BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Enamel

Enamel berasal dari jaringan ektoderm yang penuh dengan garam kalsium.

Bila dibandingkan dengan jaringan-jaringan gigi yang lain, enamel merupakan

jaringan yang paling keras ditubuh manusia. Oleh karena itu, enamel adalah

pelindung gigi yang paling kuat terhadap rangsangan pada waktu pengunyahan.14

Enamel tidak mempunyai sel, pembuluh darah, saraf, dan limf sehingga

jika patah atau sakit, enamel tidak dapat mengadakan regenerasi atau tidak

mempunyai daya reparatif. Jadi, pencegahan kerusakan enamel dari proses karies

ataupun fraktur sangat penting.15

Gambar 2.1 EnamelSumber : Ilmu Pencegahan Penyakit Jaringan Keras dan Jaringan Pendukung Gigi

7

2.1.1 Sifat Fisik Enamel

Enamel mengalami proses remineralisasi yang sangat tinggi, sehingga

memiliki sifat fisik yang paling keras dari seluruh jaringan tubuh manusia.16

Meskipun enamel sangat keras, namun elastisitasnya rendah. Kekuatan tariknya

mencapai ±100kg/cm2 dan kekuatan kompresinya mencapai 2100-3500 kg/cm2.

Elastisitas yang rendah tersebut dapat membuat enamel bersifat getas (mudah

patah).17

Enamel pada gigi mempunyai ketebalan yang berbeda pada tiap bagian

dan bervariasi antara jenis gigi. Enamel yang lebih tebal terdapat pada bagian

incisal dan tonjol gigi dan menjadi semakin tipis pada bagian servikal.16 Ketebalan

pada daerah incisal ridge pada gigi insisif rata-rata 2 mm, 2,3-2,5 mm pada tonjol

premolar, dan 2,5-3 mm pada tonjol molar.18

Warna alami enamel putih translusen atau biru keputih-putihan. Warna ini

dapat terlihat pada enamel bagian incisal dan cusp tips (puncak tonjol gigi) yang

tidak terdapat dentin dibawahnya. Warna enamel tergantung pada ketebalan

enamel dalam kombinasi dengan derajat mineralisasi. Daerah yang

hipomineralisasi (hypo-mineralized) tampak lebih opaque daripada yang

termineralisasi dengan baik (well-mineralized) yang terlihat translusen.16

2.1.2 Sifat Kimia Enamel

Secara kimiawi, 97% bahan yang terdapat dalam enamel adalah bahan

anorganik yang terdiri atas kristal hidroksi apatit yang memiliki senyawa kimia

Ca10(PO4)6(OH)2. Kristal ini tersusun dari calcium hydroxyapatite yang

8

merupakan zat utama penyusun enamel dan berfungsi menambah resistensi

enamel terhadap asam.15

Satu persen kandungan enamel merupakan bahan organik yang terdiri dari

protein (58%), beberapa ikat lipida (42%) dan karotin. Protein pada enamel

disebut amelogenin yang mengandung konsentrasi tinggi dari proline, glutamine,

leucine dan histidine.19 Ikatan lipida terdiri dari sejumlah kecil kolesterol dan

fosfolip. Mineral lain seperti magnesium, potassium, sodium, karbonat dan fluor

juga terdapat pada lapisan enamel namun dalam jumlah kecil.20 Sisanya, 2% dari

komposisi enamel adalah air.15

2.1.3 Struktur Mikroskopis Enamel

Secara mikrosopik, struktur dasar enamel adalah enamel rod atau prisma

enamel. Enamel rod tersusun pada enamel dengan dasarnya yang tegak lurus pada

bidang DEJ (Dentino Enamel Junction) dan puncaknya pada permukaan luar gigi.

