5

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Spirulina platensis

S. platensis merupakan makhluk hidup autotrof berbentuk menyerupai

benang yang terdiri dari rangkaian sel berbentuk silindris dengan dinding sel yang

tipis, berdiameter 1-12 mikrometer. S. platensis memiliki warna hijau biru dengan

sel berkolom membentuk filamen terpilin menyerupai spiral (helix) sehingga

disebut juga alga hijau biru berfilamen (cyanobacterium). Filamen S. platensis

tersebut hidup berdiri sendiri dan dapat bergerak bebas (Hariyati, 2008).

Gambar 1. Spirulina platensis (Sixabela et, al., 2011)

S. platensis dapat dimakan dan secara alamiah dapat dikultivasi di air tawar

sampai alkalin (payau) di danau-danau atau kolam. S. platensis umumnya tumbuh

subur di iklim tropis dan subtropis dengan pH 9,4-11. Penyebaran S. platensis

sebagian besar dapat ditemukan di Afrika, Asia, dan Amerika Selatan (Sixabela

et, al., 2011). Kandungan nutrisi sangat mempengeruhi pertumbuhan S. platensis

dan juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan di dalam media pemeliharaan. Suhu

air, suhu ruangan, salinitas dan pH merupakan faktor lingkungan yang turut

mendukung pertumbuhan S. plantesis (Vonshak et, al., 2004). Nitrogen

merupakan nutrien yang dibutuhkan paling banyak untuk pertumbuhan

fitoplankton (Wijaya, 2006).

6

2.1.1. Kandungan Gizi Spirulina platensis

S. platensis kaya akan nutrien diantaranya protein, vitamin, asam amino,

asam γ-linolenat (GLA), fikosianin, tokoferol, klorofil, dan β-karoten (Khan et,

al., 2005). Kandungan gizi ekstrak S. platensis secara rinci dapat dilihat pada

Tabel 1.

Tabel 1. Kandungan Gizi Ekstrak S. platensis (per 100 gram Bahan Kering)

Kandungan Jumlah Kandungan Jumlah

Komposisi Umum

Protein

Karbohidrat

Lemak

Mineral

Vitamin

Pigmen

Air

Vitamin

Thiamin, B1

Riboflavin, B2

Niacin, B3

Pirydoxin, B6

Cyanocobalamin, B12

Folat

Inositol

Vitamin K

Pigmen Fikosianin (biru)

Klorofil (hijau)

Karotenoid (orange)

Beta-Karoten

Xanthophyll

Zeazanthin

Asam Lemak

Myristic acid

Palmatic acid

Stearic acid

Oleic acid

Linoleic acid

Gamma-linoleic acid

(%)

56-69

16-20

4-6

3-9

2-4

6-7

7-10

mg/100g

0,15-0,30

4,00-7,00

10,0-25,0

0,50-1,50

0,10-0,30

0,05-0,30

70,0-90,0

0,90-1,05

mg/100g

15000-19000

1300-1700

400-650

150-250

250-470

125-200

g/100g

0,01-0,03

2,00-2,50

0,01-0,05

0,10-0,20

0,75-1,20

1,00-1,50

Asam Amino

Isoleusin

Leusin

Lysin

Metionin

Fenilalanin

Thereonin

Triptopan

Valin

Alanin

Arginin

Asam aspartat

Systin

Asam glutamate

Glysin

Histidin

Prolin

Serin

Tirosin

Mineral

Kalsium

Besi

Magnesium

Sodium

Potasium

Fosfor

Seng

Mangan

Tembaga

Chromium

Selenium

g/100g

3,0-4,0

3,0-5,0

3,0-6,0

1,0-6,0

2,5-3,5

1,5-3,0

1,0-2,0

1,0-3,5

4,0-5,0

3,0-5,0

1,5-3,0

0,5-0,75

6,0-9,0

2,0-4,0

0,5-1,5

2,0-3,0

3,0-4,5

1,0-3,0

mg/100g 60-110

25-40

200-300

700-1000

1000-1500

700-1000

1,0-3,0

01,0-3,0

0,2-0,4

0,1-0,3

0,003-0,010

Sumber: Thomas (2010)

Fikosianin atau pigmen biru merupakan pigmen dominan pada S. platensis

yang digunakan sebagai zat warna alami dalam makanan. Selain itu, fikosianin

7

juga berfungsi sebagai zat pewarna pada berbagai macam produk kosmetik karena

pigmen tersebut larut dalam air (Hirata et, al., 2004). S. platensis juga

mengandung berbagai vitamin, mineral, pigmen, asam lemak dan asam amino

(Prasetyo dan Kusumaningrum, 2010). Komposisi lemak S. platensis 0,8%-1%

Gamma Linolenic Acid (GLA) yaitu sejenis asam lemak tak jenuh rantai panjang

yang berfungsi menurunkan kadar kolesterol dalam darah. GLA sangat

dibutuhkan untuk pertumbuhan, tetapi tidak dapat disintesis dalam tubuh manusia.

Jenis asam lemak lainnya yang terdapat dalam S. platensis adalah Eicose Pentanic

Acid (EPA) yang juga mampu menurunkan kadar kolesterol dalam darah

(Prasetyo dan Kusumaningrum, 2010).

