MAKALAH

KIMIA DASAR I

“JAHE SEBAGAI ANTIOKSIDAN”

DISUSUN OLEH :

NAMA : FIRMAN DARMAWAN

NPM : 240210080114

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PANGAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2009

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas

rahmat, karunia dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah yang

berjudul Jahe Sebagai Antioksidan.

Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan rasa terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Ibunda dan keluarga tercinta yang telah memberikan doa, kasih sayang,

dan dukungannya baik moril maupun materiil.

2. Ibu dosen Kimia Dasar I atas segala bimbingan serta saran-saran yang

telah diberikan.

3. Seluruh keluarga mahasiswa FTIP yang tidak bisa penulis tuliskan satu

persatu.

Akhir kata semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi penulis

khususnya dan seluruh pihak yang tertarik pada peranan antioksidan dan manfaat

nya dan bagaimana cara pengolahan zat antioksidan agar befungsi maksimal.

Bandung, Agustus 2009

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Jahe (Zingiber officinale Roscoe) merupakan salah satu tanaman temu-

temuan yang tergolong tanaman apotek hidup. Jahe sangat terkenal di masyarakat

Indonesia sebagai bumbu dapur yang dapat memberi aroma dan rasa yang khas

seperti pada biskuit, roti dan berbagai minuman. Jahe juga digunakan sebagai

bahan baku dalam industri obat-obatan, minyak atsiri dan jamu tradisional.

Menurut Rukmana (2004), jahe dipercaya secara tradisional dapat menghilangkan

masuk angin, mengurangi atau mencegah influenza, rematik dan batuk serta

mengurangi rasa sakit (analgesik) dan bengkak (antiinflamasi).

Hasil penelitian Kikuzaki dan Nakatani (1993), menunjukkan bahwa

senyawa aktif non volatil fenol seperti gingerol, shogaol dan zingeron, yang

terdapat pada jahe terbukti memiliki kemampuan sebagai antioksidan. Sebagai

antioksidan, senyawa fenol jahe diharapkan dapat menghambat radikal bebas atau

turunan-turunan oksigen (reactive oxygen spesies, ROS) seperti radikal

superoksida, singlet oksigen, hidrogen peroksida, peroksida lemak, radikal alkosil,

radikal peroksil dan radikal hidroksil, sehingga dapat melindungi sel dari

kerusakan oksidatif, mengurangi proses penuaan, mencegah penyakit degeneratif

seperti jantung, diabetes militus dan kanker (Auroma dkk., 1997).

Senyawa antioksidan terdiri dari senyawa antioksidan alami dan senyawa

antioksidan sintetik. Senyawa antioksidan dari bahan-bahan alami mendapat

perhatian sangat besar dari masyarakat karena lebih aman dalam penggunaannya,

dibandingkan senyawa antioksidan sintetik. Pemakaian antioksidan sintetik dalam

waktu yang lama dan dalam dosis yang berlebihan dapat menyebabkan

mutagenetik dan karsinogenetik. Senyawa antioksidan alami diharapkan dapat

menggantikan antioksidan sintetik seperti BHA (butil hidroksi anisol) dan BHT

(butil hidroksi toluen).

Nurrahman dkk. (1999) menjelaskan bahwa mengkonsumsi sari jahe

setiap hari selama 30 hari berpengaruh terhadap penurunan MDA limfosit.

Sementara itu, Fuhrahman dkk. (2000) juga menjelaskan bahwa mengkonsumsi

ekstrak jahe 250 µg setiap hari dapat menghambat penyakit atheroschlerosis. Di

dalam plasma, gingerol menurunkan kolesterol hingga 29% dan LDL 33%. Uraian

tersebut memberi gambaran bahwa jahe mempunyai potensi yang cukup besar

sebagai sumber antioksidan. Permasalahannya adalah senyawa-senyawa

antioksidan jahe dapat mengalami kerusakan dalam pengolahan. Salah satu tahap

pengolahan yang berpotensi menyebabkan kerusakan antioksidan adalah tahap

pengeringan dalam pembuatan simplesia jahe. Kondisi ini sangat dipengaruhi oleh

adanya suhu, oksigen, pH, peroksida dan cahaya.

Pada proses pengeringan dalam pembuatan simplesia jahe sangat

memungkinkan terjadinya degradasi atau kerusakan senyawa–senyawa jahe

seperti senyawa gingerol, shogaol dan zingeron dan terjadi penurunan aktivitas

antioksidan karena proses pengeringan yang menggunakan suhu tinggi, hal ini

sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Lee et al. (1986) pada pemanasan

rimpang jahe pada suhu 100 0C selama 10 menit secara nyata mengurangi potensi

antioksidan hampir 20 %nya. Pemanasan selama 30 menit atau lebih ternyata

mengurangi aktivitas antioksidan lebih lanjut tetapi pada kecepatan lebih rendah.