Pada potongan melintang, enamel rod berbentuk heksagonal tidak

sempurna dengan bentuk penampang seperti lubang kunci dengan kepala dan

ekor. Panjang kepala 5 µm dan panjang ekor 4 µm. Enamel rod terdiri dari jutaan

kristal apatit yang bervariasi dalam ukuran dan bentuk.15

Gambar 2.2 Enamel RodSumber : Ilmu Pencegahan Penyakit Jaringan Keras dan Jaringan Pendukung Gigi

9

Kristal hidroksi apatit tersusun padat dalam suatu pola berbeda yang dapat

memberikan kekuatan ciri khas enamel rod. Pada pola ini, bagian kepala sejajar

dengan sumbu panjang enamel rod sehingga kepala terletak lebih ke arah oklusal

dari bagain ekornya. Letak kristal apatit pada bagian ekor membentuk sudut 70º

dengan sumbu panjangnya sehingga mudah dimasuki asam. Daerah ekor enamel

rod yang lebih mudah dimasuki asam merupakan daerah tempat permulaan

terjadinya karies.15

2.1.4 Demineralisasi dan Remineralisasi Enamel

Demineralisasi enamel adalah proses hilangnya unsur mineral pada enamel

karena adanya asam. Komponen terbesar enamel adalah hidroksi apatit (HA) yang

terdiri dari Ca10(PO4)6(OH2). Dalam lingkungan normal HA berada dalam keadaan

seimbang dengan lingkungan rongga mulut (saliva) yang tersaturasi dengan Ca2+

dan PO43-. HA reaktif dengan ion H+ dibawah pH 5,5 yang dikenal sebagai pH

krisis untuk HA. Apabila terpapar asam, H+ akan segera bereaksi dengan fosfat di

dekat permukaan kristal dan kristal HA akan terlarut. Berikut ini reaksi

demineralisasi yang terjadi pada enamel:

Ca10(PO4)6(OH)2 + 8H+ 10Ca2+ + 6HPO42- + 2H2O

Proses demineralisasi dapat dikembalikan apabila pH menjadi netral dan

terdapat cukup ion Ca2+ dan PO43+ disekitarnya. Kemampuan membangun

kembali kristal apatit yang larut ini disebut dengan remineralisasi. Remineralisasi

dapat ditingkatkan dengan adanya ion fluor. Ion fluor akan bereaksi dengan ion-

ion Ca2+ dan PO43+ yang ada, membentuk fluoroapatit (FA) maupun

hidroksifluoroapatit.21

10

2.1.5 Kekerasan Enamel Gigi

Kekerasan adalah kemampuan suatu bahan untuk menerima tekanan

benda keras. Kekerasan merupakan sifat ketahanan suatu bahan terhadap

deformasi plastis karena pembebanan setempat pada permukaan berupa goresan

(scatch hardness), pantulan (dynamic hardness) dan lekukan (indentation

hardness).22 Deformasi plastis adalah suatu keadaan dari material ketika material

tersebut diberikan gaya maka struktur mikro dari material tersebut sudah tidak

bisa kembali ke bentuk asal artinya material tersebut tidak dapat kembali lagi ke

bentuk semula.23

Kandungan mineral yang tinggi membuat enamel mempunyai sifat yang

keras, bahkan merupakan jaringan yang paling keras pada tubuh manusia. Tetapi

semakin ke arah dentin kekerasan enamel semakin berkurang. Hal ini disebabkan

karena kadungkan mineral anorganik pada dentin dan sementum lebih rendah dari

enamel.16

Metode yang sering digunakan untuk melihat kekerasan enamel adalah

indentasi mikro (micro indentation).24 Vickers Hardness Tester merupakan salah

satu alat uji kekerasan enamel dengan menerapkan indentasi mikro dengan satuan

vickers-hardness-number (VHN). Alat ini dilengkapi sebuah mata uji berupa intan

dalam bentuk square di dasar piramida dan bekas yang ditimbulkan berupa

cekungan trapesium dengan garis diagonal pada cekungan.25

Cekungan tersebut diperoleh dengan menekan indentor atau alat penguji

kekerasan kesuatu bahan pada besar beban yang diketahui dan dalam jangka

waktu yang telah ditentukan.22 Penekanan piramida intan mempunyai sudut

11

puncak 136º. Nilai kekerasan dinyatakan dalam HV yakni perbandingan antara

beban tekan P (kg) dengan luas tapak tekan A (mm2) dengan rumus:

