IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 KAROTENOID PADA DAUN TEH Pengecekan karotenoid pada sampel serbuk kering daun teh hijau dan teh hitam dilakukan untuk mengetahui kemungkinan kandungan karotenoid yang masih ada pada kedua sampel tersebut. Pada berbagai penelitian mengenai komposisi pigmen karotenoid pada daun teh, ditemukan beberapa pigmen karotenoid baik jenis karoten maupun ksantofil, seperti α- dan β-karoten, kriptosantin, zeasantin, dan neosantin. 22 Telah diketahui bahwa karotenoid sangat rentan terhadap pembelahan oksidatif pada ikatan rangkapnya dan menghasilkan produk-produk turunannya, termasuk komponen aroma. Pembelahan oksidatif karotenoid tersebut mungkin sekali terjadi selama proses pengolahan daun teh, khususnya pada tahapan proses oksidasi enzimatis (fermentasi). Peran karotenoid dan produk turunannya sangat penting dalam menentukan kualitas produk minuman teh. Karotenoid sebagai salah satu pigmen yang terkandaung dalam daun teh memberikan kontribusi yang besar dalam pembentukan karakter aroma teh. Aroma teh tersusun dari berbagai komponen volatil yang terkandung pada daun teh. Dari berbagai komponen aroma tersebut, komponen aroma yang berasal dari produk degradasi pigmen karotenoid, mempunyai kontribusi yang cukup besar dalam pembentukan karakter aroma teh. Oleh karena itu, pengecekan 17
terhadap komposisi pigmen karotenoid pada sampel daun teh kering perlu ini perlu dilakukan sebagai identifikasi terhadap pigmen karotenoid yang masih terdapat pada sampel teh setelah proses pengolahan daun teh, sehingga dapat dijadikan sebagai salah satu dasar pengembangan produk. Analisa komposisi pigmen pada daun teh hitam dan teh hijau dilakukan dengan menggunakan metode Kromatografi Lapis Tipis (KLT), berdasarkan warna totol dan nilai faktor retardasi (Rf) (Gambar 4). Pada sampel dauh teh hitam kering, ditemukan 3 totol pigmen. Sedangkan untuk sampel daun teh hijau kering, terdapat 6 totol pigmen. Warna-warna yang ditunjukkan pada pemisahan pigmen dengan menggunakan KLT, dapat digunakan sebagai dasar untuk identifikasi pigmen. 40 B A Gambar 4. Jumlah dan warna totol KLT isolat pigmen teh hijau (A) dan teh hitam (B) 18
Berdasarkan warna visualnya menurut deskripsi Gross, warna pigmen karotenoid memiliki kisaran warna kuning, oranye, dan merah. 41 Analisa terhadap faktor retardasi (Rf) dilakukan untuk memperkuat identifikasi terhadap komposisi pigmen berdasarkan warna. 42 Nilai Rf suatu pigmen yang diamati dengan metode KLT bervariasi, bergantung pada pelarut, penjerap, suhu, kemurnian, dan konsentrasi pigmen. 43 Data kisaran nilai Rf pigmen daun teh hitam dan daun teh hijau ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1. Nilai Rf pigmen pada daun teh hijau dan daun teh hitam Teh Hijau Teh Hitam Totol Kemungkinan Kemungkinan ke- Nilai Nilai Warna Pigmen Warna Pigmen Rf Rf Karotenoid 38 Karotenoid 38 1 0,05 hijau tua unidentified 0,05 hijau tua unidentified 2 0,16 hijau kekuningan unidentified 0,87 kuning kriptosantin 0,99 3 0,84 kuning unidentified hijau unidentified 4 0,87 kuning kriptosantin 5 0,9 hijau unidentified 6 0,98 kuning oranye beta-karoten Berdasarkan data pengamatan secara kualitatif pada totol KLT terhadap kandungan pigmen pada sampel 19