Berdasarkan penelitian di atas, maka dilakukan proses pengeringan dengan

menggunakan oven pada suhu ± 40 0C dengan tujuan untuk menjaga agar

kandungan antioksidan pada simplesia jahe tetap tinggi. Mutu simplesia jahe yang

dikeringkan sangat dipengaruhi oleh lama pemanasan. Lama pemanasan yang

terlalu pendek menyebabkan simplesia jahe yang dihasilkan kadar airnya masih

tinggi sehingga mudah diserang jamur juga menyulitkan ketika dilakukan

ekstraksi (Santosa dkk., 2000). Pemanasan yang terlalu lama akan menyebabkan

kerusakan senyawa antioksidan maka perlu dilakukan penelitian untuk mencari

lama pengeringan dengan menggunakan oven pada suhu ± 40 0C sehingga

diperoleh simplesia jahe dengan mutu yang tinggi, terutama kandungan senyawa

antioksidannya.

1.2. Rumusan Masalah

1. Apakah jahe berfungsi sebagai antioksidan ?

2. Masih adakah antioksdan yang lebih baik dari jahe ?

1.3. Hipotesis

1. Jahe berfungsi sebagai antioksida

2. Banyak bahan-bahan yang mengandung antioksidan

1.4.Tujuan

1. Memenuhi tugas akhir semester mata kuliah kimia dasar I

2. Memberikan informasi tentang khasiat jahe dan bahan-bahan lainnya yang

befungsi sebagai antioksidan

BAB II

ISI

2.1.Jahe

Jahe (Zingiber officinale Roscoe) termasuk dalam divisi pteridophyta, sub

divisi Angiospermae, kelas monocotyledoneae, ordo scitameae dan famili

Zingiberaceae serta genus Zingiber (Paimin dan Murhananto, 1991). Komposisi

kimia rimpang jahe menentukan tinggi rendahnya nilai aroma dan pedasnya

rimpang jahe. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi komposisi jahe adalah

varietas, lingkungan tumbuh dan umur tanaman (Rusli, 1986). Jahe (Zingiber

officinale Roscoe) yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah jenis jahe putih

kecil (jahe emprit) dengan karakteristik morfologi sebagai berikut :

a. Daun berukuran panjang 17,45 – 19,79 cm dengan lebar 22,40 – 32,60

mm. Kedudukan daun berselang-seling teratur dengan warna hijau muda.

b. Struktur rimpang, kecil berlapis berwarna kekuningan-putih kebiruan

dengan panjang rimpang 6,13 – 31,70 cm.

c. Akar jahe putih kecil/jahe sunti panjangnya 15,35 – 26,20 cm, bentuknya

bulat dengan diameter akar 3,91 – 5,90 cm.

Sifat khas jahe putih kecil/jahe emprit disebabkan oleh adanya minyak

atsiri dan oleoresin. Aroma harum jahe putih kecil/jahe emprit disebabkan oleh

minyak atsiri, sedangkan rasa pedasnya disebabkan oleh oleoresin yang

komponennya mengandung gingerol, shogaol dan zingeron (Purseglove

dkk.1981). Ketaren (1985) mengatakan komponen utama dalam minyak jahe

adalah zingiberen dan zingiberol yang merupakan senyawa paling utama dalam

minyak jahe. Minyak atsiri dan oleoresin terdapat dalam sel-sel minyak pada

jaringan epidermis dekat permukaan kulit jahe.

Pengolahan rimpang jahe putih kecil/jahe emprit yang akan dikeringkan

harus dipanen pada umur 8-9 bulan setelah penanaman karena kandungan aroma,

citarasa dan kepedasannya telah maksimal yaitu, minyak atsirinya sebesar 1,5 –

3,3 %, dan kandungan oleoresin sebesar 3 – 4 % (Santosa, 1989). Oleoresin dapat

diekstrak dengan alkohol, aseton dan ester. Struktur kimia utama pada jahe dapat

dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Struktur kimia utama jahe adalah gingerol, shogaol dan

zingeron.

Menurut Rukmana (2004), zat-zat yang terkandung dalam rimpang jahe

berkhasiat sebagai obat peluruh keringat, obat rematik, sakit kepala, mulas, batuk

kering, penyakit kulit, luka, cacingan, luka lecet, radang tenggorokan, sengatan

binatang, tonikum, penghangat tubuh, penambah nafsu makan, dan masuk angin.