HV = P kg A mm2

= 2 P sin α / 2 kgd2 mm2

= 2 P sin 136 / 2 kgd2 mm2

HV = 1,8544 P kg d2 mm2

Keterangan:

P = beban tekan (5, 10, 20, 30, 50, 100 atau 200 kg)

α = sudut antara sisi-sisi piramida puncak 136º

d = panjang rata-rata kedua diagonal penekanan

A = luas tapak tekan (mm2)

HV = kekerasan

Gambar 2.3 Indentasi VickersSumber :

http://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/hardness-testing-part-1-074/

12

Beban tekan tergantung dari jenis dan tebal bahan. Semakin tipis bahan

yang akan diuji maka semakin kecil beban tekan yang akan dipakai. Prinsip dari

pengukuran kekerasan tersebut didasarkan pada penekanan masuk ke dalam

bahan. Makin lunak bahan, makin dalam masuknya intan ke dalam suatu bahan,

begitu sebaliknya makin keras bahan maka makin dangkal masuknya intan.26

2.2 Fluor

Fluor adalah mineral alami yang terdapat di semua sumber air termasuk air

laut. Fluor tidak pernah ditemukan dalam bentuk bebas di alam. Ia bergabung

dengan unsur lain membentuk senyawa fluoride. Fluor yang berikatan dengan

dengan kation monovalen, misalnya NaF, AgF, dan KF bersifat mudah larut,

sedangkan fluor yang berikatan dengan kation divalen, misalnya CaF2 dan

PbF2,bersifat tidak larut dalam air.2,27

Dalam kedokteran gigi, fluor telah digunakan secara luas untuk mencegah

karies. Penggunaan fluor dapat dilakukan dengan fluoridasi air minum, pasta gigi

dan obat yang kumur mengandung fluor, pemberian tablet fluor dan topikal

varnis. Tujuan penggunaan fluor dalam bidang kedokteran gigi adalah untuk

melindungi gigi dari karies. Fluor bekerja dengan cara menghambat metabolisme

bakteri plak yang dapat memfermentasi karbohidrat melalui perubahan hidroksi

apatit pada enamel menjadi fluor apatit. Reaksi kimianya: Ca10(PO4)6(OH)2 + F

→ Ca10(PO4)6(OHF) menghasilkan enamel yang lebih tahan terhadap asam

sehingga dapat menghambat proses demineralisasi dan meningkatkan

remineralisasi yang merangsang perbaikan dan penghentian karies.28

13

2.2.1 Peranan Fluor pada Gigi

Tubuh kita sangat membutuhkan berbagai macam nutrisi yang cukup

untuk menjaga stamina di dalam tubuh. Salah satunya adalah vitamin. Vitamin

banyak terdapat pada buah-buahan. Buah-buhan dikonsumsi oleh hampir setiap

orang karena menyegarkan dan banyak manfaatnya. Tetapi kandungan asam dan

gula pada buah dapat menyebabkan kerusakan gigi. Jenis minuman atau makanan

seperti ini akan mempengaruhi pH pada mulut dalam suasan asam.4 Fluor

berperan dalam pembentukan enamel gigi dan membuat struktur gigi lebih kuat

sehingga gigi lebih tahan terhadap pengikisan karena asam. Asam dibentuk ketika

bakteri pada plak memecah gula dan karbohidrat yang berasal dari makanan.

Serangan asam yang berulang akan merusak gigi sehingga menyebabkan

terjadinya karies. Peran fluor disini adalah mengurangi kemampuan bakteri untuk

membentuk asam. Fluor juga berfungsi merangsang pembentukkan mineral

kembali yang akan menghentikan proses terjadinya karies.2,29

Gigi terdiri dari enamel dan dentin. Dentin merupakan lapisan yang berada

di bawah enamel, sehingga struktur enamel sangat menentukan proses terjadinya

karies. Struktur enamel gigi terdiri dari susunan kimia kompleks dengan gugus

kristal penting yaitu hidroksi apatit, dengan rumus kimia Ca10(PO4)6.(OH)2.

