Verifikasi HASIL DAN PEMBAHASAN. Kondisi Ekstraksi Bahan Baku Penyusun Minuman Fungsional

Transkripsi

1 21 Verifikasi Design Expert 7 akan memberikan solusi kombinasi formula dan kondisi proses yang optimum, selanjutnya dilakukan pembuatan formula dengan kondisi proses sesuai dengan yang disarankan. Hal ini dilakukan untuk memperoleh nilai aktual setiap respon dari kombinasi formula dan kondisi proses yang disarankan. Pengujian yang dilakukan untuk melihat kesesuaian respon aktual dan prediksi nilai respon yang didapatkan disebut verifikasi. Uji yang dilakukan dalam tahapan verifikasi adalah uji aktivitas antioksidan, aktivitas antihiperglikemik, analisis warna (nilai L dan Hue), uji rating hedonik terhadap tiga atribut sampel (warna, aroma, rasa, dan keseluruhan) dengan 70 panelis tidak terlatih. HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Ekstraksi Bahan Baku Penyusun Minuman Fungsional Proses ekstraksi bahan baku penyusun minuman fungsional dilakukan secara terpisah, mengingat setiap bahan baku memiliki karakteristik yang khas. Kondisi ekstraksi setiap bahan baku telah dilakukan oleh Herold (2007), namun belum didapatkan kestabilan mutu dan rendemen ekstrak. Oleh karena itu, modifikasi kondisi ekstraksi dilakukan oleh Mardhiyyah (2012). Modifikasi kondisi ekstraksi dilakukan pada daun kumis kucing, secang, jahe gajah, dan temulawak. Pada penelitian ini, kondisi ekstraksi daun kumis kucing (Lampiran 1), kayu secang (Lampiran 3), jahe gajah (Lampiran 2), dan temulawak (Lampiran 4) didasarkan pada hasil penelitian Mardhiyyah (2012). Kondisi ekstraksi jeruk lemon didasarkan pada hasil penelitian (Herold 2007), jeruk purut (Kordial 2009), dan jeruk nipis (Affandi 2011). Modifikasi kondisi ekstraksi daun kumis kucing dan kayu secang yang dilakukan oleh Mardhiyyah (2012) telah dilakukan pada skala pilot plant. Penetapan kondisi ekstraksi didasarkan pada respon yang dianggap penting yaitu, aktivitas antioksidan dan total fenol. Mengingat daun kumis kucing dan kayu secang merupakan bahan penyusun minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing, sehingga aktivitas antioksidan dan total fenol bahan baku merupakan salah satu parameter yang penting. Penetapan kondisi ekstraksi yang dilakukan belum dibuktikan pada tahap verifikasi, sehingga untuk memastikan kestabilan mutu dan rendemen ekstrak perlu dilakukan proses verifikasi terlebih dahulu. Tahap verifikasi ini bertujuan untuk melakukan pembuktian terhadap prediksi dari nilai respon solusi kondisi optimum yang telah ditetapkan oleh Mardhiyyah (2012) pada penelitian sebelumnya. Berdasarkan hasil penelitian Mardhiyyah (2012) kondisi optimum ekstraksi daun kumis kucing dan kayu secang yang tepat yaitu pada suhu 80 0 C selama 30 menit, kondisi ekstraksi inilah yang akan diverifikasi. Hasil verifikasi dan prediksi kondisi ekstraksi daun kumis kucing dan kayu secang dapat dilihat pada Tabel 4. Hasil verifikasi menunjukkan kondisi ekstraksi daun kumis kucing selama 30 menit didapatkan aktivitas antioksidan dan total fenol sebesar 2840 ppm

2 AEAC dan ppm GAE. Ekstraksi kayu secang dengan lama ekstraksi 30 menit didapatkan hasil verifikasi aktivitas antioksidan dan total fenol sebesar 1692 ppm AEAC dan ppm GAE. Seluruh respon yang didapatkan saat verifikasi memenuhi persyaratan rentang 100% PI Low dan 100% PI High. Terpenuhinya persyaratan tersebut menunjukkan bahwa terjadi kesesuaian antara prediksi dengan hasil verifikasi, sehingga kondisi ekstraksi yang telah ditetapkan dapat digunakan. Lama ekstraksi kumis kucing dan kayu kecang secang selama 30 menit pada suhu 80 0 C, terbukti dapat meningkatkan aktivitas antioksidan dan total fenol. Apabila dibandingkan dengan kondisi ekstraksi yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya, yaitu Indariani (2011) maka aktivitas antioksidan dan total fenol yang didapatkan meningkat secara signifikan. Indariani (2011) melakukan ekstraksi daun kumis kucing dan kayu secang selama 15 menit pada suhu 80 0 C, didapatkan antioksidan daun kumis kucing dan kayu secang sebesar ppm AEAC dan ppm AEAC. Sedangkan total fenol daun kumis kucing dan kayu secang sebesar ppm GAE/g dan ppm GAE/g. Tabel 4 Hasil prediksi dan verifikasi kondisi optimum ekstaksi daun kumis kucing dan kayu secang Sampel Respon Prediksi* Verifikasi 100% PI Low* 100% PI High* Daun kumis Antioksidan kucing Total fenol Kayu secang Antioksidan Total fenol Keterangan*: data didapatkan dari hasil optimasi yang dilakukan oleh Mardhiyyah (2012) Perbedaan tersebut menunjukkan bahwa lama ekstraksi berpengaruh terhadap komponen fitokimia yang terekstrak. Menurut Michiels et al. (2012) terdapat beberapa parameter yang penting untuk diperhatikan pada saat melakukan ekstraksi bioaktif, yaitu pelarut yang digunakan, suhu dan waktu ekstraksi. Waktu ekstraksi memiliki peranan penting dikarenakan kecukupan waktu kontak antara pelarut dengan matrik bahan akan menentukan banyaknya komponen bioaktif yang dapat terekstrak. Modifikasi kondisi ekstraksi jahe gajah dan temulawak yang dilakukan Mardhiyyah (2012) terletak pada penghilangan tahap perebusan jahe gajah dan temulawak. Jahe gajah diekstraksi pada kondisi setelah dilakukan penyiraman air mendidih (suhu ± 95 0 C) selama 5 menit kemudian diparut. Temulawak dilakukan proses pemarutan pada kondisi segar. Modifikasi proses ekstraksi tersebut menghasilkan rendemen ekstrak yang lebih tinggi dibandingkan dengan kondisi ekstraksi Herold (2007). Rendemen ekstak jahe gajah dan temulawak dapat dilihat pada Tabel 5. 22

