LAPORAN RESMI PRAKTIKUM PENGETAHUAN BAHAN BAHAN PENYEGAR Oleh : Kelompok D-5 Kho Chin Ann (6103008023) Isabella Gunawan (6103008024) Ivana Halingkar (6103008103) Marcella Hilda (6103008131) Tanggal : 30 April 2010 Asisten : Debby Natalia Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katholik Widya Mandala Surabaya
menentukan kadar sari dan kafein dari bahan penyegar: daun teh, kopi
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM PENGETAHUAN BAHAN
BAHAN PENYEGAR
Oleh :
Kelompok D-5
Kho Chin Ann (6103008023)
Isabella Gunawan (6103008024)
Ivana Halingkar (6103008103)
Marcella Hilda (6103008131)
Tanggal : 30 April 2010
Asisten : Debby Natalia
Program Studi Teknologi Pangan
Fakultas Teknologi Pertanian
Universitas Katholik Widya Mandala Surabaya
2010
I. TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM
Memahami jenis-jenis bahan penyegar yang berfungsi sebagai stimulant.
II. SASARAN BELAJAR
Menggambarkan morfologi bahan penyegar: daun teh, biji kopi, dan
coklat.
Menentukan kadar sari dari masing-masing bahan penyegar.
Menentukan kadar kafein dari masing-masing bahan.
III. DASAR TEORI
Bahan penyegar adalah semua bahan nabati yang dapat merangsang
pemakainya, baik digunakan untuk merokok (furnitori), menyirih (mastikatori)
ataupun dalam minuman. Yang termasuk bahan penyegar antara lain kopi, teh,
coklat, tembakau, sirih, kola, candu, dan ganja. Pada umumnya bahan-bahan
tersebut mengandung zat perangsang yang termasuk golongan alkaloid (Muchtadi
dan Sugiyono, 1992). Alkaloid adalah suatu golongan senyawa organik yang
terbanyak ditemukan di alam. Hampir seluruh senyawa alkaloida berasal dari
tumbuh-tumbuhan. Semua alkaloida mengandung paling sedikit satu atom
nitrogen yang biasanya bersifat basa dan dalam sebagian besar atom nitrogen ini
merupakan bagian dari cincin heterosiklik (http://library.usu.ac.id/download/
fmipa/06003489.pdf). Menurut Sukarti dan Teguh (1997), senyawa alkaloid
tersebut adalah kafein, teobromin, dan teofilin. Kafein merupakan metabolit
sekunder, alkaloid golongan purin, dan termasuk turunan xantin. Tiga alkaloid
yang perlu diketahui adalah kafein (1,3,7- trimetil xantin), teofilin (1,3- dimetil
xantin), dan teobromin (3,7- dimetil xantin).
KOPI (Coffea sp.)
Kopi adalah spesies tanaman berbentuk pohon yang termasuk dalam famili
Rubiaceae dan genus coffea. Buah kopi terdiri atas beberapa bagian yaitu lapisan
kulit luar (exocarp), daging buah (mesocarp), kulit tanduk (parchment), dan biji
(endosperm) (Muchtadi & Sugiyono,1992). Kulit luarnya sangat tipis,
mengandung klorofil dan zat warna lainnya. Daging buah terdiri dari bagian luar
yang tebal dan keras, dan bagian dalamnya seperti gel. Kulit tanduk adalah bagian
buah yang terletak antara daging buah dengan biji (endosperm), yang berperan
sebagai pelindung biji kopi dan pelindung lembaga terhadap cahaya. Umumnya
biji (endosperm), merupakan bagian yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan
untuk membuat minuman kopi. Kopi merupakan bahan penyegar yang dibuat dari
biji kopi (Coffea arabica atau C. Robusta) yang telah disangrai. ). Kopi arabika
memiliki banyak varietas, tergantung negara, iklim, dan tanah tempat kopi
ditanam. Ciri-ciri kopi arabika antara lain aromanya wangi sedap mirip
percampuran bunga dan buah, tumbuh di daerah yang sejuk dan dingin, memiliki
rasa asam yang tidak dimiliki oleh kopi jenis robusta, memiliki bodi atau rasa
kental saat disesap di mulut, rasa kopi arabika lebih mild atau halus. Kopi arabika
juga terkenal pahit. Sedangkan cirri-ciri kopi robusta adalah rasa yang lebih
seperti cokelat, bau yang dihasilkan khas dan manis, warnanya bervariasi sesuai
dengan cara pengolahan dan memiliki tekstur yang lebih kasar dari arabika
Buah coklat biasanya mengandung 30–40 biji yang tertutup oleh “pulp”
yang berlendir. “Pulp” segar umumnya berwarna putih susu, lunak dan berlendir.
