BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Tentang Kombucha

2.1.1 Pengertian Kombucha

Kombucha merupakan salah satu minuman antioksidan. Sumber

antioksidan yang terdapat pada kombucha berasal dari senyawa yang terdapat

pada bahan dasar teh kombucha (Nur & Indrayati, 2018). Teh kombucha adalah

cairan teh hasil fermentasi oleh mikroorganisme dari kelompok bakteri dan ragi

(Nurikasari, 2017). Kombucha merupakan minuman fungsional hasil dari

fermentasi larutan teh dan gula yang memiliki aroma dan rasa yang khas, yaitu

asam dan manis, mengandung berbagai vitamin dan mineral, asam-asam organik,

serta alkohol yang baik untuk kesehatan tubuh (Siahaan,2011).

Starter kultur kombucha disebut “jamur kombu” atau “jamur dipo”. Dalam

istilah asing disebut dengan SCOBY (Symbiotic Culture of Bacteria and Yeast. Di

dalam SCOBY terdapat bakteri dan ragi. Pada golongan bakteri terdapat

Acetobacter xylinum, Acetobacter aceti, Acetobacter pasteurianus, Glucono

oxydans (Greenwalt, Steinkraus, & Ledford, 2016). Pada golongan ragi terdapat

Saccharomyces cereviseae, Saccharomyces ludwigii, Saccharomyces bisporus,

Zygosaccharomyces sp dan Torolupsis sp (Aloulou,2012). Dari penampilan

fisiknya, koloni kombucha yang berperan dalam proses fermentasi mempunyai

bentuk yang menyerupai lembaran gelatin (gel) yang bewarna putih dengan

ketebalan 0,3-1,2 cm dan terbungkus selaput liat (Naland, 2008).

9

2.1.2 Kandungan Kimia Kombucha dan Manfaat Bagi Kesehatan

Selama fermentasi kombucha, simbiosis bakteri Acetobacter dan khamir

akan memproduksi berbagai enzim, asam asetat, asam asam glukonat, asam

glukoronat, asam laktat, berbagai asam amino, fruktosa, karbondioksida, dan

sejumlah kecil alkohol (0,5-1%), vitamin C, vitamin B1, vitamin B2, vitamin B3,

vitamin B6, vitamin B12 (Nainggolan, 2009). Menurut Kumar & Joshi, (2016)

kombucha normal mengandung kurang dari 0,5% alkohol, sehingga minuman

kombucha dinyatakan sebagai minuman non-alkohol. Lebih tua usia minuman

serta lebih asam, kombucha mengandung alkohol berkisar 1,0%-1,5%, tergantung

pada lama waktu fermentasi, proporsi gula, dan ragi yang digunakan. Kadar

glukonat dan asam asetat pada kombucha bervariasi tetapi umumnya dianggap

mempunyai jumlah yang sama dalam fermentasi produk. Etil-glukonat, asam

oksalat, asam sakarrat, asam keto-glukonat, asam suksinat, dan asam karbonat

adalah komponen lain yang biasanya ditemukan dalam sampel kombucha

(Greenwalt et al., 2016). Teh kombucha di Indonesia memiliki total asam organik

yang berkisar antara 1-2% (Ardheniati, Andriani, & Amanto, 2018).

Sebagai minuman fermentasi, kombucha berkhasiat untuk membantu

pencernaan, memberikan bantuan melawan radang sendi, bertindak sebagai

pencahar, mencegah infeksi mikroba, memerangi stres dan kanker, memberikan

bantuan melawan wasir, memberikan pengaruh positif pada kadar kolesterol, dan

memfasilitasi ekskresi toksin serta pembersihan darah. Minuman ini juga

dikaitkan dengan pengaruh mikroba gastrointestinal pada manusia dengan

10

bertindak sebagai minuman probiotik dan membantu menyeimbangkan mikroba

usus, dengan demikian memfasilitasi normalisasi aktivitas usus sampai batas

tertentu (Watawana, 2015). Menurut Naland (2008) kombucha mengandung

komponen senyawa kimia seperti pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Komponen yang dimiliki teh kombucha

Senyawa Kimia Kombucha Manfaatnya Bagi Manusia

Asam laktat Membantu dalam pencernaan manusia

Asam asetat Menghambat pertumbuhan bakteri berbahaya

Asam malat Membantu dalam detoksifikasi tubuh

Asam glukonat Pengawet alami

Asam butirat Penginfeksi yeast seperti Candida

Asam nukleat Melawan infeksi beberapa jenis jamur

Vitamin B-1 Untuk regenerasi sel

Vitamin B-2 Membantu dalam pembentukan protein

Vitamin B-3 Membantu proses metabolisme

Vitamin B-6 Memproses asam amino, lemak, karbohidrat

Vitamin B-12 Membantu menurunkan kadar kolesterol

Vitamin B-15 Membantu masalah saluran pencernaan

Vitamin C Meningkatkan daya tahan tubuh

Asam folat Pembentukan substansi antar sel

Asam glukoronat Memproduksi sel-sel darah

Asam hyaluronic Mengkonjugasi toksik dan racun dalam tubuh

Asetaminophen Menghilangkan nyeri pada tubuh (analgetik)

