric dan Jessica, 2013). Minuman kombucha memiliki khasiat sebagai pencegah kanker, daya tahan tubuh dan serangan bakteri, tinggi vitamin C dan tinggi vitamin B (Falahuddin, dkk., 2017). Kandungan nutrisi kombucha dalam 120 ml pada Tabel 2.
11
Tabel 2. Kandungan zat gizi pada minuman kombucha dalam 120 ml
Zat gizi Jumlah
- Karbohidrat 8 g
- Gula 8 g
- Kalori 40 kal
- Vitamin C 0,1152 mg
- Vitamin B2 0,6420 mg
- Vitamin B9 0,6420 mg
Sumber: Novar (1996).
Gula
Gula adalah komiditi hasil pengolahan pertanian berasal dari tanaman tebu. Gula digunakan sebagai pemberi rasa manis pada minuman. Gula menjadi kebutuhan kalori dengan urutan keempat setelah sereal, pengan hewani, serta minyak dan lemak. Proses pembuatan gula pasir menggunakan teknologi pemisahan sukrosa dengan memurnikan pada air tebu. Tingkat kemanisan gula yang dianggap ideal untuk minuman berkisar 9%, namun tingkat kemanisan di ukur berdasarkan tingkat kesukaan panelis terhadap rasa manis pada gula (Kurniawati, 2017).
Penggunaan sukrosa dalam produk sebagai pemberi rasa manis, sukrosa digunakan sebagai penghilangkan rasa pahit dari secang, dengan bahan lainnya dan jumlah yang ditambahkan tergantung pada kesukaan konsumen. Gula memberikan rasa berisi pada minuman sebab gula akan mempengaruhi kekentalan larutan. Menurut Veranika (2007), konsentrasi sukrosa pada minuman ringan susu bekatul maksimal sekitar 8–14%.
Tingginya penambahan gula pada produk maka kandungan total gula dalam produk juga ikut meningkat. Sedangkan lama waktu fermentasi dapat menurunkan kandungan total gula. Total gula yang menurun selama fermentasi
12
disebabkan perubahan gula menjadi alkohol dan asam organik akibat dari mikroba melakukan proses pertumbuhan dan berkembang (Wrasiati, dkk., 2013).
Gula memiliki sifat dehidrasi osmosis dimana pengaruh gula terhadap suatu produk akan mengakibatkan kandungan air pada bahan akan keluar, selain itu penambahan gula juga berpengaruh terhadap nilai warna semakin tinggi gula berpengaruh pada reaksi pencokelatan sehingga nilai warna dapat mengalami penurunan. Reaksi pencokelatan terjadi dipicu dengan adanya pengaruh pemanasan yang dilakukan selama proses pengolahan (Tanjung, dkk., 2018).
Struktur sukrosa pada Gambar 4.
Gambar 4. Struktur molekul sukrosa (Caballero, dkk., 2005)
Penelitian Sebelumnya
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya Rahayu, (2006) menyatakan bahwa fermentasi kombucha kopi menghasilkan asam-asam organik, hal tersebut didukung karena kombucha penghasil senyawa baru yang berasal dari hasil fermentasi. Acetobacter xylinum dan Sacharomyces cerevisiae dapat mengubah gula yang dikandung menjadi asam dan vitamin yang bermanfaat.
Hasil pengamatan menurut Sari, (2014) lama waktu fermentasi, jumlah teh, gula dan starter yang dimasukkan kedalam lingkungan ragi teh memberikan mempengaruhi hasil akhir fermentasi. Hasil fermentasi yang di dapat akan menyebabkan perubahan pada minuman kombucha seperti kadar alkohol, pH dan
13
menurunnya aktivitas antioksidan. Warna ekstrak kayu secang sesuai nilai kadar pH pada Tabel 3.
Tabel 3. Warna pada ekstrak kayu secang sesuai nilai kadar pH
pH ekstrak kulit kayu secang Keterangan warna
2 - 5 Kuning orange
6 - 7 Merah muda
>7 Merah ke unguan
Sumber: Sari dan Suhartati (2016).
