Pengaruh Suhu Dan Waktu Penyeduhan Terhadap Sifat Fisiko-Kimia Teh Hitam– Kayu Manis Kemasan Celup Ade Chandra Iwansyah, Fitri Setiyoningrum, dan Ainia Herminiati Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna – LIPI Jl. K. S. Tubun No.5 Subang, Jawa Barat 41213, Telp: (0260) 411 478 Email :
[email protected] atau
[email protected] Intisari Seiring berkembangnya teknologi dan tuntutan masyarakat terhadap produk pangan yang memiliki nilai kesehatan (Functional Food), minuman fungsional teh hitam – kayu manis dapat dijadikan alternatif pangan fungsional. Minuman teh, dalam hal ini senyawa antioksida (katekin) telah lama dipercaya dapat melawan radikal bebas didalam tubuh. Penelitian Mahmudatussaadah (2005), pemberian campuran seduhan teh hitam, kayu manis dan Gum dapat menurunkan kadar glukosa darah. Berdasarkan manfaat teh hitam dan kayu manis tersebut maka dilakukan formulasi teh hitam – kayu manis dalam bentuk celup. Tujuan penelitian untuk mengetahui pengaruh suhu dan waktu penyeduhan teh hitam – kayu manis celup terhadap sifat fisiko-kimia . Rancangan penelitian ialah Rancangan Acak Faktorial (RAF) dengan faktor suhu penyeduhan (85oC, 90oC dan 95oC) dan waktu penyeduhan (5 menit, 10 menit, 15 menit) dua kali ulangan. Kemudian dianalisa fisiko-kimia yang meliputi : pH, total padatan terlarut, kelarutan dan total fenol. Hasil penelitian menunjukkan perlakuan waktu penyeduhan pada teh hitam – kayu manis berpengaruh terhadap total padatan terlarut (TPT) dan kelarutan, dan total fenol dipengaruhi oleh suhu penyeduhan (p<0.05), sedangkan untuk pH teh hitam – kayu manis perlakuan suhu dan waktu penyeduhan tidak berpengaruh nyata (p>0.05). Suhu dan waktu penyeduhan untuk teh hitam – kayu manis yang optimum ialah penyeduhan pada suhu 95oC dan waktu penyeduhan 10 menit dengan pH 5.38, TPT 0.1obrix, kelarutan 15,02% dan total fenol 7.46mg/ml TAE.
Kata kunci: teh hitam, kayu manis, minuman fungsional, total fenol, kemasan celup
1.Pendahuluan Teh (Camelia sinensis L. Kuntze) termasuk salah satu bahan penyegar terpopuler di dunia yang selanjutnya sering diolah dalam bentuk minuman. Berdasarkan proses pengolahannya, teh dibagi menjadi 3 jenis, yaitu teh hijau, teh oolong, dan teh hitam. Gomes et. al (1995) menyatakan bahwa ekstrak teh hitam mempunyai aktivitas sebagai anti biabetes. Ekstrak teh hitam mempunyai kemampuan untuk menurunkan kadar glukosa darah baik sebagai tindakan pencegahan ataupun sebagai pengobatan pada tikus diabetes. Menurut Arifin et. al. (1994) bahan-bahan kimia dalam daun teh dapat digolongkan dalam 4 kelompok, yaitu fenol, bukan fenol, aromatis dan enzim. Senyawa fenol terdiri dari tanin atau katekin, dan flavonol. Perubahan kadar katekin selalu dihubungkan dengan semua sifat seduhan teh yaitu rasa, aroma, dan warna. Selain teh hitam, kayu manis dapat berperan juga sebagai antioksidan. Hal ini dikarenakan dalam kayu manis mengandung senyawa tanin dan eugenol. Eugenol komponen pada kayu manis walaupun dalam jumlah kecil. Menurut Ho et. al (1992) kandungan Eugenol kayu manis sebesar 0,04-0,20%, pada oleoresin kayu manis sebesar 2-6% dan pada minyak daun kayu manis sebesar 70-90%. Kemasan merupakan salah satu unsur penting dalam kemudahan penyajian dan daya simpan. Penggunaan kemasan dalam membuat minuman teh hitam – kayu manis akan mempermudah penyajian sekaligus menentukan daya simpan. Salah satu bentuk kemasan yang akan digunakan ialah kemasan kertas tea bag celup. Oleh karena itu sebagai minuman fungsional perlu dievaluasi suhu dan waktu penyeduhan minuman teh hitam – kayu manis dalam kemasan tea bag celup.