Permukaan enamel lebih banyak mengandung mineral anorganik daripada bahan-

bahan organik dan air. Dengan adanya penambahan fluor, hidroksi apatit akan

berubah menjadi fluoroapatit. Fluoroapatit ini lebih tahan terhadap asam sehingga

gigi akan lebih tahan terhadap proses demineralisasi.30

14

2.2.2 Penggunaan Fluor Dalam Kedokteran Gigi

Penggunaan fluor dalam kedokteran gigi dapat dibagi menjadi dua, yaitu

secara sistemik dan topikal.

2.2.2.1 Pemberian Fluor Secara Sistemik

Fluoride sistemik adalah fluoride yang diperoleh tubuh melalui pencernaan

dan ikut membentuk struktur gigi. Fluoride sistemik juga memberikan

perlindungan topikal karena fluoride ada di dalam air liur yang terus membasahi

gigi. Fluoride sistemik ini meliputi fluoridasi air minum dan melalui pemberian

makanan tambahan fluoride yang berbentuk tablet, tetes atau tablet isap. Namun

di sisi lain, para ahli sudah mengembangkan berbagai metode penggunaan fluor

yang kemudian dibedakan menjadi metode perorangan dan kolektif.

Terdapat tiga cara pemberian fluor secara sistemik, yaitu :

1. Fluoridasi air minum

Banyak penelitian membuktikan apabila dalam air minum yang

dikonsumsi oleh suatu daerah, atau kota tertentu dibubuhi zat kimia fluor maka

penduduk tersebut akan terlindung dari karies gigi. Pemberian fluor dalam air

minum ini jumlahnya bervariasi antara 1-1,2 ppm (part per million). Selain dapat

mencegah karies, fluor juga mempunyai efek samping yang negatif yaitu dengan

adanya apa yang disebut ‘mottled enamel’. Pada mottled enamel, permukaan gigi

nampak kelihatan berbintik-bintik kecoklatan dan bila fluor yang masuk dalam

tubuh terlalu banyak, dapat menyebabkan keracunan. Menurut penelitian Murray

15

and Rugg-guncit konsentrasi optimum fluoride yang dianjurkan dalam air minum

adalah 0,7–1,2 ppm.28,30,31

2. Pemberian fluor melalui makanan

Beberapa makanan yang kita makan banyak yang sudah mengandung fluor

yang cukup tinggi sehingga dengan makanan tersebut kebutuhan akan kadar fluor

untuk tubuh sudah terpenuhi. Makanan tambahan fluoride hanya dianjurkan untuk

mereka (terutama anak-anak) yang tinggal di daerah yang sumber airnya rendah

fluor atau tidak difluoridasi. Fluoride dapat berbahaya jika dikonsumsi secara

berlebihan. Apabila pemakaian fluoride tidak terkontrol dan tidak disiplin, maka

tidak akan mencapai sasaran dan dapat menyebabkan kerusakan gigi. Contohnya

adalah fluorosis. 29,30

3. Pemberian fluor dalam bentuk obat-obatan

Pemberian fluor dapat juga dilakukan dengan tablet, baik itu

dikombinasikan dengan vitamin-vitamin lain maupun dengan tablet tersendiri.

Pemberian tablet fluor disarankan pada anak yang berisiko karies tinggi dengan

air minum yang tidak mempunyai konsentrasi fluor yang optimal (2,2 mg NaF,

yang akan menghasilkan fluor sebesar 1 mg per hari).Tablet fluor dapat diberikan

sejak bayi berumur 2 minggu hingga anak 16 tahun. Umur 2 minggu sampai 2

tahun biasanya diberikan dosis 0,25 mg, 2-3 tahun diberikan 0,5 mg, dan 3-16

tahun sebanyak 1 mg.29

2.2.2.2 Pemberian Fluor Secara Topikal

Penggunaan fluor secara topikal adalah mengaplikasikan fluor langsung

pada gigi, ditujukan untuk gigi yang sudah erupsi. Menurut Angela, tujuan

16

penggunaan fluor adalah untuk melindungi gigi dari karies, fluor bekerja dengan

cara menghambat metabolisme bakteri plak yang dapat memfermentasi

karbohidrat melalui perubahan hidroksil apatit pada enamel menjadi fluor apatit

yang lebih stabil dan lebih tahan terhadap pelarutan asam.