serbuk kering daun teh hijau dan daun teh hitam, terlihat bahwa pigmen yang terdapat pada serbuk daun teh hijau, lebih banyak daripada yang terdeteksi pada serbuk daun teh hitam. Hal ini mungkin terjadi karena adanya kandungan pigmen pada teh hitam yang mengalami degradasi selama pemrosesan teh. Diketahui bahwa teh hitam mengalami pemrosesan khususnya proses fermentasi yang lebih lama dibandingkan dengan teh hijau. Hal ini mengakibatkan degradasi beberapa komponen dalam teh, termasuk pigmen. 44 Pigmen yang terkandung dalam teh, dalam hal ini karotenoid, selama pemrosesan teh akan mengalami degradasi menjadi komponen flavor volatile (aroma). Karotenoid, khususnya golongan karoten, merupakan prekursor penting pada tanaman teh yang berpengaruh dalam pembuatan teh hitam dengan kualitas tinggi. 45 β-karoten yang terkandung dalam daun teh, menghasilkan komponen β-ionone selama proses pembuatan teh hitam, dan memberikan efek yang kuat terhadap kompleks aroma pada teh hitam. 46 Dekomposisi karotenoid terjadi melalui reaksi oksidatif enzimatik yang terjadi selama proses pelayuan dan fermentasi dan reaksi pirolitik selama proses pengeringan. 47 Telah dilaporkan pada penelitian Hazakira dan Mananta (1983), bahwa degradasi karoten meningkat seiring dengan lamanya waktu pelayuan. 6 Tingkat degradasi karotenoid yang terkandung dalam daun teh, jauh lebih kecil dibandingkan dengan karotenoid murni yang telah diisolasi. Hal ini disebabkan 20
karena adanya antioksidan yang terkandung dalam teh seperti polifenol dan katekin. 48 Pada penelitian ini, terlihat bahwa beberapa karotenoid masih lebih banyak terdeteksi pada daun teh hijau dibandingkan dengan pada daun teh hitam. Hasil ini didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh Ravichandran (2002), yang melakukan pengecekan karotenoid daun teh pada beberapa variasi yaitu pada daun teh hijau segar, daun teh hijau yang telah layu, daun teh hijau yang telah difermentasi, daun teh hijau kering, seduhan daun teh, dan juga residunya. Penelitian tersebut membuktikan bahwa sekitar 70-80% dari total karotenoid terdegradasi selama pemrosesan teh. 5 4.2 FLAVOR TURUNAN KAROTENOID PADA DAUN TEH Komponen aroma yang diproduksi dari degradasi pigmen karotenoid mempunyai andil yang besar pada aroma teh. 49 Pembentukan aroma pada teh dari karotenoid terjadi melalui berbagai rute, yaitu: pembelahan oksidatif, transformasi enzimatis, dan konversi dengan katalis asam (Gambar 5). 8 Pembentukan komponen aroma dari karotenoid bisa terjadi melalui 1 tahap reaksi saja (contoh: pembentukan beta-ionone dari beta karoten) maupun gabungan dari berbagai reaksi yang kompleks (contoh: pembentukan beta-damascenone dari neosantin). 21
beta-karoten Karotenoid Neosantin Step 1 Step 1 O Step 1: Pembelahan Oksidatif HO OH O beta-ionone Step 2 Step 2: Transformasi Enzimatik OH HO OH Step 3 Step 3: Konversi dengan Katalis asam O beta-damascenone Gambar 5. Pembentukan komponen aroma dari karotenoid Pada penelitian ini, dilakukan identifikasi terhadap kandungan komponen aroma turunan karotenoid pada sampel serbuk kering daun teh hijau dan daun teh hitam. Metode isolasi aroma yang dilakukan yaitu dengan metode ekstraksi pelarut dengan alat Likens-Nickerson dan juga dengan metode distilasi uap. Data yang didapatkan dari hasil isolasi aroma dengan kedua metode, ditunjukkan pada Tabel 2. 22