2. Bahan dan Metode Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Unit Inkubator Bisnis dan Teknologi, Laboratorium Kimia Pangan dan Pakan pada Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna (B2PTTG), dan Laboratorium Pengolahan Pasca Panen LIPI-Subang. Bahan Bahan utama yang digunakan dalam penelitian, antara lain: teh hitam diperoleh dari Balai Penelitian Teh dan Kina Gambung Bandung, kayu manis dari Balitro, Kebun Manoko Bandung. Metodologi Penelitian ini terbagi menjadi beberapa tahap. Tahap pendahuluan meliputi (1) analisis kadar air (sesuai SNI) dari kayu manis yang diperoleh dari kebun percobaan Manoko, Bandung; (2) proses penepungan atau penghancuran kayu manis (20 mesh); (3) analisis kadar air, kadar abu, densitas kamba dan kelarutan kayu manis serbuk dan teh hitam. Pada tahap lanjutan meliputi: (1) pembuatan teh hitam – kayu manis dalam kemasan tea bag; (2) analisis sifat fisiko-kimia teh hitam – kayu manis, yang meliputi: derajat keasaman (pH), total padatan terlarut (TPT), kelarutan dan kadar total fenol. Perlakuan yang dilakukan pada penelitian lanjutan adalah: Tabel 1. Perlakuan penelitian teh hitam – kayu manis kemasan celup* Kode 5 menit 10 menit 15 menit 85 oC A1 A2 A3 90 oC B1 B2 B3 95 oC C1 C2 C3 *Formula dasar : (menurut penelitian Mahmudatussaadah (2005) Perbandingan ekstrak teh hitam : kayu manis = 4 : 1, dengan setiap tea bag memiliki berat @ 2 gram. Rancangan Percobaan dan Analisis Data Rancangan percobaan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Faktorial (RAF) dengan 2 faktor: (1). faktor suhu penyeduhan ( α ) dengan taraf, yaitu 850C, 90oC dan 95oC, (2). faktor lama penyeduhan ( β ) dengan taraf yaitu 5, 10, 15 menit dengan dua kali ulangan. Pada percobaan ini jumlah unit percobaan ialah 3 x 3 x 2 = 18 unit percobaan. Data hasil analisis dianalisis dengan sidik ragam (ANOVA) dengan menggunakan program SPSS 13.00 for Windows. Bila sidik ragam menunjukan hasil yang berpengaruh maka akan dilakukan uji lanjut Duncan untuk mengetahui perlakuan yang berbeda.
3. Hasil dan Diskusi Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan terdiri atas (1) analisis kadar air (sesuai SNI) dari kayu manis yang diperoleh dari kebun percobaan Manoko, Bandung; (2) proses penepungan atau penghancuran kayu manis (20 mesh); (3) analisis kadar air, kadar abu, kelarutan dan berat jenis dari kayu manis serbuk dan teh hitam. 1. Analisis kadar air kayu manis Kayu Manis batang diperoleh dari Kebun Percobaan Manoko, Balitro Bandung dengan jenis kayu manis (Cinamommum burmanii). Metode analisis yang digunakan metode AOAC (1995) oven langsung (Direct Heating). Kadar air dari kayu manis (batang) adalah 11,89 % (lihat Tabel 1). Kadar air ini cukup memenuhi syarat yang ditentukan SNI 01-3714-1995 dimana kadar air maks. 12%. 2. Proses penepungan kayu manis Kayu manis yang telah sesuai kadar airnya dengan yang disyaratkan SNI, kemudian dibuat dalam bentuk serbuk atau bubuk. Penepungan dilakukan dengan menggunakan alat Chopper. Bubuk kayu manis yang diperoleh kemudian diayak dengan saringan 20 mesh.
3. Analisis bahan baku Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan teh hitam – kayu manis celup dianalisis terlebih dahulu kadar air, kadar abu, kelarutan dan densitas kamba. Hasil analisis bahan baku dapat dilihat pada Tabel 1 berikut: Tabel 1. Hasil analisis teh hitam dan kayu manis berdasarkan kadar air, abu, kelarutan dan densitas kamba (rataan) No Parameter Teh hitam Kayu manis SNI 01-3714-1995 (kayu Manis serbuk) 1. Kadar air (%) 7.73 11.89 Maks. 12 2. Kadar abu(%b/b) 2.27 2.92 Maks. 3.00 3. Kelarutan (%) 24.81 47.87 4. Densitas kamba (g/L) 0.30 0.55 Penelitian Lanjutan Pada tahap lanjutan meliputi : (1) pembuatan teh hitam – kayu manis dalam kemasan tea bag; (2) analisis sifat fisiko-kimia teh hitam – kayu manis, yang meliputi: derajat keasaman (pH), total padatan terlarut (TPT), kelarutan dan kadar total fenol. 1. Proses pembuatan teh hitam –kayu manis kemasan celup Pada penelitian lanjutan, proses pembuatan teh hitam – kayu manis dapat dilihat pada Gambar 1 berikut. Kayu Manis
Teh Hitam
Di hancurkan, (20 mesh) Formulasi
Mixing, homogen
Tea Bag
Pengemasan
Teh hitam – kayu manis celup Gambar 1. Diagram alir pembuatan Teh hitam – Kayu manis 2. Sifat fisiko-kimia teh hitam – kayu manis Nilai pH Derajat keasaman (pH) berhubungan sekali dengan daya terima dan daya simpan suatu produk. Makin banyak konsentrasi H+ dalam sampel berarti makin kecil nilai pH yang artinya sampel tersebut makin asam. pH hanya menunjukkan komponen asam ynag terdisosiasi saja. Hal ini berbeda dengan total asam tertitrasi. Nilai pH teh hitam – kayu manis celup memiliki kisaran 5.38 – 6.39 (Gambar 2). Hasil sidik ragam (ANOVA) menunjukan suhu dan waktu penyeduhan tidak berpengaruh terhadap nilai pH (p > 0.05). Bila digolongkan berdasarkan pH, seduhan teh-hitam – kayu manis tergolong makanan atau minuman berasam rendah (pH > 4.00).