Penggunaan fluor sebagai bahan topikal aplikasi telah dilakukan sejak

lama dan telah terbukti menghambat pembentukan asam dan pertumbuhan

mikroorganisme sehingga menghasilkan peningkatan yang signifikan dalam

mempertahankan permukaan gigi dari proses karies.

Penggunaan fluor secara topikal untuk gigi yang sudah erupsi, dilakukan

dengan beberapa cara: 16

1. Topikal aplikasi yang mengandung fluor

Merupakan fluoride yang diaplikasikan langsung ke gigi, misalnya pasta

gigi dan aplikasi topikal. Penggunaan fluor sebagai bahan topikal aplikasi telah

dilakukan sejak lama dan telah terbukti menghambat pembentukan asam dan

pertumbuhan mikroorganisme sehingga menghasilkan peningkatan yang

signifikan dalam mempertahankan permukaan gigi dari proses karies. Yang

dimaksud dengan topikal aplikasi fluor adalah pengolesan langsung fluor pada

enamel.32 Fluor topikal dapat berupa larutan, gel atau varnish. Setelah gigi

dioleskan fluor lalu dibiarkan kering selama 4 menit. Setelah 4 menit, bersihkan

fluor dari permukaan gigi. Pada akhir perawatan instruksikan agar pasien tidak

makan atau minum selama 30 menit setelah perawatan untuk memperpanjang

kontak fluor.15

17

Macam-macam larutan aplikasi topikal fluor yang dipakai di bidang

kedokteran gigi untuk pencegahan karies adalah sebagai berikut :

1) Natrium Fluoride (NaF)

Natrium fluoride (NaF) digunakan dalam bentuk larutan yang

dicampur air dengan konsentrasi 2% (2 mg NaF dalam 100 ml air).

Aplikasi topikal dengan larutan NaF ini memiliki kelebihan dan

kekurangan. Kelebihannya diantara lain rasanya cukup enak, tidak

pahit mesikipun ada sedikit rasa asin, tidak menimbulkan pewarnaan

ekstrinsik pada gigi dan tidak mengiritasi jaringan gingiva. Sedangkan

kekurangan larutan NaF adalah larutan ini tidak tahan lama, kecuali

jika disimpan dalam botol polietilen yang berwarna gelap sehingga

tidak tembus cahaya matahari. Jika larutan NaF disimpan dalam wadah

tembus cahaya maka sinar matahari akan merangsang reaksi kimia

dengan ion fluor bebas.

2) Acidulated-phosphat-fluoride atau Fl3PO4 (APF)

Larutan fluor adalah larutan fluor yang telah diasamkan yang terdiri

dari larutan fluor 1,2% di dalam asam Fosfat 0,1 mg. topikal aplikasi

ini biasanya digunakan pada kasus karies rampan. Kelebihan

pemakaian larutan ini adalah larutan stabil jika disimpan dalam botol

polietilen, sedangkan kekurangannya dapat menimbulkan pewarnaan

ekstrinsik pada gigi.

3) Stanous Fluoride (SnF2)

18

Aplikasi topikal larutan SnF2 digunkan dalam konsentrasi 8-10%.