Antibiotik Membatasi pertumbuhan mikroba

2.1.3 Proses Pembuatan Kombucha

Pembentukan awal kombucha pertama kali dimulai dari proses fermentasi

dengan sedikit oksigen. Saat terjadi proses ini, organisme seperti bakteri dan

khamir menghasilkan enzim yang menguraikan senyawa gula menjadi alkohol

dan gas karbondioksida. Pada kondisi lingkungan yang berkecukupan oksigen,

reaksi yang terjadi bukan fermentasi. Proses ini tidak menghasilkan etanol, tetapi

air dan karbondioksida. Pada kedua reaksi, produk samping yang dihasilkan

11

berupa panas, ditandai dengan naiknya suhu lingkungan saat proses terjadi. Ragi

atau khamir memulai aktivitasnya memecah fruktosa dan sukrosa (gula) dengan

bantuan enzim ekstraseluler sehingga tidak menjadi glukosa. Hasilnya adalah

alkohol (etanol) dan gas karbondioksida. Kemudian, hasil ini akan bereaksi

dengan air membentuk senyawa asam karbonat. Setelah beberapa hari melakukan

aktivitasnya, koloni jamur dan bakteri akan berkumpul dalam cairan tersebut pada

selulosa yang terbentuk berupa lapisan kenyal bewarna putih. Lapisan inilah yang

merupakan agen kombucha yang bisa dimanfaatkan lagi pada proses

pembentukan kombucha berikutnya (Naland, 2008).

Proses pembuatan kombucha melalui beberapa tahap yang pertama setelah

larutan gula dan teh tercampur, larutan teh didiamkan dalam suhu ruang, suhu

ruangan yang dianjurkan tidak kurang dari 20oC dan tidak lebih dari 30

oC

(Naland, 2004). Selanjutnya adalah penambahan starter kombucha, yaitu SCOBY.

Menurut Simanjuntak & Siahaan (2011) kultur kombucha yang bagus dan layak

dipakai sebagai media proses fermentasi kombucha umumnya bewarna putih

bersih, mengkilap serta tidak terdapat bercak atau totol bewarna. Jika terdapat

bercak merah, kemungkinan kultur kombucha sudah tercemar dan sebaiknya tidak

dipakai sebagai media fermentasi. Starter kombucha ditambahkan pada saat

larutan teh sudah sama dengan suhu ruang. Setelah ditambahkan dengan stater

toples kaca ditutup menggunakan tisu dan serbet agar oksigen masih dapat masuk

tetapi terhindar kontaminan luar. Wadah yang paling baik dalam pembuatan

kombucha adalah dengan menggunakan wadah dari kaca. Setelah itu

difermentasikan selama 4-12 hari dalam ruangan yang kedaan gelap, tetapi

12

kondisi udaranya tidak lembab. Kultur kombucha akan rusak jika terkena sinar

matahari langsung (Naland, 2004). Hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan

kombucha selama fermentasi berlangsung menurut Suprapti (2003) adalah sebagai

berikut :

a. Dijaga agar tidak terguncang

b. Wadah dan isinya jangan dipindah-pindahkan

c. Tidak terkena sinar matahari langusung

d. Diletakkan pada suhu ruang

e. Tidak sampai kekurangan udara (aerasi lancar)

f. Tidak terdapat semut, kecoa, atau serangga lainnya.

2.1.4 Mekanisme Fermentasi Kombucha

Fermentasi adalah sebuah proses yang menyebabkan perubahan kimiawi

pada suatu senyawa organik kompleks melalui pengaruh beberapa enzim yang

dihasilkan mikroba (Naland, 2004). Fermentasi kombucha melibatkan beberapa

jenis mikroorganisme yang bekerja secara simbiotik. Mikroorganisme yang

mendominasi dalam proses fermentasi kombucha yaitu bakteri A. xilynum dan

khamir S. cereviseae. Selama proses fermentasi, khamir akan merombak gula

(sukrosa) menjadi alkohol yang dilanjutkan dengan oksidasi alkohol menjadi

asam asetat dengan bantuan bakteri A. xilynum (Isdadiyanto & Tana, 2018).

Khamir bersifat fakultatif anaerob, artinya ada atau tidak ada ketersediaan

oksigen di lingkungan, khamir tetap dapat tumbuh, sedangkan bakteri asam asetat

merupakan mikrobia yang bersifat obligat aerob, artinya bakteri tersebut hanya

13

tumbuh apabila tersedia oksigen (Ardheniati, Andriani, & Amanto, 2018). Bakteri

A. xylinum bersifat sebagai aerob obligat yang mampu mensintesis lapisan

sellulosa yang menempel pada mikrofibril penyusun nata (selulosa) agar kontak

dengan oksigen. Bakteri asam asetat mengubah glukosa menjadi glukonat, dan

fruktosa menjadi asam asetat (Yulia, 2018).

Mikroorganisme membutuhkan energi untuk kelangsungan hidupnya.

Energi dibutuhkan untuk mempertahankan perkembangbiakan sel, kehidupan sel,

dan untuk membantu pergerakan organisme yang bersifat motil. Substrat yang

paling mudah digunakan untuk ketersediaan energi adalah gula reduksi. Glukosa

dan fruktosa adalah gula reduksi yang digunakan sebagai sumber karbon oleh

bakteri asam asetat. Sukrosa bersifat non reduksi karena sukrosa tidak mempunyai

gugus OH yang bersifat reaktif, dimana keduanya saling mengikat, sehingga

sukrosa akan mengalami inverse terlebih dahulu menjadi glukosa dan fruktosa,

dengan demikian jalur metabolisme terjadi semakin panjang. Enzim invertase

tersebut bekerja optimum pada pH yang berkisar antara 4-5,25 dan suhu 37-52ºC

(Ardheniati, Andriani, & Amanto, 2018). Menurut Jayabalan (2014) Sukrosa

adalah sumber karbon paling umum dalam fermentasi kombucha.

