Perbandingan efektifitas pretreatment ozonolisis dan hydrothermal pressure dalam meningkatkan kandungan tanin dan kafein ekstrak kulit biji kakao (Theobroma cacao L.)
Abstract
Kulit biji kakao, yang sering dianggap sebagai limbah dalam proses produksi cokelat, mengandung senyawa-senyawa bioaktif seperti tanin dan kafein. Guna mempermudah ekstraksi senyawa-senyawa bioaktif tersebut, diperlukan metode pretreatment delignifikasi seperti ozonolisis dan hydrothermal pressure. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan efektivitas metode ozonolisis dan hydrothermal pressure dalam meningkatkan perolehan senyawa tanin dan kafein pada ekstrak kulit biji kakao. Pada metode pretreatment ozonolisis menggunakan alat ozonizer, sedangkan pada metode hydrothermal pressure menggunakan alat autoklaf Sementara ekstraksi yang dilakukan yaitu dengan metode maserasi. Metode analisis data yang digunakan yaitu Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang diuji dengan Analisis Varian (ANOVA) serta dilanjutkan Duncan Multiple Range Test (DMRT). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa perlakuan pretreatment ozonolisis dan hydrothermal pressure sebelum proses ekstraksi terbukti meningkatkan perolehan senyawa bioaktif ekstrak kulit biji kakao. Metode pretreatment tersebut menunjukkan pengaruh positif terhadap perolehan senyawa total tanin dan aktivitas antioksidan, sedangkan pada senyawa kafein tidak menunjukkan pengaruh nyata. Metode pretreatment ozonolisis menunjukkan hasil terbaik dalam meningkatkan perolehan kadar kafein sebesar 49,79% yaitu menjadi sebanyak 1,083 mg/g. sementara metode pretreatment hydrothermal pressure memberikan hasil terbaik dalam meningkatkan perolehan total tanin sebesar 55,19% yaitu menjadi sebanyak 9,42 mg/g. Selain itu diketahui juga bahwa semakin tinggi konsentrasi tanin, semakin tinggi pula nilai aktivitas antioksidan yang dihasilkan.
References
Albertini, B., Schoubben, A., Guarnaccia, D., Pinelli, F., Vecchia, M.D., Ricci, M., Renzo, G.C.D., & Blasi, P. (2015). Effect of fermentation and drying on cocoa polyphenols. Journal of agricultural and food chemistry. 63(45), 9948-9953.
Amarowicz, R. (2007). Tannins: the new natural antioxidants?. European Journal of Lipid Science and Technology. 109, 549–551.
AOAC. (2005). Official Methods of Analysis of AOAC International (18th ed.). Arlington: Assoc. Off. Anal. Chem.
Botella-Martínez, C., Lucas-Gonzalez, R., Ballester-Costa, C., Pérez-Álvarez, J.Á., Fernández-López, J., Delgado-Ospina, J., Chaves-López, C., & Viuda-Martos, M. (2021). Ghanaian cocoa (Theobroma cacao L.) bean shells coproducts: Effect of particle size on chemical composition, bioactive compound content and antioxidant activity. Agronomy. 11(2), 401.
Coco, F.L., Lanuzza, F., Micali, G., & Cappellano, G. (2007). Determination of theobromine, theophylline, and caffeine in by-products of cupuacu and cacao seeds by high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatographic Science. 45(5), 273–275.
Deaville, E.R., Givens, D.I., Mueller-Harvey, I. (2010). Chestnut and mimosa tannin silages: Effects in sheep differ for apparent digestibility, nitrogen utilisation and losses. Animal Feed Science and Technology. 157(3-4), 129-138.
Dewi, I.G.A.M., Putra, G.P.G., & Wrasiati, L.P. (2021). Karakteristik ekstrak kulit biji kakao (Theobroma cacao L.) sebagai sumber antioksidan pada perlakuan suhu dan waktu maserasi. Jurnal Rekayasa dan Manajemen Agroindustri. 9(1), 1-12.
Diniyah, N., Bulgis, U.M., & Marchianti, A.C.N. (2020). Antioxidant activity and phytochemical compositions of Mucuna pruriens L. in different conditions of time and temperature extraction. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 1177 012042.
Hidayat, M.R. (2013). Teknologi pretreatment bahan lignoselulosa dalam proses produksi bioetanol. Biopropal Industri, 4(1), 33-48.
Kim, K.H., Lee, K.W., Kim, D.Y., Park, H.H., Kwon, I.B., & Lee, H.J. (2004). Extraction and fractionation of glucosyltransferase inhibitors from cacao bean husk. Process Biochemistry. 39(12), 2043–2046.