7,00 6,39 6,28
6,32 6,21
6,3 6,06
5,89
5,71
pH
6,00
5,38 5,00 85 C 90 C 95 C
4,00 5 menit
10 menit
15 menit Waktu seduh
Gambar 2. Hasil analisis pH teh hitam - kayu manis celup berdasarkan suhu dan lama penyeduhan Total padatan terlarut Total padatan terlarut menunjukkan konsentrasi padatan dalam sampel dan dinyatakan dalam satuan °Brix. Total padatan terlarut sering pula diartikan sebagai jumlah kadar gula solid yang terdapat pada suatu bahan. Pada Gambar 3 dapat dilihat total padatan terlarut (TPT) seduhan teh hitam – kayu manis berkisar 0 – 0.15 °Brix. Hasil sidik ragam menunjukkan suhu penyeduhan (85 oC, 90 oC, dan 95 oC) dan interaksi suhu dan waktu penyeduhan tidak berpengaruh nyata terhadap total padatan terlarut (p=0.002, p<0.05), sedangkan waktu penyeduhan (5, 10, 15 menit) berpengaruh terhadap total padatan terlarut teh hitam – kayu manis celup. Uji lanjut Duncan menunjukan total padatan teh hitam – kayu manis dengan waktu penyeduhan 10 menit sama dengan waktu penyeduhan 15 menit tetapi berbeda nyata dengan total padatan teh hitam – kayu manis dengan waktu penyeduhan 5 menit (0.03o). Hasil ini menunjukkan semakin lama waktu penyeduhan maka semakin banyak komponen yang terlarut dalam seduhan. Menurut Winarno (1997), waktu ektraksi yang terlalu lama akan melarutkan tanin dalam jumlah berlebih. Selain senyawa antioksidan yang terekstraksi, glukosa yang terkandung dalam teh hitam dan kayu manis juga ikut terlarut. Menurut penelitian Mahmudatussaadah (2005), kadar glukosa campuran seduhan – kayu manis 1.82±0..02 mg/ml. 0,50 0,45 0,40
Brix's
0,35 0,30 0,25 0,20 0,15
0,15
0,10
0,10
0,05
0,05
0,00
0,00 5 menit
10 menit
0,10
15 menit
85 C 90 C 95 C Waktu seduh
Gambar 3. Hasil analisis total solid teh hitam - kayu manis celup berdasarkan suhu dan lama penyeduhan
Kelarutan Kelarutan ialah jumlah bahan larut dalam air yang tersaring dalam kertas saring. Pada Gambar 4 dapat dilihat kelarutan teh hitam – kayu manis memiliki kisaran 10.60 – 16.31%. Hasil sidik ragam (ANOVA) menunjukkan suhu penyeduhan (85 oC, 90 oC, dan 95 oC) serta interaksi suhu dan waktu penyeduhan tidak berpengaruh nyata terhadap kelarutan teh hitam – kayu manis (p>0.05), sedangkan waktu
penyeduhan (5, 10, 15 menit) berpengaruh terhadap kelarutan teh hitam – kayu manis celup (p=0.002, p<0.05). Uji lanjut Duncan menunjukan kelarutan teh hitam – kayu manis dengan waktu penyeduhan 10 menit sama dengan waktu penyeduhan 15 menit tetapi berbeda nyata dengan kelarutan teh hitam – kayu manis dengan waktu penyeduhan 5 menit (11.58 %). Semakin besarnya nilai kelarutan terhadap waktu penyeduhan kemungkinan disebabkan karena pori-pori tea bag membesar sehingga memungkinkan partikel-partikel berukuran kecil menembus keluar. Tea bag yang dipakai dalam penelitian terbuat dari campuran serat nanas, sellulosa, dan serat thermoplastik. 17,00 16,00 15,00 persen (%)
16,31 16,17
15,69 15,05 15,02
15,27
14,00 13,00 12,38 11,76
12,00 11,00
85 C 90 C 95 C
10,60
10,00 9,00 5 menit
10 menit
15 menit
Waktu seduh