Bagian ini sebenarnya adalah bagian dinding buah yang melekat pada epidermis
kulit biji (Muchtadi dan Sugiyono, 1992). Komponen yang terdapat dalam biji
coklat, seperti karbohidrat, lemak, protein, tanin, dan sedikit kafein. Senyawa
alkaloid yang terdapat pada biji coklat adalah theobromin (Muchtadi & Sugiyono,
1992). Tanin berperan dalam proses fermentasi, yang akan merubah aroma coklat
yang dihasilkan. Theobromin merupakan alkaloid pada coklat yang mempunyai
efek merangsang. Dengan demikian kadar theobromin pada produk coklat
merupakan parameter yang penting sebagai bahan penyegar. Selain itu coklat juga
mengandung kafein sepeti pada teh dan kopi (Suryani, 2006). Theobromina (3,7
Dimetil Xantin) Diperoleh dari biji tumbuhan Theobroma cacao (fam:
Sterculaceae) yang berguna sebagai diuretik dan stimulan SSP.
Sumber : http://nadjeeb.files.wordpress.com/2009/03/alkaloid.pdf
Cita rasa coklat (Theobroma cacao L.)
Menurut Merory (1968), flavour dari coklat sangat dipengaruhi dari
dekomposisi kimia yang menghasilkan senyawa aromatis, seperti dehidrasi,
oksidasi, dan perubahan kelarutan pada tannin serta senyawa volatil antara lain
hidrokarbon, keton, asam volatil (butirat,asetat), amina dari protein.
Kadar sari (water extract)
Kadar sari (water extract) atau kadar seduhan adalah jumlah bahan yang
larut apabila bahan tersebut diekstrak dengan air panas. Kadar sari ini penting
untuk produk bahan penyegar seperti kopi, teh, dan coklat yang dikonsumsi dalam
bentuk seduhan. Kadar sari produk menentukan mutu organoleptik seduhan yang
meliputi cita rasa, warna, aroma, dan kesegaran (Muchtadi dan Sugiyono, 1992).
Menurut Vail, dkk (1978) kadar sari merupakan ekstrak dari bahan-bahan
penyegar (kopi, teh, coklat) yang masih tertinggal setelah mengalami pengolahan.
Kadar sari merupakan kumpulan senyawa-senyawa non-volatil yang memberikan
aroma dan cita rasa khas dari bahan penyegar, sehingga semakin tinggi persentase
kadar sari dalam bahan penyegar semakin tinggi pula kualitas seduhannya.
Komponen utama dari kadar sari adalah kandungan tanin yang memberikan
warna, aroma, dan rasa pada hasil seduhan disamping kandungan bahan penyegar
utamanya (kafein dan theobromin). Namun, persentase kadar sari tidak dapat
dijadikan ukuran untuk menentukan kadar kafein dalam bahan penyegar karena
kadar sari merupakan kumpulan dari berbagai senyawa yang terkandung dalam
bahan penyegar. Persentase kadar sari sangat dipengaruhi oleh verietas bahan
penyegar yang digunakan. Bahan penyegar dengan varietas unggul akan
menghasilkan persentase kadar sari yang semakin tinggi.