3 Karakterisasi Ekstrak Bahan Baku Penyusun Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing Karakterisasi ekstrak bahan baku penyusun minuman fungsional bertujuan untuk mengetahui aktivitas antioksidan dan total fenol setiap bahan baku. Sehingga diharapkan minuman fungsional yang didapatkan memiliki kualitas yang optimal. Selain itu, rendemen ekstrak juga merupakan parameter yang dikarakterisasi, mengingat rendemen ekstrak sangat penting untuk menentukan kebutuhan bahan saat pembuatan minuman fungsional. Karakteristik aktivitas antioksidan, total fenol, dan rendemen ekstrak dapat dilihat pada Tabel 5. Pada Tabel 5, ekstrak kayu secang memiliki kadar antioksidan tertinggi yaitu sebesar 3306 ppm AEAC. Sedangkan kadar total fenol tertinggi terdapat pada ekstrak temulawak, sebesar ppm GAE. Berdasarkan karakteristik tersebut dapat dikatakan bahwa aktivitas antioksidan tidak berbanding lurus dengan kadar total fenol ekstrak. Terdapat beberapa pendapat mengenai korelasi antara aktivitas antioksidan dengan total fenol. Menurut Sun et al. (2002) terdapat korelasi antara total fenol dengan aktivitas antioksidan, korelasi antara keduanya ditunjukkan dengan nilai R 2 sebesar 0,9788 dengan p<0.01. Hal tersebut juga ditegaskan oleh Pourmorad et al.(2006) dan Menichini et al (2011) bahwa terdapat korelasi positif antara total fenol dengan aktivitas antioksidan. Tabel 5 Karakteristik ekstrak bahan baku minuman fungsional Jenis ekstrak Aktivitas Antioksidan (ppm AEAC) Total Fenol (ppm GAE) 23 Rendemen Ekstrak (%) Daun kumis kucing 3090± ±2,100 30±1.8 Kayu secang 3306± ± 0, ±1.72 Temulawak ±1, ± 2,100 41,5±1.32 Jahe gajah ±1, ±0, ±1.50 Jeruk purut 909.5±0, ±0, ±1.12 Jeruk nipis 915.5±1, ±0, ±0.40 Jeruk lemon 538± ±0 38.1±0.35 Pendapat yang berbeda disampaikan oleh Hinneburg et al. (2006) bahwa tidak ada korelasi antara total fenol dengan aktivitas antioksidan pada beberapa tanaman herbal yang ditelitinya. Hal tersebut dimungkinkan karena perbedaan varietas tanaman herbal yang diteliti ataupun perbedaan metode uji yang dilakukan pada referensi yang diacu. Perbedaan Kondisi Skala Laboratorium dengan Skala Pilot Plant Perbedaan kondisi antara skala laboratorium dengan skala pilot plant terletak pada volume produksi dan peralatan yang digunakan. volume produksi maksimal minuman fungsional pada skala laboratorium sebesar 500ml, sedangkan pada skala pilot plant akan diperbesar sampai 20 kali lipat yaitu sebesar 10L. Volume perbesaran pilot plant dapat berbeda-beda pada setiap penelitian,

4 tergantung karakteristik produk dan kapasitas peralatan yang digunakan. menurut Sa`id (1987), perbesaran 20 kali lipat telah dapat dikatakan sebagai pilot plant, kapasitas pilot plant dapat berkisar pada 10 sampai 400 kali lipat, bahkan lebih dari 400 kali lipat tergantung pada kebutuhan. Peralatan pada skala laboratorium juga masih menggunakan peralatan yang sangat sederhana dengan kapasitas kecil seperti beaker glass, pipet mohr, rotary vacuum evaporator, saringan manual, ataupun parutan manual. Pada skala pilot plant peralatan yang digunakan sudah selangkah lebih baik, artinya peralatan yang digunakan memiliki kapasitas yang lebih besar dan cara pengoperasiaanya tidak sepenuhnya dilakukan secara manual. Peralatan yang digunakan pada skala pilot plant yaitu vacuum evaporator skala 30L, tangki pencampur kapasitas 20L, ataupun tangki untuk pasteurisasi skala 20L. Perbedaan kondisi yang mencolok antara skala laboratorium dengan skala pilot plant adalah proses pemarutan jahe dan temulawak. pemarutan jahe dan temulawak pada skala laboratorium dilakukan secara manual menggunakan tenaga manusia, sedangkan pada skala pilot plant dilakukan menggunakan mesin pemarut otomatis kapasitas 3kg/jam. Gambar 3 menunjukkan ilustrasi mengenai perbedaan kondisi tersebut. 24 (a) Gambar 5. Perbedaan pemarut yang digunakan pada skala laboratorium dan skala pilot plant. (a) pemarut skala laboratorium, (b) pemarut skala pilot plant. Perbedaan kondisi yang terjadi pada skala laboratorium dengan skala pilot plant, seringkali mengakibatkan terjadinya ketidakstabilan mutu. Oleh karen itu, diperlukan beberapa penyesuain kondisi proses pembuatan minuman fungsional pada skala pilot plant. Penetapan paramater kritis merupakan salah satu solusi yang dapat dilakan untuk mendapatkan karakteristik produk minuman fungsional yang optimal pada skala pilot plant. (b)

5 25 Penetapan Batas atas dan Bawah serta Kombinasi Perlakuan Penetapan batas atas dan bawah untuk setiap variabel bebas penting untuk dilakukan, dikarenakan nilai ini akan digunakan untuk menentukan banyaknya perlakuan beserta kombinasi setiap perlakuan yang akan dilakukan oleh program Design Expert 7. Penetapan batas atas dan bawah dilakukan pada penelitian pendahuluan dengan cara mengkombinasikan nilai minimum ataupun nilai maksimum setiap variabel yang didasarkan pada penelitian Febriani (2012). Febriani (2012) melakukan proses optimasi terhadap tiga komponen jeruk pada skala laboratorium, dengan kisaran nilai konsentrasi yang berbeda untuk setiap jenis jeruk. Konsentrasi jeruk nipis berkisar pada x-x i %, jeruk purut y-y i %, dan jeruk lemon z-z i %, sedangkan suhu air yang ditambahkan tidak ditetapkan sebagai variabel bebas. Berdasarkan kisaran konsentrasi tersebut maka dilakukan trial error terhadap dua perlakukan yaitu minimum dan maksimum. Kombinasi perlakuan minimum yaitu konsentrasi jeruk nipis x%, jeruk purut y%, jeruk lemon z%, dan suhu air yang ditambahkan D 0 C. Kombinasi perlakuan maksimum yaitu konsentrasi jeruk nipis x%, jeruk purut y%, jeruk lemon z%, dan suhu air yang ditambahkan D 0 C. Minuman fungsional yang didapatkan berdasarkan dua kombinasi tersebut, dilakukan pengujian organoleptik yang dilakukan oleh peneliti, peneliti terdahulu minuman fungsional, dan dosen pembimbing. Pengujian yang dilakukan pada uji trial error ini hanya sebatas pada pengujian organoleptik. Hal tersebut didasarkan klaim minuman ini merupakan minuman fungsional, yang artinya dapat diminum dalam diet sehari-hari selayaknya bahan makanan lainnya. sehingga dapat dikatakan bahwa penerimaan konsumen dari sisi cita rasa merupakan hal yang sangat penting. Hasil pengujian menetapkan bahwa minuman fungsional dengan kombinasi maksimum lebih disukai dibandingkan kombinasi minimum. Minuman fungsional kombinasi maksimum memiliki cita rasa yang lebih dominan rasa jeruk, bahkan kesan ataupun cita rasa jamu minuman fungsional dapat tertutupi, sedangkan pada kombinasi minimum rasa minuman fungsional cenderung hambar. Oleh karena itu, disepakati untuk meningkatkan kisaran konsentrasi jeruk nipis dan jeruk lemon, yaitu konsentrasi jeruk nipis x-x i %, jeruk lemon z-z i %. Hal tersebut dilakukan agar kisaran nilai serta titik-titik yang diteliti merupakan daerah yang tepat untuk mendapatkan kondisi optimum. Setelah didapatkan batas atas dan bawah setiap variabel, selanjutnya nilai tersebut dimasukkan ke dalam program Design Expert 7 untuk dilakukan perhitungan banyaknya perlakukan dan kombinasi setiap perlakuan. Nilai yang dimasukkan untuk setiap variabel yaitu, konsentrasi jeruk nipis x-x i %, jeruk purut y-y i %, jeruk lemon z-z i %, suhu air yang ditambahkan D-D 0 i C. Rancangan percobaan hasil olahan program Design Expert 7 dapat dilihat pada Tabel 6. Banyaknya perlakuan yang akan dilakukan pada penelitian utama sebanyak 28 perlakuan dengan kombinasi nilai variabel yang berbeda untuk setiap perlakuan. Pada penelitian utama akan diproduksi minuman fungsional sebanyak 10L untuk setiap perlakuan.