Proses fermentasi kombucha terdapat dua kali proses fermentasi, yang

pertama adalah fermentasi alkohol dan selanjutnya fermentasi asam asetat. Proses

fermentasi alkohol dimulai dari sel-sel ragi akan menghidrolisis sukrosa untuk

membentuk glukosa dan fruktosa yang digunakan untuk produksi etanol

(Jayabalan, 2014). Ragi akan mendegradasi glukosa melalui tahap glikolisis

menjadi asam priruvat. Kemudian asam piruvat akan dikarboksilasi oleh enzim

14

piruvat dekarboksilase menjadi asetildehid dan CO2. Selanjutnya asetildehid

diubah menjadi etanol oleh enzim alkohol dehidrogenase (Mehta, 2012).

Gambar 2.1. Alur fermentasi alkohol (Mehta, 2012).

Setelah alkohol dihasilkan, selanjutnya fermentasi asam asetat. Etanol

diubah menjadi asetaldehid oleh enzim alkohol dehidrogenase. Setelah itu

asetaldehid dioksidasi menjadi asetil-koenzim A (CoA) oleh enzim aldehid

dehidrogenase, selanjutnya asetil CoA diubah menjadi asetil fosfat oleh enzim

fosfotransasetilase. Yang terakhir, asetil-fosfat mengalami defosforilasi menjadi

asam asetat oleh asetat kinase (Mehta, 2012).

Bakteri asam asetat memanfaatkan etanol untuk pertumbuhan sel dan

memproduksi asam asetat dan asam-asam organik lainnya. Asam asetat bersifat

volatil yang menghasilkan aroma asam kuat dan menusuk yang merupakan rasa

khas pada minuman kombucha. Adanya asam asetat menstimulasi khamir untuk

memproduksi etanol kembali. Akumulasi setiap metabolit selain membentuk asam

asetat juga membentuk asam glukuronat, asam laktat, vitamin, asam amino,

CO2

Glukosa

Asam piruvat

Asetildehid

Etanol

Alkohol dehidrogenase

Piruvat dekarboksilase

Glikolisis

15

antibiotik, dan zat lain yang bermanfaat bagi kesehatan dan beraroma spesifik

(Jayabalan, 2014).

Gambar 2.2. Alur fermentasi asam asetat (Mehta, 2012).

Lama fermentasi memiliki peranan terhadap aktivitas antioksidan dari

kombucha, namun lama fermentasi yang berkepanjangan tidak dianjurkan karena

adanya akumulasi dari asam organik yang mungkin bisa mencapai tingkat yang

berbahaya untuk dikonsumsi secara langsung (Srihari & Satyanarayana, 2012).

Kombucha yang dikonsumsi hendaknya memiliki pH antara 2,5 sampai 4,6.

Selain menghasilkan asam asetat dan asam glukonat, bakteri A. xylinum

menghasilkan vitamin C. Hal ini disebabkan proses fermentasi bakteri asam asetat

akan menghasilkan asam askorbat atau vitamin C. prosesnya, D-Glukosa akan

direduksi menjadi D-sorbitol. Pada tahap awal fermentasi, senyawa D-sorbitol

akan berubah bentuk menjadi senyawa L-sorbosa karena adanya enzim yang

dihasilkan oleh bakteri Acetobacter xylinum. Gugus alkohol dari senyawa gula

Asetat kinase

fosfotransasetilase

Etanol

asetaldehid

Asetil CoA

Asetil fosfat

Aldehid dehidrogenase

Alkohol dekarboksilase

Asam asetat

16

dapat dioksidasi oleh bakteri dengan adanya oksigen Selanjutnya L-Sorbosa akan

difermentasikan menjadi asam askorbat (vitamin C) (Apriani, 2017). Reaksi asam

askorbat (vitamin C) disintesa dengan bantuan bakteri adalah sebagai berikut :

D-glukosa D-sorbitol L-Sorbosa Vitamin C

Semakin lama fermentasi, kadar vitamin C akan semakin meningkat (Apriani,

2017).

2.2 Tinjauan Tentang Daun Mengkudu

2.2.1 Klasifikasi dan Morfologi Daun Mengkudu

Mengkudu (Morinda citrifolia L.) atau popular disebut noni, merupakan

tanaman perdu atau tumbuhan berbentuk pohon kecil. Mengkudu terkenal karena

toleransi lingkungannya yang sangat tinggi. Tumbuhan ini tumbuh secara liar di

hutan atau di tempat yang berair seperti di tepi-tepi sungai, dapat tumbuh di tanah

infertil, asam, dan alkali maupun di daerah yang sangat kering hingga sangat

basah (Nelson, 2006). Berasal dari Asia Tenggara dan tersebar ke Australia,

Hawaii, Prancis Kepulauan Polynesia, dan daerah tropis lainnya (Youn & Chang,

2017). Tanaman mengkudu pada beberapa daerah di Indonesia dikenal dengan

istilah eodu, lengkudu, bangkudu, bakudu, pamarai, mangkudu, beteu (Sumatera);

kudu, cangkudu, pace, kemudu (Jawa); tibah, wungkudu, ai kombo, manakudu,

bakudu (Nusa Tenggara); mangkudu, wangkudu, labanau (Kalimantan); baja, noni

(Sulawesi) (Hidayat, 2015).

oks red

Acetobacter

17

Klasifikasi daun mengkudu sebagai berikut (Kaur, Gurjar, & Gill, 2018) :

Domain : Eukarya

Kingdom : Plantae

Phylum : Magnoliophyta

Class : Magnoliopsida

Order : Rubiales

Family : Rubiaceae

Genus : Morinda

Spesies : Morinda citrifolia

Tinggi pohonnya dapat mencapai 10 m. Kulit batang keabu-abuan atau

cokelat kekuningan. Daun tunggal, mengkilap, berbentuk jorong melanset dengan

panjang 10-40 cm, lebar 7-25 cm. Panjang tangkai daun dapat mencapai 1,5-2 cm

(Nelson, 2006).