IV. ALAT DAN BAHAN
Alat :
Erlenmeyer 250 ml (Schoot Duran dan Iwaki Pyrex)
Beker gelas 500 ml (Iwaki Pyrex)
Beker gelas 250 ml (Iwaki Pyrex)
Beker gelas 100 ml (Iwaki Pyrex dan Schoot Duran)
Labu pemisah (Iwaki Pyrex)
Gelas ukur (Germany)
Kertas saring
Timbangan kasar (Acculab-Sartorius Group)
Corong
Batang pengaduk
Bunsen
Kaki tiga dan kasa
Panci
Kompor (Rinnai)
Oven
Bahan :
Kopi dalam bentuk buah-biji mentah dan bubuk murni (Arabica Java,
cap Singa est.1928)
Coklat dalam bentuk buah-biji mentah dan bubuk (Van Houten, since
1828)
Teh dalam bentuk daun dan teh hijau/ Green Tea (Cap Kepala
Djenggot)
Larutan H2SO4 (1:9)
Larutan KOH 1%
Padatan MgO
Kloroform
Akuades
V. CARA KERJA
Pengamatan sifat fisik buah dan biji kopi, coklat dan daun teh
Struktur dan bentuk
Warna dan aroma
Analisis kafein
Buah dan biji kopi, coklat dan daun teh
Pengamatan aroma
Pengamatan warna
Buah dan biji kopi, coklat dan daun teh
Pemotretan
5 gr kopi, coklat bubuk, teh
Pengayakan 30 mesh
Pendidihan 2 jam
Pengenceran (250 mL)
Penyaringan
150 ml filtrat
Pendidihan(hingga 50 ml)
Pembilasan
Pengocokan
Pengeluaran
Penguapan (oven; 100°C,1 jam)
Penimbangan (duplo)
Perhitungan kadar kafein
+ 2 gr MgO+100 mL akuades
+ 10 mL H2SO4 (1:9)
5 mL H2SO4 (1:9)
kloroform 20,15,10,10,10,5 mL+ 5 mL KOH
Kadar Kafein (%)=
berat kafein x 3,464 x 250150 x berat contoh
Kadar sari
Kadar Sari (%) =
berat residu berat contoh
×20050
×100%
VI. HASIL PENGAMATAN
10 gram bahan coklat bubuk, kopi bubuk7,5 gram teh
Penyaringan
+ 200 ml akuades
Penimbangan residu
Pendinginan
Penguapan
50 ml filtrat
Pendidihan 1 jam (dengan pendingin balik)
+ akuades (sampai ketinggian semula)
Penempatan dalam erlenmeyer
Penentuan kadar sari
Pendinginan
Analisa Bahan Baku
Tabel 6.1. Warna dan kenampakan bahanBahan Warna Kenampakan
Biji Kopi ArabicaHitam kecoklatan
(+++)
Biji Kopi RobustaHitam kecoklatan
(++)
Kopi Robusta Bubuk
Hitam kecoklatan(+++)
Biji kakao Cokelat
NIB Cokelat Cokelat tua (+++)
Bahan Warna Kenampakan
Lemak Cokelat Putih kekuningan
Pasta Cokelat Coklat tua (++)
Bubuk cokelat Cokelat (+++)
Daun Teh Hijau Hijau kecoklatan
Tabel 6.2. Aroma bahanBahan Aroma Senyawa
Biji kopi robusta Pahit (++) Asam klorogenatBiji kopi arabica Pahit(+++) Asam klorogenatBiji Cokelat Tengik (++)Cokelat bubuk Bau khas cokelatPasta Cokelat Pahit dan manis (+++)Lemak cokelat Tengik (+++)NIB Cokelat Harum manis (++)Teh Hijau Sepat khas teh
Tabel 6.3. Kadar Kafein
BahanBerat erlenmeyer
konstan (g)Berat erlenemyer +
kafein (g)Berat erlenemyer + kafein rata-rata (g)
Kadar Kafein (%)
Kopi 63,92 64,36
64,19 64,23 64,26 0,39
Cokelat 50,17 50,13
50,18 50,18 50,18 0,01
Teh Hijau 64,05 64,13
64,06 64,07 64,09 4,62
Contoh perhitungan kadar kafein :
