TEKNOLOGI PENGOLAHAN REMPAH (JAHE)
TEKNOLOGI PENGOLAHAN REMPAH (JAHE)
created by Rizky kurnia Widiantoko
Masyarakat Indonesia umumnya telah mengenal dan memanfaatkan jahe dalam kehidupan sehari-hari untuk berbagai kepentingan, seperti bahan campuran bahan makanan, minuman, kosmetik, parfum dan lain-lain.
Teknologi Pengolahan Jahe
Dalam proses pengolahan jahe, pengolahan bahan mentah menjadi bahan setengah jadi termasuk kandungan senyawa yang berperan dalam performansinya, harus tetap diperhatikan karena berkaitan dengan hasil akhir olahan. Setelah panen, rimpang harus segera dicuci dan dibersihkan dari tanah yang melekat. Pencucian disarankan menggunakan air yang bertekanan, atau dapat juga dengan merendam jahe dalam air, kemudian disikat secara hati-hati. Setelah pencucian jahe ditiriskan dan diangin-anginkan dalam ruangan yang berventilasi udara yang baik, sehingga air yang melekat akan teruapkan
Pengeringan merupakan proses pengurangan kadar air sampai batas yang terbaik sekitar 8 – 10 %; karena pada tingkat kadar air tersebut, kemungkinan bahan cukup aman terhadap pencemaran, baik yang disebabkan oleh jamur ataupun insektisida. Ada berbagai cara pengeringan, yaitu dengan penjemuran langsung, dianginkan ataupun dengan udara panas yang mengalir.
Pada tahap awal, rimpang dicuci (kadar air diperkirakan sekitar 85 – 90%), diiris-iris dengan ketebalan 7 – 8 mm. Setelah dijemur atau kering ketebalan akan menjadi 5 – 6 mm dengan kehilangan berat sekitar 60 – 70% (kadar air sekitar 7 – 12%). Pada waktu penjemuran, dijaga agar bahan jangan sampai menumpuk. Sedangkan untuk alas penjemuran digunakan anyaman bambu, lantai penjemur atau tikar. Tetapi penjemuran langsung dengan matahari seringkali menyebabkan bahan mudah tercemar dan keadaan cuaca yang tidak menentu akan menyebabkan pembusukan.
Untuk mendapatkan simplisia kering dengan tekstur yang menarik, sebelum diiris, jahe dapat direbus atau digodok beberapa menit sampai terjadi proses gelatinisasi. Kemudian baru diiris dan dijemur. Ada beberapa cara pengeringan jahe dalam pembuatan simplisia di antaranya:
- Menggunakan cahaya matahari langsung.
Cara ini sederhana dan hanya memerlukan lantai jemur, yang umum digunakan adalah lantai penjemuran dari semen dan rak penjemuran dari kayu. Rimpang jahe yang akan dijemur di sebar secara merata dan pada saat tertentu dibalik agar panas merata dan rimpang tidak retak.
Cara penjemuran semacam ini selain murah juga praktis, namun juga ada kelemahan yaitu suhu dan kelembaban tidak dapat terkontrol, memerlukan area penjemuran yang luas, saat pengeringan tergantung cuaca, mudah terkontaminasi dan waktu pengeringan yang lama.
- Alat pengering energi surya (secara tidak langsung).
Alat ini menggunakan energi sinar matahari sebagai sumber panas dengan tambahan energi lain seperti listrik atau bahan bakar. Cara ini memanfaatkan sirkulasi udara untuk memindahkan panas. Besarnya energi panas dengan yang berpindah menentukan efektifitas dari alat ini. Sedangkan besarnya energi panas yang diserap tergantung pada keadaan dan struktur permukaan alat. Disamping cara pengeringan kedua tersebut diatas ada juga cara pengeringan menggunakan oven. Berikut salah satu contoh alat pengering energi surya.
Bubuk jahe merupakan komponen utama dalam resep bumbu kari. Dalam pembuatan bubuk jahe, bahan yang digunakan adalah jahe kering sempurna (kadar air sekitar 8-10 %). Bahan tersebut kemudian digiling halus dengan ukuran, sekitar 50-60 mesh dan dikemas dalam wadah yang kering.
Pengolahan lanjutan untuk rempah jahe adalah minyak atsiri dan oleoresin. Minyak atsiri adalah minyak yang mudah menguap yang terdiri atas campuran zat yang mudah menguap dengan komposisi dan titik didih yang berbeda. Sebagian besar minyak atsiri diperoleh dengan cara penyulingan atau hidrodestilasi.