2.2.Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa penting dalam menjaga kesehatan tubuh

karena berfungsi sebagai penangkap radikal bebas yang banyak terbentuk dalam

tubuh. Fungsi antioksidan digunakan sebagai upaya untuk memperkecil terjadinya

proses oksidasi dari lemak dan minyak, memperkecil terjadinya proses kerusakan

dalam makanan, serta memperpanjang masa pemakaian bahan dalam industri

makanan. Lipid peroksidase merupakan salah satu faktor yang cukup berperan

dalam kerusakan selama dalam penyimpanan dan pengolahan makanan (Raharjo

dkk., 2005).

Radikal bebas dapat didefinisikan sebagai molekul atau senyawa yang

keadaannya bebas dan mempunyai satu atau lebih elektron bebas yang tidak

berpasangan. Elektron dari radikal bebas yang tidak berpasangan ini sangat mudah

menarik elektron dari molekul lainnya sehingga radikal tersebut menjadi lebih

reaktif. Oleh karena sangat reaktif, radikal bebas sangat mudah menyerang sel-sel

yang sehat dalam tubuh. Bila tidak ada pertahanan yang cukup optimal maka sel-

sel sehat tersebut menjadi tidak sehat atau sakit. Senyawa yang dihasilkan oleh

polusi, asap rokok, kondisi stres, bahkan oleh sinar matahari akan berinteraksi

dengan radikal bebas di dalam tubuh. Secara tidak langsung, senyawa radikal

tersebut akan merusak sel sehingga menyebabkan terjadinya suatu penyakit

seperti liver, kanker, dan kondisi yang berhubungan dengan umur seperti alzeimer

(Raharjo dkk., 2005).

Tubuh manusia menghasilkan senyawa antioksidan, tetapi tidak cukup

kuat untuk berkompetisi dengan radikal bebas yang dihasilkan setiap harinya oleh

tubuh sendiri. Kekurangan antioksidan dalam tubuh membutuhkan asupan dari

luar (Raharjo dkk.2005). Sebagai asupan dari luar, selain jahe ada beberapa herbal

yang cukup dikenal dan mempunyai aktivitas antioksidan yang cukup tinggi,

antara lain sebagai berikut:

Bawang putih (Allium sativum) dapat memberikan sistem kekebalan,

membunuh sel kanker, mengatur tekanan darah dan kolesterol, serta

mencegah stroke.

Ekstrak biji buah anggur memiliki fungsi meningkatkan sirkulasi darah,

mencegah penggumpalan darah dan menurunkan kadar kolesterol.

Ginseng Asia (Panax ginseng) dibuat sebagai teh. Ginsenosida yang

terkandung didalamnya berkhasiat mengatur tekanan darah,

mengendalikan emosional dan stres, serta menormalkan fungsi tubuh.

Teh hijau (Camellia sinensis) bermanfaat membantu mencegah kanker

kulit, paru-paru, dan perut; menurunkan tekanan darah dan kadar LDL

kolesterol; mencegah penyakit hati (liver); dan meningkatkan fungsi

kekebalan untuk mencegah flu.

Potensi antioksidan yang berhubungan dengan reactive oxygen spesies

(ROS) adalah sebagai penghambat radikal superoksida, singlet oksigen, hidrogen

peroksida, peroksida lemak, radikal alkosil dan radikal peroksil yang dapat

menginduksi penyakit kanker, diabetes melitus, jantung dan penuaan, yang

disebabkan oleh kerusakan jaringan karena proses oksidasi (Auroma dkk., 1997).

2.3.Oksidasi Lipida

Lipida merupakan komponen dalam bahan pangan yang dapat

menyebabkan perubahan flavor ke arah yang tidak diinginkan apabila mengalami

proses oksidasi. Reaksi spontan antara oksigen di atmosfir dengan lipid disebut

autooksidasi (Gordon, 2001).

Proses autooksidasi lipida melalui tiga tahap reaksi yaitu inisiasi,

propagasi dan terminasi. Inisiasi dimulai dengan terlepasnya atom hidrogen dari

molekul asam lemak sehingga terbentuk radikal bebas akil. Inisiasi dikatalis oleh

adanya cahaya, panas atau ion logam. Pada tahap propagasi, radikal bebas alkil

yang terbentuk pada tahap inisiasi bereaksi dengan oksigen atmosfir membentuk

radikal bebas peroksi yang tidak stabil. Radikal bebas peroksi yang terbentuk

bereaksi dengan atom hidrogen yang terlepas dari asam lemak tidak jenuh yang

lain membentuk hidroperoksida (ROOH) dan radikal bebas yang baru. Radikal

bebas alkil yang baru akan bereaksi dengan oksigen atmosfir membentuk radikal

bebas peroksi. Pada tahap terminasi terjadi penggabungan radikal-radikal bebas

membentuk produk non radikal yang stabil (Shahidi dan Wanasundara, 2002).