6 Tabel 6 Rancangan percobaan hasil olahan program Design Expert 7 Perlakuan Suhu air ( 0 C) Jeruk Purut (%) Jeruk Nipis (%) Jeruk lemon (%) 1 * * * * 2 * * * * 3 * * * * 4 * * * * 5 * * * * 6 * * * * 7 * * * * 8 * * * * 9 * * * * 10 * * * * 11 * * * * 12 * * * * 13 * * * * 14 * * * * 15 * * * * 16 * * * * 17 * * * * 18 * * * * 19 * * * * 20 * * * * 21 * * * * 22 * * * * 23 * * * * 24 * * * * 25 * * * * 26 * * * * 27 * * * * 28 * * * * *Keterangan: data disamarkan 26 Hasil Pengukuran dan Analisis Respon Optimasi Pembuatan Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing Skala Pilot Plant Hasil pengukuran respon pada pembuatan minuman fungsional skala pilot plant ditampilkan pada Tabel 7. Seluruh respon dari setiap perlakuan dimasukkan pada program Design Expert 7. Respon yang dimasukkan kemudian dianalisis menggunakan program Design Expert 7. Pada tahap awal analisis, program akan menentukan model yang tepat pada setiap respon. Model yang didapatkan merupakan model yang menunjukkan hubungan antara masing-masing respon dengan faktor penelitian. Program akan memberikan pilihan jenis model polinomial yang menggambarkan hubungan tersebut berupa model mean, linear, quadratic, cubic, atau special cubic. Seluruh model polinomial dari masingmasing respon digunakan dalam penentuan optimasi pembuatan minuman fungsional skala pilot plant. Program akan memberikan rekomendasi model polinomial yang menggambarkan hubungan tersebut berdasarkan signifikansi model. Model yang baik digambarkan dalam nilai p pada uji sequential model sum of squares dan nilai F pada uji ANOVA dari model, kedekatan nilai perkiraan koefisien regresi hasil penelitian aktual (R 2 ) dan prediksi dari model (pred-r 2 ), nilai adequate

7 precission lebih dari 4, serta tidak ditemukannya lack of fit dari model yang dihasilkan. Selain parameter tersebut, analisis lebih lanjut dapat dilakukan terhadap plot kenormalan dari data yang dihasilkan (normal plot residual) serta prediksi dari model dibandingkan dengan data aktual hasil penelitian (predicted vs actual). Model yang baik akan memberikan kenormalan data yang linear dan mendekati garis kenormalan serta memiliki nilai aktual mendekati garis yang menunjukkan prediksi dari model. 27 Analisis Signifikansi ANOVA Respon Optimasi Pembuatan Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing Skala Pilot Plant Hasil uji ANOVA dan model matematika untuk masing-masing respon optimasi pembuatan minuman fungsional skala pilot plant ditunjukkan pada Tabel 7. Salah satu syarat model untuk dapat digunakan dalam proses optimasi adalah hasil uji signifikansi model dinyatakan signifikan dan hasil uji lack of fit dinyatakan tidak signifikan. Uji signifikansi model respon fisik (L dan Hue), respon organoleptik (warna, rasa, aroma, dan keseluruhan) dan respon kimia (aktivitas antioksidan dan total fenol) memberikan hasil signifikan yaitu memiliki nilai p<0.05. Hasil uji lack of fit (ketidaktepatan model) seluruh model tersebut memberikan hasil tidak signifikan yaitu memiliki nilai p>0.05, sehingga dapat diartikan model tepat. Terpenuhinya persyaratan tersebut menunjukkan bahwa model yang dihasilkan oleh program dapat memperkirakan hubungan antar variabel bebas dengan respon penelitian. Persyaratan lain yang harus terpenuhi adalah adequate precision model lebih dari 4 dan nilai adjusted-r 2 berada pada kisaran ± 0.20 dengan nilai predicted-r 2. Nilai adjusted-r 2 dari model respon fisik (L dan Hue), respon organoleptik (warna, rasa, aroma, dan keseluruhan) dan respon kimia (aktivitas antioksidan) berada pada kisaran ± Pada analisis total fenol nilai predicted- R 2 -nya tidak didapatkan, hanya didapatkan keterangan N/A (Not Available). Analisis Respon Warna Secara Fisik pada Minuman Fungsional Hasil Produksi Skala Pilot Plant Analisis warna minuman fungsional hasil yang diproduksi pada skala pilot plant dilakukan dengan melakukan analisis L, a, b CIE dari sampel menggunakan chromameter serta menghitung Hue dari sampel tersebut. Nilai L menunjukkan kecerahan dari minuman fungsional dimana nilai 0 berarti hitam dan nilai 100 berarti putih. Nilai a menggambarkan warna kromatik campuran merah-hijau dimana nilai +a (positif) menggambarkan warna merah sedangkan nilai a (negatif) menggambarkan warna hijau. Sementara nilai b menggambarkan warna kromatik campuran dari biru-kuning dimana nilai b (negatif) menggambarkan warna biru sementara nilai +b (positif) menggambarkan warna kuning. Nilai Hue menggambarkan kisaran warna sampel berdasarkan perbandingan nilai a dan nilai b. Nilai Hue sendiri dapat dihitung menggunakan rumus Hue = tan -1 b a.