2.2.2 Manfaat dan Kandungan Kimia Daun Morinda citrifolia L

Semua bagian tanaman memiliki kegunaan tradisional dan / atau modern,

termasuk akar dan kulit kayu (pewarna, obat-obatan), batang (kayu bakar,

peralatan), daun dan buah (makanan, obat-obatan) (Nelson, 2006). Pemanfaatan

daun Morinda citrifolia L sebagai tanaman obat adalah untuk pengobatan

penyakit kencing manis, diare, encok, melancarkan air seni serta menguatkan

ingatan/pikiran. Bukti penelitian ilmiah mengenai manfaat Morinda citrifolia L

bagi kesehatan, yaitu untuk mengobati penyakit degeneratif seperti kanker, tumor,

dan diabetes (Regiarti & Susanto, 2015).

18

Terdapat sekitar 160 zat fitokimia yang telah diidentifikasi di tanaman

Morinda citrifolia L termasuk kandungan klorofil, namun belum diketahui jumlah

pastinya. Komponen-komponen mikro ini akan memberikan efek farmakologis

ketika dikonsumsi. Sebagai contoh, ekstrak alkohol daun Morinda citrifolia L

memiliki aktivitas antihelmintik terhadap cacing Pherestima posithuma, selain itu

juga menunjukkan aktivitas antibakteri dan antifungi.

Daun Morinda citrifolia L memiliki banyak kandungan kimiawi yang

sangat baik bagi kesehatan tubuh. Pada 100 g daun pucuk Morinda citrifolia L

mengandung 72,72 mg total fenol, 24,93 mg quersetin, 9,55 mg kaemferol, 1,11

mg antosianin, 2,03 mg asam klorogenat, dan 0,76 mg asam ferulat (Ramayulis,

2015). Menurut Saragih (2014) Daun Morinda citrifolia L mengandung vitamin C

sebesar 52 mg, karotenoid 36,265 , mineral kalsium 36 mg, dan serat kasar 4,0

g/100g. Kandungan Kimia pada daun M. citrifolia L. mentah dapat dilihat pada

Tabel 2.2 (Bresson et al., 2008):

Tabel 2.2. Kandungan kimia pada daun M. citrifolia L.

Unsur Per 100 g

Air (g) 93,7

Protein (g) 1

Lemak (g) 0,2

Karbohidrat (g) 4,4

Serat (g) 1,1

Abu (g) 0,7

Kalsium (mg) 58

Fosfor (mg) 93

Besi (mg) 4,4

Beta-Karoten (mg) 0,3

Riboflavin (mg) 0,07

Niasin (mg) 5,6

Asam askorbat (mg) 50

19

Tanaman Morinda citrifolia L merupakan tanaman obat yang cukup

dikenal oleh masyarakat Indonesia, hal ini terbukti dengan adanya sebutan

tersendiri untuk tanaman ini dari berbagai daerah di Indonesia. Pada tanaman

Morinda citrifolia L daunnya dapat dijadikan sayuran. Daun mudanya biasanya

dikukus atau direbus dan dimakan sebagai lalap (Regiarti, 2015).

2.2.3 Pengolahan Daun Morinda citrifolia L

Tanaman Morinda citrifolia L merupakan tanaman obat yang cukup

dikenal oleh masyarakat Indonesia, hal ini terbukti dengan adanya sebutan

tersendiri untuk tanaman ini dari berbagai daerah di Indonesia. Pada tanaman

Morinda citrifolia L daunnya dapat ditanam sebagai sayuran dan cairan buahnya

untuk obat tekanan darah tinggi. Daun mudanya biasanya dikukus atau direbus

dan dimakan sebagai lalap. Pesatnya tingkat produksi pengolahan dari berbahan

baku Morinda citrifolia L di Indonesia tahun 2003 mencapai 1910 ton per tahun

dengan luas area kebun 23 hektar dan meningkat menjadi 73 hektar pada tahun

2004 dengan produksi sebesar 3509 ton per tahun. Daun Morinda citrifolia L

dapat berperan sebagai antibakteri dan minuman dalam bentuk effervescent.

Minuman dalam bentuk effervescent banyak digemari oleh masyarakat karena

praktis, cepat larut dalam air, memberikan larutan yang jernih, dan memberikan

efek sparkle atau seperti pada rasa minuman soda (Regiarti, 2015).

Dalam mengolah daun Morinda citrifolia L menjadi produk teh, suhu dan

waktu pengeringan menjadi variabel penting yang diteliti sehingga ditemukan

suhu dan waktu yang tepat untuk mengolah daun Morinda citrifolia L menjadi

20

produk teh. Idealnya waktu menyeduh teh, berlangsung selama lima menit dengan

suhu air 80oC dan tiga menit dengan suhu air 90

oC (Saragih, 2014). Pengolahan

teh pada prinsipnya adalah mengeringkan bagian (lembaran) dari tanaman baik

berupa daun, kulit, maupun biji dengan tujuan mengurangi kadar air pada bagian

tersebut (Ghani, 2002).