(a)

(b)

Gambar 2. Struktur Senyawa Geosmin (a) dan 2-methylisoborneol (b)

(Zhou et, al., 2005)

Aroma pada S. platensis berasal dari kandungan protein, terdapat dua jenis

protein, yaitu true protein atau protein yang benar-benar bisa dimanfaatkan dan

non-protein nitrogen (NPN). Salah satu komponen yang termasuk non nitrogen

protein ialah amonia (Kianandari, 2013). Amonia tersebut yang diduga

menyebabkan aroma S. platensis yang tidak disukai. Selain itu, menurut Arsyad

(2004) aroma S. platensis diduga berasal dari senyawa geosmin dan methyl iso-

borneol yaitu senyawa penyebab cita rasa lumpur yang dihasilkan oleh ganggang

hijau biru. Senyawa tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.

8

2.1.2. Manfaat Spirulina platensis

S. platensis memiliki kandungan nutrisi yang tinggi sehingga saat ini

terdapat beragam jenis pemanfaatannya mulai dari obat-obatan, kosmetik sampai

pangan manusia. Karakteristik serta kandungan nutrisi yang dimiliki S. platensis

sesuai untuk dijadikan bahan makanan fungsional. S. platensis berfungsi sebagai

sumber nutrisi untuk immunostimulan dan Super Oxyde Dismutase (SOD).

Beberapa rumah sakit di negara modern menggunakan S. platensis untuk

mendapatkan immunoglobin A (LGA) dan immunoglobin B (lgM) yang lebih

tinggi. Sementara itu, kandungan fikosianin dalam S. platensis berpotensi untuk

menghambat pertumbuhan sel leukimia pada manusia (Liu et, al., 2000).

Pada tahun 1976, S. platensis dipilih sebagai sumber makanan masa depan

oleh International Association of Applied Microbiology (Christwardana dan

Hadiyanto, 2012). Di negara Thailand, 70% produk S. platensis digunakan untuk

pembuatan bahan makanan dan sisanya diperuntukkan sebagai bahan dasar

pembuatan pakan ikan dan udang. S. platensis memiliki kandungan mineral yang

rendah sehingga tidak berbau amis dan aman untuk digunakan sebagai makanan

manusia. Menurut Susanna dkk. (2007), S. platensis dapat dimanfaatkan sebagai

suplemen bahan pakan, makanan dan pengobatan.

S. platensis adalah makanan yang mengandung semua nutrien makanan

dalam konsentrasi yang tinggi, dan telah diterima sebagai makanan yang

mempunyai banyak fungsi. Keistimewaan yang dimiliki S. platensis diantaranya

adalah sebagai sumber protein nabati 100% bersifat alkali, dengan dinding sel

yang lunak sehingga sangat mudah dicerna dan diserap oleh tubuh. S. platensis

merupakan makanan paling alkali dibandingkan sayuran dan buah lain sehingga

9

dapat mencegah dan mengatasi gangguan pencernaan terutama masalah lambung

(Riyono, 2008).

2.2. Jahe Merah (Zingiber officinale var. rubrum)

Jahe merah (Zingiber officinale var. rubrum) merupakan tanaman berbatang

semu yang tumbuh tegak dan tidak bercabang dengan tinggi tanaman mencapai

1,25 meter. Batangnya berbentuk bulat, berwarna hijau kemerahan, dan agak

keras karena diselubungi oleh pelepah daun. Daun tersusun berselang-seling

secara teratur dan memiliki warna yang lebih gelap dibandingkan dengan kedua

jenis jahe lainnya. Luas daun berkisar antara 32,55 – 51,18 cm2 dengan panjang

24,30 – 24,79 cm dan lebar 2,79 – 31,18 cm2 (Syukur, 2002; Hamiudin, 2007).

Ukuran rimpang jahe merah lebih kecil jika dibandingkan dengan kedua jenis jahe

lainnya, yaitu panjang rimpang 12,33 – 12,60 cm, tinggi 5,86 – 7,03 cm, dan berat

rata-rata 0,29 – 1,17 kg. Akarnya berserat agak kasar dengan panjang akar 17,03 –

24,06 cm dan diameter akar 5,36 – 5,46 mm (Herlina et, al., 2002). Rimpang jahe

berwarna merah hingga jingga muda, seperti yang terlihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Rimpang Jahe Merah (Rahayu, 2010)

Rimpang jahe digunakan secara luas sebagai bumbu dapur dan obat herbal

untuk beberapa penyakit. Rimpang jahe mengandung beberapa komponen kimia

yang berkhasiat bagi kesehatan. Jahe segar digunakan sebagai anti muntah

(antiematic), anti batuk (antitussive/expectorant), merangsang pengeluaran

10

keringat, dan menghangatkan tubuh (Kimura et, al., 2005). Di Indonesia, jahe

digunakan sebagai bahan pembuat jamu. Jahe yang masih muda dimakan sebagai

lalap, acar, dan manisan baik basah maupun kering. Dalam bentuk tepung atau

oleoresin-nya, digunakan sebagai bahan flavor pada industri makanan (Koswara

dkk., 2012).

Simplisia adalah bahan alamiah yang dipergunakan sebagai obat yang

belum mengalami pengolahan apapun juga kecuali dinyatakan lain, berupa bahan

yang telah dikeringkan. Pengeringan merupakan proses pengurangan kadar air

sampai batas yang terbaik sekitar 8-10% karena pada tingkat kadar air tersebut

bahan cukup aman terhadap pencemaran, baik yang disebabkan oleh jamur

maupun insektisida. Ada berbagai macam pengeringan, yaitu dengan penjemuran

langsung, dianginkan ataupun dengan udara panas yang mengalir (Mulyono dan

Hernani, 2001). Proses pengeringan jahe akan mementukan kadar air, daya

simpan serta rendemen yang diperoleh. Pengeringan menggunakan suhu yang

tinggi dengan waktu yang singkat umumnya memiliki nilai rendemen dan kadar

air yang masih tinggi, sehingga menyebabkan masa simpannya lebih rendah.

Tabel 2. Kandungan Gizi Jahe Merah

Komponen Jahe Merah

Kering/100 gram*

Jahe Merah

Segar/100gram**

Kadar air (%) 7,03 70,00-85,50

Mineral (%) 7,46 1,00-2,00

Lemak (g) 6,00 1,00

Minyak atsiri (%) 2,58-3,72 0,50-5,60

Protein (%) 2,30 1,50

Karbohidrat (%) 70,80 10,10

Serat kasar (g) 5,9 7,53

Karotenoid *** 1,70mg/0,5g -

Sumber: *Fathona (2011), **Rahingtyas (2008), dan ***Sayuti dan Rina (2015)

Kandungan minyak atsiri jahe antara lain zingiberen, kurkumin, borneol,

geraniol, dan linalool. Komponen utama minyak atsiri dalam jahe yang membuat

11

harum adalah zingiberen dan zingiberol. Zingiberen merupakan seskuiterpen

hidrokarbon, sedangkan zingiberol adalah seskuiterpen alkohol (Fathona, 2011).

Kandungan minyak atsiri jahe merah berkisar antara 2,58 – 3,72% dari bobot

kering. Jumlah ini jauh lebih tinggi dibandingkan kandungan minyak atsiri jahe

gajah, yaitu sebesar 0,82 – 1,68% dari bobot kering dan kandungan minyak atsiri

jahe emprit, yaitu sebesar 1,5 – 3,3% dari bobot kering. Selain itu, kandungan

oleoresinnya juga lebih tinggi dibandingkan jenis jahe lainnya, yaitu mencapai 3%

dari bobot kering (Herlina dkk., 2002). Kandungan zat gizi jahe merah terdapat

pada Tabel 2.

Tabel 3. Kandungan Mineral Jahe per Berat Kering

Elemen Jumlah g.g

-1

Berat Kering Elemen

Jumlah g.g-1

Berat Kering

Cr 0,89 g.g-1

Br 2,1g.g-1

Ma 358 g.g-1

Sb 39g.g-1

Fe 145g.g-1

Cl 579g.g-1

Rb 2,7g.g-1

Co 18 g. g-1

Zn 28,2g.g-1

Hg 6,0 g. g-1

Na 443g.g-1

As 12 g. g-1

K 12.900g.g-1

Cs 24 g. g-1

F 0,07g.g-1

Sc 42 g. g-1

Se 0,31g.g-1

Eu 44 g. g-1

Sumber : Ravindran dan Babun (2005)

Menurut Ali et, al. (2007), komponen oleoresin jahe segar yang bersifat

sebagai pembawa rasa pedas didominasi oleh gingerol dan senyawa-senyawa

homolognya. Sedangkan kepedasan pada jahe yang telah mengalami pengeringan

disebabkan oleh dominasi keberadaan senyawa [6]-shogaol, yang merupakan

bentuk komponen gingerol yang terdehidrasi. Senyawa (6)-gingerol diketahui

dapat menghambat aktivitas motorik, mengurangi rasa sakit (analgesic effect),

efek antibatuk, dan dapat memperpanjang waktu tidur pada tikus percobaan.

Selain itu, komponen oleoresinnya juga mempunyai efek farmakologis seperti

12

immunomodulator, anti-tumor, antiinflamasi, anti-apoptotik, anti-hiperglikemik,

dan anti-lipidemik (Ali et, al., 2007). Kandungan mineral pada jahe merah dapat

dilihat pada Tabel 3.

Gambar 4. Struktur Kimia Molekul (a) [6]-gingerol, (b) [6]-paradol, (c) [6]-

shogaol, (d) zingerone (Wei et, al., 2005)

Komponen-komponen fenolik pada jahe dapat berkontribusi terhadap flavor

jahe. Salah satu karakteristik turunan fenolik ialah menyebabkan karakteristik

tajam, panas, dan sensasi menyengat dalam mulut yang disebut pungensi

(kepedasan). Karakteristik pugensi pada jahe merah terdapat pada oleoresin yang

disebabkan oleh fenilalkulketon yang merupakan turunan dari vanilin dan dikenal

dengan senyawa gingerol. Rantai samping senyawa gingerol yang telah

diidentifikasi memiliki karbon atom berturut-turut 7, 8, 9, 10, 12, 14, dan 16.

13

Pengolahan jahe seperti pengeringan dapat mengubah gingerol menjadi shogaol.

Shogaol juga memiliki sifat pungent yang diketahui dapat menghambat biosintesis

prostaglandin dan leukotriena. Kepedasan jahe dapat berkurang selama

penyimpanan karena transformasi gingerol menjadi shogaol (Fathona, 2011).

Kedua senyawa tersebut juga mempunyai efek penghambatan terhadap viabilitas

sel leukemia HL-60 disebabkan oleh gugus keton pada rantai samping dan gugus

orto-diphenoxyl dari rantai aromatik (Wei et, al., 2005). Adapun struktur kimia

senyawa gingerol, paradol, shogaol, dan zingerone dalam jahe dapat dilihat pada

Gambar 4.

2.3. Marshmallow

Marshmallow berasal dari tanaman marshmallow (Althea officinalis) yang

merupakan produk dari ekstrak akar tanaman marshmallow. Ekstrak akar

marshmallow mempunyai sifat liat dan lengket serta membentuk gel bila

dicampur dengan air. Saat ini penggunaan dari ekstrak ini telah digantikan oleh

gelatin yang mempunyai sifat hampir sama. (Sartika, 2009).

Dokter di Romawi menggunakan marshmallow untuk mengobati sakit gigi,

gigitan serangga, bengkak karena kedinginan, dan kulit yang teriritasi.

Marshmallow dahulu juga digunakan untuk meredakan sakit gigi, gigitan

serangga, gangguan pencernaan, dan diare di Eropa. Saat bayi tumbuh gigipun

diberikan marshmallow. Pada tahun 1948, manisan kenyal mulai dibuat di pabrik

dengan mesin ekstrusi. Hasilnya berupa manisan kenyal berbentuk silinder yang

dipotong-potong dan diguling-gulingkan dalam campuran tepung jagung dan gula

halus (Kinandari, 2013).

14

Tabel 4. Syarat Mutu Kembang Gula Lunak (SNI 3547.2-2008)

Kriteria Uji Satuan Persyaratan Mutu

Keadaan

Bau

Rasa

-

-

Normal

Normal (sesuai label)

Kadar air % fraksi massa Maks. 20,0

Kadar abu % fraksi massa Maks. 3,0

Gula reduksi (dihitung sebagai

gula invert) % fraksi massa Maks. 25,0

Sakarosa % fraksi massa Min. 27,0

Cemaran logam

Kadar Timbal (Pb)

Kadar Tembaga (Cu)

Kadar Timah (Sn)

Kadar Raksa (Hg)

mg/kg

mg/kg

mg/kg

mg/kg

Maks. 2,0

Maks. 2,0

Maks. 40,0

Maks. 0,03

Cemaran Arsen (As) mg/kg Maks. 1,0

Cemaran Mikroba

Angka lempeng total

Bakteri coliform

E. coli

Staphylococcus aureus

Salmonella

Kapang/khamir

koloni/g

APM/g

APM/g

koloni/g

koloni/g

Maks. 5x104

Maks 20

<3

Maks. 1x102

Negatif / 25g

Maks. 1x102

Sumber: Badan Standarisasi Nasional (2008)

Persyaratan mutu marshmallow diatur dalam Standar Nasional Indonesia

kembang gula lunak (Tabel 4), berdasarkan tabel tersebut dapat diketahui bahwa

kadar air marshmallow maksimal ialah 20% dikarenakan kadar air yang semakin

tinggi akan menyebabkan daya simpan marshmallow menjadi singkat.

Marshmallow memiliki tekstur seperti busa yang lembut dalam berbagai bentuk,

aroma dan warna. Marshmallow bila dimakan meleleh di dalam mulut karena

merupakan hasil dari campuran gula atau sirup jagung, putih telur, gelatin, gom

arab, dan bahan perasa yang dikocok hingga mengembang dan dicampur dengan

tepung gula. Marshmallow pada skala pabrik dibuat dengan mesin ekstrusi.

Marshmallow sering dimakan setelah dipanggang di atas api sehingga bagian luar

marshmallow mengalami karamelisasi sedangkan bagian dalam sedikit mencair

(Kimmerle, 2003).

15

Marshmallow dapat disusun dari tipe extruded atau deposited, busa

meringues yang lembut atau nougat. Marshmallow grained dan non grained

berbeda dalam hal perbandingan gula atau sirup jagung. Tekstur dari

marshmallow grained benar-benar pendek, kering dan keras. Ada beberapa

macam gelling agent yang berbeda yang dapat digunakan untuk pembuatan

marshmallow, tergantung dari tekstur akhir yang diinginkan. Kekuatan gel yang

dihasilkan tergantung dari jumlah gelling agent yang ditambahkan dan bahan lain

yang digunakan. Tekstur marshmallow akan berubah tergantung pada formulasi,

densitas yang diinginkan dan metode pembuatan termasuk peralatan yang

digunakan (Edwards, 2000)

2.4. Bahan Pembuatan Marshmallow

Pada prinsipnya, pembuatan marshmallow adalah menghasilkan gelembung

udara secara cepat dan memerangkapnya sehingga terbentuk busa yang stabil.

Marshmallow dihasilkan dari sistem koloid yang terdiri dari dua fase, yakni fase

terdispersi (fase dalam) dan fase pendispersi (fase luar). Sistem koloid terbagi atas

delapan jenis, yaitu sol padat, sol, aerosol padat, gel, emulsi, aerosol cair, buih

padat, dan buih. Sol merupakan koloid dengan zat terdispersinya fase padat.

Emulsi adalah koloid dengan zat terdispersinya fase cair. Buih adalah koloid

dengan zat terdispersinya fase gas (Edwards, 2000).

Marshmallow dari gelatin memiliki tekstur lembut dan elastis atau kenyal,

tetapi massanya lebih berat dari yang menggunakan putih telur. Gelling agent

yang lain ialah pektin, agar, dan pati. Semuanya memberi tekstur yang halus dan

kenyal seperti gel. Metode batch dengan mendidihkan gula, sirup glukosa, dan

gula invert lainnya sampai suhu ± 100°C. Kemudian campuran didinginkan dan

16

larutan gelling agent ditambahkan. Campuran dari keduanya dikocok seperlunya

sampai agak mengental dan kemudian dicetak dalam bubuk pati. Metode

continious manufacture mendidihkan campuran gula, sirup glukosa, dan gula

invert sebelum didinginkan (66°C), gelling dan whipping agent ditambahkan

dan campuran tersebut kemudian dimasukkan ke mesin continious whipping

dimana produk akan diaerasi, diwarnai, dan ditambah flavor (Kinandari, 2013).

Komposisi utama dalam marshmallow adalah udara dan kandungan air

(kelembapan). Fungsi kelembaban dan udara ini adalah untuk mengontrol

kekentalan produk. Udara yang tercampur digunakan untuk meningkatkan volume

dan memperbaiki tekstur. Kandungan air yang tinggi memungkinkan banyak

volume udara yang tercampur dan juga mengendalikan kekentalan produk. Karena

kandungan airnya yang tinggi, marshmallow rentan terhadap pertumbuhan jamur.

Karena proses pemasakan yang tidak cukup untuk mensterilkan bahan, maka

diperlukan perhatian khusus pada kebersihan peralatan (Kimmerle, 2003)

1.4.1. Gelatin

Gelatin digunakan dalam berbagai sektor industri dan pengolahan produk

pangan. Dalam produk pangan, gelatin banyak dimanfaatkan sebagai penstabil

(stabilizer), pembentuk gel (gelling agent), pengikat (binder), pengental

(thickener), pengemulsi (emulsifier), perekat (adhesive) dan pembungkus

makanan yang bersifat dapat dimakan (edible coating). Gelatin jika direndam

dalam air akan mengembang dan menjadi lunak, berangsur-angsur menyerap air

5-10 kali bobotnya. Gelatin larut dalam air panas dan jika didinginkan akan

membentuk gel. Gelatin merupakan produk utama dari pemecahan kolagen

17

dengan pemanasan yang dikombinasikan dengan perlakuan asam atau alkali

(Sartika, 2009).

Gelatin digunakan untuk memberikan fase cair dengan stabilitas yang cukup

pada produk. Hal ini memungkinkan untuk mengubahnya menjadi busa dengan

memasukkan gelembung udara. Pengocokan atau aerasi, keuntungan produk

antara lain sifatnya dalam meningkatkan volume (menurunkan densitas),

meningkatkan sifat viskositas (kekentalan), perubahan karakteristik sensori,

tekstur yang halus, rasa manis dalam mulut dan sedikit lengket. Gelatin pada

marshmallow berfungsi sebagai whipping dan gelling agent sehingga

marshmallow memiliki tekstur lembut dan elastis atau kenyal. Rata-rata

kandungan kelembaban pada produk grained sebesar 5-10% dan produk

nongrained sebesar 15-18% (Jaswir, 2007).

Gambar 5. Struktur Gelatin (Saleh, 2004).

Karakteristik yang paling diinginkan dari gelatin ialah tekstur mencair di

dalam mulut (melt in the mouth) dan kemampuan membentuk thermoreversible

gel. Sifat fisik gelatin yang menentukan mutunya adalah kemampuannya untuk

membentuk gel atau kekuatan gel. Kekuatan gel dipengaruhi oleh pH, adanya

komponen elektrolit dan non elektrolit serta bahan tambahan lainnya. Gelatin sapi

merupakan gelatin tipe B yang mempunyai titik isoelektrik pada pH antara 4,7

18

hingga 5. Sifat fisik lainnya adalah titik pembuatan gel, warna, kapasitas emulsi

dan stabilitas emulsi. Gelatin banyak digunakan dalam berbagai produk aplikasi

karena sifat jernih dan tak berbaunya. Penggunaan gelatin pada berbagai jenis

industri memiliki berbagai faktor yang perlu dipertimbangkan terhadap fungsi

gelatin yang harus diperhatikan, yaitu konsentrasi, berat molekul, suhu, pH dan

penambahan-penambahan senyawa lain (Saleh, 2004). Struktur kimia gelatin

dapat dilihat pada Gambar 5.

1.4.2. Sukrosa (Gula)

Gula adalah istilah umum yang sering diartikan bagi setiap karbohidrat yang

digunakan sebagai pemanis, tetapi dalam industri pangan biasanya digunakan

untuk menyatakan sukrosa. Sukrosa (gula tebu) merupakan salah satu jenis

disakarida yang terdiri dari molekul glukosa dan fruktosa. Penggunaan sukrosa

dalam pengolahan pangan dapat mencegah pertumbuhan mikroorganisme,

sehingga dapat digunakan sebagai bahan pengawet. Sukrosa merupakan polimer

dari molekul glukosa dan fruktosa melalui ikatan glikosidik yang mempunyai

peranan penting dalam pengolahan makanan. Biasanya gula ini digunakan dalam

bentuk kristal halus atau kasar (Winarno, 2008).

Sukrosa yang digunakan dalam pembuatan permen sebaiknya memiliki

kemurnian yang tinggi dan rendah kadar abunya. Garam-garam mineral dapat

mempengaruhi proses pembuatan permen sehingga menentukan kualitas dan umur

simpan permen yang dihasilkan. Kadar abu sukrosa umumnya berkisar 0,013%.

Semakin tinggi suhu pemanasan sukrosa dalam air, maka semakin tinggi pula

persentase gula invert yang dapat dibentuk. Pada suhu 20°C misalnya dapat

dibentuk 72% gula invert dan pada suhu 30°C terbentuk hampir 80% gula invert.

19

Gula invert dengan jumlah yang terlalu banyak mengakibatkan terjadinya extra

heating sehingga dapat merusak flavor dan warna. Selain itu gula invert yang

berlebihan menghasilkan tekstur lengket atau bahkan produk tidak dapat mengeras

(Sartika, 2009).

Pembuatan marshmallow menggunakan sukrosa sebagai salah satu bahan

baku, karena selain dapat memberi rasa manis juga memberikan peranan dalam

pembentukan gel permen. Proses kristalisasi dapat dicegah dengan

mengkombinasi sukrosa dengan monosakarida seperti glukosa atau fruktosa.

Konsentrasi sukrosa dalam formula harus diatur secara tepat. Konsentrasi sukrosa

yang terlalu tinggi dapat menyebabkan proses kristalisasi yang terlalu rendah

(<75%) sehingga kapang dan khamir akan tumbuh (Ramadhan, 2012).

Hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan sukrosa sebagai bahan

utama pembuatan permen adalah kelarutannya. Permen yang menggunakan

sukrosa murni mudah mengalami kristalisasi. Pada suhu 20°C hanya 66,7%

sukrosa murni yang dapat larut. Bila larutan sukrosa 80% dimasak hingga

109,6°C dan kemudian didinginkan hingga 20°C, maka 66,7% sukrosa akan

terlarut dan 13,3% terdispersi. Bagian sukrosa yang terdispersi ini akan

menyebabkan kristalisasi pada produk akhir. Oleh karena itu perlu digunakan

bahan lain untuk meningkatkan kelarutan dan menghambat kristalisasi, misalnya

sirup glukosa dan gula invert (Buckle et, al., 2012).

1.4.3. Sirup Glukosa

Sirup glukosa yang mempunyai nama lain dectrose adalah salah satu produk

bahan pemanis makanan dan minuman yang berbentuk cairan, tidak berbau dan

tidak berwarna tetapi memiliki rasa manis yang tinggi. Sirup glukosa merupakan

20

bahan yang sering digunakan dalam berbagai industri konfeksioneri, pengawet,

frozen dessert dan minuman. Sirup glukosa dapat juga digunakan sebagai pemanis

bersama-sama dengan sukrosa. Perbedaannya dengan gula pasir yaitu, gula pasir

(sukrosa) merupakan gula disakarida, sedangkan sirup glukosa adalah

monosakarida, terdiri atas satu monomer yaitu glukosa. Sirup glukosa dapat

dibuat dengan cara hidrolisis asam atau dengan cara enzimatis yang umumnya

dibuat dari bahan baku tepung jagung atau tepung singkong. Bahan lain yang

diperlukan adalah enzim amilase (Faridah dkk., 2008).

Perbandingan jumlah sirup glukosa dan sukrosa yang digunakan dalam

pembuatan permen sangat menentukan tekstur yang terbentuk. Campuran glukosa

dan sukrosa dapat membuat tekstur yang dihasilkan lebih liat, tetapi kekerasannya

cenderung menurun. Mengatur perbandingan antara gula dan sirup glukosa

merupakan perpaduan ilmiah dan seni yang sangat menarik, untuk mendapatkan

tekstur akhir yang diinginkan. Perlu perbandingan yang khas dan tepat untuk

kedua bahan utama ini. Jika terlalu banyak gula dan sedikit glukosa akan

menjadikan adonan kurang elastis dan mudah putus (short dough) sehingga

menyulitkan dalam proses “cut & wrap”, sebaliknya jika terlalu banyak glukosa

juga akan menyebabkan adonan terlalu liat (Faridah dkk., 2008).

1.4.4. Air

Air sangat diperlukan dalam pembentukan kembang gula jelly, air

dipergunakan sebagai bahan bantu untuk memperoleh sari buah, melarutkan

pengental atau pengenyal sebelum dicampurkan ke dalam adonan kembang gula

jelly. Air yang digunakan dalam proses pembuatan kembang gula jelly adalah air

sehat (Maharani, 2016).

21

Air dikatakan sehat apabila memenuhi syarat-syarat fisika, kimia,

mikrobiologi, dan radioaktif, sebagai berikut :

a) Syarat fisik, yaitu tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau.

b) Syarat kimia, yaitu tidak mengandung bahan kimia tertentu dalam rentang

yang dapat membahayakan kesehatan contohnya Ca, F, Cu, Mg, dan lainlain.

c) Syarat mikrobiologi yaitu tidak mengandung mikroba yang berbahaya

misalnya bakteri coli.

d) Syarat radioaktif yaitu tidak mengandung bahan-bahan radioaktif misalnya

sinar Alfa, dan sinar Beta.

1.4.5. Bahan Pelapis

Umumnya permen marshmallow dilapisi dengan tepung pati kering untuk

membentuk lapisan luar yang tahan lama dan mempertahankan bentuk gel yang

baik. Pelapisan pada permen marshmallow dapat menggunakan tepung kanji dan

tepung gula. Marshmallow biasanya memiliki sifat kecenderungan menjadi

lengket karena sifat higrokopis dari gula pereduksi yang membentuk permen

hingga perlu ditambahkan bahan pelapis seperti tepung gula. Selain berfungsi

sebagai pelapis, tepung gula tersebut berfungsi untuk memberikan rasa manis

(Sartika, 2009).

2.5. Antioksidan

Antioksidan merupakan suatu zat yang mampu menetralisir atau meredam

dampak negatif dari adanya radikal bebas. Radikal bebas sendiri merupakan suatu

molekul yang mempunyai kumpulan elektron yang tidak berpasangan pada suatu

lingkaran luarnya. Antioksidan merupakan suatu inhibitor dari proses oksidasi

22

bahkan pada konsentrasi yang relatif kecil, dan memiliki peran fisiologis yang

beragam dalam tubuh (Kumar, 2011). Antioksidan adalah substansi yang dapat

menunda, mencegah, menghilangkan kerusakan oksidatif pada molekul target,

seperti lemak, protein, dan DNA (Halliwell dan Gutteridge, 2000).

Antioksidan berdasarkan asalnya dibagi menjadi dua, yaitu antioksidan alam

dan antioksidan sintetik, yang termasuk antioksidan alam antara lain turunan

fenol, koumarin, hidroksi sinamat, tokoferol, difenol, nonfenol, kathekin, dan

asam askorbat. Antioksidan sintetik antara lain butil hidroksi anisol (BHA), butil

hidroksi toluen (BHT), propil gallat dan etoksiquin. Berdasarkan PERMENKES

No.722 tahun 1988, antioksidan yang diizinkan penggunaannya adalah asam

askorbat, asam eritorbat, askorbil palmitat, askorbil stereat, butil hidroksi anisol

(BHA), butil hidroksi toluen (BHT), butil hidrokinon tersier, dilauril

tiodipropionat, propil gallat, timah (II) klorida, alpha tokoferol, dan tokoferol

campuran pekat (Cahyadi, 2006).

Berdasarkan mekanisme kerjanya, antioksidan dibagi menjadi antioksidan

primer, sekunder dan tersier. Antioksidan primer bekerja untuk mencegah

pembentukan senyawa radikal baru dengan mendonorkan atom hiderogen secara

cepat pada suatu lipid yang radikal, produk yang dihasilkan lebih stabil dari

produk awal. Contoh antioksidan primer adalah Supeoksida Distimutase (SOD),

Glutation Peroxidase (GPx), katalase dan protein pengikat logam. Antioksidan

sekunder bekerja dengan cara mengikat logam yang bertindak sebagai pro-

oksidan, menangkap radikal dan mencegah terjadinya reaksi berantai. Antioksidan

sekunder berperan sebagai pengikat ion-ion logam, penangkap oksigen, pengurai

hidroperoksida menjadi senyawa non radikal, penyerap radiasi UV atau deaktivasi

23

singlet oksigen. Contoh antioksidan sekunder adalah vitamin E, vitamin C, beta-

karoten, isoflavon, bilirubin dan albumin. Antioksidan tersier bekerja

memperbaiki kerusakan biomolekul yang disebabkan radikal bebas, contohnya

enzim-enzim yang memperbaiki DNA dan metionin silfida reduktase (Sayuti dan

Rina, 2015)

Prakash et, al. (2000) menyatakan bahwa metode yang cepat, mudah, dan

murah untuk mengukur kapasitas antioksidan pada makanan menggunakan radikal

bebas yaitu 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). DPPH dikenal digunakan

untuk menguji kemampuan suatu senyawa atau bahan yang bertindak sebagai

radikal bebas atau donor hidrogen, dan untuk menilai aktivitas antioksidan pada

suatu makanan. Metode DPPH dapat digunakan untuk sampel yang berbentuk

padat atau cairan dan tidak spesifik untuk komponen antioksidan khusus, tetapi

digunakan untuk semua jenis antioksidan dari sampel. Suatu senyawa dikatakan

memiliki aktivitas antioksidan apabila senyawa tersebut mampu mendonorkan

atom hidrogennya pada radikal bebas DPPH yang ditandai dengan terjadinya

perubahan warna ungu menjadi kuning pucat.

Gambar 6. Reaksi DPPH dengan Antioksidan (Sayuti dan Rina, 2015)

24

Radikal DPPH merupakan senyawa organik yang mengandung nitrogen

tidak stabil dengan absorbansi kuat pada panjang gelombang 517 nm dan

berwarna ungu gelap. Setelah bereaksi dengan senyawa antioksidan, DPPH

tersebut akan tereduksi dan warnanya berubah menjadi kuning. Perubahan

tersebut dapat diukur dengan menggunakan spektrofotometer, dan diplotkan

terhadap konsentrasi penurunan intensitas warna akibat berkurangnya ikatan

rangkap terkonjugasi pada DPPH. Hal ini terjadi apabila terdapat penangkapan

satu elektron oleh zat antioksidan, menyebabkan tidak adanya kesempatan

elektron tersebut untuk beresonansi dan senyawa DPPH tereduksi menjadi DPPH-

H (Sayuti dan Rina, 2015). Reaksi DPPH dengan Antosianin terdapat pada

Gambar 6.