8 28 Tabel 7 Hasil pengukuran respon pembuatan minuman fungsional skala pilot plant Suhu Jeruk Jeruk Jeruk L Hue warna rasa aroma Keseluruhan Antioksidan Total Fenol ( 0 C) Nipis (%) Purut (%) Lemon(%) (ppm AEAC) ppm GAE * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

9 29 Tabel 8 Hasil uji ANOVA seluruh respon pembuatan minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing skala pilot plant Respon Penelitian L Model Matematika Parameter Signifikansi Model (p< 0,05) Lack of fit (p>0,05) Adj R 2 model Pred R 2 Model Standar Deviasi 60.85A B C AB AC BC Hue D D Warna D D Rasa 4.30A B C AB AC AD BC BD CD ABD ACD BCD Aroma 4.66A B C AB AC AD BC BD CD ABD ACD Keseluruhan A B C AD CD AD CD Aktivitas antioksidan A B C AD CD AD CD Total fenol A B C AB AC AD BC BD CD ABC ABD N/A ACD BCD AD BD CD ABCD ABD ACD BCD ABCD 2 Rataan

10 30 Analisis Respon Nilai L Analisis respon L yang menunjukkan tingkat kecerahan warna minuman fungsional, nilai L yang didapatkan berkisar antara sampai Nilai L terendah sebesar 51.16, terdapat pada kombinasi perlakuan suhu air D 0 C, konsentrasi jeruk nipis x%, jeruk purut y%, dan jeruk lemon z%. Sedangkan nilai tertinggi sebesar 66.92, terdapat pada kombinasi perlakuan suhu air D 0 C, konsentrasi jeruk nipis x%, jeruk purut y%, dan jeruk lemon z%. Berdasarkan analisis permodelan yang dilakukan program, maka untuk nilai L didapatkan model quadratic untuk variabel formula dan mean untuk variabel proses. Adapun persamaan respon nilai L yaitu: L = 60.85A B C AB 17.07AC BC Keterangan: A = Konsentrasi jeruk nipis B = Konsentrasi jeruk purut C = Konsentrasi jeruk lemon D = Suhu air yang ditambahkan Persamaan tersebut menunjukkan, bahwa yang berperan terhadap tingkat kecerahan minuman fungsional adalah konsentrasi jeruk nipis, jeruk purut, jeruk lemon, dan interaksi ketiganya. Peningkatan nilai L sangat dipengaruhi oleh penambahan konsentrasi ekstrak jeruk purut dan jeruk nipis. Berdasarkan persamaan tersebut dapat dikatakan bahwa minuman fungsional dengan konsentrasi jeruk purut yang tinggi maka tingkat kecerahannya juga akan semakin tinggi. Kondisi ini dimungkinkan karena jeruk purut dan jeruk nipis berinteraksi dalam menentukan tingkat keasaman minuman fungsional, dengan tingkat keasamaan yang lebih tinggi daripada jeruk lemon. Tingkat keasaaman berkaitan dengan tingkat kecerahan, dikarenakan pada suasana asam maka ekstrak secang akan berwarna kuning cerah. Mengingat ekstrak secang yang awalnya berwarna merah pada suasana basa akan berubah warna menjadi kuning pada suasasa asam. Ekstrak kayu secang juga dapat digunakan sebgai indikator asam basa, karena pada suasana asam brazilin berwarna kuning dan berwarna merah pada suasana basa. Selain itu terbentuknya warna kuning cerah juga didukung oleh warna ekstrak temulawak yang juga berwarna kuning. Gambar 4 merupakan grafik hubungan kombinasi variabel perlakuan pada penentuan respon nilai L. Pada Gambar 3 terlihat bahwa suhu air yang ditambahkan saat pemasakan tidak berpengaruh terhadap nilai L dan semakin tinggi konsentrasi jeruk purut ataupun jeruk nipis maka nilai L juga semakin besar, atau dapat dikatakan nilai kecerahannya semakin tinggi.

11 L 31 Design-Expert Software L X1 = A: jeruk nipis X2 = B: jeruk purut X3 = D: suhu air Actual Component C: jeruk lemon = D: suhu air A: jeruk nipis B: jeruk purut Gambar 4. Grafik 3 dimensi hubungan konsentrasi jeruk nipis, jeruk purut dan suhu air pada konsentrasi jeruk lemon 1% terhadap nilai L minuman fungsional. Analisis Respon Nilai Hue Analisis respon nilai Hue menunjukkan kisaran warna sampel yang didapatkan dari hasil perhitungan nilai a dan nilai b. Nilai Hue minuman fungsional berkisar antara sampai 89.96, maka dapat dikatakan warna minuman ini adalah kuning kemerahan. Mengingat nilai Hue 54 sampai 90 dikategorikan sebagai warna yellow red (yr). Nilai Hue terendah sebesar 79.67, terdapat pada kombinasi perlakuan suhu air D 0 C, konsentrasi jeruk nipis x%, jeruk purut y%, dan jeruk lemon z%. Sedangkan nilai tertinggi sebesar 89.96, terdapat pada kombinasi perlakuan suhu air D 0 C, konsentrasi jeruk nipis x%, jeruk purut y%, dan jeruk lemon z%. Berdasarkan analisis permodelan yang dilakukan program, maka untuk nilai Hue didapatkan model quadratic untuk variabel proses dan mean untuk variabel formula. Adapun persamaan model untuk respon nilai Hue yaitu: Hue = D 3.54D 2 Keterangan: D = Suhu air yang ditambahkan Persamaan yang didapatkan menunjukkan bahwa respon nilai Hue hanya dipengaruhi oleh suhu air, oleh karena itu suhu air mempunyai model quadratic. Model quadratic menunjukkan nilai Hue akan naik secara logaritmik, kemudian pada titik tertentu akan turun. Berdasarkan Gambar 5 terlihat nilai Hue mulai naik pada suhu air D 0 C, mencapai puncak pada suhu D 0 C kemudian mengalami penurunan. Besarnya suhu air yang ditambahkan, secara tidak langsung akan berpengaruh terhadap waktu pemasakan minuman. Semakin tinggi suhu air, maka waktu pemasakan juga akan semakin singkat. Pada suhu air sebesar D 0 C, akan terjadi penurunan suhu akibat proses kesetimbangan menjadi D 0 C saat ditambahkan bahan baku penyusun minuman fungsional. Lama waktu pemanasan