Berdasarkan hasil penelitian Sutarmi, (2005) menyatakan bahwa kombucha teh oolong yang telah disimpan pada suhu penyimpanan 3-5oC selama 4 minggu mengandung bakteri asam laktat (BAL) 7,09 log CFU/ml. Namun, pada penyimpanan tersebut tidak memberikan pengaruh terhadap nilai pH, total asam dan TSS. hal tersebut disebabkan penyimpanan pada suhu rendah mencegah pertumbuhan bakteri sehingga menghambat terjadinya perubahan biokimia dan fisiologi pada produk. Serta dengan penggunaan suhu tersebut nilai TSS tidak mengalami pengaruh karena suhu yang digunakan belum mencapai titik beku sehingga tidak merubah zat gizi yang ada.
Menurut Ernawati, (2013) menyatakan bahwa penyimpanan yang dilakukan pada kulit kayu secang dengan penyimpanan suhu ruang dan pendinginan menjadikan serbuk dan larutan kulit kayu secang mengalami perubahan terutama pada senyawa aktivitas antioksidan. Semakin tinggi suhu penyimpanan larutan kulit kayu secang 500C dan serbuk kulit kayu secang 300C serta lama penyimpanan mengakibatkan penurunan kadar fenol pada kulit kayu secang dengan arti aktivitas antioksidan akan ikut turun.
Menurut Farhana, (2015), menyatakan bahwa penyeduhan kayu secang yang baik untuk menghasilkan kandungan brazilin dari ekstrak secang menggunakan metode perebusan pada suhu 70ºC selama 20 menit. Tingginya
14
tingkat pemanasan akan mempengaruhi kandungan senyawa fenolik di dalam kayu secang.
Berdasarakan penelitian Jumara, (2018) menyatakan untuk mendapat larutan secang dilakukan perbandingan antara kulit kayu secang dengan penambahan air sebanyak (1:8; 1:9; 1:10) untuk menentukan ekstrak yang digunakan perlu adanya dilakukan analisis zat warna. Hasil warna yang digunakan adalah ekstrak kulit kayu secang paling pekat.
Menurut penelitian Mawarti, (2013) menyatakan bahwa konsentrasi gula dan starter kombucha pada daun teh mutu terbaik dengan konsentrasi gula 20%
dan starter 20% mempengaruhi nilai pH 2,79, total asam 0,75%, gula reduksi 15,35%, total mikroba 6,80 log CFU/ml dan uji sensori 2,15 dari skala (1-5). Hal tersbut dipilih berdasarkan uji hedonik berupa rasa, warna dan aroma dimana selama proses fermentasi gula sebagai nutrisi pertumbuhan sel dan pembentukan produk asam asetat sehingga hasil metabolisme memberikan pengaruh terhadap parameter yang diamati.
Berdasarkan penelitian Utari, dkk.,(2017) menyatakan bahwa produk antioksidan dari ekstrak secang memperoleh aktivitas antioksidan sebesar 15.69 ppm aktivitas antioksidan tergolong sangat aktif. Proses pengambilan ekstrak dilakukan dengan teknik pengeringan langsung sehingga konsentrasi ekstrak yang didapat lebih pekat. Tingginya total padatan dalam suatu bahan maka aktivitas antioksidan menurun dalam mengikat radikal bebas menjadi sukar sehingga aktivitas antioksidannya mengalami penurunan.
Berdasarkan penelitian Hastuti dan Rustanti, (2014) Menyatakan bahwa menurunnya aktivitas antioksidan dapat terjadi akibat proses pengolahan
15
minuman. Penurunan diakibatkan tingginya suhu dan lamanya perebusan.
Pemanasan dapat meningkatkan oksidasi antioksidan yang terkandung di dalam minuman seperti komponen senyawa fenol yang tidak tahan terhadap panas.
Berdasarkan penelitian Sa’idah dan Lestari, (2020) menyatakan bahwa angka lempeng total pada kombucha dengan pemanasan selama 3 dan 5 menit pada suhu 60⁰C-70⁰C berpengaruh terhadap jumlah koloni bakteri kombucha yang dipanaskan dengan kombucha tanpa pemanasan. Hal tersbut karena Pemanasan dapat mengurangi pembentukan lapisan nata atau biofilm di permukaan larutan kombucha dan menghambat pertumbuhan mikroba selama penyimpanan.
