298 uji efektivitas pengawet alami kulit kayu manis

Uji efektivitas … (Wiwik S. dkk..)
UJI EFEKTIVITAS PENGAWET ALAMI KULIT KAYU MANIS
SERTA PENGARUHNYA TERHADAP PENURUNAN KADAR VITAMIN-C
MANISAN BUAH PEPAYA
(Effectiveness Test of Natural Preservatives of Cinamomum Bark on Decreasing
Vitamin-C of Papaja Candied)
Wiwik Supriati*, Indah Purwantini**, Endang Lukitaningsih**
*)
Universitas Islam Indonesia, Jogjakarta
**)
Universitas Gadjah Mada, Jogjakarta
Abstract
The aims of this study were to find out the effectiveness natural preservative i.e. cinnamon
ethanol extract and to know decrease of vitamin C content in papaya candied products added
with preservative.
Papaya candied products were processed in various methods, i.e. without preservative, added
with cinnamon ethanol extract 0.1%, 0.2%, 0.3%, and added with sodium benzoate 0.1% as a
control. The microbe number was analyzed by using pour plate method and the mold using
surface method at 0, 7 and 14 days storage. The vitamin C content was obtained in fresh papaya
and products at 14 days storage by using 2,6 dichlorophenol indophenol titration method.
The result showed that sodium benzoate 0.1% more effective as a preservative than cinnamon
ethanol extract up to 0.3%. Preservatives added into papaya-candied products influenced vitamin
C content. Higher concentration of cinnamon ethanol extract added higher decrease of vitamin C
content.
Keywords: cinnamon ethanol extract, preservative, vitamin C content
Naskah diterima tanggal 6 Nopember 2005, disetujui dimuat tanggal 1 Desember 2005
Alamat koresponden:
FF UGM, Bulaksumur Skip Utara Jogjakarta, 55283, e-mail: [email protected]
PENDAHULUAN
Indonesia sangat kaya akan sumber daya
tanaman hortikultura termasuk aneka jenis tanaman
buah-buahan, salah satunya adalah pepaya. Di
Indonesia tanaman ini banyak diusahakan di
pekarangan rumah, di tegalan atau di pematang sawah.
Selain dikonsumsi sebagai buah segar, pepaya juga
dapat diolah menjadi berbagai bentuk produk seperti
manisan, pasta, dan saus. Salah satu bentuk olahan
yang dapat diproduksi dalam skala rumah tangga
adalah manisan (1).
Pada pembuatan manisan ini biasanya
ditambahkan suatu bahan tambahan makanan yang
digunakan untuk memperpanjang masa simpan. Pada
umumnya bahan pangan tidak steril dan mengandung
populasi mikroba dari berbagai jenis. Jadi selain
sebagai sumber nutrisi bagi manusia, bahan pangan
juga merupakan media pertumbuhan yang baik bagi
berbagai jenis mikroba (2). Adanya interaksi antara
mikroba dan bahan pangan dapat menyebabkan
kerusakan bahan pangan, penyakit infeksi dan
intoksikasi, serta dapat terjadi proses fermentasi pada
bahan pangan tersebut. Kerusakan bahan pangan dapat
298
dilihat dari penampakan fisik dan timbulnya
komponen bahan pangan yang tidak diinginkan
sehingga bahan tersebut tidak layak untuk dikonsumsi
(3). Mikroba yang berhubungan erat dengan bahan
pangan adalah bakteri, kapang dan khamir/yeast.
Bahan tambahan yang biasa digunakan
adalah pengawet sintetik, misalnya natrium benzoat.
Selain bahan pengawet sintetik ternyata terdapat
bahan pengawet alami yang berasal dari rempahrempah. Menurut Fardiaz (4), rempah-rempah khas
Indonesia yang dapat berfungsi sebagai pengawet
alami antara lain kulit kayu manis, bawang, cabai,
adas, dan kunyit. Hal ini disebabkan rempah-rempah
tersebut memiliki aktivitas sebagai antimikroba (5).