Klorofil dalam jaringan tanaman terikat pada lipoprotein. Pemanasan

menyebabkan protein yang terikat di dalam lipoprotein mengalami denaturasi

sehingga klorofil terbuka. Khususnya gugusan methyl ester akan terlepas sehingga

menyebabkan molekul klorofil larut dalam air (polar). Suhu pengeringan yang

tinggi dan waktu pengeringan yang lama akan membuat warna seduhan teh daun

Morinda citrifolia L semakin pekat sebab semakin banyak pigmen klorofil dan

karoten yang teroksidasi dalam air (Saragih, 2014).

2.3 Tinjauan Tentang Vitamin C

2.3.1 Karakteristik Vitamin C

Asam askorbat atau vitamin C merupakan senyawa antioksidan yang

mudah larut dalam air (Putri & Setiawati, 2015). Dalam keadaan murni vitamin C

berbentuk kristal putih dengan berat molekul 176,3 dan rumus C6H6O6. Secara

alami bentuk vitamin C adalah isomer-L. Isomer-L memiliki aktivitas yang lebih

besar dibandingkan dengan bentuk isomer-D. Vitamin C dapat menghilangkan

senyawa oksigen relatif di dalam sel netrofil, monosit, protein pada lensa, dan

retina mata. Di luar sel, vitamin C mampu menghilangkan senyawa oksigen

reaktif, mencegah terjadinya LDL teroksidasi, mentransfer elektron ke dalam

21

tokoferol teroksidasi, dan mengarbsorpsi logam dalam saluran pencernaan

(Haryanto, 2018).

Antioksidan vitamin C beraksi dengan radikal bebas kemudian

mengubahnya menjadi radikal askorbil. Senyawa radikal ini akan segera

mengubah menjadi askorbat dan dehidroaskorbat (Hacisevki, 2009). Asam

dehidroaskorbat, produk oksidasi pertama asam askorbat telah dianalisis dengan

kristalografi x-ray menjadi dimer. Studi elektrokimia telah mengindikasikan

bahwa asam askorbat dan asam dehidroaskorbat membentuk pasangan redoks

yang reversibel.

Gambar 2.3 Mekanisme perubahan vitamin C menjadi asam dehidroaskorbik

Molekul asam askorbat terdiri dari dua atom karbon asimetris, C-4 dan C-

Oleh karena itu, selain asam L-askorbat itu sendiri, ada tiga stereoisomer lainnya:

asam D-askorbat, Asam D-isoascorbic, dan asam L-isoascorbic. Ketiga isomer ini

memiliki sangat sedikit atau tidak memiliki aktivitas antiscorbutic (Hacisevki,

2009). Vitamin C tidak stabil dalam larutan alkali, tetapi cukup stabil dalam

larutan asam. Vitamin C tidak disimpan melainkan dikeluarkan oleh sistem

pembuangan tubuh. Vitamin C langsung diserap melalui saluran darah dan

22

ditransportasikan ke hati, dan mekanisme penyerapan dalam usus halus melalui

difusi pasif yang lambat.

2.3.2 Manfaat Vitamin C

Vitamin C berperan sebagai antioksidan dan efektif mengatasi radikal

bebas yang merusak sel atau jaringan. Asam askorbat atau vitamin C terlibat

dalam banyak fungsi fisiologis dalam organisme hidup. Perannya dalam sintesis

kolagen dalam jaringan ikat sudah dikenal sejak lama. Tidak adanya

penyembuhan luka dan kegagalan fraktur untuk diperbaiki adalah fitur klasik

penyakit kudis. Fitur-fitur ini disebabkan oleh gangguan pembentukan kolagen

karena kekurangan vitamin C. Dalam berbagai fungsi lainnya, peran asam

askorbat dalam metabolisme seluler dapat diperhitungkan oleh sifat pereduksi

yang dilimiki dapat melindungi komponen seluler dari kerusakan oksidatif.

Vitamin C bertindak sebagai pengoksidasi radikal bebas dan spesies berbahaya

yang dibawa oksigen dan terhirup, seperti radikal hidroksil dan hidrogen

peroksida (5-7) (Hacisevki, 2009).

Vitamin C juga berkontribusi pada spermatogenesis setidaknya sebagian

melalui kapasitasnya untuk mengurangi tokoferol dan mempertahankan

antioksidan ini dalam keadaan aktif. Vitamin C berperan penting dalam

perlindungan terhadap stres oksidatif pada berbagai jaringan. Vitamin C memiliki

banyak fungsi luas pada manusia dan mamalia lain. Selain perannya yang terkenal

sebagai antioksidan, vitamin berfungsi sebagai kofaktor dalam beberapa reaksi

23

enzim, termasuk yang terlibat dalam sintesis katekolamin, karnitin, kolesterol,

asam amino, dan hormon peptida tertentu (Akbari, 2016).

2.3.3 Kebutuhan Vitamin C Pada Manusia

Pada kebanyakan mamalia, vitamin C dapat dibentuk oleh tubuhnya

sendiri akan tetapi tidak pada primata termasuk pada manusia dan sebagian kecil

hewan lainnya. Oleh karena itu, untuk memenuhi kebutuhan vitamin C, manusia

perlu mengkonsumsi makanan, minuman maupun suplemen yang mengandung

vitamin C (Pakaya, 2014).