Menurut Marwati, dkk (2013) bahwa fermentasi kombucha merombak glukosa dengan menghasilkan sewaya baru seperti asam,-asam organik, vitamin, dan alkohol yang rendah. Glukosa diubah oleh khamir menjadi etanol dan selulosa oleh Acetobacter xylinum kemudian glukosa yang dihasilkan diubah menjadi glukosa melalui jalur fosfat pentose menjadi asam asetat dan sebagian menjadi asam organik.
16
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Agustus 2020 sampai selesai di Laboratorium Mikrobiologi, Laboratorium Analisis Kimia Bahan Pangan, dan Laboratorium Riset dan Teknologi Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan Penelitian
Bahan-bahan penelitian yang digunakan yaitu kulit kayu secang yang diperoleh dari MSH Fresh Are Us di Jakarta Selatan, starter kombucha yang diperoleh dari Indokombucha di Bandung, air mineral dan gula yang diperoleh dari Metro jalan Dr. Mansyur, Medan.
Reagensia
Reagensia yang digunakan untuk analisa kimia minuman kombucha secang adalah aquadest, NaOH 0,01 N, PCA (Plate count Agar), indikator phenolphthalein 1%, DPPH ( 2,2-diphenil-1-picrylhydarzyl) dan etanol.
Alat Penelitian
Alat-alat penelitian yang digunakan untuk pembuatan minuman kombucha secang yaitu baskom, panci stainless steel, sendok stainless steel, pisau stainless steel, telenan, piring, kompor, timbangan, saringan, sendok pengaduk, gelas ukur,
kain saring, toples kaca, kain serbet dan karet gelang. Alat yang digunakan untuk pengujian mutu minuman kombucha secang adalah timbangan analitik, buret, handrefractometer, pH meter, kamera digital, pipet tetes, gelas ukur, labu ukur, erlenmeyer, beaker glass, cawan petri, kertas saring, magnetic stirrer, mikropipet,
16
17
tip, kapas, corong, inkubator, colony counter, vortex, spatula, spektrofotometer uv-vis, Piknometer, destilat dan aluminium foil.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial yang terdiri dari dua faktor, yaitu:
Faktor I : Pengaruh konsentrasi gula terhadap minuman kombucha secang (G) yang terdiri dari 3 taraf, yaitu:
G1 = 10%
G2 = 20%
G3 = 30%
Faktor II : Perbandingan lama fermentasi terhadap minuman kombucha secang (F) yang terdiri dari 4 taraf, yaitu:
F1 = 4 hari F2 = 7 hari F3 = 10 hari F4 = 13 hari
Banyaknya kombinasi perlakuan atau Treatment combination (Tc) adalah 3 x 4 = 12, maka jumlah ulangan atau (n) minimum adalah sebagai berikut:
Tc (n-1) ≥ 15 12 (n-1) ≥ 15 12 n ≥ 27 n ≥ 2,25
Oleh karena itu untuk mendapatkan akurasi dalam penenlitian dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali sehingga seluruh jumlah sampel adalah 36 sampel.
18
Model Rancangan
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial yang terdiri dari dua faktor (Gaspersz, 1995) dengan model sebagai berikut:
Ŷijk = µ +αi + βj + (αβ) ij + εijk
dimana:
Ŷij : Hasil pengamatan dari faktor G pada taraf ke-i dan faktor F pada taraf ke j dalam ulangan ke-f
µ : Efek nilai tengah
αi : Efek faktor G pada taraf ke-i βj : Efek faktor F pada taraf ke-j
(αβ) ij : Efek interaksi faktor G pada taraf ke-i dan faktor F pada taraf ke-j εij : Efek galat dari faktor G pada taraf ke-i dan faktor F pada taraf ke-j
dalam ulangan ke-f
Apabila diperoleh hasil yang berbeda nyata dan sangat nyata maka dilanjutkan dengan uji Duncan.
Tahap Penelitian Pasasi starter
Prosedur pasasi starter atau peremajaan starter kombucha menurut Ilham, dkk., (2014) ialah air yang telah dipanaskan sebanyak 1000 ml suhu 70 oC selama 20 menit. Ditambahkan gula pasir sebanyak 10% dan teh kantong. Kemudian larutan teh dipindah ke dalam wadah toples kaca lalu didiamkan hingga suhu mencapai 24 oC. Setelah dingin masukkan starter kombucha yang mengandung (bakteri Acetobacter xylinum dan kapang Sacharomyces cerevisiae) dan air starter sebanyak 10% dari jumlah air yang ditambahkan tutup toples kaca dengan kain
19
kasa dan diikat dengan karet gelang. Larutan diinkubasi suhu 25-30oC selama 10 hari sampai terbentuknya koloni baru. Pasasi dilakukan sebanyak 3 kali. Adapun skema pasasi starter dapat dilihat pada Gambar 5.