12 Hue untuk mencapai suhu 80 0 C, yaitu berkisar pada a menit. Adanya perbedaaan suhu air dan suhu bahan baku penyusun minuman fungsional, serta lamanya waktu pemasakan inilah yang berpengaruh terhadap nilai Hue. Menurut Cortez et al. (2006), jus jeruk yang mengalami pasteurisasi akan mengalami peningkatan nilai b dan menurunkan nilai a, hal ini akan mengakibatkan meningkatnya nilai Hue. Pada Gambar 5 dapat dilihat grafik kombinasi perlakuan terhadap respon nilai Hue. Gambar 5 menunjukkan bahwa variabel kombinasi formula tidak berpengaruh terhadap nilai Hue. Variabel proses merupakan variabel yang berpengaruh terhadap nilai Hue. Gambar grafik yang melengkung menunjukkan adanya pengaruh secara quadratic. Perbedaan warna grafik, memberikan gambaran bahwa respon nilai Hue tertinggi terletak pada grafik warna merah. 32 Design-Expert Software Hue X1 = A: jeruk nipis X2 = B: jeruk purut X3 = D: suhu air Actual Component C: jeruk lemon = D: suhu air A: jeruk nipis B: jeruk purut Gambar 5. Grafik 3 dimensi hubungan konsentrasi jeruk nipis, jeruk purut dan suhu air pada konsentrasi jeruk lemon 1% terhadap nilai Hue minuman fungsional Analisis Respon Organoleptik pada Minuman Fungsional Hasil Produksi Skala Pilot Plant Konsep pangan fungsional, berbeda dengan obat ataupun supplement, yaitu mampu memberikan nilai fungsionalitas bagi tubuh namun tetap memiliki karakteristik sensori yang mampu diterima konsumen. Pangan fungsional diharapkan dapat dikonsumsi sebagai bagian dari menu makan sehari-hari. Oleh karena itu, selain sisi fungsionalitasnya diperhatikan, penerimaan konsumen dari sisi organoleptik juga perlu diperhatikan. Analisis organoleptik didasarkan kesukaan panelis terhadap karakteristik sensori berupa warna, rasa, aroma,dan penerimaan secara keseluruhan. Analisis Respon Warna Kesukaan panelis terhadap karakteristik warna minuman fungsional bervariasi dari 4 (netral) sampai 6 (suka) pada skala kesukaan 7. Berdasarkan analisis yang dilakukan oleh program untuk respon warna secara organoleptik

13 warna didapatkan model quadratic untuk variabel proses dan mean untuk variabel formula. Adapun persamaan model untuk respon warna yaitu: Warna = D D 2 Keterangan: D = Suhu air yang ditambahkan Berdasarkan persamaan tersebut dapat dikatakan bahwa yang mempengaruhi penerimaan respon warna secara organoleptik adalah suhu air. Pada Gambar 6 dapat terlihat bahwa semakin tinggi suhu air, maka warna grafik semakin merah yang menunjukkan respon warna semakin tinggi. Secara tidak langsung terdapat hubungan antara penggunaan ekstrak jeruk pada minuman fungsional dengan suhu air, meskipun konsentrasi jeruk tidak berpengaruh. Menurut Cortez et al. (2006) pada saat jus jeruk mengalami pasteurisasi maka akan terjadi peningkatan nilai Hue yang menjadikan warna produk lebih menuju arah kuning daripada merah. Selain itu nilai L juga akan lebih meningkat akibat berkurangnya efek cloudy. Kemungkinan warna kuning cerah inilah yang disukai oleh konsumen. Selain penggunaan ekstrak jeruk, juga terdapat komponen ekstrak bahan baku yang juga mendukung terbentuknya warna kuning, yaitu ekstrak temulawak dan ekstrak secang. 33 Design-Expert Software warna 6 4 X1 = A: jeruk nipis X2 = B: jeruk purut X3 = D: suhu air Actual Component C: jeruk lemon = D: suhu air A: jeruk nipis B: jeruk purut Gambar 6. Grafik 3 dimensi hubungan konsentrasi jeruk nipis, jeruk purut dan suhu air pada konsentrasi jeruk lemon 1% terhadap respon warna secara organoleptik pada minuman fungsional Analisis Respon Rasa Kesukaan panelis terhadap karakteristik rasa minuman fungsional bervariasi dari 3 (agak tidak suka) sampai 6 (suka) pada skala kesukaan 7. Berdasarkan analisis yang dilakukan oleh program untuk respon rasa secara organoleptik didapatkan model linear untuk variabel proses dan quadratic untuk variabel formula. Ilustrasi model tersebut dapat dilihat pada Gambar 6 grafik yang menunjukkan warna merah menandakan penerimaan rasa oleh konsumen yang semakin meningkat. Adapun persamaan model untuk respon rasa yaitu:

14 rasa = 4.30A B C 9.13AB AC AD 10.12BC BD 3.70CD 49.13ABD ACD 37.19BCD Keterangan: A = Konsentrasi jeruk nipis B = Konsentrasi jeruk purut C = Konsentrasi jeruk lemon D = Suhu air yang ditambahkan Konsentrasi jeruk dan interaksi konsentrasi jeruk dengan suhu air terlihat memegang peranan penting terhadap respon rasa. Hal ini sudah sewajarnya terjadi, mengingat rasa akhir minuman fungsional ini lebih ke arah rasa jeruk. Rasa minuman fungsional dominan rasa asam jeruk, meskipun masih ada rasa pahit yang dimungkinkan juga berasal dari komponen jeruk. Rasa pahit dari bahan baku yang lain, seperti ekstrak temulawak dan jahe, tertutupi oleh rasa jeruk. Selain itu juga dimungkinkan terjadi efek supresi atau masking akibat penambahan flavor enhancer. Penambahan flavor enhancer pada suatu produk dapat berfungsi untuk meningkatkan rasa yang disukai dan menekan rasa pahit. Rasa asam dan pahit yang berasal dari jeruk dikarenakan adanya komponen naringenin dan limonin. Menurut Ladaniya (2008) naringin memberikan rasa asam pada jeruk, naringenin dan limonin berasa pahit, sedangkan hesperidin tidak memberikan rasa. Keberadaan komponen tersebut juga tergantung tingkat kematangan buah, semakin matang buah tersebut maka kandungan gulanya meningkat yang diikuti penurunan kandungan asam dan limonin. Tentunya jumlahnya juga tergantung jenis jeruk, pada jeruk asam maka penurunan kandungan asam tidak sedrastis pada jeruk manis. Proses ekstraksi sari jeruk juga mempengaruhi, berdasarkan penelitian Marin et al. (2002) proses ekstraksi manual akan menurunkan kandungan asam askorbat dibandingkan proses in line design ataupun penghancuran yang dikombinasi dengan pengepresan. Proses ekstraksi sari jeruk pada penelitian dilakukan secara semi manual terhadap ketiga jenis jeruk, dimungkinkan terjadi beberapa perubahan seperti penurunan asam askorbat serta terjadinya pembentukan rasa pahit. Mengingat adanya waktu tunggu setelah sari jeruk didapatkan dengan proses pembuatan minuman fungsional. Rasa pahit dari sari jeruk meningkat setelah didiamkan selama beberapa jam ataupun setelah proses pemanasan. Setelah ekstraksi pada kondisi asam maka pembentukan kompenen pahit yaitu limonin semakin intensif. Komponen pahit monolactone berubah menjadi dilactone yang pahit yaitu limonin (Ladaniya, 2008). 34