Larutan SnF2 sangat aktif sehingga akan cepat kehilangan

kekuatannya. Oleh sebab itu harus dibuat larutan yang baru untuk

setiap kali pemakaian. Pemakaian SnF2 biasanya diberikan kepada

anak-anak dimulai pada usia 3 tahun. Larutan SnF2 juga efektif pada

orang dewasa dan lebih efektif dari NaF. Penggunaan SnF2 8% sekali

setahun sudah dapat melindungi gigi dari karies. Tetapi larutan SnF2

juga memiliki kekurangan diantanya bau dan rasanya yang tidak enak,

dapat meinumbulkan pigmentasi pada gigi, dapat mengiritasi gingiva

dan mudah teroksidasi.2,15

2. Kumur-kumur dengan larutan yang mengandung fluor

Obat kumur yang mengandung fluor dapat menurunkan karies sebanyak

20-50%.2 Penggunaan obat kumur disarankan untuk anak yang berisiko karies

tinggi. Berkumur dengan bahan fluor diindikasikan untuk anak yang berumur

diatas enam tahun karena telah mampu berkumur dengan baik serta orang dewasa

yang rentan terhadap karies, serta bagi pasien-pasien yang memakai alat

orthodontik.32

3. Menyikat gigi dengan pasta yang mengandung fluor

Penyikatan gigi dua kali sehari dengan menggunakan pasta gigi yang

mengandung fluor terbukti dapat menurunkan karies. Akan tetapi pemakaiannya

pada anak pra sekolah harus diawasi karena pada umunya mereka masih belum

mampu berkumur dengan baik sehingga sebagian pasta giginya bisa tertelan.

19

Kebanyakan pasta gigi yang kini terdapat di pasaran mengandung sekitar 1 mg

F/g ( 1 gram setara dengan 12 mm pasta gigi pada sikat gigi).28

2.3 Kakao

Theobroma cacao Linneaus adalah nama biologis yang diberikan pada

pohon kakao oleh Linnaeus pada tahun 1753. Tempat alamiah dari genus

Theobroma adalah di bagian hutan tropis dengan banyak curah hujan, tingkat

kelembaban tinggi, dan teduh. Tumbuhan ini termasuk tanaman yang tumbuh

tahunan (perennial) dan tingginya dapat mencapai 10m.33

Tanaman kakao termasuk kedalam kelompok tanaman caulofloris, yaitu

tanaman yang berbunga dan berbuah pada batang dan cabang. Tanaman ini dapat

dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian vegetative yang meliputi akar, batang

serta daun dan bagain generative yang meliputi bunga dan buah.34

Gambar 2.4 KakaoSumber : http://www.the-marketeers.com/archives/optimisme-indonesia-jadi-poros-

industri-kakao-asean-.html

Kakao merupakan satu-satunya diantara 22 jenis genus Theobroma, famili

Sterculiaceae yang diusahakan secara komersial. Bijinya diolah menjadi produk

20

makanan seperti coklat, bubuk kakao dan lemaknya diambil untuk dibuat

mentega. Kulit buahnya dapat dimanfaatkan sebagai makanan ternak dan sebagai

sumber pectin dibidang farmasi yang digunakan untuk pembuatan kapsul. Di

bidang pangan, dapat digunakan sebagai pembentuk gel dalam pembuatan selai,

jeli dan kembang gula. Pulp dapat digunakan untuk jus kakao, bahan produksi

gula, bahan pembuatan nata dan bahan pembekuan biologi atau kimiawi pada

lateks.35

Menurut Susanto (1994), jenis yang paling banyak ditanam untuk produksi

coklat hanya 3 jenis, yaitu :

1. Jenis Criollo

Jenis Criollo terdiri dari Criollo Amerika Tengah dan Criollo Amerika

Selatan. Jenis ini menghasilkan biji coklat yang mutunya sangat baik dan dikenal

sebagai coklat mulia. Buahnya berwarna merah atau hijau, kulit buahnya tipis dan

berbintil – bintil kasar dan lunak. Biji buahnya berbentuk bulat telur dan

berukuran besar dengan kotiledon berwarna putih pada waktu basah.

2. Jenis Forastero

Jenis ini menghasilkan biji coklat yang memiliki mutu sedang atau dikenal

juga sebagai Ordinary cocoa. Buahnya berwarna hijau, kulitnya tebal, biji

buahnya tipis atau gepeng dan kotiledon berwarna ungu pada waktu basah.

3. Jenis Trinitario

Merupakan campuran dari jenis Criollo dengan jenis Forastero. Coklat

Trinitario menghasilkan biji yang termasuk fine flavour cocoa dan ada yang

termasuk bulk cocoa. Buahnya berwarna hijau atau merah dan bentuknya

21

bermacam – macam. Biji buahnya juga bermacam – macam dengan kotiledon

berwarna ungu muda sampai ungu tua pada waktu basah.36

2.3.1 Taksonomi

Taksonomi dari tanaman ini sebagai berikut:35

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Bangsa : Malvales

Famili : Sterculiaceae

Genus : Theobroma

Species : Theobroma cacao Linneaus

2.3.2 Pengolahan Kakao

Suatu produk cokelat yang dihasilkan berawal dari buah tanaman kakao

kemudian diproses melalui beberapa tahapan yang relatif panjang. Tanaman

kakao akan meghasilkan buah kakao yang di dalamnya terdapat biji-biji kakao.