Pembuatan sari kayu secang
Kulit kayu secang yang telah disortasi kemudian dibersihkan dengan air mengalir. kulit kayu secang sebanyak 100 g dimasukkan ke dalam panci berisi 500 ml air yang telah dipanaskan selama 20 menit dengan suhu 70ºC, diaduk sampai air berubah warna menjadi merah dan kulit kayu secang menjadi layu.
Kemudian disaring kulit kayu secang untuk memisahkan kulit kayu dengan sari secang. Skema sari kulit kayu secang pada Gambar 6.
Pembuatan minuman kombucha secang
Disiapkan peralatan lalu disterilisasi perebusan untuk alat toples kaca, saringan dan sendok untuk peralatan lainnya dicuci dengan bersih dan dikeringkan. Sari secang yang telah dingin disaring hingga banyaknya 500 ml dan ditambahkan gula dengan konsentrasi G1 (10%), G2 (20%), G3 (30%) dari jumlah sari lalu diaduk hingga homogen. Larutan diaduk dan dimasukkan ke dalam toples pastikan suhu larutan 25-35oC. Ditambahkan larutan starter kombucha ke dalam toples kaca sebanyak 10% dari jumlah sari. Dimasukkan starter kombucha kedalam toples kaca kemudian ditutup toples kaca dengan kain saring dan diikat dengan karet gelang. Tutup toples untuk menghindari kotoran dan yang terpenting udara dapat mengalir dengan bebas. Dilakukan proses fermentasi pada kombucha secang selama F1 (4 hari), F2 (7 Hari), F3 (10 hari) dan F4 (13 hari). Skema minuman kombucha secang pada Gambar 8.
20
Setelah proses fermentasi selesai kombucha secang dapat dipanen.
Disaring larutan kombucha secang untuk menghindari dari residu fermentasi.
Dilakukan pemanasan pada kombucha secang dengan suhu 65⁰C selama 15 menit kemudian didinginkan hingga mencapai suhu ruang. Dilakukan analisa dan pengamatan mulai 4 hari-13 hari. Parameter yang diamati adalah total asam, total soluble solid, pH, vikositas, nilai warna, hedonik aroma, hedonik rasa, hedonik
warna, hedonik viskositas, hedonik penerimaan umum dan penentuan perlakuan terbaik dengan menguji aktivitas antioksidan, kadar alkohol dan uji angka lempeng total (ALT). Skema pemanenan kombucha secang pada Gambar 9.
Pengamatan dan Pengukuran Data
Pengamatan dan pengukuran data dilakukan dengan menganalisis parameter berikut:
- Uji angka lempeng total (ALT) (CFU/ml) - Panjang rata-rata (cm)
- Berat rata-rata (g) - Kadar air (%) - Nilai warna (oHue) - pH
- Total asam (%)
- Aktivitas antioksian (IC50)
- Total Soluble Solid (TSS) (°Brix) - Viskositas (Pa.s)
- Kadar alkohol (%)
21
- Uji Sensori terhadap warna, aroma, rasa, viskositas dan penerimaan keseluruhan (Hedonik)
Uji angka lempeng total (ALT)
Angka lempeng total dilakukan dengan metode pour plate (cawan tuang) (Fardiaz, 1992). Preparasi alat berupa menyiapkan NaCl 9 ml dalam tabung reaksi, PCA (Plate count Agar) 22,5 g dalam 1 L aquadest yang dipanaskan dan telah menjadi media tumbuh kemudian dilakukan sterilisasi ±15 menit suhu 121°C. Apabila telah dilakukan preparasi, dilakukan analisis sampel sebanyak 1 ml dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah ditambahkan 9 mL NaCl lalu diencerkan 10-5. Sampel yang telah diencerkan masukkan ke dalam cawan petri kemudian ditambahkan media PCA dan putar cawan petri seperti angka delapan agar media segera mengeras diinkubasi pada suhu 37oC selama 48 jam. Sampel yang diambil dan dihitung pada pengenceran 10-3 sampai 10-5. Rumus total bakteri yaitu:
Total ALT : (1/Faktor pengencer) x Jumlah koloni (CFU/ml)
Panjang rata-rata