15 rasa 35 Design-Expert Software rasa 6 3 rasa = 3 Std # 17 Run # 1 X1 = A: jeruk nipis = 2 X2 = B: jeruk purut = 2 X3 = D: suhu air = Actual Component C: jeruk lemon = D: suhu air A: jeruk nipis B: jeruk purut 3 1 Gambar 7. Grafik 3 dimensi hubungan konsentrasi jeruk nipis, jeruk purut dan suhu air pada konsentrasi jeruk lemon 1% terhadap respon rasa secara organoleptik pada minuman fungsional Analisis Respon Aroma Kesukaan panelis terhadap karakteristik aroma minuman fungsional bervariasi dari 4 (netral) sampai 6 (suka) pada skala kesukaan 7. Berdasarkan analisis yang dilakukan oleh program untuk respon aroma secara organoleptik didapatkan model mean untuk variabel proses dan cubic untuk variabel formula. Grafik ilustrasi dari respon aroma dapat dilihat pada Gambar 7 Adapun persamaan model untuk respon aroma yaitu: aroma = 4.66A B C 25.42AB 5.18AC AD 36.06BC BD 4.12CD 11.29ABD ACD Keterangan: A = Konsentrasi jeruk nipis B = Konsentrasi jeruk purut C = Konsentrasi jeruk lemon D = Suhu air yang ditambahkan Berdasarkan persamaan yang didapatkan, respon aroma dipengaruhi oleh konsentrasi jeruk dan interaksi antara konsentrasi jeruk dan suhu air. Aroma akhir dari minuman fungsional adalah jeruk, sedangkan aroma dari ekstrak lainnya tertutupi oleh aroma jeruk. Aroma jeruk didominasi oleh komponen monoterpene hidrokarbon (-)-limonene (d-limonene) sebanyak % dan oxygenated terpenes sebanyak 5% (Ladaniya 2008). Sementara, suhu air berpengaruh terhadap degradasi aroma minuman fungsional, menurut Syarif dan Halid (1993) menyatakan suhu merupakan faktor yang berpengaruh dalam pertahanan aroma produk.

16 aroma 36 Design-Expert Software aroma 6 4 X1 = A: jeruk nipis X2 = B: jeruk purut X3 = D: suhu air Actual Component C: jeruk lemon = D: suhu air A: jeruk nipis B: jeruk purut Gambar 8. Grafik 3 dimensi hubungan konsentrasi jeruk nipis, jeruk purut dan suhu air pada konsentrasi jeruk lemon 1% terhadap respon aroma secara organoleptik pada minuman fungsional Analisis Respon Penerimaan secara Keseluruhan Kesukaan panelis terhadap karakteristik keseluruhan minuman fungsional bervariasi dari 3 (agak tidak suka) sampai 6 (suka) pada skala kesukaan 7. Berdasarkan analisis yang dilakukan oleh program untuk respon keseluruhan secara organoleptik didapatkan model modified untuk variabel proses dan modified untuk variabel formula. Model modified didapatkan apabila model yang disarankan program, seperti mean, linear, quadratic, cubic, maupun special cubic belum mampu memberikan hasil yang sesuai harapan. Kondisi yang dimaksudkan yaitu, model yang didapatkan tidak signifikan, lack of fit signifikan, ataupun adjusted R 2 bernilai negatif. Modifikasi model dapat dilakukan, dengan cara mengeliminasi interaksi yang dimungkinkan tidak berpengaruh secara backward, forward, ataupun stepwise. Adapun persamaan model untuk respon penerimaan secara keseluruhan yaitu: Penerimaan keseluruhan = 4.66A B C 25.42AB 5.18AC AD 36.06BC BD 4.12CD 11.29ABD ACD Keterangan: A = Konsentrasi jeruk nipis B = Konsentrasi jeruk purut C = Konsentrasi jeruk lemon D = Suhu air yang ditambahkan Penerimaan secara keseluruhan pada penelitian ini didominasi oleh penerimaan konsumen terhadap rasa, warna, dan aroma suatu produk secara utuh. Sehingga interaksi antara variabel sangatlah berpengaruh. Pada Gambar 8 terlihat pada suhu yang semakin tinggi penerimaan konsumen juga semakin tinggi, hal tersebut ditunjukkan dengan warna grafik yang cenderung merah. Selain itu pada konsentrasi jeruk juga terjadi kondisi yang sama.

17 overall 37 Design-Expert Software overall 6 3 X1 = A: jeruk nipis X2 = B: jeruk purut X3 = D: suhu air Actual Component C: jeruk lemon = D: suhu air A: jeruk nipis B: jeruk purut Gambar 9. Grafik 3 dimensi hubungan konsentrasi jeruk nipis, jeruk purut dan suhu air pada konsentrasi jeruk lemon 1% terhadap respon keseluruhan secara organoleptik pada minuman fungsional Analisis Respon Komponen Bioaktif pada Minuman Fungsional Hasil Produksi Skala Pilot Plant Suatu produk pangan dikatakan memiliki nilai fungsional apabila mampu memberikan efek fungsional bagi tubuh konsumen yang mengkonsumsinya. Efek fungsional suatu bahan pangan identik dengan komponen fitokimia yang terkandung didalamnya. Pada minuman fungsional ini diharapkan terjadi sinergisme aktivitas antioksidan dari beberapa ekstrak herbal dan rempah-rempah yang digunakan. Selain itu juga memiliki aktivitas antihiperglikemik yang tinggi, yang ditunjukkan dengan tingginya total fenol pada minuman fungsional. Oleh karena itu, respon aktivitas antioksidan dan total fenol merupakan salah satu respon yang penting untuk dianalisis pada penelitian ini. Analisis Respon Aktivitas Antioksidan Aktivitas antioksidan yang terukur pada minuman fungsional hasil produksi skala pilot plant bervariasi antara 510 sampai 801 ppm AEAC. Aktivitas antioksidan tertinggi sebesar 801 ppm AEAC, didapatkan pada kombinasi perlakuan konsentrasi jeruk nipis x%, jeruk purut y%, jeruk lemon z%, dan suhu air sebesar D 0 C. Aktivitas antioksidan terendah sebesar 510 ppm AEAC, didapatkan pada kombinasi perlakuan konsentrasi jeruk nipis x%, jeruk purut y%, jeruk lemon z%, dan suhu air sebesar D 0 C. Pengukuran aktivitas antioksidan diukur dengan metode penangkapan radikal bebas stabil DPPH. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) adalah suatu radikal bebas stabil yang dapat bereaksi dengan radikal lain membentuk suatu senyawa yang stabil. Selain itu DPPH juga dapat bereaksi dengan atom hidrogen