Dewasa ini, minyak atsiri banyak digunakan dalam berbagai industri, seperti industri parfum, kosmetik, essence, farmasi dan flavoring agent. Biasanya, minyak atsiri yang berasal dari rempah digunakan sebagai flavoring agent makanan. Bahkan dewasa ini sedang dikembangkan penyembuhan penyakit dengan aromatheraphy, yaitu dengan menggunakan minyak atsiri yang berasal dari tanaman.
Minyak atsiri yang disuling dari jahe berwarna bening sampai kuning tua bila bahan yang digunakan cukup kering. Lama penyulingan dapat berlangsung sekitar 10 – 15 jam, agar minyak dapat tersuling semua. Kadar minyak dari jahe sekitar 1,5 – 3 %.
Oleoresin merupakan campuran resin dan minyak atsiri yang diperoleh dari ekstraksi dengan menggunakan pelarut organic. Jahe mengandung resin yang cukup tinggi sehingga bisa dibuat sebagai oleoresin. Keuntungan dari oleoresin adalah lebih higienis, dan mempunyai kekuatan lebih bila dibandingkan dengan bahan asalnya. Penggunaan oleoresin dalam industri lebih disukai, karena aromanya lebih tajam dan dapat menghemat biaya pengolahan.
Alasan Perlunya Pengolahan Jahe
Di Indonesia sebagian besar jahe digunakan dan diperdagangkan dalam (termasuk diekspor) dalam bentuk segar. Dengan cara ini memang diperoleh keuntungan antara lain : mudah untuk ditangani dan ditimbang (diukur beratnya) serta tidak memerlukan pelabelan yang khusus. Juga bila digunakan dalam pangan olahan akan lebih sedilit kehilangan flavor atau cita rasa dalam pengolahan dengan suhu tinggi.
Tetapi jika dilihat lebih jauh kekurangan atau kerugian yang diperoleh dalam jahe bentuk segar jauh lebih banyak, antara lain : memerlukan banyak tempat dalam penyimpanannya karena sifatnya yang kamba (bulky); mutu dan kekuatan flavor atau cita rasanya gervariasi tergantung pada umur, asal jahe dan kondisi penyimpanan; adanya komponen tannin yang tergantung di dalamnya dapat mempengaruhi warna dari produk olahan, adanya enzim lipase dalam rempah dapat mempengaruhi rasa produk pangan yang diolah dan disimpan lama, dan selama penyimpanan dapat kehilangan minyak volatil atau komponen-komponennya.
Kekurangan lain adalah mudah terkena cemaran (kontaminasi) baik dari asal tumbuhnya, dalam transpor dan penyimpanan; gudang, pilot plant atau kantor dapat tercemari oleh debu rempah-rempah selama operasi penggilingan; beberepa jenis rempah-rempah mengandung bakteri dengan jumlah yang sangat tinggi; tempah-rempah yang dihancurkan dapat menghilangkan pecahan-pecahan yang tidak diinginkan pada produk akhir; distribusi plavor yang dihasilkan dalam produk akhir kurang merata; dan meskipun dalam rempah-rempah yang sudah disterilisasi kemungkinan masih mengandung bangkai serangga, larva atau telur.
Adanya kekurangan dan masalah dalam penanganan dan perdagangan rempah-rempah segar (termasuk rempah kering) tersebut di atas dapat menghambat peranan Indonesia dalam perdagangan rempah-rempah internasional.
Sebenarnya jika komponen atau zat aktif dalam rempah-rempah dipisahkan, sisanya merupakan produk yang kurang atau tidak berguna sebagai pemberi cita rasa, karena sebagian besar terdiri atas serat (selulosa) dan pati. Pada saat ini di Indonesia ini sudah banyak industri yang mengekstrak komponen aktif rempah-rempah tersebut, dan diperdagangkan dalam bentuk oleoresin dan minyak atsiri jahe.