Pengujian panjang rata-rata menggunakan jangka sorong dengan tingkat ketelitian 0,05 mm (Ozguven dan V ursavus, 2005). Menurut koyuncu, dkk., (2004) menyatakan dalam pengambilan sampel dilakukan secara acak. Metode pengukuran panjang rata-rata yang dilakukan menggunakan jangka sorong (Sinaga, 2016). Dalam perhitungan berat rata-rata menggunakan rumus:
Panjang yang diperoleh Jumlah sampel yang digunakan Panjang rata-rata (cm):
22
Berat rata-rata
Metode pengukuran berat rata-rata yang dilakukan menggunakan timbangan analitik. Menurut koyuncu, dkk., (2004) menyatakan dalam pengambilan sampel dilakukan secara acak. Dalam perhitungan berat rata-rata menggunakan rumus:
Berat yang diperoleh Jumlah sampel yang digunakan
Kadar air
Metode kadar air menggunakan pengeringan oven (AOAC, 1995). Sampel 10 g ditimbang menggunakan cawan aluminium yang telah dihitung berat cawan kosong. Dioven sampel dengan suhu 100–105 ºC selama 1 jam, selanjutnya dikeluarkan disimpan kedalam desikator ±15 menit, lalu sampel ditimbang. Tahap ini dilakukan hingga diperoleh berat konstan pada sampel. Rumus kadar air dengan rumus :
Berat sampel awal (g) – Berat sampel akhir (g) Berat sampel awal (g)
Nilai warna
Nilai warna yang dilakukan menggunakan teknik penginputan gambar sampel produk dan bahan baku mengacu pada prosedur Simanungkalit dan Simanjutak, (2020); Afshari-Jouybari dan Farahnaky, (2011) telah memodifikasi dengan tahapan berupa pengambilan gambar dengan menggunakan kamera digital Nikon d5500 dengan kecepatan lensa 1/80 dan ISO 100 dikotak kamera digital ukuran 30 x 30 x 30 cm berlatar berwarna putih dilengkapi dengan lampu LED
Berat rata-rata (g) :
Kadar air (%) : x 100%
23
(Light Emitting Diode) sepanjang 28 cm, pengambilan gambar diposisiskan tegak lurus dengan jaraj 25 cm dari sampel. Gambar diambil dengan resolusi minimal 1600 x 1200 pixel dan disimpan dalam format JPEG. Hasil potret diolah dengan menggunakan aplikasi photoshop CS6 dengan model warna L*a*b*. Notasi a*
menyatakan warna kromatik campuran merah-hijau angka dari 0-100 untuk warna merah dan 0-80 untuk warna hijau. Notasi b* menyatakan warna kromatik campuran biru-kuning angka dari 0-70 untuk warna kuning dan angka 0-80 untuk warna biru. Notasi L* menyatakan ketajaman warna. Adapun rumus oHue sebagai berikut:
oHue = tan b/a. Dengan warna yang diperoleh pada produk yaitu:
18o-54o warna produk menjadi red (R)
54o-90o warna produk menjadi yellow red (YR) 90o-126o warna produk menjadi yellow (Y)
126o-162o warna produk menjadi yellow green (YG) 162o-198o warna produk menjadi green (G)
198o-234o warna produk menjadi blue green (BG) 234o-270o warna produk menjadi blue (B)
270o-306o warna produk menjadi blue purple (BP) 306o-342o warna produk menjadi purple (P)
342o-18o warana produk menjadi red purple (RP)
pH
Kalibrasi pH terlebih dahulu dengan larutan buffer 4 dan 7. Dicelupkan elektroda ke dalam lautan sampel, diatur pengukur pH-nya sampai diperoleh nilai kemudian di hitung (Apriyantono, dkk., 1989).
24
Total asam
Sampel dilakukan penimbangan sejumlah 10 g dengan beaker glass seteleh itu tambahkan aquadest sebanyak 10 ml dihomogenkan. Disaring sampel dengan kertas saring lalu diletakkan dalam labu ukur dan ditambah aquadest sebanyak 100 ml hingga tera dan warna sampel bening. Kemudian diambil filtrat larutan sebanyak 10 ml dimasukkan ke erlenmeyer tambahkan phenophtalein 1%
2-3 tetes dihomogenkan. Sampel dilaukan titrasi menggunakan NaOH 0,01N sampai menunjukkan warna merah lembayung (Ranganna, 1977).