2.6. Fikosianin

Fikosianin merupakan pigmen yang berasosiasi dengan protein dan bersifat

polar serta larut air, sehingga dapat diekstrak dengan menggunakan pelarut air

atau buffer (Masojidek et, al., 2004). Kandungan fikosianin pada S. platensis.

berkisar 1-10% berat kering (Sedjati, 2012). Sumber lain menurut Thomas (2010)

menyebutkan kandungan fikosianin dalam 100 g S. platensis kering sebesar

15000-19000mg. Berdasarkan penelitian oleh Romay et, al. (2003), fikosianin

dapat menangkap radikal bebas oksigen dan dapat bereaksi dengan antioksidan

lain seperti HOCl- dan ONOO- . Menurut Hirata et, al. (2004), walaupun telah

melalui proses pengeringan dengan metode spray dry-pun, aktivitas antioksidan

fikosianin tetap sama seperti halnya ekstrak fikosianin dari S. platensis segar.

25

Gambar 7. Struktur Kimia Fikosianin (Zheng dkk., 2011

dalam Cahyaningrum, 2019)

Menurut Hirata et, al., (2004) pigmen fikobiliprotein pada S. platensis

terdiri dari pigmen fikosianin dan allofikosianin. S. platensis lebih dominan akan

pigmen fikosianin sehingga digolongkan sebagai mikroalga biru-hijau. Fikosianin

terdiri dari protein dan bilin (tetrapirol terbuka) dan memiliki rumus molekul

C33H40N4O6 dan bobot molekul 587 kDa serta serapan maksimum pada 620 nm.

Gambar 7 merupakan struktur kimia dari fikosianin.

Produksi pigmen fikosianin juga dipengaruhi oleh adanya kemampuan

mikroalga dalam menghadapi light stress. Menurut Lee (2001) alga yang hidup

pada habitat dengan radiasi matahari tinggi memiliki aksesori berupa pigmen yang

melindunginya dari kerusakan radiasi dan oksidasi. Menurut Gualtieri dan

Barsanti (2006) ketergantungan pada cahaya merupakan aspek penting dalam

fotosintesis, namun di sisi lain adanya light stress dapat mengakibatkan

photoinhibition atau pertumbuhan yang terbatas. Alga memiliki sistem yang

memungkinkan untuk mengubah karakteristik penyerapan cahaya untuk mengatur

jalannya proses fotosistensis berdasarkan ketersediaan cahaya pada lingkungan

26

yang berbeda. Sebagai konsekuensi dari fenomena ini, pigmen yang menyerap

panjang gelombang paling kuat menjadi dominan.

1.7. Batas Aman Penggunaan Bahan Tambahan Pangan

Bahan tambahan pangan menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI

No.722/Menkes/Per/IX/88 didefinisikan sebagai bahan yang biasanya tidak

digunakan sebagai makanan dan bukan merupakan ingredient khas makanan,

mempunyai atau tidak mempunyai nilai gizi, yang dengan sengaja ditambahkan

dan dicampurkan sewaktu pengolahan makanan untuk menghasilkan suatu

komponen atau mempengaruhi sifat khas dan meningkatkan mutu makanan

tersebut. Termasuk di dalamnya pewarna, penyedap rasa dan aroma, pemantap,

antioksidan, pengawet, pengemulsi, anti kempal, pematang, pemucat dan

pengental.

Bahan tambahan pangan harus memenuhi beberapa persyaratan untuk

menjaga keamanan penggunaannya, yaitu tidak menunjukkan sifat-sifat bereaksi

dengan bahan, mengganggu kesehatan konsumen, menimbulkan keracunan,

merangsang atau menghilangkan rasa dan menghambat kerja enzim (Yuliarti,

2007). Penggunaan bahan tambahan pangan sebaiknya dengan dosis dibawah

ambang batas yang telah ditentukan. Jenis bahan tambahan pangan ada 2 yaitu

GRAS (Generally Recognized as Safe), zat ini aman dan tidak berefek toksik

misalnya gula (glukosa). Sedangakan jenis lainnya yaitu ADI (Acceptable Daily

Intake), jenis ini selalu ditetapkan batas penggunan hariannya (daily intake) demi

menjaga/melindungi kesehatan konsumen (Cahyadi, 2006)

Dalam Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor

722/Menkes/Per/IX/88 telah dicantumkan bahan tambahan pangan yang diizinkan

27

ditambahkan dalam makanan diantaranya antioksidan, pewarna, serta penyedap

rasa dan aroma, penguat rasa (flavour, flavour enhancer). S. platensis dapat

memberikan warna akibat adanya kandungan antioksidan pada produk pangan

sehingga termasuk jenis bahan tambahan pangan yang sengaja di tambahkan,

sedangkan jahe merah memiliki kandungan oleoresin yang merupakan senyawa

aromatik sehingga dapat memperkuat rasa dan aroma pada bahan pangan.

Berdasarkan Peraturan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan

Republik Indonesia Nomor 22 Tahun 2016 tentang Persyaratan Penggunaan

Bahan Tambahan Pangan Perisa, batas penambahan maksimum BTP perisa alami

ialah 1000 mg/kg produk pangan pada kategori kembang gula/permen dan coklat

tergantung pada jenis perisa yang digunakan. Sedangkan Menurut Peraturan

Menteri Kesehatan No. 1168/Menkes/PER/X/1999 batas aman penggunaan bahan

pewarna yaitu 30- 300 mg/kg berat badan/hari tergantung jenis bahan tambahan

makanan yang digunakan. Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Kinandari

(2013), menunjukkan bahwa konsentrasi S. platensis dan flavor yang baik pada

produk marshmallow ialah 2,5% dari total bahan yang digunakan.