Ion-ion logam dapat mengkatalis reaksi pembentukan radikal bebas. Ion-

ion logam tersebut misalnya, Fe, Cu, Mn, Cr, Ni, Zn dan Al. Pada proses oksidasi

yang dikatalis oleh ion-ion logam melalui 2 mekanisme yaitu reaksi ion-ion logam

dengan hidroperoksida atau dengan molekul lipida. Ion-ion logam mengkatalisa

proses oksidasi dengan reaksi langsung dengan lipida tidak jenuh dan menurunkan

energi aktivisi pada tahap inisiasi (Reische dkk., 2002).

Fraksi non volatil ekstrak diklorometan pada rimpang jahe menunjukkan

aktivitas antioksidan sangat kuat yang menggunakan asam linoleat sebagai

substrat dalam larutan buffer etanol-fosfat. Kikuzaki dan Nakatami.,(1993)

melaporkan bahwa aktivitas antioksidan pada ekstraksi jahe diukur menggunakan

pengukuran FTC (ferri thiosianat) dan metode TBA (tiobarbituric acid) pada

konsentrasi 0,02 % dalam larutan etanol cair. Selama proses oksidasi, peroksida

berangsur-angsur terpecah menjadi senyawa-senyawa dengan molekul kecil. Nilai

absorbansi rendah berindikasi level tinggi pada aktivitas antioksidan. Berdasarkan

pada indek yang ada, ekstrak diklorometan menunjukkan aktivitas paling tinggi

dibandingkan α-tokoferol. Ekstrak metanol berlebihan menunjukkan pola yang

sama seperti α-tokoferol. Setelah dilakukan destilasi uap pada ekstrak

diklorometan, fraksi non volatil sebagian besar aktivitasnya sangat kuat dibanding

fraksi volatil. Pola ini menjelaskan bahwa komponen antioksidan sebagian besar

dalam ekstrak minyak non volatil. Komponen fraksi non volatil mempunyai pola

yang sama terhadap aktivitas dari kedua metode FTC dan TBA.

Beberapa karakteristik aktivitas antioksidan jahe telah dipelajari oleh

beberapa peneliti. Menurut Lee et al.,(1986) aktivitas antioksidan ekstrak rimpang

jahe dipengaruhi oleh konsentrasi, pH dan suhu pemanasan. Dalam penelitiannya

efek antioksidan jahe diterapkan pada produk daging babi. Konsentrasi ekstrak

jahe yang dicampurkan berkisar 0 - 5 % dan dengan naiknya konsentrasi ekstrak

jahe maka efek antioksidannya meningkat. Efektivitas antioksidan jahe juga

tergantung pada pH dan efektivitas tertinggi diperoleh pada pH 5 – 7. Pemanasan

rimpang jahe pada suhu 100 0C selama 10 menit secara nyata mengurangi potensi

antioksidan hampir 20 %nya. Pemanasan selama 30 menit atau lebih ternyata

mengurangi aktivitas antioksidan lebih lanjut tetapi pada kecepatan lebih rendah.

Santosa dkk. (2000) melaporkan hasil pemanasan air mendidih selama 20

atau 40 menit menunjukkan tidak berpengaruh terhadap penangkap radikal pada

ekstrak jahe. Pemanasan selama 60 menit pada kondisi sama aktivitas antioksidan

menurun. Ekstrak etanol jahe mempunyai aktivitas daya tangkap radikal tinggi

pada pengujian menggunakan diphenylpierylhydrazyl (DPPH) dan lebih tinggi

dibandingkan butil hidroksi anisol (BHA)

2.4. Proses Pengeringan

Pengeringan adalah proses pemindahan panas dan uap air yang

memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air yang dipindahkan

dari permukaan bahan yang dikeringkan oleh media pengering. Hall (1957)

menyatakan bahwa proses pengeringan adalah proses pengambilan atau

penurunan kadar air sampai batas tertentu sehingga dapat memperlambat laju

kerusakan akibat aktivitas mikroorganisme sebelum bahan diolah (digunakan).

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan ada dua golongan yaitu faktor

yang berhubungan dengan udara pengering antara lain suhu, kecepatan aliran

udara pengering dan kelembaban udara, sedangkan faktor yang berhubungan

dengan sifat bahan yang dikeringkan yaitu, ukuran dan kadar air awal dalam

bahan.