FP = Faktor Pengencer
Asam Dominan = Asam Galat (C7H6O5 ), BM = 170
Aktivitas antioksidan
Aktivitas antioksidan diukur menggunakan metode DPPH (Prakash, dkk., 2001). Pengujian dilakukan beberapa tahap yaitu tahap pertama preparasi larutan DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil) sebesar 4,7 mg lalu larutin dengan etanol hingga tera 100 ml dalam labu ukur dan diinkubasi pada keadaan gelap ± 20 menit.
Tahapan kedua, preparasi larutan kontrol menggunakan cara yaitu menambahan larutan 1,5 ml etanol (pa) pada 1,5 ml larutan DPPH dalam tabung reaksi. Kemudian larutan kontrol dibaca absorbansinya menggunakan gelombang 510-525 nm.
Tahapan ketiga, preparasi larutan bahan dibuat menggunkan cara ditimbang bahan sebanyak 100 mg, lalu dilarutin dalam 100 ml etanol (pa).
Total Asam = ml NaOH x N NaOH x BM asam dominan x FP berat contoh (g) x 1000 x valensi asam
x 100%
25
Larutan bahan diambil sebanyak 15,6 μL, 31,2 μL, 62,5 μL, 125 μL, 250 μL dan 500 μL Tahap keempat analisis aktivitas antioksidan dengan larutan sampel dicampurkan 1 ml larutan DPPH dan etanol sampai batas tera 5 ml kemudian lalu diinkubasi salama 30 menit dengan suhu 27ºC persentase inkubasi dihitung dengan menggunakan perhitungan nilai konsentrasi efektif atau IC50
menggunakan rumus sebagai berikut:
Ac – A Ac
Keterangan :
Ac = Absorbansi kontrol A = Absorbansi sampel
Pengamatan yang diperoleh senyawa aktivitas antioksidan sangat kuat jika nilai IC50 <50 sangat kuat, kuat (50-100), sedang (100-150), dan lemah (151-200).
Semakin rendah nilai IC50 maka tinggi aktivitas antioksidan (Badarinath, dkk.,2010).
Total Soluble Solid
Ditimbang sampel 5 g dengan beaker glass ditambahkan aquadest sebanyak 20 ml dihomogenkan. Diambil 1 tetes larutan dan diteteskan di handrefractometer kemudian dibaca skalanya. Dihitung skala refraktometer yang
diperoleh dengan faktor pengencer (FP) (AOAC, 1995). Total padatan terlarut dalam sampel dapat dihitung dengan rumus berikut:
TSS (°Brix) = skala refraktometer x FP Keterangan:
FP = Faktor Pengencer
% Antioksidan = x 100 %
26
Vikositas
Vikositas dihitung dengan menggunakan metode bola jatuh (Soebyato, dkk., 2016). Prinsip yang diterapkan pada metode bola jatuh ialah dengan menghitung kecepatan bola jatuh ke dalam larutan sampel. Diukur berat dan diameter bola. Siapkan bahan 50 ml di dalam gelas ukur 50 ml dijatuhkan bola dalam larutan sampel lalu dilakukan pencatatan waktu hingga bola jatuh ke dasar.
Rumus hitung nilai viskositas:
Viskositas = 2r2 x t x g x (ρ bola – ρ bahan) 9 x S
Keterangan: r = Jari-jari bola (m) t = Waktu bola jatuh (s) S = Jarak bola jatuh (m) ρ = Massa jenis (kg/m3)
g = Percepatan gravitasi bumi (m/s2)
Kadar alkohol
Analisis kadar alkohol ditentukan dengan metode SNI 01-4019-1996 (1996). Ditimbang sampel sebanyak 100 ml dalam labu suling dan ditambahkan aquadest 50 ml kemudian didestilasi. Hasil destilasi ditimbang berat hasil
destilaksi dan dihitung. Piknometer didinginkan kemudian ditimbang.
Kadar alkohol % = (Pikno + alkohol) – Pikno kosong (Pikno akuades) - pikno kosong
x 100 %
27
Uji sensori terhadap warna, aroma, rasa, viskositas dan penerimaan umum (Hedonik)
Analisis sensori yang dilakukan pada panelis menggunakan uji rating hedonik (Setyaningsih, dkk., 2010). Analisis ini menggnakan jasa panelis tidak terlatih berjumlah 80 orang, yang merupakan masyarakat Medan Kota Sumatera Utara. analisis menggunakan penilaian pada atribut warna, aroma, rasa, viskositas dan penerimaan umum terhadap minuman kombucha secang. Skala nilai pada analisis ini adalah skala kategori tujuh poin pada Tabel 4 dan Tabel 5.
Tabel 4. Skala hedonik warna, aroma, rasa, dan penerimaan umum
Skala Numerik Keterangan
7 Sangat suka
6 Suka
5 Agak suka
4 Netral
3 Agak tidak suka
2 Tidak suka
1 Sangat tidak suka
Tabel 5. Skala hedonik viskositas
Skala Numerik Keterangan
7 Sangat cair
6 Cair
5 Agak cair
4 Kental
3 Agak tidak kental
2 Tidak kental
1 Sangat kental
28
Gambar 5. Skema pasasi starter kombucha.
Ditambahkan gula pasir sebanyak 10% dari jumlah air, lalu aduk hingga homogen
Dipanaskan kulit kayu secang dengan suhu 70 oC selama 20 menit
starter Air 1 liter
Dipindahkan pada toples kaca lalu didinginkan larutan hingga suhu mencapai 24 oC
Ditambahkan starter kombucha ke dalam toples serta air starter kombucha sebanyak 10 % dari jumlah air
Diinkubasi minuman kombucha pada suhu 25-30 oC selama 10 hari sampai terbentuk koloni baru
Analisis:
- Uji angka lempeng total
29
Gambar 6. Skema pembuatan sari kulit kayu secang.
Disortir dan dibersihkan dengan air mengalir kulit kayu secang
500 ml air telah dipanaskan suhu 70ºC selama 20 menit lalu tambahkan kulit kayu secang sebanyak 100 g dan dihomogenkan warna menjadi
merah
Disaring untuk memisahkan kulit kayu secang dengan sarinya
Kulit kayu secang
Sari secang
Analisis:
- Uji panjang rata-rata - Uji berat rata-rata - Kadar air
- Uji nilai warna
Analisis:
- Uji pH
- Uji Total asam - Aktivitas antioksidan - Uji nilai warna
30
Gambar 7. Skema pembuatan minuman kombucha secang.
Dicampuran sari secang dengan larutan gula dan diaduk hingga homogen
Dimasukkan ke dalam toples kaca
Ditambahkan cuka kombucha secang 10%
dari minuman kombucha secang
Dimasukkan starter kombucha (Scobay) ke dalam tolpes kaca lalu ditutup bibir toples dengan kain saring dan dibalut dengan karet gelang dan tutup kembali dengan
tutup toples kaca (tidak rapat)
Diinkubasi dengan suhu 25-30oC dan hindari paparan sinar UV langsung pada
minuman kombucha secang
gula (%) G1 = 10%
G2 = 20%
G3 = 30%
Lama waktu fermentasi
kombucha secang F1 = 4 hari
F2 = 7 hari F3 = 10 hari F4 = 13 Lama waktu fermentasi minuman
kombucha secang F1 = 4 hari
F2 = 7 hari F3 = 10 hari F4 = 14 hari 3 hari
31
Gambar 8. Skema pemanenan minuman kombucha secang.
Diambil larutan kombucha secang yang telah difermentasi
Disaring air kombucha secang dan dipanaskan dengan suhu 65 selama 15 menit
Minuman kombucha secang
Minuman kombucha secang terbaik
Analisis:
- Uji pH
- Uji Total asam - Uji Total
padatan terlarut (TSS)
- Uji viskositas - Uji nilai warna - Uji sensori
(warna, aroma, rasa, viskositas dan penerimaan keseluruhan waktu fermentasi minuman
kombucha secang F1 = 4 hari
F2 = 7 hari F3 = 10 hari F4 = 14 hari 3 hari Analisis:
- Uji aktivitas antioksidan - Uji kadar alkohol - Uji Angka
lempeng total (ALT)