Melalui proses pascapanen yang meliputi proses pengolahan dan pengeringan,

akan dihasilkan biji-biji kakao kering yang siap dikirim ke pabrik pengolah. Oleh

pengolah, biji kakao kemudian diolah menjadi produk-produk setengah jadi atau

produk-produk yang sudah jadi. Proses pengolahannya adalah senagai berikut:37

1. Pemanenan dan Pengupasan

22

Pemanenan terdiri dari pengambilan buah yang matang dari pohon dan

membukanya untuk mengekstrak biji yang basah. Buah dipanen secara

manual dengan pisau yang diasah dengan baik. Untuk buah yang tinggi,

digunakan tongkat pengait. Lalu, buah akan dibuka dan diambil bijinya

setelah semnggu sampai 10 hari setelah panen. Buah kakao yang sudah

dipetik juga dapat langsung dibawa ke tempat pengolahan sebelum

dibelah.

2. Fermentasi

Tahap selanjutnya dilakukan fermentasi. Biji kakao yang dikeringkan

tanpa fermentasi akan bermutu rendah karena tidak mempunyai calon cita

rasa cokelat. Fermentasi dapat dilakukan dengan berabagai cara. Salah

satunya dengan cara menumpuk biji-biji tersebut atau dimasukkan ke

dalam kotak untuk memungkinkan mikrorganisme berkembang dan

memulai fermentasi. Tumpukan biji tersebut ditutupi daun pisang. Lama

proses fermentasi bervariasi berdasarkan jenis biji. Forastero

memmerlukan waktu 5 hari dan Chiollo 2-3 hari.

3. Pengeringan

Setelah proses fermentasi, langkah selanjutnya adalah pengeringan. Ada

dua metode untuk mengeringkat biji, yaitu dengan matahari dan

pengeringan buatan. Pada proses pengeringan dengan penjemuran, biji

dihamparkan di atas alas seperti terpal plastik, tikar, sesek bambu, atau

lantai semen. Tebal lapisan biji mencapai 5 cm (2 - 3 lapis biji) dengan

lama penjemuran pada cuaca panas dan cerah selama 7 - 8 jam sehari.

23

Selama penjemuran, dilakukan pembalikan 1 - 2 kali . Lama penjemuran

bisa berlangsung lebih dari 10 hari, tergantung keadaan cuaca dan

lingkungannya. Tujuan utama pengeringan adalah mengurangi kadar air

biji dari sekitar 60% menjadi 6 - 7% sehingga aman selama pengangkutan

menuju pabrikan. Pengeringan harus dilakukan secara hati-hati. Jika

dikeringkan terlalu cepat, beberapa reaksi kimia yang dimulai pada proses

fermentasi tidak selesai sempurna dan biji menjadi asam dengan rasa pahit.

Namun, apabila dikeringkan terlalu lambat, jamur dan rasa yang tidak

dinginkan dapat muncul. Berbagai penelitian menyatakan bahwa

temperature ketika pengeringan tidak boleh melebihi 65º C.

4. Pengolahan lebih lanjut

Biji kakao yang telah difermentasi dan dikeringkan selanjutnya

dibersihkan, dipanggang, dihilangkan kulitnya dan akhirnya menghasilkan

cocoa nibs. Selanjutnya nibs dapat diolah lagi untuk membuat produk

coklat.

2.3.3 Kandungan dan Manfaat Kakao

2.3.3.1 Polifenol

Kakao banyak mengandung antioksidan seperti polifenol. Biji kakao

mengandung polifenol sekitar 6-8% dari berat biji kakao. Diantara semua produk

yang terbuat dari biji kakao, bubuk kakao (cocoa powder) mengandung jumlah

polifenol yang paling tinggi diikuti dengan dark chocolate lalu milky chocolate.