Teknologi Ekstraksi Yang Sesuai Untuk Pengolahan Jahe
Paradigma baru yang berkembang dalam menilai fungsi pangan yaitu pangan tidak hanya sebagai penyedia zat gizi untuk kebutuhan tubuh, dan sebagai pemenuhan selera karena rasa dan aromanya, tetapi juga sebagai penyedia zat aktif yang jika masuk ke dalam tubuh atau sistem hayati lainnya dapat mempengaruhi proses fisiologis dan biokimiawi, sehingga berpengaruh terhadap kesehatan. Prinsip pendekatan dengan kerangka berpikir tersebut adalah menilai makanan dan minuman tidak hanya dari rasa, aroma dan nilai gizi, namun pada senyawa aktif pangan yang berfungsi dalam pencegahan, peningkatan, bahkan pengobatan dan rehabilitasi penyakit.
Jahe (Zingiber officinale Roscoe), secara tradisional dikenal sebagai obat masuk angin, obat gosok, penghangat tubuh, meningkatkan nafsu makan, dan obat. Khasiat jahe tersebut secara ilmiah mulai dibuktikan, antara lain sebagai antimikroba, antiseptik, mengurangi influenza, memperkuat lambung, memperbaiki pencernaan, mengurangi flatulensi, stimulan bagi pernafasan dan jantung, obat pada penyakit kesuburan wanita, sebagai analgesik dan antiinflamasi berkaitan dengan efek penghambatan biosintesa prostaglandin.
Khasiat jahe tersebut ditimbulkan oleh kandungan senyawa bioaktif dan cita rasa jahe Senyawa fenolik gingerol dan zingeron memiliki sifat sporostatik terhadap B. subtilis pada konsentrasi 0,6 %. Gingerol dan shogaol berfungsi sebagai antihepatotoksik terhadap CCl4 dan galaktosamin penyebab sitotoksik pada hati tikus. Senyawa (6)-gingerol, (8)-gingerol dan (10)-gingerol dapat mengurangi aktivitas kardiotonik. Sedangkan (6)-shogaol lebih efektif dari (6)-gingerol dalam menekan kontraksi usus, dan bersifat antitusif. Pada akhir abad ke-19, secara in vitro dan in vivo, dibuktikan bahwa ekstrak jahe memberi efek positif terhadap respons proliferatif dan sitolitik limfosit. Selain itu, ekstrak etanol jahe segar secara in vitro meningkatkan proliferasi splenosit dan menurunkan tingkat kematian sel. Kemampuan sel NK dalam melisis alur sel kanker (cell line) sel target YAC-1 meningkat pada mencit yang diberi ekstrak air jahe. Aktivitas sitolitik sel NK meningkat pada manusia atau responden yang diberi konsumsi jahe selama satu bulan. Studi pada subjek manusia menjelaskan bahwa konsumsi sari jahe selama 30 hari meningkatkan aktivitas sitolitik sel NK.
Senyawa-senyawa yang sangat berguna dalam jahe biasanya diekstrak dalam bentuk minyak atsiri dan oleoresin. Oleoresin adalah campuran komplek yang diperoleh dengan ekstraksi, konsentrasi (pemekatan) dan stansarisasi minyak esensial (minyak atsiri) dan komponen non volatil (tidak menguap) dari rempah-rempah, biasanya dalam bentuk cairan kental atau pasta. Sedangkan minyak atsiri atau minyak esensial adalah fraksi volatil yang diperoleh dari proses destilasi rempah-rempah dan bagian tanaman lain.
Ekstraksi merupakan salah satu cara pemisahan satu atau lebih komponen dari suatu bahan. Beberapa metode ekstraksi :
1.Penekanan atau pengempaan. Tekanan yg diberikan selama pengempaan akan mendorong cairan terpisah dan keluar dari sistem campuran padat – cair. Perbedaan tekanan dalam sel dan lingkungan akan mengakibatkan cairan terekstrak.
2. Pemanasan. Dilakukan untuk ekstraksi minyak dari bahan hewani (sistem campuran padat – cair). Pemanasan dapat menyebabkan protein dalam jaringan menggumpal sehingga jaringan akan mengkerut. Pengkerutan akan mengakibatkan minyak terperas keluar.
3. Menggunakan pelarut. Ekstraksi dengan pelarut berdasarkan pada sifat kelarutan komponen-komponen terhadap pelarut dalam suatu campuran. Ekstraksi dapat dilakukan untuk komponen cair dari sistem campuran cair – cair maupun cair – padat, dan komponen padat dari sistem campuran padat – padat maupun padat – cair. Pemilihan jenis pelarut harus menjadi pertimbangan dan bersifat selektif. Pelarut harus mempunyai kemampuan melarutkan komponen yg akan dipisahkan dan mempunyai viskositas cukup rendah sehingga mudah disirkulasikan. Oleoresin diperoleh dari ekstraksi bahan yang telah dihaluskan dengan menggunakan pelarut organik yang mudah menguap. Beberapa pelarut yang dapat digunakan: etil alkohol, metil alkohol, isopropil alkohol, metilen atau etilen klorida, heksan dan aseton.