Tabel 2. Data komponen flavor turunan karotenoid pada berbagai variasi kondisi Material Variasi kondisi Flavor turunan karotenoid Likens-Nickerson β-ionone, α-ionone, β-damascenone Teh Hitam Distilasi uap - Likens-Nickerson (Residu daun teh) - Likens-Nickerson - Teh Hijau Distilasi uap - Likens-Nickerson (Residu daun teh) β-ionone, α-ionone Komponen flavor turunan karotenoid pada daun teh hitam yang diisolasi dengan metode ekstraksi Likens- Nickerson yang berhasil terdeteksi adalah komponen ionone dan damascenone. Hal ini berlawanan pada sampel daun teh hijau, yakni tidak ditemukan komponen flavor turunan karotenoid. Kondisi ini mungkin disebabkan karena adanya perbedaan proses produksi teh hitam dan teh hijau, yang berpengaruh pada degradasi prekursor karotenoidnya. Di lain pihak, didapatkan data bahwa pada metode isolasi aroma dengan distilasi uap, tidak dapat mengisolasi komponen aroma turunan karotenoid. Pengambilan komponen aroma dengan metode distilasi uap hanya dapat mengambil aroma dari senyawa rantai pendek seperti golongan aldehida dan golongan ester sederhana. Metode analisa dengan GC-MS dilakukan dengan mencocokkan puncak-puncak kromatogram yang terdeteksi dengan data library NIST98 dan W8N08. Dari pengolahan data dan pengamatan pola fragmentasi setiap 23
puncak yang terdeteksi, teridentifikasi beberapa puncak dari senyawa volatil turunan karotenoid pada sampel teh hitam (dengan metode distilasi-ekstraksi Likens- Nickerson) yaitu: α-ionone (menit ke- 26.072), β- damascenone (menit ke- 30.252), dan β-ionone (menit ke- 34.955) (Gambar 6). Gambar 6. Kromatogram sampel teh hitam hasil ekstraksi Likens-Nickerson 24
Sisa residu daun teh setelah proses distilasi uap, juga dilakukan isolasi terhadap komponen aromanya dengan menggunakan metode ekstraksi Likens-Nickerson. Hal ini dilakukan karena residu daun teh hasil distilasi aroma masih beraroma wangi. Pada sampel daun teh hitam, tidak ditemukan komponen flavor turunan karotenoid, karena mungkin telah terjadi degradasi saat proses distilasi aroma. Sedangkan pada sampel daun teh hijau, terdeteksi komponen flavor turunan karotenoid, yaitu ionone. Pada residu daun teh hijau hasil distilasi aroma, prekursor karotenoid yang terkandung dalam sampel daun teh hijau, mungkin mengalami pembelahan oksidatif selama proses distilasi aroma dan menghasilkan flavor turunan karotenoid. Komposisi flavor turunan karotenoid pada penelitian ini lebih sedikit variasinya bila dibandingkan pada penelitian Ravichandran, 2002. Pada penelitian Ravichandran, komposisi flavor turunan karotenoid yang berhasil didapatkan yaitu α-ionone, β-ionone, 3-Hydroxy-βionone, 3-Hydroxy-5,6-epoxy ionone, theaspirone, β- damascenone, α-damascone, 3-Oxo-β-ionone, dan 1, 2- epoxy-1, 2 -dihydro-β-ionone. Hal ini mungkin disebabkan karena adanya perbedaan jenis sampel daun teh yang digunakan. Perbedaan dari rasa dan aroma teh, dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti: kondisi geografis, 50-52 iklim, 53-55 genetik, 56 proses produksi, 57 musim panen, kondisi tanah, dan perlakuan sebelum dan sesudah panen. 58 Selain itu, perbedaan flavor teh dapat 25
juga dipengaruhi oleh hama serangga, faktor stres, dan cedera mekanis pada tanaman teh. 59-60 Identifikasi terhadap komponen flavor pada daun teh, khususnya komponen flavor turunan karotenoid, dapat dijadikan sebagai penelitian awal terhadap inovasi dan pengembangan produk teh. Komponen flavor turunan karotenoid pada teh merupakan komponen volatile penting yang mempengaruhi karakter dan aroma teh. Penelitian awal terhadap komponen flavor turunan karotenoid pada daun teh dapat memunculkan berbagai ide terhadap pengembangan produk seperti: optimalisasi komponen flavor turunan karotenoid pada daun teh melalui proses bioteknologi, inovasi dalam proses produksi teh dari proses pemetikan hingga menjadi teh kering, dan juga pada inovasi dalam industri minuman teh yaitu khususnya dalam pengembangan rasa dan aromanya. 26