Gambar 4. Hasil analisis kelarutan teh hitam - kayu manis celup berdasarkan suhu dan lama penyeduhan Total Fenol Adanya komponen fenol dalam suatu bahan pangan berkorelasi dengan aktivitas antioksidannya. Senyawa fenolik berperan dalam mencegah terjadinya perisitiwa oksidasi.. Senyawa polifenol yang terdapat dalam tanaman antara lain asam fenolat, flavonoid, dan tanin. Dalam kayu manis terdapat tanin dan flavonoid yang berperan sebagai antioksidan (Azima, 2004). Flavonoid yang ditemukan dalam teh meliputi flavanol, flavonol, dan L-theanin. Pengujian kadar total fenol teh hitam- kayu manis menggunakan metode spektrofotometri. Hasil analisa kadar total fenol teh hitam – kayu manis memiliki kisaran 5,06 – 7,94% (lihat Gambar 5). Hasil sidik ragam menunjukkan perlakuan waktu penyeduhan tidak berpengaruh nyata terhadap total fenol (p>0.05). Sedangkan suhu penyeduhan teh hitam – kayu manis berpengaruh nyata terhadap total fenol seduhan. Semakin tinggi suhu penyeduhan maka makin tinggi total fenol yang terekstrak. Total fenol tertinggi (7,75%) didapat apabila teh hitam – kayu manis diseduh dengan air bersuhu 95oC. Sedangkan total fenol suhu penyeduhan 90oC dan 85oC berturut-turut adalah 5,97% dan 5,18%. 8,00
7,84
7,94 7,46
7,00 6,00 %fenol
5,00
6,27 5,11
5,93 5,06
5,72 5,37
4,00 3,00 2,00
85 C 90 C 95 C
1,00 0,00 5 menit
10 menit
15 menit
Waktu seduh
Gambar 4. Hasil analisis total solid teh hitam - kayu manis celup berdasarkan suhu dan lama penyeduhan
4. Kesimpulan
Perlakuan suhu (85, 90, 95oC) dan waktu penyeduhan (5, 10, 15 menit) tidak berpengaruh terhadap nilai pH seduhan teh hitam – kayu manis. Kelarutan dan total padatan terlarut dipengaruhi oleh waktu penyeduhan dan total fenol dipengaruhi oleh suhu penyeduhan (p<0.05). Suhu dan waktu penyeduhan untuk teh hitam – kayu manis yang optimum ialah penyeduhan pada suhu 95oC dengan lama waktu penyeduhan 10 menit dengan pH 5.38, total padatan terlarut 0.1 0brix, kelarutan 15.02%, dan total fenol 7.46 mg/ml TAE.
5. Penghargaan Penghargaan dan terima kasih kami ucapkan kepada Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna (B2PTTG-LIPI), Ir. Akmadi Abbas, M. Eng Sc dan teman-teman atas dukungan moril dan materiil yang telah diberikan.
6. Daftar Pustaka AOAC. 1995. Official Methods of Analysis of AOAC. Virginia AOAC, Inc. Arlington Arifin SM, dkk. 1994. Petunjuk Teknis Pengolahan Teh. Bandung: Pusat Penelitian dan Kina Gambung. Azima F. 2004. Aktivitas Antioksidan dan Anti-Agregasi Platelet Ekstrak Cassia Vera (Cinnamomum burmannii) serta Potensinya dalam Pencegahan Aterosklerosis pada Kelinci (Disertasi) Pasca Sarjana, IPB, Bogor Badan Standarisasi Nasional Indonesia. 1995. Kayu Manis Bubuk SNI 1 -3714-1995. Jakarta Gomes A, Vedasiromoni JR, Das M, Sharma RM, Ganguly DK. 1995. Antihyperglycemic effect of black tea (Camelia sinensis) in rat. Journal of Ethnopharmacology. 45: 223-226. Ho CT, Lee CY, dan Huang MT. 1992. Phenolics Compounds in Food and Their Effects on Health I: Analysis, Occurance, and Chemistry. American Chemical Society, Washington DC Mahmudatussaadah A. 2005. Pengaruh Pemberian Seduhan Teh – Kayu Manis – gum Arab terhadap Kadar Glukosa Darah Tikus Diabetes (Tesis) Pasca Sarjana, IPB, Bogor Risdianty L. 2002. Suhu dan Waktu Penyeduhan serta Kandungan Mineral dan Asam Lemak Teh Katuk ( Sauropus androgynus) (Skripsi). Jurusan Gizi Masyarakat Sumberdaya Keluarga, Fakultas Pertanian, IPB, Bogor Winarno FG. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT Gramedia