METODE
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini
adalah daging buah pepaya yang masih sedikit
mengkal, kulit kayu manis, sukrosa, etanol 96%,
media Plate Count Agar (PCA) dan Potato Dextrosa
Agar (PDA), larutan NaCl fisiologis, vitamin C p.a,
Jurnal Bahan Alam Indonesia ISSN 1412-2855 Vol. 5, No. 1, Januari 2006
2,6 diklorofenol indofenol p.a., asam asetat p.a.,
natrium hidrokarbonat p.a., akuadestilata.
Alat
Alat yang digunakan adalah alat penyari
Soxhlet, cawan petri, inkubator, autoclave, blender,
neraca listrik, buret, alat gelas, botol sebagai
pengemas.
Cara Kerja.
Pembuatan ekstrak kulit kayu manis
Serbuk kulit kayu manis sebanyak 30 gram
diekstraksi dengan etanol 96% menggunakan alat
Soxhlet. Ekstrak yang diperoleh diuapkan di atas
penangas air sampai seluruh pelarut menguap.
Pengolahan manisan pepaya
Buah pepaya dicuci bersih, kemudian
dikupas kulitnya, dibelah dan dibuang bijinya.
Belahan buah pepaya dicuci sampai bersih kemudian
dipotong dadu dengan ukuran 2x1x2 cm. Buah
dikukus selama 1 menit dan dimasukkan ke dalam
larutan gula 15%. Setelah itu pada produk manisan
dibuat beberapa perlakuan:
1. Sampel tanpa gula dan bahan pengawet
2. Sampel manisan tanpa bahan pengawet (pepaya
dalam larutan gula 15%)
3. Sampel manisan ditambah ekstrak etanol kulit
kayu manis 0,1%
4.
Sampel manisan ditambah ekstrak etanol kulit
kayu manis 0,2%
5. Sampel manisan ditambah ekstrak etanol kulit
kayu manis 0,3%
6. Sampel manisan ditambah natrium benzoat 0,1%
Perhitungan angka bakteri
Dibuat seri pengenceran sampel mulai dari
10-1, 10-2 dan seterusnya sampai diperoleh tingkat
pengenceran yang dikehendaki. Setiap pengenceran
sampel diambil sebanyak 1,0 ml larutan dan
dimasukkan ke dalam piring petri. Sebanyak 15 ml
media PCA cair yang bersuhu 50oC dituangkan ke
dalam piring petri tersebut, kemudian campuran
diratakan dengan cara menggerakkan piring petri
dengan gerakan memutar dan didiamkan sehingga
media memadat. Kemudian piring petri diinkubasi
pada suhu 37oC selama 24 jam. Setelah akhir masa
inkubasi, koloni bakteri yang terbentuk dihitung.
Perhitungan angka kapang
Media PDA dituangkan ke dalam piring petri
dan dibiarkan memadat. Sebanyak 1,0 ml sampel yang
telah diencerkan sesuai dengan yang dikehendaki
seperti pada pengujian angka bakteri, ditanam pada
media PDA dan diratakan. Piring petri diinkubasi pada
suhu 37oC selama 48 jam, kemudian koloni kapang
yang terbentuk dihitung.