Kebutuhan vitamin C yang dianjurkan adalah sebesar 30-60 mg per hari,

sedangkan rata-rata kecukupan vitamin C untuk keluarga adalah sebesar

(53,7±2,2) mg. Sumber vitamin C yang penting di dalam makanan terutama

berasal dari buah-buahan dan sayur-sayuran (Putri & Setiawati, 2015). Kebutuhan

harian vitamin C biasa dikenal dengan RDA (Recommended dietary allowance),

dimana kebutuhan vitamin C harian adalah 60 mg atau setara dengan sebuah

jeruk. Cadangan sebesar 1500 mg merupakan jumlah maksimum yang dapat

dimetabolisir di dalam tubuh manusia. Dengan jumlah tersebut turn over vitamin

C adalah 60 mg/hari. Kebutuhan vitamin C dapat meningkat 300%-500% pada

manusia yang terkena penyakit neoplasma, infeksi, hipertiroid, pasca bedah atau

trauma, kehamilan, laktasi dan sebagai antioksidan (Pakaya, 2014).

Penggunaan vitamin C secara berlebih dapat menyebabkan urtikaria dan

eritema multiforme. Penggunaan dosis toksik dari vitamin C dapat menyebabkan

apoptosis sel yaitu dengan pemakaian 100-200 kali dari dosis harian yang

24

direkomendasikan (Utami, 2016). Menurut Kembuan (2013) vitamin C dengan

dosis lebih dari 1 g/hari dapat menyebabkan diare. Hal ini terjadi karena efek

iritasi langsung pada mukosa usus yang mengakibatkan pening-katan peristaltik.

Dosis besar juga dapat meningkatkan bahaya terbentuknya batu ginjal, karena

sebagian vitamin C dimeta-bolisme dan diekskresikan sebagai oksalat.

Penggunaan vitamin C dosis lama dan besar dapat menyebabkan ketergantungan,

sehingga vitamin C dapat menimbulkan rebound scurvy. Hal ini dapat dihindari

de-ngan mengurangi penggunaan vitamin C secara bertahap.

2.4 Tinjauan Tentang Asam Organik

2.4.1 Karakteristik Asam Organik

Asam-asam organik terbentuk melalui asam-asam terdisosiasi dalam

bentuk ion-ion H+. Semakin banyak ion H+ menandakan bahwa asam yang

dihasilkan akan semakin banyak ditandai oleh elektroda pH meter menunjukkan

nilai yang semakin menurun. Asam adalah zat yang apabila dilarutkan dalam air

dapat menghasilkan ion H+. Akibat kelebihan ion H+ maka air yang sud ah

ditambahkan zat asam disebut sebagai larutan asam. Semua senyawa organik

merupakan turunan dari golongan senyawa yang dikenal sebagai hidrokarbon

sebab senyawa tersebut terbuat hanya dari hidrogen dan karbon (Chang, 2010).

Asam-asam organik dapat dianalisis dengan menggunakan dua metode

yaitu dengan mengukur keasaman (pH) dan metode titrasi (Saputra et al., 2015).

Untuk menghitung total asam organik dapat dilakukan metode titrasi, dalam uji

total asam tertitrasi kombucha yang dihitung adalah seluruh asam organik yang

25

terkandung di dalam teh. Jumlah total asam tertitrasi merupakan indikator yang

menunjukkan jika terjadi proses pembentukan asam-asam organik selama

fermentasi. Total asam organik yang dihitung dengan metode titrasi dianggap

sebagai asam asetat yang merupakan hasil metabolisme dalam proses fermentasi

kombucha. Hal ini dikarenakan asam asetat merupakan jenis asam organik

terbesar yang dihasilkan dari proses metabolisme mikroorganisme selama proses

fermentasi (Cahyaningtyas, 2018). Menurut (Suhartatik, 2009)) asam asetat

dikatakan sebagai jumlah secara keseluruhan total asam pada kombucha. Teh

kombucha di Indonesia memiliki total asam organik yang berkisar antara 1-2%

(Ardheniati, Andriani, & Amanto, 2018).

Kenaikan total asam tertitrasi berkaitan dengan terjadinya reaksi-reaksi

kimia secara asmilatif dan disimilatif oleh kultur kombucha selama fermentasi

berlangsung. Biotransformasi glukosa oleh bakteri asam asetat yaitu A. xylinum

akan menghasilkan dan asam-asam organik yang terhitung sebagai total asam.

Dalam proses fermentasi, semakin lama proses fermentasi akan semakin habis

sumber karbon dalam hal ini glukosa dan sebagai akibatnya tingkat keasaman

kombucha akan semakin tinggi sampai proses fermentasi berhenti (Naland, 2008).

2.4.2 Macam Asam Organik dan Manfaatnya

Asam organik adalah komponen umum dalam makanan dan minuman, dan

memainkan peran penting dalam karakteristik produk, seperti rasa dan aroma.