18 (berasal dari suatu antioksidan) membentuk DPPH tereduksi (DPP Hidrazin) yang stabil (Molyneux 2004). Prinsip pengukurannya menggunakan prinsip spektrofotometri, senyawa DPPH (dalam metanol) berwarna ungu tua (deep violet) terdeteksi pada panjang gelombang sinar tampak sekitar 517 nm. Menurut Molyneux (2004), suatu senyawa dapat dikatakan memiliki aktivitas antioksidan apabila senyawa tersebut mampu mendonorkan atom hidrogennya untuk berikatan dengan DPPH membentuk DPP Hidrazin, ditandai dengan semakin hilangnya warna ungu (menjadi kuning pucat). Apabila diketahui bahwa AH adalah donor molekul hidrogen dan A* merupakan radikal bebas, ilustrasi reaksinya dapat dilihat pada Gambar DPPH (ungu) DPP-H tereduksi (kuning pucat) + AH + + A* Gambar 10. Reaksi penangkapan radikal bebas stabil oleh antioksidan (Molyneux 2004) Asam askorbat (Vitamin C) digunakan sebagai standar pengukuran aktivitas antioksidan dalam penelitian ini. Kemampuan aktivitas asam askorbat dalam berbagai konsentrasi untuk menangkap radikal bebas stabil DPPH dipetakan dalam kurva standar asam askorbat. Persamaan regresi kemudian didapat dari kurva standar tersebut. Persamaan regersi ini selanjutnya digunakan untuk mengetahui aktivitas antioksidan sampel (ekstrak rempah dan produk minuman) yang disetarakan dengan aktivitas asam askorbat (donor atom hidrogen) dalam menangkap radikal bebas stabil DPPH. Oleh karena itu, hasil akhir pengukuran aktivitas antioksidan sampel dinyatakan dalam AEAC (Ascorbic acid Equivalent Antioxidant Capacity). Model polinomial respon aktivitas antioksidan yang didapatkan dari hasil analisis program yaitu modified, baik untuk variabel proses ataupun formula. Model modified didapatkan apabila model yang disarankan program, seperti mean, linear, quadratic, cubic, maupun special cubic belum mampu memberikan hasil yang sesuai harapan. Kondisi yang dimaksudkan yaitu, model yang didapatkan tidak signifikan, lack of fit signifikan, ataupun adjusted R 2 bernilai negatif. Modifikasi model dapat dilakukan, dengan cara mengeliminasi interaksi yang dimungkinkan tidak berpengaruh secara backward, forward, ataupun stepwise. Adapun persamaan yang didapatkan untuk respon aktivitas antioksidan, yaitu: aktivitas antioksidan = A B C 49.84AD 42.81CD AD CD 2

19 Keterangan: A = Konsentrasi jeruk nipis B = Konsentrasi jeruk purut C = Konsentrasi jeruk lemon D = Suhu air yang ditambahkan Berdasarkan persamaan yang didapatkan, dapat dikatakan bahwa variabel yang berpengaruh terhadap aktivitas antioksidan minuman fungsional adalah konsentrasi jeruk nipis, jeruk purut, jeruk lemon, dan interaksi konsentasi jeruk dengan suhu air. Konsentrasi jeruk lemon mempunyai pengaruh yang paling tinggi, terlihat dari tingginya nilai konstantanya. Hal ini terbukti perlakuan dengan konsentrasi jeruk lemon tertinggi, yaitu sebesar z% mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi. Sedangkan perlakuan yang tidak ditambahkan jeruk lemon, memiliki aktivitas antioksidan terendah. Aktivitas antioksidan ekstrak jeruk lemon sebesar 538 ppm AEAC, nilai ini lebih rendah apabila dibandingkan dengan aktivitas antioksidan jeruk purut dan jeruk nipis. Aktivitas antioksidan jeruk purut sebesar ppm AEAC dan jeruk nipis sebesar ppm AEAC. Menurut Ghafar et al. (2009) jeruk purut memiliki kandungan flavonoid, total fenol, serta aktivitas antioksidan tertinggi dibandingkan dengan jeruk lainnya. Namun, pada saat diformulasikan menjadi minuman fungsional, jeruk lemon memiliki pengaruh yang besar dalam menentukan aktivitas antioksidan minuman fungsional. Hal ini dimungkinkan karena telah terjadi efek sinergis aktivitas antioksidan dari semua formula yang dicampurkan. Mengingat minuman fungsional ini terdiri dari tujuh jenis ekstrak herbal dan rempah-rempah yang semuanya memiliki karakteristik aktivitas antioksidan yang spesifik. Sinergisme aktivitas antioksidan pada produk pangan yang terdiri lebih dari tiga formula telah diteliti oleh Hyardin et al. (2012). Hyardin et al. (2012) menyatakan aktivitas antioksidan dari produk pangan yang kompleks tidak dapat diprediksikan berdasarkan aktivitas antioksidan setiap bahan baku tunggal penyusunnya. Aktivitas antioksidan produk pangan komplek cenderung lebih rendah daripada aktivitas antioksidan bahan baku penyusunnya, dimungkinkan karena adanya efek sinergi dari setiap bahan baku yang digunakan. Hal tersebut didukung oleh Pinelo et al. (2004) bahwa aktivitas antioksidan didasarkan pada kemampuan suatu molekul untuk mendonorkan gugus hidrogennya. Ketersediaan gugus hidroksil tergantung pada struktur kimia dan spatial dari molekul tersebut. Matrik suatu bahan pangan dapat merubah kemampuan penetrasi gugus aktif dan kemampuan reaksi suatu molekul. Hal inilah yang menjadikan aktivitas antioksidan produk pangan kompleks tidak dapat diprediksikan berdasarkan bahan baku penyusunnya. Selain konsentrasi jeruk, interaksi antara konsentrasi jeruk dengan suhu air juga berpengaruh terhadap aktivitas antioksidan minuman fungsional. Aktivitas antioksidan minuman fungsional tertinggi, didapatkan pada minuman fungsional yang ditambahkan air dengan suhu D 0 C. Aktivitas antioksidan terendah didapatkan pada minuman fungsional yang ditambahkan air dengan suhu D 0 C. Suhu air yang ditambahkan secara tidak langsung akan menentukan lama waktu pemanasan minuman fungsional, semakin tinggi suhu air maka waktu pemanasannya semakin singkat. Lama waktu pemanasan pada akibat perbedaan suhu air yang ditambahkan dapat dilihat pada Tabel 9. Pada Tabel 9 terlihat pada 39