Kuncoro, S., Sutiarso, L., Karyadi, J.N.W., & Masithoh, R.E. (2018). Kinetika reaksi penurunan kafein dan asam klorogenat biji kopi robusta melalui pengukusan sistem tertutup. Agritech, 38(1), 105-111.
Kurniawati, N. (2015). Ekstraksi senyawa polifenol melalui degradasi biomassa lignoselulosa kulit kopi menggunakan konsorsium aktinomiset. Tesis. Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Bogor: Tidak diterbitkan.
Kusumaningsih, T., Asrilya, N.J., Wulandari, S., Wardani, D.R.T., & Fatikhin, K. (2015). Pengurangan kadar tanin pada ekstrak stevia rebaudiana dengan menggunakan karbon aktif. Alchemy, 11(1), 81-89.
Momuat, L.I., Suryanto, E., Rantung, O., Korua, A., & Datu, H. (2019). Perbandingan senyawa fenolik dan aktivitas antioksidan antara sagu baruk segar dan kering. Chemistry Progress. 8(1), 17-24.
Rohmah, Y. (2022). Outlook Komoditas Perkebunan Kakao (Susanti, A.A. & Widiyanto, R.K.P. (eds.)). Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian Sekretariat Jenderal - Kementerian Pertanian.
Rojo-Poveda, O., Barbosa-Pereira, L., Zeppa, G., & Stévigny, C. (2020). Cocoa bean shell—A by-product with nutritional properties and biofunctional potential. Nutrients. 12(4), 1123.
Rosyidi, D., Purwadi, & Thohari, I. (2019). Characteristics of catechin extracted from cocoa husks using microwave assisted extraction (MAE). Biodiversitas, 20(12), 3626–3631.
Ruiz, H.A., Conrad, M., Sun, S.N., Sanchez, A., Rocha, G.J.M., Romaní, A., Castro, E., Torres, A., Rodríguez-Jasso, R.M., Andrade, L.P., Smirnova, I., Sun, R.C., & Meyer, A.S. (2020). Engineering aspects of hydrothermal pretreatment: From batch to continuous operation, scale-up and pilot reactor under biorefinery concept. Bioresource technology. 299, p.122685.
Schultz-Jensen, N., Kádár, Z., Thomsen, A.B, Bindslev, H., & Leipold, F. (2011). Plasma-assisted pretreatment of wheat straw for ethanol production. Appl. Biochem. Biotechnol. 165(3-4), 1010–1023.
Shonisani, N. (2010). Effect of brewing temperature and duration on quality of black tea (Camellia sinensis and eual (50:50) combination of bush tea (Athrixia phylicoides dc.) and black tea. Mini-Dissertation. Faculty of Science and Agriculture (School of Agricultural and Environmental Sciences), University of Limpopo.
Takashina, T.A., Leifeld, V., Zelinski, D.W., Mafra, M.R., & Igarashi-Mafra, L. (2017). Application of response surface methodology for coffee effluent treatment by ozone and combined ozone/UV. Ozone: Science & Engineering. 40(4), 293–304.
Travaini, R., Otero, M.D.M., Coca, M., Da-Silva, R., & Bolado, S. (2013). Sugarcane bagasse ozonolysis pretreatment: Effect on enzymatic digestibility and inhibitory compound formation. Bioresour. Technol. 133, 332–339.
Utama, D. D., Djali, M., & Cahyana, Y. (2021). Kajian perbandingan metode pretreatment ozonasi dan pemanasan uap bertekanan terhadap polifenol dan aktivitas antioksidan ekstrak kulit biji kakao (Theobroma cacao L.). Pontianak Nutrition Journal. 4(1), 86-92.
Wu, L., Arakane, M., Ike, M., Wada, M., Takai, T., Gau, M., & Tokuyasu, K. (2011). Low temperature alkali pretreatment for improving enzymatic digestibility of sweet sorgum bagasse for ethanol production. Biosource Technology. 102(7), 4793-4799.
Yan, S., Wu, X., Faubion, J., Bean, S.R., Cai, L., Shi, Y., Sun, X.S., & Wang, D. (2012). Ethanol-production performance of ozone-treated tannin grain sorghum flour. Cereal Chemistry Journal. 89(1), 30–37.
Yumas, M. (2017). Pemanfaatan limbah kulit ari biji kakao (Theobroma cacao L.) sebagai sumber antibakteri Streptococcus mutans. Jurnal Industri Hasil Perkebunan. 12(2), 7–20.
Zhao, S., Baik, O.D., Choi, Y.J., & Kim, S.M. (2014). Pretreatments for the efficient extraction of bioactive compounds from plant-based biomaterials. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 54(10), 1283–1297.
1.png)