Asam organik ditemukan di banyak produk makanan termasuk buah-buahan, keju,

26

dan berbagai minuman seperti jus dan anggur (Saputra et al., 2015). Beberapa

macam asam organik dan manfaatnya yaitu:

a. Asam butirat

Asam butirat berasal dari hasil metabolisme bakteri dengan memanfaatkan

glukosa sebagai sumber energi pada proses fermentasi kombucha dan juga di

usus manusia. Asam butirat dapat menyehatkan sel-sel usus dan mencegah

peradangan sel-sel usus besar, mampu memodulasi stres oksidatif, menurunkan

H2O2 yang dapat menginduksi kerusakan DNA. Dapat dijadikan agen

penghambat karsinogenesis kolon dengan cara induksi apoptosis, menghambat

proliferasi, dan menghambat migrasi sel tumor, dapat mencegah kanker usus, dan

dapat menekan stres (Eric, 2013).

b. Asam sitrat

Asam sitrat merupakan salah satu asam organik yang banyak digunakan

dalam industri makanan dan minuman (60 % dari total produksi). Mempunyai

fungsi untuk antioksidan, pemberi rasa asam, dan pengemulsi. Sebagai bahan

pengawet dalam pembuatan perasa sari buah, ekstrak sari buah, dan es krim.

c. Asam folat

Tubuh manusia tidak dapat mensintesis struktur folat, sehingga membutuhkan

asupan dari makanan. Walaupun banyak bahan makanan yang mengandung folat,

tetapi karena sifatnya termolabil dan larut dalam air, sering kali folat dari bahan-

bahan makanan tersebut rusak karena proses memasak. Pemanasan dapat

merusak 50-90% folat yang terdapat dalam makanan. Asupan sebanyak 3,1

mg/kgbb/hari asam folat dapat memenuhi angka kecukupan gizi yang dianjurkan

27

di Indonesia. Untuk wanita hamil dan wanita menyusui dianjurkan 0,4 mg/hari

atau 400 mg/hari asam folat. Apabila kebutuhan asam folat tercukupi, tubuh

manusia akan menyimpan sekitar 5-10 mg folat, dan hampir setengahnya

disimpan di hati. Cadangan ini cukup untuk 3-6 bulan tanpa asupan folat dari

makanan. Asam folat memberikan harapan baik sebagai pencegahan terjadinya

kelainan cacat bawaan yang disebabkan kelainan pertumbuhan susunan saraf

pusat (Pediatri, 2002).

d. Asam glukoronat

Digunakan oleh limpa dalam tubuh manusia sebagai zat anti racun. Unsur-

unsur beracun di dalam tubuh manusia, oleh asam glukoronat akan dinetralisir

dan diuraikan menjadi produk akhir. Unsur-unsur di dalam tubuh yang netral

(tidak beracun) akan dimanfaatkan oleh sel-sel tubuh dalam menjalankan

fungsinya. (Simanjuntak & Siahaan, 2011).

e. Asam asetat

Asam asetat merupakan bagian terbesar dari asam yang dihasilkan oleh

proses fermentasi kombucha. Asam inilah yang memberikan rasa asam pada

minuman kombucha. Bentuk asam cuka yang dihasilkan adalah cairan encer,

jernih, dan tidak berwarna sesuai dengan SNI 01-3711-1995 untuk produk cuka

makan. Menurut Awad (2012) asam asetat memiliki manfaat bagi kehidupan

manusia, diantaranya digunakan sebagai pengatur keasaman, pemberi rasa asam,

dan aroma dalam makanan, serta untuk menambah rasa sedap pada masakan.

Dalam bidang industri bahan kimia, asam asetat merupakan bahan yang

berguna untuk memproduksi anhidrida asetat, aspirin, dan ester. Selain itu asam

28

asetat dapat digunakan sebagai pereaksi kimia untuk menghasilkan berbagai

senyawa kimia. Sebagian besar (40-45%) dari asam asetat dunia digunakan

sebagai bahan untuk memproduksi monomer vinil asetat (Vinyl Acetate

Monomer, VAM) (Awad, 2012).

Dalam bidang kesehatan, dalam konsentrasi rendah, asam asetat digunakan

sebagai antiseptik, antibakteri, dan deodorant alami yaitu zat penghilang bau

(Setyaningsih, 2013). Peran utama asam asetat dalam kesehatan tubuh manusia

adalah mengikat toksin dan bisa menjadi bentuk ester yang mudah larut dalam air,

sehingga mudah dikeluarkan oleh tubuh. Di dalam tubuh, peranan asam asetat

diperkirakan lebih besar dibandingkan dengan asam glukoronat. Asam asetat juga

berfungsi sebagai pengontrol kadar gula darah, sebagai detoxifikasi dan

menurunkan kolesterol.

f. Asam laktat

Pada penderita kanker berat, kadar laktat di dalam tubuh rendah. Salah satu

peran asam laktat yang dihasilkan kombucha adalah menangkal radikal bebas

sehingga dapat juga dipercaya sebagai pencegah kanker. Kandungan asam laktat

dalam kombucha tinggi, hal ini yang mendasari bahwa kombucha dapat

mencegah timbulnya kanker dalam tubuh (Eric, 2013).

g. Asam malat

Asam ini higroskopis dan kelarutannya dalam air cukup baik. Kekuatan

asamnya lebih kecil dari asam sitrat dan asam tartrat tetapi dapat menghasilkan

reaksi effervescing ketika direaksikan dengan sumber basa. Selain itu asam malat

memiliki rasa yang lebih asam dari asam sitrat (Regiarti, 2015).