Kopi=(berat kefein ) x 3,464 x250
150 xberat sampel
¿(64,26−63,92 ) x 3,464 x250
150 x5
¿0,39 %
Cokelat=(50,18−50,17 ) x 3,464 x250
150 x berat sampel
¿(0,01 ) x 3,464 x250
150 x5
¿0,01 %
Te h=(64,09−64,05 ) x 3,464 x 250
150 x berat sampel
¿ 0,04 x3,464 x 250150 x5
= 4,62 %
Tabel 6.4. Kadar Sari
BahanBerat beker gelas
kosong (g)Berat beker gelas +
sari (g)Berat beker gelas +
sari rata-rata (g)Kadar Sari
(%)Kopi 91,00 92,0
592,04 92,06 92,05 42
Cokelat 91,18 92,29
91,86 91,88 92,01 33,2
Teh Hijau 95,99 93,05
92,91 92,91 92,91 -
Contoh perhitungan kadar sari :
Kopi=(berat residu )berat sampel
x20050
x100
¿(92,05−91,00 )
10x
20050
x 100
¿42 %
Cokelat=(berat residu)berat sampel
x20050
x100
¿(92,01−91,18 )
10x
20050
x 100
¿33,2%
VII. PEMBAHASAN
Bahan penyegar merupakan bahan nabati yang mengandung senyawa
perangsang yang berasal dari golongan alkaloid, misalnya kopi, teh, dan coklat
(Muchtadi dan Sugiyono, 1992). Alkaloid adalah senyawa organik banyak
ditemukan di alam dan hampir seluruh senyawa alkaloida berasal dari tumbuh-
tumbuhan. Semua alkaloida mengandung paling sedikit satu atom nitrogen yang
biasanya bersifat basa dan dalam sebagian besar atom nitrogen ini merupakan
bagian dari cincin heterosiklik (http://library.usu.ac.id/download/
fmipa/06003489.pdf). Menurut Sukarti dan Teguh (1997), senyawa alkaloid
tersebut adalah kafein, teobromin, dan teofilin.
KENAMPAKAN
Kopi
Pengamatan kenampakan dilakukan untuk sortasi dan grading. Dalam
percobaan ini, kopi yang diamati adalah biji kopi Robusta, biji kopi Arabica, dan
bubuk kopi Robusta. Menurut Muchtadi & Sugiyono (1992), buah kopi terdiri
atas beberapa bagian yaitu lapisan kulit luar (exocarp), daging buah (mesocarp),
kulit tanduk (parchment), dan biji (endosperm). Kulit luarnya sangat tipis,
mengandung klorofil dan zat warna lainnya. Daging buah terdiri dari bagian luar
yang tebal dan keras, dan bagian dalamnya seperti gel. Kulit tanduk adalah bagian
buah yang terletak antara daging buah dengan biji (endosperm), yang berperan
sebagai pelindung biji kopi dan pelindung lembaga terhadap cahaya. Umumnya
biji (endosperm), merupakan bagian yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan
untuk membuat minuman kopi.Biji kopi Arabica memiliki bentuk yang lebih
lonjong, sedangkan biji kopi Robusta lebih bundar. Kulit luar biji kopi Robusta
lebih tebal daripada biji kopi Arabica. Bagian dalam biji kopi Arabica dan
Robusta berwarna oranye.Bubuk kopi merupakan hasil dari penyangraian dan
penggilingan biji kopi. Kadar air pada bubuk kopi sedikit sehingga bubuk kopi
lebih awet (tahan lama). Bubuk kopi Robusta berupa butiran-butiran halus karena
sudah mengalami proses penggilingan dan penyaringan.