Pada dasarnya proses pengeringan dalam pembuatan simplesia jahe dapat

dilakukan dengan menggunakan oven. Mutu simplesia jahe yang dikeringkan

dengan menggunakan oven sangat dipengaruhi oleh suhu dan kecepatan udara

pengering. Semakin tinggi suhu dan kecepatan udara pengering, makin cepat pula

proses pengeringan yang berlangsung karena energi panas yang dibawa makin

besar yang disebabkan jumlah massa cairan yang diuapkan dari permukaan bahan

yang dikeringkan makin besar (Taib dkk., 1987).

Lamanya proses pengeringan pada simplesia jahe menyebabkan terjadinya

penguapan dan kerusakan sebagian senyawa fenol, akibatnya terjadi penurunan

aktivitas antioksidan pada simplesia jahe (Santosa dkk., 2000).

2.5. Pengaruh Suhu Udara Pada Proses Pengeringan

Laju penguapan air bahan dalam pengeringan sangat ditentukan oleh

kenaikan suhu. Bila suhu pengeringan dinaikkan maka panas yang dibutuhkan

untuk penguapan air bahan menjadi berkurang. Pada proses pengeringan

diperlukan adanya pergerakan udara, dimana udara berfungsi sebagai penghantar

panas kedalam bahan yang dikeringkan dan untuk mengambil uap air di sekitar

tempat penguapan (Setijahartini, 1980). Pada proses pengeringan harus

diperhatikan suhu udara pengering. Semakin besar perbedaan antara suhu media

pemanas dengan bahan yang dikeringkan, semakin besar pula kecepatan pindah

panas ke dalam bahan pangan sehingga penguapan air dari bahan akan lebih

banyak dan cepat.

2.6.Pengaruh Pengeringan Terhadap Bahan

Muchtadi (1989) mengatakan bahan pangan yang dikeringkan umumnya

mempunyai nilai gizi yang lebih rendah dibandingkan bahan segarnya. Selama

pengeringan terjadi perubahan warna, tekstur, aroma, dll. Pada umumnya bahan

pangan yang dikeringkan akan berubah warnanya menjadi coklat. Perubahan

warna ini disebabkan oleh reaksi-reaksi baik enzimatis maupun non enzimatis.

Efek lainnya adalah terjadinya ‘Case Hardening’, yaitu suatu keadaan

dimana bagian luar atau permukaan bahan sudah kering sedangkan bagian

dalamnya masih basah. Hal ini disebabkan suhu pengeringan yang terlalu tinggi

akan menyebabkan bagian permukaan cepat mengering dan menjadi keras

sehingga menghambat pengupan air selanjutnya.

Akibat lainnya dari pengeringan adalah awetnya bahan dari proses

kerusakan. Hal ini disebabkan karena aktivitas air yang terdapat pada bahan

mengalami penurunan sehingga mikroorganisme sebagai sumber penyebab

kerusakan bahan tidak dapat hidup (Buckle dkk., 1985). Rusli (1986) mengatakan

untuk memperoleh kandungan minyak yang tinggi dari rimpang jahe kering

sebaiknya rimpang jahe dikeringkan sampai kadar air ± 12 %.

DAFTAR PUSTAKA

Afifah, E.2003. Khasiat dan Manfaat Temulawak Rimpang Penyembuh Aneka

Penyakit PT Agromedia Pustaka. Jakarta.

Auroma, O.I., Spencer, J.P.E, Warren, D., Jenner, P., Butler, J. and Halliwell,

B.1997. Characterization of Food Antioxidants, Illustrated using

Commercial Garlic and Ginger Prepation. J. Food Chem. 60 (2):149-156.

Buckle, K. A., Edwards, R. A, G. H. Fleet and M. Wootton. 1985. Ilmu Pangan.

Penerjemah H. Purnomo dan Adiono. Penerbit UI-Pres Jakarta.

deMan, John M. 1997. Kimia Makanan. ITB. Bandung.

Furrahman, C.C., Kuo, M.C. Ho, C.T. 1986. High Performance Liquid

Cromatographic Determination of Pungent Gingerol Compounda of

(Zingiber officinale Roscoe). J. Food Sci. 51:1364-1365.

Gordon, M.H., 2001. The Development of Oxidative Rancidity in Foods. Dalam

Pakarnya, J., Yanishlieva, N. dan Gordon, M. (ed), Antioxidant in Food

Practical Applications. CRS Press, New York.

Hall, C.W. 1957. Drying farm Crops. Edward Brothers Co., Michigan.