Tabel I. Hasil pengamatan fisik produk manisan pepaya
Perlakuan
1
2
3
4
5
Hasil pengamatan fisik
Larutan putih keruh, berbuih, muncul gelembung udara dalam buah, timbul gas, berbau
alkohol dan buah mempunyai tekstur lunak
Larutan berbuih, buah lunak, muncul gelembung udara dalam buah, timbul gas serta berbau
alkohol
Larutan coklat jernih, setelah beberapa hari larutan berbuih dan timbul gas, buih lama
kelamaan menjadi berkurang serta sedikit berbau alkohol
Larutan coklat jernih, setelah beberapa hari larutan mulai berbuih dan timbul gas, buih
lama kelamaan berkurang, buih yang terbentuk lebih sedikit daripada sampel 3, serta
sedikit berbau alkohol
Larutan coklat jernih, setelah beberapa hari larutan mulai berbuih dan timbul gas, buih
lama kelamaan berkurang, buih yang terbentuk lebih sedikit daripada sampel 4, serta
sedikit berbau alkohol
Larutan jernih, tidak berbuih, tidak timbul gas dan tidak berbau alkohol
6
Keterangan:
1 : buah pepaya tanpa pengawet
2 : manisan pepaya tanpa pengawet
3 : manisan pepaya ditambah ekstrak etanol kulit kayu manis 0,1%
4 : manisan pepaya ditambah ekstrak etanol kulit kayu manis 0,2%
5 : manisan pepaya ditambah ekstrak etanol kulit kayu manis 0,3%
6 : manisan pepaya ditambah natrium benzoat 0,1%
299
Efektifitas Pengawet … (Wiwik Supriati, dkk.)
Penetapan kadar vitamin C (3)
Buah pepaya dihancurkan menggunakan
blender sampai diperoleh slurry, kemudian ditimbang
sebanyak 30,0 gram, dimasukkan ke dalam gelas
Beker dan ditambah dengan sedikit air kemudian
disaring. Filtrat dimasukkan ke dalam labu takar
kemudian ditambah dengan air sampai tepat 100 ml,
kemudian larutan ditambah dengan 50,0 ml larutan
asam metafosfat asetat dan digojok hingga rata.
Diambil 10,0 ml aliquot dan dititrasi dengan 2,6
diklorofenol indofenol, dan dibuat titrasi blangko.
Untuk menetapkan kadar vitamin C dalam air manisan
dilakukan dengan mengambil sampel sebanyak 50,0
ml, dan selanjutnya penetapan kadar dilakukan seperti
pada buah pepaya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini didahului dengan membuat
ekstrak etanol kulit kayu manis menggunakan alat
Soxhlet. Etanol dipertimbangkan sebagai penyari
karena bersifat netral, tidak beracun, mudah menarik
keluar zat aktif dari dalam sel, dan mudah untuk
diuapkan sehingga ekstrak yang diperoleh dapat relatif
bebas pelarut. Ekstrak yang diperoleh digunakan
sebagai bahan pengawet pada produk manisan buah
pepaya.
Pengamatan fisik pada produk manisan
pepaya dilakukan selama 14 hari. Hasil pengamatan
tersebut dapat dilihat pada tabel I.
Dari hasil pengamatan fisik yang telah
dilakukan terlihat pada sampel buah yang disimpan
tanpa pengawet, manisan buah tanpa pengawet,
manisan dengan penambahan ekstrak etanol kulit
kayu manis 0,1%; 0,2% dan 0,3% timbul buih, timbul
gas dan berbau alkohol. Hal ini dapat dikatakan
bahwa produk olahan buah pepaya tersebut
mengalami kerusakan dan mengalami proses
fermentasi.
Kerusakan
bahan
pangan
ini
kemungkinan besar disebabkan oleh mikroba, karena
dalam sel mikroba terdapat enzim-enzim yang dapat
mengubah karbohidrat menjadi asam, alkohol dan
gas. Menurut Pelczar dan Chan (6), kebanyakan
bahan makanan merupakan media yang baik bagi
pertumbuhan mikroba seperti bakteri, jamur dan
khamir yang dapat menyebabkan terjadinya
perubahan dalam hal rasa, bau serta sifat-sifat lain
pada bahan makanan. Dari pengamatan tersebut juga
tampak bahwa pada manisan dengan bahan pengawet
natrium benzoat, mampu menghambat pertumbuhan
mikroba yang dapat dilihat dengan tidak adanya
perubahan fisik yang berarti. Natrium benzoat ini
mampu menghambat metabolisme sel mikroba
dengan mengganggu atau merusak enzim-enzim yang
dapat mengakibatkan kerusakan bahan makanan.