Cokelat
Pengamatan kenampakan dilakukan untuk sortasi dan grading. Dalam
percobaan ini, cokelat yang diamati berupa biji kakao, NIB cokelat, lemak
cokelat, pasta cokelat, dan bubuk cokelat.Buah coklat biasanya mengandung 30–
40 biji yang tertutup oleh “pulp” yang berlendir. “Pulp” segar umumnya berwarna
putih susu, lunak dan berlendir. Bagian ini sebenarnya adalah bagian dinding buah
yang melekat pada epidermis kulit biji. Komponen yang terdapat dalam biji
coklat, seperti karbohidrat, lemak, protein, tanin, dan sedikit kafein (Muchtadi dan
Sugiyono, 1992).
Biji kakao merupakan biji dari buah cokelat yang sudah dikeringkan,
bentuknya lonjong. NIB cokelat merupakan biji kakao yang dihancurkan menjadi
potongan-potongan kecil. Lemak dan pasta cokelat merupakan hasil ekstraksi dari
biji cokelat. Pada percobaan, terdapat cairan pada wadah lemak cokelat. Cairan
tersebut merupakan lemak yang mencair. Sedangkan pada wadah pasta cokelat
tidak terdapat cairan. Hal itu berarti titik leleh lemak cokelat lebih rendah
dibandingkan pasta cokelat. Bubuk cokelat merupakan biji cokelat yang disangrai
dan dikeringkan. Pengayakan dilakukan agar diperoleh bubuk cokelat yang
butiran-butirannya halus.
Teh
Pengamatan kenampakan pada daun teh dilakukan untuk menentukan
sortasi dan grading. Teh yang diamati dalam percobaan ini adalah teh hijau. Daun
teh hijau yang masih segar berwarna hijau muda. Daun teh yang sudah
dikeringkan berwarna cokelat. Dalam industri, daun teh yang sudah dikeringkan
dihancurkan menjadi serpihan-serpihan kecil dan mengalami pemanasan sehingga
sari teh mudah diekstraksi ketika akan dikonsumsi. Hal itu disebabkan luas
permukaan yang besar akan mempermudah air untuk masuk ke dalam bahan dan
mengekstrak sarinya. Pemotongan menjadi serpihan-serpihan kecil akan
mempermudah pengemasan.
AROMA
Menurut Illy dan Viani (1995), serta Rothfos (1986), faktor-faktor yang
mempengaruhi citarasa kopi adalah varietas biji kopi, cara penyangraian,
penggilingan dan penyimpanan, air penyeduh, serta cara penyeduhannya,
termasuk teknik fermentasinya. Dua senyawa asam yang terdapat pada kopi yang
telah disangrai adalah senyawa fenolik, antara lain adalah asam kafeat (coffeic
acid) dan asam klorogenat (asak klorogenat mengandung asam kafeat yang
menentukan cita rasa kopi). Senyawa lain yang juga mempengaruhi cita rasa kopi
dalam jumlah yang kecil asam nitrat, asam malat, asam tartrat, dan asam oksalat
(Winarno, 1981; Changjaya. Abadi.com). Menurut Rubiyo, Kartini dan Agung
dalam Jurnal Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian, 2005,
peningkatan lama fermentasi memberikan flavor yang lebih baik karena terjadi
perubahan komposisi kimia pembentuk flavor, seperti karbohidrat dan komponen
volatil. Rasa dan aroma pahit pada biji kopi disebabkan oleh adanya asam
klorogenat dengan kadar sekitar 6-7 %. Rasa pahit merupakan akibat dari
peningkatan asam klorogenat yang identik dengan tingkat pemasakan biji kopi, di
mana citarasa asam klorogenat pahit seperti tanin. Asam klorogenat
terdekomposisi bertahap seiring dengan pembentukan aroma volatil dan senyawa
polimer. Asam ini terlepas sebagai CO2 lebih sedikit pada penyangraian yang
ditandai dengan cita rasa astringent (sepat). Selain asam klorogenat, rasa pahit
pada biji kopi juga dipengaruhi oleh kadar kafein. Kontribusi kafein terhadap
citarasa pahit adalah kurang dari 10 persen (Atmawinata, 2002). Menurut Wrigley
(1988), caramel flavour dari kopi berasal dari karbohidrat yang terkaramelisasi
pada saat biji kopi dipanggang.