Polivenol sama seperti antioksidan lainnya. Antioksidan dalam aliran darah dapat

24

membantu mengeliminasi radikal bebas sehingga dapat mencegah terjadinya

penyakit ganas seperti kanker.38

2.3.3.2 Kafein

Kafein yang terdapat dalam biji kakao sekitar 0,005%-0,36%. Kafein

adalah alkaloid yang tergolong dalam famili methylxanthine bersama dengan

senyawa teofilin dan teobromin. Kafein adalah serbuk putih yang pahit memiliki

berat molekul 194.19 dengan rumus kimia C8H10N8O2 dan pH 6,9.38

Kafein memiliki daya kerja sebagai stimulant sistem saraf pusat, stimulant

otot jantung, meningkatkan aliran darah melalui arteri coroner, relaksasi otot

polos bronki dan aktif sebagai diuretika dengan tingkatan yang berbeda.11

2.3.3.3 Teobromin

Teobromin (3,7 dimetil xantin) juga dikenal dengan nama xantose

merupakan komponen alkaloid utama pada kakao dengan rumus molekul

C7H8N4O2. Teobromin inilah yang berkontribusi dalam rasa pahit kakao.

Teobromin termasuk dalam senyawa kimia jenis metil xantin bersama dengan

teofilin dan kafein, dimana hanya berbeda satu kelompok metal dengan molekul

kafein (1,3,7 dimetil xantin).39

25

Gambar 2.5 3,7 dimetil xantinSumber : www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/705357?lang=en&region=ID

Teobromin sedikit larut dalam air, berbentuk kristal dan berwarna putih

hingga tidak berwarna. Selain itu teobromin bersifat nontoksik, alami, lebih

efektif dan dapat menjadi alternatif pengganti fluor untuk pasta gigi.8 Teobromin

banyak ditemukan dalam biji kakao (Theobroma cacao. L) dalam konsentrasi dari

1,5%-3% dan pada kulit kakao sekitar 0,7%-1,2% atau sekitar 15-30 g/kg. Dalam

satu batang coklat pahit dengan berat 1 ons mengandung sekitar 130 mg

teobromin sedangkan satu batang coklat putih susu mengandung 44 mg

teobromin.39

2.4 Efek Teobromin Terhadap Enamel

Arman Sadeghpour melakukan penelitian dimana ia melanjutkan

penelitian dari Tetsuo Nakamoto mengenai metil xantin. Nakamoto menemukan

senyawa yang masih satu golongan dengan kafein yaitu teobromin, tetapi

pengaruhnya berlawan dengan kafein terhadap enamel gigi. Kafein dapat

mengurangi ukuran kristal apatit sedangkan teobromin meningkatkan ukuran

kristal apatit pada enamel sehingga dapat menguatkan enamel.

Penelitian yang dilakukan oleh Sadeghpour, terbukti bahwa teobromin

menstimulasi pertumbuhan enamel baru. Hal ini dikarenakan teobromin membuat

kalsium dan fosfat dari saliva bergabung menjadi unit kritsal yang ukurannya

lebih besar dari hidroksi apatit10.

Kargul dan Nakamoto juga melakukan penelitian menggunakan gigi

premolar manusia yang direndam dalam larutan teobromin dalam dua konsentrasi

26

yang berbeda. Dari hasil penelitian tersebut membuktikan bahwa terjadi

peningkatan nilai kekerasan enamel gigi pada kedua konsentrasi larutan teobromin

tersebut. Hal ini mendukung pernyataan bahwa teobromin dapat melindungi gigi

dan meningkatkan kekerasan permukaan enamel gigi manusia.12 Namun,

mekanisme teobromin yang dapat menginduksi peningkatan deposisi mineral dan

peningkatan ukuran kristal enamel masih belum diketahui dan perlu diteliti lebih

lanjut.10

2.5 Kerangka Teori

27

Teobromin

Agen remineralisasi

Fluor

Alternatif agen remineralisasi

Gambar 2.6 Kerangka Teori

28

Enamel

Tersusun atas mineral

Demineralisasi Remineralisasi

Memperbesar ukuran kristal

apatit

Perubahan nilai kekerasan permukaan

enamel

Fluoroapatit