Proses Pengambilan Oleoresin
Dalam bentuk oleoresin disamping diperoleh keuntungan juga ada kekurangannya. Keuntungannya antara lain seragam, terstandarisasi, flavornya lengakap atau sama dengan rempah-rempah asalnya; bersih, bebas dari mikroba, seragam dan cemaran lain; bebas enzim dan masih mengandung antioksidan alami; kadar airnya sangat rendah, hampir tidak ada; mempunyai masa simpan yang lama dalam kondisi penyimpanan yang normal atau agak keras; kehilangan minyak esensial dapat dikurangi karena adanya resin; dan memerlukan gudang penyimpanan yang jauh lebih mecil dibandingkan dengan menyiman rempah-rempah segar.
Sedangkan kekurangan atau kerugian antara lain sangat pekat dan kadang-kadang lengket sehingga sulit ditimbang dengan tepat; karena sifatnya yang pekat dan lengket, sejumlah oleoresin masih menempel pada wadahnya ketika dituang; flavor dipengaruhi oleh asal dan kualitas bahan mentah yang mungkin asalnya tidak sama; sejumlah tannin masih terdapat didalamnya, kecuali jika dilakukan proses penghilangan tannin tersebut; dan kemungkinan masih terkandung residu atau sisa pelarut dalam jumlah yang melebihi batas yang ditentukan jika tidak dilakukan kontrol yang baik dalam proses ekstraksinya.
Minyak atsiri adalah senyawa mudah menguap yang tidak larut di dalam air yang berasal dari tanaman. Minyak atsiri dapat dipisahkan dari jaringan tanaman melalui proses destilasi. Pada proses ini jaringan tanaman dipanasi dengan air atau uap air. Minyak atsiri akan menguap dari jaringan bersama uap air yang terbentuk atau bersama uap air yang dilewatkan pada bahan. Campuran uap air dan minyak atsiri dikondensasikan pada suatu saluran yang suhunya relatif rendah. Hasil kondensasi berupa campuran air dan minyak atsiri yang sangat mudah dipisahkan kerena kedua bahan tidak dapat saling melarutkan.
Dalam bentuk minyak atsiri keuntungan yang diperoleh antara lain : seragam, mutu dan kekuatan flavor dapat distandarisasi, produk lebih konsisten; bebas dari enzim-enzim, tannin, bakteri dan serangga; tidak menambah kandungan air pada produk akhir; tidak mempengaruhi warna produk akhir; dan mempunyai stabilitas yang baik dalam kondisi penyimpanan yang normal.
Sedangkan kekurangan atau kerugian bentuk minyak atsiri antara lain adanya kehilangan komponen volatil dalam proses pengolahan dengan suhu tinggi; aroma atau flavor tidak persis sama dengan rempah-rempah asalnya; beberapa jenis minyak atsiri mudah teroksidasi; antioksida alami yang terdapat dalam rempah-rempah telah hilang selama proses isolasi minyak atsiri; tidak mudah terdispersi dalam bahan-bahan kering; dan bentuknya sangat pekat sehingga sulit untuk ditangani dan ditimbang secara tepat.
Rimpang jahe mengandung minyak atsiri 1-3%. Minyak atsiri jahe dapat diperoleh dengan berbagai teknik penyulingan, yaitu:
1) Metode perebusan: Bahan direbus di dalam air mendidih. Minyak atsiri akan menguap bersama uap air, kemudian dilewatkan melalui kondensor untuk kondensasi. Alat yang digunakan untuk metode ini disebut alat suling perebus.
2) Metode pengukusan: Bahan dikukus di dalam ketel yang konstruksinya hampir sama dengan dandang. Minyak atsiri akan menguap dan terbawa oleh aliran uap air yang dialirkan ke kondensor untuk kondensasi. Alat yang digunakan untuk metode ini disebut suling pengukus.