Varietas kopi dibagi menjadi 4 kelompok besar yakni: Coffea canephora
(dikenal dengan Kopi Robusta), Coffea Arabica (dikenal sebagai Kopi Arabica),
Coffea excels dan Coffea liberica. Aroma pada Kopi Robusta dan Kopi Arabica
adalah pahit, sedikit asam, agak tengik, sedikit berbau obat, seperti kayu, yang
berbeda pada intensitasnya (Gordon Wringley, 1988). Perbadaan ini disebabkan
oleh adanya perbedaan persentase kafein di dalam kopi. Kafein pada Kopi
Robusta (1,16g dari berat sampel kering yakni sekitar 3,27g) lebih tinggi dua kali
lipat dari pada Kopi Arabica (0,58g dari berat sampel kering, yakni sekitar 1,70g)
(Wrigley, 1988).
Pada percobaan ini digunakan dua jenis kopi yang berbeda, yakni Kopi
Robusta dan Kopi Arabica. Aroma Kopi Robusta dan Kopi Arabica adalah pahit
namun intensitas aroma pahit pada Kopi Arabica lebih tinggi daripada Kopi
Robusta. Hal ini disebabkan sampel kopi yang digunakan telah lama disimpan
sehingga memungkinkan terjadinya ketengikan dari kandungan lemak dalam kopi
sehingga mempengaruhi aroma kopi. Selain itu, penyimpanan yang kurang rapat
memungkinkan terjadinya pelepasan senyawa volatil ke lingkungan sehingga
intensitas aromanya berkurang.
WARNA
Warna pada bahan-bahan penyegar dipengaruhi oleh komposisi kimia
yang ada dalam bahan itu sendiri. Hasil pengamatan menunjukkan warna dari biji
kopi arabica adalah hitam (+++), biji ko
KADAR KAFEIN (%)
Pengukuran kadar kafein bertujuan untuk menentukan bahan yang tepat
dalam menghasilkan kadar kafein tertentu dalam pembuatan minuman/produk
pangan. Pengukuran kadar kafein dilakukan dengan cara menimbang sampel
sebesar 5 gram dengan penambahan MgO sebanyak 2 gram, lalu dilarutkan dalam
akuades 200mL. MgO berfungsi untuk mempercepat reaksi pemanasan. Larutan
sampel tersebut lalu diekstraksi dengan cara dididihkan selama 2 jam, serta
menggunakan pendingin balik untuk menambahkan akuades. Selama proses
ekstraksi, digunakan pendingin balik untuk mengurangi jumlah air yang diuapkan.
Di mana uap tersebut dikawatirkan mengandung kafein. Hasil dari pendidihan
selanjutnya didinginkan sebentar dan disaring utnuk memperoleh filtrat yang
selanjutnya diencerkan dalam labu takar 250mL. Kemudian dilakukan
penambahan H2SO4 sebanyak 10mL untuk melarutkan protein dan senyawa-
senyawa lain dalam bahan yang tidak tahan terhadap asam, serta membentuk
garam tak stabil. Pendidihan hingga filtrat tersisa 100 mL dilakukan selanjutnya
untuk menguapkan H2SO4 dan zat-zat yang tak diinginkan. Setelah itu, filtrat
dipisahkan dalam cawan pemisah dengan kloroform yang berguna untuk
mengekstraksi semua komponen kimia yang ada dalam bahan. Penambahan KOH
berfungsi untuk memperkuat susana basa agar, serta mengikat kafeidin yang
sudah terekstrak dalam kloroform sehingga tidak ikut menguap saat dipanaskan.
Dari hasil percoban dapat diketahui karakter fisik dari kafein yang tampak didasar
erlenmeyer setelah dikeringkan dan dioven 100ºC hingga konstan
(Susijahadi,1997).
Menurut Rubiyo, Kartini dan Agung (2005), komponen yang cukup
penting dalam biji kopi adalah kafein. Struktur bangun dari kafein adalah: