Jurnal Alam dan Lingkungan, Vol.4 (7) Agustus 2013 ISSN 2086-4604

BKANDUNGAN KAFEIN DAN POLIFENOL PADA BIJI KOPI ARABIKA COFFEA ARABICA L. DARI KABUPATEN ENREKANG

0811524983

Wirabuana Putri1 dan Andi Ilham Latunra1

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar, Indonesia

Email: wirabuanaputri87@yahoo.co.id

ABSTRACTA research about "Caffeine and Polyphenol Contents of Coffea arabica L. from Enrekang Regency". Sampling site had been done in one of the people garden in the Masalle village, Enrekang regency, South Sulawesi. The aim of the research to know the caffeine content of Coffea arabica L. by High Performance Thin Layer Chromatography (HPTLC) method and polyphenol content of Cofea arabica L. by UV-Vis Spectrophotometry method. The result of research inferted that the caffeine content avarage of Cofea arabica L. is 1.7 % and the polyphenol content avarage is 0.2 %.

Keywords: Coffea arabica L., caffeine, polyphenol, HPTLC, UV-Vis Spectrophotometer.

PENDAHULUAN

Kopi dapat digolongkan sebagai minuman psikostimulant yang akan menyebabkan orang tetap terjaga, mengurangi kelelahan, dan membuat perasaan menjadi lebih tenang. Oleh karena itu, tidak mengherankan di seluruh dunia kopi menjadi minuman favorit, terutama bagi kaum pria. Konsumsinya yang luas di berbagai kalangan dan sudah berabad-abad lamanya, menyebabkan kopi menarik untuk diteliti. Di samping itu, beberapa zat yang ditemukan dalam biji kopi dan minuman kopi yang tidak difiltrasi, seperti yang sering diminum oleh bangsa Turki dan Skandinavia, mempunyai efek samping dan kemoproteksi (Kummer, 2003).

Salah satu daerah di Indonesia, yaitu kabupaten Enrekang, Sulawesi Selatan, merupakan tempat pertumbuhan kopi arabika Coffea arabica L. yang juga dikenal dengan kopi Kalosi. Kopi ini berasal dari

perkebunan rakyat di kabupaten Enrekang yang dimulai pada sekitar abad XVII oleh pemerintah kolonial Belanda. Interaksi iklim, jenis tanah, ketinggian tanah, varietas kopi dan metode pengolahan membuat kopi arabika di Enrekang sejak dahulu menjadi kopi yang paling menarik dan dicari di dunia dan dikenal sebagai Kopi Kalosi (Kalosi Coffee).

Kopi ini mempunyai aroma dan cita rasa khas serta diyakini sebagai salah satu kopi terbaik di dunia dan merupakan salah satu komoditi unggulan kabupaten Enrekang. Kopi jenis arabika yang hanya bisa dibudidayakan pada daerah ketinggian 1.500 di atas permukaan laut itu bahkan menjadi kopi langka dan tertua di dunia. Dalam kajian ilmiah, kopi asal Enrekang ini punya daya tarik sehingga kalangan eksportir dunia mencari jalan untuk mendapatkan hasil perkebunan asli Enrekang atau dikenal Massenrempulu (Fadli, 2010).

1

Jurnal Alam dan Lingkungan, Vol.4 (7) Agustus 2013 ISSN 2086-4604

Kafein merupakan perangsang susunan saraf pusat, dapat menyebabkan diuresis, merangsang otot jantung, dan melemaskan otot polos bronchus. Dalam dosis standar 50-200 mg, kafein utamanya mempengaruhi lapisan luar otak. Pengaruh ini bisa mengurangi kelelahan. Dalam dosis yang lebih besar, pusat vasomotor dan pernapasan terpengaruh. Kadar kafein yang terkandung di dalam biji kopi robusta adalah 2 %, sedangkan kopi arabika adalah 1%. Sedangkan polifenol merupakan senyawa kimia yang bekerja sebagai antioksidan kuat di dalam kopi (Almada 2009, Vanzaitan 2010 dan Lelyana 2008).

Secara medis, antioksidan merupakan senyawa-senyawa yang dianggap mampu melindungi organ-organ tubuh dari pengaruh radikal bebas yang berbahaya (Mulato dan Suharyanto, 2012). Hasil laboratorium menunjukkan bahwa polifenol berperan sebagai antioksidan dengan melawan molekul-molekul radikal bebas penyebab penyakit jantung. Selain itu, Pusat Informasi Ilmu Pengetahuan Kopi (CoSIC) mengatakan bahwa antioksidan bisa melindungi terhadap tekanan oksidatif dengan membersihkan radikal-radikal bebas yang merugikan, sedangkan menurut Dr. Euan Paul, hasil dari studi ICS menunjukkan bahwa kopi mengandung tingkat oksidan empat kali lebih besar dibandingkan teh, sumber kaya lainnya (ITS Undergraduated, 2010). Kadar polifenol pada biji kopi arabika bervariasi antara 6 - 7 %, sedangkan pada robusta sekitar 10 % (Septianus, 2011).

METODE PENELITIAN

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biofarmaka, Fakultas Farmasi, Universitas Hasanuddin, Makassar.

Dilaksanakan dari bulan Desember 2012-Februari 2013.

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: alat penggerus, penggiling elektrik (National®), Labu Erlenmeyer (Pirex®), tabung reaksi (Pirex®), mesin ekstraksi/Soxhlet (Buchi®), Chamber (Camag®), freeze dryer (Scanvac® Coolsafe Pro 100-4), rotavapor (Buchi® Rotavapor R-220), spektrofotometer UV-Vis (Agilent® 8453), micropippet (Biohit® Proline 0,5-10 µl), gelas ukur 50 mL (Pirex®), rak tabung, densitometer HPTLC (Camag® TLC Scanner 3), oven (rakitan), lempeng KLT F254 aluminium (Merck), timbangan analitis (Sartorius®), mistar, pensil, stopwatch, dan gunting.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: biji kopi Arabika Coffea arabica L. sebanyak 1000 gram, methanol pa (Merck), reagen Follin-Ciocalteu (Merck), n-heksan pa (Merck), air murni (purified water), Na2CO3 10% (Merck), etanol 70% (Merck), kafein murni, asam galat (Merck), dan kertas saring.

Penelitian ini menggunakan metode densitometri HPTLC (High Performance Thin Layer Chromatography) untuk mengetahui kandungan kafein (Morlock, 2008) dan metode spektrofotometri UV-Vis untuk mengetahui kandungan polifenol (Wiley and sons, 2002) pada biji kopi Arabika Coffea arabica L.

Pengambilan SampelSampel biji kopi Arabika Coffea

arabica L. diperoleh dari salah satu kebun kopi di desa Masalle, Kecamatan Masalle, Kabupaten Enrekang, Sulawesi Selatan.

Penyiapan Sampel

2

Jurnal Alam dan Lingkungan, Vol.4 (7) Agustus 2013 ISSN 2086-4604

Sampel biji kopi Arabika Coffea arabica L. dipetik dari pohon, dipilih biji yang telah matang, kemudian dicuci bersih dengan air mengalir, kemudian daging dan biji dalamnya dipisahkan. Setelah itu dilanjutkan dengan proses-proses khusus, yakni:

1. Proses Pengeringan PertamaBiji kopi yang telah dipisahkan dari dagingnya dikeringkan dengan penjemuran di bawah sinar matahari secara langsung untuk mengurangi kandungan air dan memudahkan penggerusan. Selain itu fungsi dari paparan sinar matahari secara langsung untuk menghindari timbulnya fermentasi pada biji kopi. Proses penjemuran ini berlangsung selama 5 hari, berhubung cuaca yang tidak menentu.

2. Proses PenyerbukkanSetelah sampel biji kopi arabika kering, kemudian biji kopi digerus hingga setengah halus dan dilanjutkan dengan penggilingan dengan menggunakan penggiling elektrik sampai menjadi serbuk kopi.

3. Proses Pengeringan KeduaSerbuk sampel biji kopi arabika dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 40ºC selama 2 x 24 jam.

Ekstraksi SampelDigunakan 1000 gram sampel biji

kopi Arabika. Kemudian diekstraksi dengan cara Soxhletasi, yaitu cara lain dari ekstraksi selain maserasi. Soxhletasi menggunakan cairan penyari etanol 70% sebanyak 100 mL. Cairan penyari diisikan pada labu, kemudian serbuk simplisia biji kopi arabika diisikan pada tabung yang berlubang-lubang dari

gelas, Cairan penyari dipanaskan hingga mendidih, sehingga uap cairan penyari akan naik ke atas melalui pipa samping, kemudian diembunkan kembali oleh pendingin balik. Cairan penyari turun melalui serbuk simplisia biji kopi sambil melarutkan zat aktif serbuk simplisia biji kopi. Karena adanya sifon, maka setelah cairan mencapai permukaan sifon, seluruh cairan akan kembali ke labu. Proses ini berlangsung selama 5 jam. Hasil dari soxhletasi ini berupa ekstrak cair. Ekstrak yang terkumpul selanjutnya dipekatkan dengan rotavapor sampai diperoleh ekstrak kental. Proses ini dinamakan Rotarievaporasi. Ekstrak tersebut selanjutnya diliofilisasi.

Liofilisasi dan Pengeringan EkstrakEkstrak simplisia biji kopi Arabika

yang diperoleh selanjutnya dibeku-keringkan menggunakan alat freeze dryer selama 3 x 24 jam, sehingga diperoleh ekstrak yang kering sebanyak 136 gram.

Penentuan Kandungan Total PolifenolA. Pembuatan Larutan Asam Gallat

Ditimbang asam gallat sebanyak 10 mg lalu masukkan ke dalam labu takar 10 mL, kemudian dilarutkan dengan 10 mL air suling sampai batas tanda sehingga diperoleh larutan stok asam gallat dengan konsentrasi 1000 bpj.

B. Pembuatan Larutan StandarLarutan standar asam gallat dipipet

sebanyak 10 µL; 15 µL; 20 µL; 25 µL; dan 30 µL masing-masing dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL, kemudian ditambah dengan 100 µL reagen Folin Ciocalteu (FC), divorteks selama 1 menit dan ditambah 100 µL Na2CO3 (10% b/v), divorteks kembali

3

Jurnal Alam dan Lingkungan, Vol.4 (7) Agustus 2013 ISSN 2086-4604

selama 1 menit lalu ditambah dengan aquadest hingga 5 mL.C. Pembuatan Larutan Stok Sampel

Ekstrak sampel biji kopi Arabika ditimbang sebanyak 100 mg dimasukkan ke dalam labu ukur 10 ml, dilarutkan dan dicukupkan volumenya dengan aquadest sampai batas tanda, kemudian diambil larutan sampel biji kopi arabika sebanyak 100 µL, dimasukkan ke dalam labu tentukur 5 ml, kemudian ditambahkan 100 µL Folin Ciocalteu (FC), Na2CO3 10% sebanyak 100 µL, dan aquadest hingga 5 mL. Pengerjaan dilakukan sebanyak 3 kali.

D. Penentuan Total PolifenolLarutan blangko (folin + Na2CO3

10% add 5 mL aquades), asam gallat dan sampel masing-masing dimasukkan ke dalam cufet terpisah dan diukur serapannya dengan spektrofotometer UV-Vis.

Penentuan Kandungan Total Kafein Kafein murni/standar ditimbang

sebanyak 10 mg dengan menggunakan neraca analitik. Kafein murni tersebut dilarutkan dengan 10 mL methanol pa, selanjutnya dihomogenkan. Lempeng KLT F254 digunting berbentuk persegi 10cm x 10cm, dengan batas bawah 1,5 cm dan batas atas 1,0 cm. Kemudian dibuat 8 totol dengan menggunakan pensil, yang terdiri dari 5 totol untuk kafein standar/murni dan 3 totol untuk sampel biji kopi arabika dan jarak antar totolan 1,0 cm . Larutan kafein standar ditotol ke setiap titik pada lempeng KLT dengan menggunakan micro pipet dengan konsentrasi tiap titik untuk kafein standar berturut-turut 2 µL, 4 µL, 6 µL, 8 µL, dan 10 µL, (sedangkan untuk sampel biji kopi Arabika 100 mg add 10 mL) konsentrasinya

yaitu 5 µL. Selanjutnya lempeng KLT dimasukkan ke dalam chamber (dielusi), dengan eluen n-heksan + methanol pa, 25 mL : 25 mL (1:1). Setelah dielusi, lempeng dikeringkan dengan dioven pada suhu 110ºC selama 15 menit, kemudian dimasukkan ke dalam alat densitometer untuk dianalisis secara kuantitatif.

Analisis DataUntuk penentuan kandungan kafein

kopi digunakan alat densitometer HPTLC (High Performance Thin Layer Chromatography), sedangkan untuk penentuan kandungan polifenol digunakan alat spektrofotometer UV-Vis. Jumlah kadar polifenol total dan kafein total dapat dihitung dengan bantuan persamaan kurva baku (Syahfitri, 2009):

Y = a + bXa = slopeb = interseptY= absorban/serapanX= konsentrasi

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tabel 1. Hasil Analisis Kuantitatif Kadar Polifenol Asam Gallat

NO Polifenol (ppm)

Absorban (629 nm)

1. 2 ppm 0,227522. 3 ppm 0,320183. 4 ppm 0,432074. 5 ppm 0,596145. 6 ppm 0,68863

Tabel 1 menunjukkan hasil analisis kuantitatif dari asam gallat yang digunakan sebagai standar dalam pengukuran kadar polifenol. Konsentrasi asam galat diambil secara bertingkat 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, 5 ppm dan 6 ppm. Dari konsentrasi tersebut, maka diperoleh nilai absorban berturut-turut

4

Jurnal Alam dan Lingkungan, Vol.4 (7) Agustus 2013 ISSN 2086-4604

0,22752; 0,32018; 0,43207; 0,59614; dan 0,68863. Semakin tinggi konsentrasi, maka nilai absorban juga meningkat. Gambar kurva dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Kurva Standar Asam GallatTabel 2. Hasil Analisis Kuantitatif Kadar Polifenol Sampel Biji Kopi Arabika Coffea arabica L.

NO Polifenol (ppm)

Absorban (629 nm)

1. 3,028 ppm 0,336322. 3,091 ppm 0,34397

3. 3,114 ppm 0,34666

Tabel 2 menunjukkan hasil analisis kuantitatif kadar polifenol sampel biji kopi Arabika Coffea arabica L.. Nilai konsentrasi polifenol diperoleh dari perhitungan menggunakan rumus persamaan linear dari kurva standar asam gallat, dengan mensubstitusi nilai absorban sampel ke dalam rumus persamaan linear. Dari nilai absorban sampel 0,33632; 0,34397; dan 0,34666; maka diperoleh nilai konsentrasi polifenol sampel biji kopi Arabika Coffea arabica L. berturut-turut 3,028 ppm, 3,091 ppm, dan 3, 114 ppm.

Tabel 3. Hasil Analisis Kuantitatif Kadar Kafein (Kafein Standar)NO Kafein

Standar (µg)Nilai Rf

Luas Area

1. 2 µg 0,24 4042,522. 4 µg 0,22 7250,793. 6 µg 0,22 9413,02

4. 8 µg 0,22 11437,025. 10 µg 0,22 12910,50

Tabel 3 menunjukkan hasil analisis kuantitatif kafein standar (murni) yang digunakan sebagai standar. Konsentrasi kafein standar diambil secara bertingkat 2 µg, 4 µg, 6 µg, 8 µg, dan 10 µg dengan nilai luas area berturut-turut 4042,52; 7250,79; 9413,02; 11437,02 dan 12910,50. Luas area sama dengan absorban pada analisis polifenol. Sedangkan nilai Rf adalah jarak pengembangan senyawa pada kromatografi. Harga Rf pada senyawa murni dapat dibandingkan dengan harga standar. Nilai Rf dari hasil analisis kafein murni yaitu 0,24; 0,22; 0,22; 0,22; 0,22. Nilai Rf ini yang menunjukkan hasil analisis kualitatif kafein murni. Gambar kurva dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Kurva Standar Kafein Murni

Tabel 4. Hasil Analisis Kuantitatif Kadar Kafein Sampel Biji Kopi Arabika Coffea arabica L.

NO Sampel (µg)

Nilai Rf

Luas Area

1. 5,5 µg 0,22 8471,812. 6,37 µg 0,22 9418,153. 6,88 µg 0,21 9972,33

Tabel 4 menunjukkan hasil analisis kuantitatif kadar kafein sampel biji kopi Arabika Coffea arabica L. Nilai konsentrasi

5

Jurnal Alam dan Lingkungan, Vol.4 (7) Agustus 2013 ISSN 2086-4604

kafein sampel diperoleh dari perhitungan menggunakan rumus persamaan linear dari kurva standar kafein murni, dengan mensubstitusi nilai luas area sampel ke dalam rumus persamaan linear. Dari nilai luas area 8471,81; 9418,15; dan 9972,33; maka diperoleh nilai konsentrasi kafein sampel biji kopi Arabika Coffea arabica L. berturut-turut 5,5 µg; 6,37 µg; dan 6,88 µg. Dari hasil analisis densitometri, diperoleh nilai Rf untuk sampel biji kopi Arabika Coffea arabica L. berturut-turut 0,22; 0,22; dan 0,21. Nilai Rf yang diperoleh pada sampel sama dengan nilai Rf pada kafein murni. Hal ini berarti, kafein yang terkandung pada biji kopi arabika benar-benar kafein murni. Dimana nilai Rf merupakan hasil analisis kualitatif.

Penelitian ini dilakukan dengan metode spektrofotometri UV-Vis dan densitometri HPTLC. Metode spektrofotometri untuk menganalisis kandungan polifenol pada biji kopi Arabika Coffea arabica L..

Sesuai dengan hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh bahwa kadar polifenol pada biji kopi arabika Coffea arabica L. yaitu 0,2%. Persentase ini masih memberikan manfaat bagi kesehatan. Sebagaimana telah diketahui bahwa polifenol merupakan antioksidan yang berfungsi untuk menangkal radikal bebas yang berbahaya. Hasil penelitian di Norwegia pada tahun 2004 menunjukkan minum kopi dalam jumlah 480 ml perhari merupakan kontributor utama asupan antioksidan total pada diet penduduk Norwegia. Pada studi aktivitas antioksidan total dari kandungan polifenol dalam berbagai minuman, menunjukkan kopi merupakan kontributor utama antioksidan daripada minuman lain,

seperti cola, cocoa, beer, teh hijau, teh hitam, atau teh herbal, jus buah, es lemon tea (Lelyana, 2008).

Metode densitometri HPTLC (High Performance Thin Layer Chromatography) digunakan untuk menganilisis kandungan kafein pada biji kopi arabika Coffea arabica L.. Sesuai dengan hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh bahwa kadar kafein pada biji kopi arabika Coffea arabica L. yaitu 1,7%. Persentase ini masih termasuk batas aman bagi kesehatan. Karena kafein dalam dosis rendah dapat mengurangi rasa lelah dan membuat pikiran jadi segar. Tetapi jika dikonsumsi secara berlebihan dapat memberikan dampak buruk bagi kesehatan. Hal ini sesuai dengan pernyataan Sivetz dan Desroirer dalam Koswara (2006), jika mengkonsumsi kafein berlebih dapat menyebabkan jantung berdebar keras, artelosklerosis, merusak hati, tangan gemetar, otot kejang, kepala pusing, mual dan bahkan dapat menyebabkan mutasi pada gen.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan Dari hasil analisis kuantitatif dengan

menggunakan metode densitometry HPTLC (High Performance Thin Layer Chromatography), kandungan kafein dalam 1000 gram serbuk biji kopi arabika Coffea arabica L. adalah 1,7%.

Dari hasil analisis kuantitatif dengan menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis, kandungan polifenol dalam 1000 gram serbuk biji kopi arabika Coffea arabica L. adalah 0,2%.

Saran

6

Jurnal Alam dan Lingkungan, Vol.4 (7) Agustus 2013 ISSN 2086-4604

Sebagai lanjutan dari penelitian ini, sebaiknya dilakukan penelitian mengenai analisis senyawa-senyawa organik lain pada biji kopi arabika Coffea arabica L. dan juga digunakan jenis kopi lain sebagai bahan pembanding.

DAFTAR PUSTAKAAlmada, P. Deva. 2009. Pengaruh Peubah

Proses Dekafeinasi Kopi Dalam Reaktor Kolom Tunggal Terhadap Mutu Kopi. Tesis. Institut Pertanian Bogor.

Fadli, M. 2010. Kopi Enrekang Diakui Dunia. (http://itdhoery.blogspot.com. Diakses tanggal 26 Oktober 2010).

ITS Undergraduated. 2010. Chapter I.pdf. Institut Teknologi Surabaya. Diakses tanggal 26 Mei 2011.

Koswara, Sutrisno. 2006. Kopi Rendah Kafein. (ebookpangan.com. Diakses tanggal 23 Maret 2011).

Kummer, Corby. 2003. Caffeine and Decaf. The Joy of Coffee. Houghton Mifflin Cookbooks.;pp. 160-165.

Lelyana, Rosa. 2008. Pengaruh Kopi Terhadap Kadar Asam Urat (Studi Eksperimen Pada Tikus Rattus Norwegicus Galur Wistar. Tesis. Universitas Diponegoro. Semarang.

Morlock, Gerda. 2008. Planar Chromatography. CAMAG Bibliography Service. CAMAG Switzerland.

Mulato, Sri dan Suharyanto, Edy. 2012. Kopi, Seduhan , dan Kesehatan (Kopi adalah Antioksidan) . Pusat Penelitian

Kopi dan Kakao Indonesia. (http://kesehatan.kompasiana.com. Diakses tanggal 8 Januari 2013).

Syahfitri. Novianty. 2009. Pengaruh Berat Dan Waktu Penyeduhan Terhadap Kadar Kafein Dari Bubuk Teh. Skripsi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Medan.

Septianus, WS. 2011. Komposisi Kimia Biji Kopi. (ws_septianus@yahoo.com. Diakses tanggal 22 Februari 2011).

Vanzaitan. 2010. Chapter II.pdf. Universitas Sumatera Utara. Diakses tanggal 10 Mei 2011.

Wiley, John and Sons. 2002. Polyphenolics “Determination of Total Phenolics. Current Protocols in Food Analitycal Chemistry 11.1.1-11.1.8.

7