Tabel II. Hasil perhitungan angka bakteri
Perlakuan
Hari ke-0
1
5,4.103
2
3,8.102
3
2,7.102
4
1,4.102
5
1,3.102
6
2,0.101
Keterangan: Lihat tabel I
Angka bakteri (CFU/mL)
Hari ke-7
2,8.107
2,7.106
2,6.106
1,2.106
2,4.103
3,0.101
Hari ke-14
2,5.108
3,0.107
2,7.107
1,7.106
1,1.104
5,0.101
Tabel III. Hasil perhitungan angka kapang
Angka kapang (CFU/mL)
Hari ke-0
Hari ke-7
1
6,0.101
1,0.102**
1
2
4,0.10
1,0.102**
1
3
1,0.10
3,0.102**
1
4
1,0.10
1,0.102**
1
5
1,0.10
1,0.102**
1
6
1,0.10
0*
Keterangan: Lihat tabel I
*
: terdapat yeast dalam jumlah sedikit
**
: terdapat yeast dalam jumlah banyak
Perlakuan
300
Hari ke-14
1,0.102**
0**
0**
0**
5,0.101*
4,0.101*
Jurnal Bahan Alam Indonesia ISSN 1412-2855 Vol. 5, No. 1, Januari 2006
Selain dilihat dari penampakan fisiknya,
pada penelitian ini juga dilakukan pengujian
mikrobiologi yaitu perhitungan angka bakteri dan
angka kapang. Menurut Pelczar dan Chan (6),
“kandungan mikroorganisme suatu spesimen pangan
dapat memberikan keterangan yang mencerminkan
mutu bahan mentahnya, keadaan sanitasi pada
pengolahan pangan tersebut serta keefektifan metode
pengawetannya”. Hasil perhitungan angka bakteri
dan angka kapang tersaji pada tabel II dan III.
Dari tabel di atas terlihat bahwa angka
bakteri pada buah yang disimpan tanpa gula dan
pengawet, manisan tanpa pengawet dan manisan
ditambah dengan ekstrak etanol kulit kayu manis
0,1% menunjukkan angka yang tidak berbeda.
Penambahan ekstrak kulit kayu manis 0,1% ternyata
tidak mampu menghambat pertumbuhan bakteri, dan
penambahan gula 15% pada produk ternyata tidak
menyebabkan pertumbuhan bakteri yang sangat
cepat. Hasil ini berbeda dengan penelitian yang
dilakukan oleh Supratmi (7), yang menunjukkan hasil
bahwa penambahan gula 15% pada produk buah
kelengkeng menyebabkan kenaikan angka bakteri
yang cukup tinggi. Perbedaan ini mungkin
disebabkan oleh adanya perbedaan kadar kandungan
karbohidrat dan senyawa lain yang merupakan media
pertumbuhan bagi bakteri di dalam buah pepaya dan
kelengkeng.
Pada manisan dengan penambahan
ekstrak kulit kayu manis 0,2% dan 0,3% telah tampak
adanya penghambatan pertumbuhan bakteri, dan dari
data di atas dapat dikatakan bahwa semakin besar
kadar eksrak etanol kulit kayu manis yang
ditambahkan maka pertumbuhan bakteri semakin
sedikit. Hal ini dikarenakan senyawa antimikroba
(ekstrak etanol kulit kayu manis) dengan konsentrasi
yang besar akan menunjukkan aktivitas yang besar
pula dalam menghambat pertumbuhan mikroba.
Angka bakteri pada manisan dengan pengawet
natrium benzoat paling kecil dibandingkan dengan
perlakuan yang lain, hal ini memperlihatkan bahwa
natrium benzoat mempunyai efektivitas yang paling
besar dalam menghambat pertumbuhan bakteri
dibandingkan dengan ekstrak kulit kayu manis
sampai kadar 0,3%.