20 penambahan suhu air sebesar D 0 C, maka lama pemasakannya hanya mebutuhkan waktu a menit. Pada suhu air D 0 C, lama waktu pemasakannya relatif lama yaitu selama a menit. Kondisi tersebut juga diperkuat dengan penampakan grafik 3- dimensi pada Gambar 10, terlihat bahwa semakin rendah suhu air, warna pada grafik cenderung semakin berwarna kuning sampai merah. Simbol warna tersebut menunjukkan bahwa respon aktivitas antioksidan yang semakin tinggi, yaitu pada suhu air 30 0 C. Tabel 9 Lama waktu pemasakan akibat suhu air yang ditambahkan Suhu air ( 0 C) Kesetimbangan suhu saat Lama pemasakan (menit) pencampuran ( 0 C) * * D D a a * * D D a a * D a Keterangan: data disamarkan Pada awalnya diasumsikan bahwa minuman fungsional yang ditambahkan air dengan suhu tinggi akan memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi pula. Harapannya dengan waktu pemasakan yang relatif singkat minuman fungsional mampu mempertahankan aktivitas antioksidannya akibat efek pemanasan. Namun, kondisi tersebut tidak dapat diamati dengan jelas pada penelitian ini, karena hasil yang didapatkan merupakan interaksi dari beberapa variabel yang digunakan. Herreros et al. (2010) mengatakan bahwa efek pemanasan terhadap potensial aktivitas antioksidan pada tanaman rempah dan sayuran tergantung beberapa faktor yaitu jenis bahan baku dan kondisi proses pengolahan. Analisis efek pemanasan terhadap aktivitas antioksidan ekstrak jamur shitake dilakukan oleh Choi et al. (2006), ditemukan bahwa semakin tinggi suhu dan semakin lama waktu pemanasan, maka aktivitas antioksidannya semakin meningkat. Hal serupa juga dikatakan oleh Dewanto et al. (2002) proses pemanasan dapat meningkatkan aktivitas antioksidan tomat. Kondisi yang berbeda dikatakan oleh Gebczyn dan Kmiecik (2007) bahwa proses blansing dan pemasakan dapat menurunkan aktivitas antioksidan brokoli. Hal ini didukung oleh Zhang dan Hamazu (2004) aktivitas antioksidan brokoli menurun selama proses blansing dan pemasakan menggunakan microwave. Perbedaan pendapat mengenai pengaruh pemanasan terhadap aktivitas antioksidan diteliti oleh Roy et al. (2007) kondisi pemanasan normal yaitu pada suhu C selama menit dapat menurunkan aktivitas antioksidan dari ekstrak jus sayuran ataupun rempah. Pemanasan pada suhu yang lebih rendah, yaitu 50 0 C selama menit mampu mempertahankan komponen fenol sebesar %. Berdasarkan beberapa literatur tersebut dapat dikatakan bahwa suhu air memang berpengaruh terhadap aktivitas antioksidan, meskipun pada penelitian ini pengaruhnya tidak dapat dilihat secara jelas dikarenakan adanya interaksi antar variabel. 40

21 antioksidan 41 Design-Expert Software antioksidan X1 = A: jeruk nipis X2 = B: jeruk purut X3 = D: suhu air Actual Component C: jeruk lemon = A: jeruk nipis B: jeruk purut D: suhu air Gambar 11. Grafik 3 dimensi hubungan konsentrasi jeruk nipis, jeruk purut dan suhu air pada konsentrasi jeruk lemon 1% terhadap respon aktivitas antioksidan minuman fungsional Analisis Respon Total Fenol Total fenol yang terukur pada minuman fungsional hasil produksi skala pilot plant bervariasi antara 290 sampai ppm GAE. Total fenol tertinggi sebesar ppm GAE, didapatkan pada kombinasi perlakuan konsentrasi jeruk nipis x%, jeruk purut y%, jeruk lemon z%, dan suhu air sebesar D 0 C. Sedangkan total fenol terendah sebesar 290 ppm GAE, didapatkan pada kombinasi perlakuan konsentrasi jeruk nipis x%, jeruk purut y%, jeruk lemon z%, dan suhu air sebesar D 0 C. Analisis total fenol yang dilakukan menggunakan metode folin-ciocalteu dengan melihat kemampuan reduksi dari komponen fenol. Prinsip dari metode ini adalah reduksi dari reagen asam fosfomolibdat (MoO 4 2- ) dan asam fosfotungstat (WO 4 2- ) sehingga terbentuk kompleks warna biru yang dapat terdeteksi dengan spektrofotometri sinar tampak (Vermerris dan Nicholson 2006). Ada satu hal yang perlu diperhatikan, yaitu kelompok asam askorbat, asam organik, gula, amina aromatik dapat bereaksi dengan reagent Folin-ciocalteu (Meda et al. 2005). Meski demikian, metode ini merupakan metode yang umum digunakan dalam analisis total fenol karena mudah, cepat, dan murah. Berdasarkan analisis program, maka didapatkan model polinomial untuk respon total fenol adalah quadratic untuk varibel proses dan special cubic untuk variabel formula. Model special cubic akan memberikan grafik yang menanjak kemudian mendatar dan setelah beberapa saat akan menanjak kembali. Adapun persamaan respon total fenol yang didapatkan yaitu: total fenol = A B C AB 45.00AC AD BC BD CD ABC ABD ACD BCD 74.61AD BD 2 -

22 CD ABCD ABD ACD BCD ABCD 2 Keterangan: A = Konsentrasi jeruk nipis B = Konsentrasi jeruk purut C = Konsentrasi jeruk lemon D = Suhu air yang ditambahkan Persamaan yang didapatkan memberikan gambaran bahwa semua variabel perlakuan baik proses maupun formula, memberikan pengaruh terhadap total fenol minuman fungsional yang diproduksi pada skala pilot plant. Selain itu terdapat beberapa interaksi antar variabel yang cukup kompleks. Adanya interaksi yang terlalu kompleks inilah yang menjadi penyebab tidak didapatkan nilai prediction R-squared. Menurut Susanti (2008) kadar total fenol lebih sesuai didekati dengan persamaan polinomial derajat 2 (quadratic), yaitu pola yang menunjukkan pola naik sampai mencapai titik maksimum kemudian menurun kembali. Pola ini telah sesuai dengan pola yang didapatkan oleh program yaitu model quadratic dengan puncak yang terbuka ke atas. Pada Gambar 12 terlihat bahwa pada suhu air terendah (D 0 C) dan tertinggi (D i 0 C), warna grafik semakin merah. Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai total fenol yang semakin tinggi, suhu secara tidak langsung akan berpengaruh terhadap lama waktu pemasakan. Penurunan kadar total fenol terjadi pada suhu D 0 C. Hal ini menunjukkan bahwa total fenol relatif sensitif terhadap suhu dan lama waktu pemasakan. Beberapa penelitian melaporkan bahwa proses pemanasan dapat meningkatkan kadar total fenol. Lee et al. (2006) melaporkan bahwa lamanya waktu pemanasan pada kulit kacang dapat meningkatkan total fenol, hal yang sama juga terjadi pada jus dan kulit jeruk (Jeong et al. 2004) dan ekstrak biji anggur (Kim et al. 2006). Menurut Susanti (2008), fenomena tersebut terjadi karena lama pemanasan akan memudahkan keluarnya fenol dari matrik bahan. Selain itu tingginya suhu pemanasan juga berpengaruh terhadap inaktivasi enzim polifenol oksidase sehingga aktivitas enzim semakin rendah, akibatnya kerusakan fenol semakin kecil. Akan tetapi stabilitas fenol juga akan terganggu oleh semakin meningkatnya suhu pemanasan sehingga jumlah total fenol terdeteksi akan mencapai puncak maksimum kemudian konstan dan cenderung menurun. Komponen fenolik pada jeruk didominasi oleh kelompok flavonones terutama hesperidine dan naringenin. Menurut Ghafar et al.(2009) jeruk nipis memiliki kandungan hesperidine tertinggi yaitu sebesar 16.67±2.57 mg/100 ml jus jeruk. Berdasarkan Ladaniya (2008) kelompok hesperidine merupakan kelompok flavonone utama pada jeruk. Namun, mengingat minuman fungsional ini terdiri dari tujuh jenis herbal dan rempah, maka nilai total fenol yang didapatkan bukan hanya berasal dari formula jeruk yang digunakan. 42