29

2.5 Pemanfaatan Hasil Penelitian Sebagai Sumber Belajar

Sumber belajar adalah semua sumber seperti pesan, orang, bahan, alat,

teknik, dan latar yang dimanfaatkan peserta didik sebagai sumber untuk kegiatan

belajar dan dapat meningkatkan kualitas belajarnya. Sumber belajar biologi adalah

segala sesuatu baik benda maupun gejalanya yang dapat dipergunakan untuk

memperoleh pengalaman dalam rangka pemecahan permasalahan biologi tertentu

(Supriadi, 2015). Dilihat dari perancangannya, secara garis besar sumber belajar

dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

a. Sumber belajar yang dirancang (learning resources by design) yakni sumber-

sumber yang secara khusus dirancang atau dikembangkan sebagai komponen

sistem instruksional untuk memberikan fasilitas belajar yang terarah dan

bersifat formal.

b. Sumber belajar yang dimanfaatkan (learning resources by utililization) yakni

sumber belajar yang tidak didesain khusus untuk keperluan pembelajaran dan

keberadaannya dapat ditemukan, diterapkan dan dimanfaatkan untuk

keperluan pembelajaran (Jailani, 2017).

Terdapat beberapa syarat agar suatu hasil penelitian dapat dijadikan sebagai

sumber belajar. Syarat-syarat tersebut diantaranya kejelasan potensi, kejelasan

tujuan, kejelasan sasaran, kejelasan informasi yang diungkap, kejelasan pedoman

eksplorasi, dan kejelasan perolehan yang diharapkan. (Munajah & Susilo, 2015).

Sumber belajar ada yang berbasis manusia, cetak, visual, audio visual, dan sumber

belajar berbasis komputer (Supriadi, 2015). Terkait pemilihan sumber belajar,

Dick dan Carey (2005) mengatakan bahwa kriteria pemilihan sumber belajar,

30

yaitu: (1) Kesesuaian sumber belajar dengan tujuan yang ingin dicapai; sumber

belajar hendaknya dipilih berdasarkan tujuan apa yang akan dicapai dengan

menggunakan sumber belajar tersebut. Terdapat beberapa kemungkinan tujuan

penggunaan sumber belajar, antara lain untuk memberikan informasi,

mempermudah pemecahan masalah, menimbulkan motivasi, dan untuk menguasai

keterampilan tertentu, (2) Ekonomis; efektivitas pengeluaran biaya dalam jangka

waktu yang relatif lama, (3) Praktis dan sederhana; sumber belajar praktis artinya

mudah digunakan dan sederhana artinya tidak memerlukan berbagai perlengkapan

yang canggih atau kompleks, dan (4) Mudah diperoleh.

Lazimnya jenis sumber belajar yang cenderung digunakan pada satuan

pendidikan, yaitu: (1) Latar bentuk sumber belajar: Perpustakaan, laboratorium,

dan taman kampus, (2) Teknik bentuk sumber belajar: Ceramah, diskusi,

pembelajaran terprogram, pembelajaran individual, pembelajaran kelompok,

simulasi, permainan, studi eksplorasi, studi lapangan, tanya jawab, pemberian

tugas, (3) Pesan bentuk sumber belajar: Ide, fakta, makna yang terkait dengan isi

bidang studi atau mata kuliah, (4) Bahan bentuk sumber belajar: Buku, surat

kabar, hasil pekerjaan mahasiswa, papan, peta, globe, gambar-gambar, diagram,

majalah, komputer, LCD, radio, tape recorder, televisi (Supriadi, 2015).

31

- Daun mengkudu mengandung zat yang

berkhasiat mengandung vitamin C

sebesar 52 mg/100g, riboflavin 0,07

mg/100g, serat kasar 4,0 g/100g, fosfor 93

mg/100g bersifat antioksidan, diuretik,

menurunkan kadar kolesterol (Bresson,

2008)

- Produk olahan daun mengkudu belum

dimanfaatkan secara optimal (Saragih,

2014)

- Produk olahan daun mengkudu teh dan

minuman dalam bentuk effervescent.

Uji Kuantitatif :

- Konsentrasi vitamin C (mg/100 mL)

- Total Asam Organik (%)

Daun mengkudu

dikembangkan

menjadi teh

kombucha

Kenggulan minuman teh kombucha :

- Menambah nutrisi minuman dengan

sejumlah vitamin dan asam-asam organik

- Memperkaya variasi minuman dengan

mengubah rasa dan aroma

Sebagai sumber belajar biologi

khususnya siswa SMA kelas XII tentang

peran bioteknologi

Faktor yang

mempengaruhi :

- Lama

fermentasi

- Konsentrasi

gula

- Kadar inokulum

- Jumlah teh

2.6 Kerangka Konsep

Gambar 2.4 Bagan kerangka konsep

32

2.7 Hipotesis

1. Ada pengaruh variasi konsentrasi gula kombucha teh daun Morinda

citrifolia L terhadap kadar vitamin C.

2. Ada pengaruh lama fermentasi kombucha teh daun Morinda citrifolia L

terhadap kadar vitamin C.

3. Ada interaksi variasi konsentrasi gula dan lama fermentasi kombucha teh

daun Morinda citrifolia L terhadap kadar vitamin C.

4. Ada pengaruh variasi konsentrasi gula kombucha teh daun Morinda

citrifolia L terhadap total asam organik.

5. Ada pengaruh lama fermentasi kombucha teh daun Morinda citrifolia L

terhadap total asam organik.

6. Ada interaksi variasi konsentrasi gula dan lama fermentasi kombucha teh

daun Morinda citrifolia L terhadap kadar total asam organik.

7. Hasil penelitian pengaruh variasi konsentrasi gula dan lama fermentasi

kombucha teh daun Morinda citrifolia L terhadap kandungan vitamin C

dan total asam organik dapat dijadikan sebagai sumber belajar biologi.