Pada hari ke-7 selain terlihat adanya
pertumbuhan
kapang,
juga
terlihat
adanya
pertumbuhan mikroorganisme lain yang tampak
seperti bakteri. Kemungkinan mikroorganisme
tersebut merupakan koloni-koloni khamir/yeast,
karena khamir merupakan salah satu jenis jamur yang
bersifat uniseluler. Khamir yang tumbuh pada hari
ke-7 penyimpanan ini diduga yang menyebabkan
fermentasi seperti terlihat adanya buih dan timbul gas
serta berbau alkohol pada hasil penampakan fisik
(tabel I). Menurut Buckle et al (2), bahan pangan
dengan kadar gula yang tinggi seperti selai, manisan,
sirup seringkali dirusak terutama oleh khamir, yang
mampu memfermentasi karbohidrat menjadi gula,
alkohol dan karbondioksida.
Pada perhitungan angka kapang hari ke-14,
tampak bahwa pada buah yang disimpan tanpa
pengawet, manisan tanpa pengawet dan manisan
dengan penambahan ekstrak kulit kayu manis 0,1%
dan 0,2% tidak tumbuh kapang tetapi tumbuah yeast
yang sangat banyak. Adanya pertumbuhan yeast yang
menyebabkan fermentasi ini, akan mengakibatkan
lingkungan bersifat lebih asam sehingga dengan
kondisi tersebut kapang sulit tumbuh. Pada manisan
yang ditambah dengan ekstrak kulit kayu manis dan
natrium benzoat tampak adanya pertumbuhan kapang
dan yeast yang tumbuh lebih sedikit. Hal ini mungkin
dikarenakan natrium benzoat mampu menekan
pertumbuhan yaest tetapi kurang mampu menekan
pertumbuhan kapang. Begitu pula ekstrak kulit kayu
manis diduga mulai kadar 0,3% mampu menekan
pertumbuhan yeast tetapi tidak pada kapang. Murdiati
(8) dan Buckle et al (2) mengatakan bahwa natrium
benzoat lebih efektif untuk menghambat yeast dan
bakteri, akan tetapi kurang efektif untuk menghambat
pertumbuhan kapang.
Berdasarkan hasil pengamatan fisik, angka
bakteri dan kapang terlihat bahwa natrium benzoat
0,1% memiliki keefektifan sebagai bahan pengawet
yang lebih baik daripada ekstrak etanol kulit kayu
manis sampai kadar 0,3%.
Tabel IV. Hasil penetapan kadar vitamin C
Perlakuan
Kadar rata-rata (%)
1
0,0153
2
0,0181
3
0,0067
4
0,0054
5
0,0040
6
0,0031
Keterangan: Lihat tabel I
Penurunan kadar (%)
57,85
50,14
81,54
85,12
88,98
91,46
301
Efektifitas Pengawet … (Wiwik Supriati, dkk.)
Penetapan kadar vitamin C pada manisan
buah pepaya dilakukan sebelum proses pengolahan
yaitu pada buah pepaya segar dan setelah proses
pengolahan serta penyimpanan, yang kemudian
dihitung penurunan kadarnya. Dari hasil penetapan
kadar vitamin pada buah segar diperoleh kadar
sebesar 0,0363% dan kadar vitamin C setelah
penyimpanan terlihat pada tabel IV.
Dari hasil penetapan kadar, tampak bahwa
terjadi penurunan kadar vitamin C setelah proses
pengolahan manisan pepaya yang berkisar antara 5092%. Penurunan kadar vitamin C ini mungkin
disebabkan oleh adanya proses pemanasan, dalam hal
ini adalah proses pengukusan atau blanching.