3) Metode uap langsung: Bahan dialiri dengan uap yang berasal dari ketel pembangkit uap. Minyak atsiri akan menguap dan terbawa oleh aliran uap air yang dialirkan ke kondensor untuk kondensasi. Alat yang digunakan untuk metode ini disebut alat suling uap langsung.
Untuk skala kecil seperti yang dilakukan oleh kebanyakan petani, metode pengukusan paling sering digunakan karena mutu produk cukup baik, proses cukup efisien, dan harga alat tidak terlalu mahal. Untuk skala besar, metode uap langsung yang paling baik karena paling efisien dibanding cara lainnya.
Perbedaan Herbs and Spices
Bumbu atau “Herb” adalah tanaman aromatik yang ditambahkan pada makanan sebagai penyedap dan pebangkit selera makan. Herb sebagian besar terdiri dari tumbuh – tumbuhan yang berasal dari daerah dingin, dan biasanya digunakan dalam keadaan masih segar misal bawang. Rempah atau “Spices” adalah tanaman atau bagian dari tanaman yang ditambahkan pada makanan untuk menambah atau membangkitkan selera makan. Spices sebagian besar tumbuh di daerah tropik dan banyak dimanfaatkan dalam pengolahan makanan untuk memberi rasa pada makanan. Rempah dapat juga dikatakan sebagai bumbu kering. Pada hakikatnya bumbu dan rempah keduanya memberi dan meningkatkan rasa dan aroma pada makanan, misalnya merica (spices)
Minyak Atsiri atau Essensial Oil
Sejak dahulu orang telah mengenal berbagai jenis tanaman yang memiliki bau spesifik. Bau tersebut ditimbulkan oleh tanaman, baik dari batang, daun, rimpang atau keseluruhan bagian tanaman. Bau khas tersebut ternyata ditimbulkan secara biokimia sejalan dengan perkembangan proses hidupnya sebagai suatu produk metabolit sekunder yang disebut minyak atsiri. Minyak ini dihasilkan oleh sel tanaman atau jaringan tertentu dari tanaman secara terus menerus sehingga dapat memberi ciri tersendiri yang berbeda-beda antara tanaman satu dengan tanaman lainnya. Minyak ini bukan merupakan senyawa tunggal, tetapi tersusun oleh gabungan dari berbagai senyawa pencetus bau lainnya yang jenis, sifat dan khasiatnya berbeda.
Minyak atsiri disebut juga minyak essensial, istilah essential dipakai karena minyak atsiri mewakili bau dari tanaman asalnya. Secara kimia, minyak atsiri bukan merupakan senyawa tunggal, tetapi tersusun dari berbagai macam komponen yang secara garis besar terdiri dari kelompok terpenoid dan fenil propana. Melalui asal usul biosinterik, minyak atsiri dapat dibedakan menjadi turunan terpenoid yg terbentuk melalui jalur biosinteris asam asetat mevalonat dan turunan fenil propanoid yang merupakan senyawa aromatik, terbentuk melalui jalur biosintesis asam sikimat. Terpenoid berasal dari suatu unit senyawa sederhana yang disebut sebagai isoprena. Sementara fenil profana terdiri dari gabungan inti benzena (fenil) dan propana.
- Adapun sifat-sifat minyak atsiri sbb:
- Memiliki bau khas, umumnya bau ini mewakili bau tanaman asalnya .
- Memiliki rasa getir, berasa tajam, menggigit, memberi rasa hangat sampai panas atau justru dingin ketika dikulit, tergantung dari jenis komponen penyusunnya.
- Bersifat tidak bisa disabunkan dengan alkali dan tidak berubah menjadi bau tengik, ini berbeda dengan minyak lemak.
- Tidak dapat bercampur dengan air, tetapi dapat memberikan baunya pada air walaupun kelarutannya sangat kecil.
- Sangat mudah larut dalam pelarut organik.
Metodae Isolasi Minyak Atsiri yang selama ini saya gunakan adalah metode destilasi (penyulingan) dengan air. Metode ini meliputi destilasi air dan uap air. Metode ini dapat digunakan untuk bahan kering mauoun bahan segar, seluruh bahan digiling untuk dihaluskan lalu dimasukan dalam bejana yang bentuknya mirip dandang.
Beberpa contoh minyak atsiri adalah minyak pala (nutmeg oil), minyak nilam (patchouli oil), minyak kayu manis (cinnamon oil), minyak kemukus (piper cubeba oil), minyak cengkeh (clove oil) dan minyak kapol (cardamom oil).