Menurut Harris dan Karmas (9), pengukusan dapat
menurunkan kadar vitamin C pada bahan pangan
yang disebabkan oleh degradasi oksidatif atau
degradasi panas.
Selain itu penurunan kadar vitamin C dapat
juga dikarenakan oleh adanya reaksi yang mungkin
terjadi antara komponen-komponen yang terdapat di
dalam manisan tersebut. Pada manisan yang ditambah
dengan natrium benzoat menunjukkan penurunan
kadar vitamin C paling besar dibandingkan sampel
yang lain. Hal ini disebabkan natrium benzoat bersifat
alkalis sehingga akan menyebabkan vitamin C tidak
stabil dan mudah teroksidasi. Pada manisan pepaya
tanpa pengawet terjadi penurunan kadar vitamin C
yang paling kecil, hal ini dimungkin karena gula
merupakan zat pereduksi begitu juga dengan vitamin
C sehingga dalam manisan tersebut kemungkinan
terjadinya reaksi redoks yang dapat menyebabkan
rusaknya vitamin C lebih kecil. Hal tersebut juga
terjadi pada manisan yang ditambah dengan ekstrak
etanol kulit kayu manis, karena kandungan
terbesarnya adalah sinamaldehid, yang juga
merupakan senyawa pereduksi.
KESIMPULAN
Dari pengamatan fisik dan uji mikrobiologi,
dapat disimpulkan bahwa natrium benzoat 0,1% lebih
efektif digunakan sebagai pengawet dalam produk
manisan buah pepaya dibandingkan penggunaan
ekstrak kulit kayu manis sampai kadar 0,3%. Akan
302
tetapi
penambahan
natrium
benzoat
0,1%
menyebabkan penurunan kadar vitamin C lebih besar
dibandingkan dengan penambahan ekstrak etanol
kulit kayu manis sampai kadar 0,3%.
DAFTAR RUJUKAN
1. Rukmana, R., 1995, Pepaya, Budidaya dan
Pasca Panen, Penerbit Kanisius, Jogjakarta
2. Buckle, K.A., Edwards, R.A., Fleet, G.H.,
Ilmu
Pangan,
Wootton,
M.,
1987,
diterjemahkan oleh Hari Purnomo dan Adiono,
Universitas Indonesia Press, Jakarta
3. Anonim, 1993, Official Methods of Analysis of
The Association of Official Analytical
Chemists, Association of Official Analytical
Chemists, Washington D.C
4. Fardiaz, S., 1989, Mikrobiologi Pangan, Pusat
Antar Studi Pangan dan Gizi, IPB, Bogor
5. Parhusip, A.J.N., 2001, Produksi Senyawa
Antimikrobia dari Beberapa Jenis Rempahrempah
Khas
Sumatera
Utara
dan
Aplikasinya sebagai Bahan Pengawet, Pusat
Antar Studi Pangan dan Gizi, IPB, Bogor
6. Pelczar, Jr., M.J., Chan, E.C.S., 1988, Dasardasar Mikrobiologi 2, diterjemahkan oleh Ratna
S.H dan Teja Imas, Universitas Indonesia Press,
Jakarta
7. Supratmi, 2003, Uji efektifitas Pengawet Alami
Ekstrak Kulit Kayu Manis (Cinnamomum
burmannii Bl) pada Produk Buah Kelengkeng
(Euphoria longan L) dan Penetapan Kadar
Vitamin C, Skripsi, Universitas Islam Indonesia,
Jogjakarta
8. Murdiati, 1988, Bahan Pengawet dalam
Minuman Ringan yang Dikemas dalam
Kantong Plastik, PAU Pangan dan Gizi
Universitas Gadjah Mada, Jogjakarta
9. Harris, R.S., Karmas, E., 1989, Evaluasi Gizi
pada
Pengolahan
Bahan
Pangan,
diterjemahkan oleh Suminar Achmadi, Penerbit
ITB, Bandung