Pengaruh Penambahan Gum Arab dan  Tween  80 Terhadap Karakteristik Fisikokimia, Aktivitas Antioksidan, dan Antimikroba Enkapsulan Ekstrak Serai Wangi

Karseno Karseno; V Prihananto; Pepita Haryanti; Rafida Cahyaningrum

doi:10.21107/agrointek.v20i3.30264

Pengaruh Penambahan Gum Arab dan Tween 80 Terhadap Karakteristik Fisikokimia, Aktivitas Antioksidan, dan Antimikroba Enkapsulan Ekstrak Serai Wangi

Karseno Karseno, V Prihananto, Pepita Haryanti, Rafida Cahyaningrum

Abstract

Citronella is an essential oil-producing plant and belongs to the Graminae family (grasses). The encapsulation of citronella extract is a food product innovation that the public can easily use as a beverage and as a natural antioxidant food additive. Encapsulation of citronella extract uses the Microwave Assisted Extraction method which is used to extract bioactive compounds from various plants. In the process of encapsulating citronella extract, supporting materials are needed, namely fillers in the form of gum arabic and frothing agents in the form of tween 80. One technique for making citronella extract encapsulant is the foam-mat drying method. The aim of this study was to determine the effect of gum arabic and Tween 80 on the physicochemical characteristics, antioxidant activity, and antimicrobial properties of encapsulated citronella extract. This study used a Factorial Randomized Group Design with two factors: gum arabic concentration (5%, 10%, and 15%) and tween 80 concentration (0.5%, 1%, and 1.5%). The results showed that the higher concentration of gum arabic can increase the yield value and antioxidant activity, as well as decrease the water content, a* value, b* value and total phenolic of citronella extract encapsulant. Higher concentration of tween 80 can increase the antimicrobial activity of citronella extract encapsulant on Staphylococcus aureus. The combination of gum arabic and tween 80 concentration treatment significantly influenced the antimicrobial activity of citronella extract encapsulant against Escherichia coli, with inhibition ranging from weak to moderate

Keywords

Citronella; Encapsulation; Foam-mat drying; Gum arabic; Microwave Assisted Extraction (MAE); Tween 80

Full Text:

PDF

References

Agustin, D. A., and A. A. Wibowo. 2021. Teknologi enkapsulasi : Teknik dan aplikasinya. Distilat 7:202–209.

Alhanannasir, A. D. Murtado, M. Muchsiri, F. Rudi, and S. Agustini. 2021. Aplikasi labu kuning sebagai substitusi zat warna kuning pada pembuatan kemplang. Jurnal Dinamika Penelitian Industri Vol. 32:19–26.

Aliyah, Q., and M. N. Handayani. 2019. Penggunaan gum arab sebagai bulking agent pada pembuatan minuman serbuk instan labu kuning dengan menggunakan metode foam mat drying. Edufortech 4.

Ambari, Y., A. Amarullah, K. I. Wahyuni, and R. Anshari. 2020. Pengolahan minuman herbal kombinasi jahe dan sereh wangi peningkat imunitas tubuh sebagai upaya pencegahan Covid-19 di Desa Manting Kecamatan Jatirejo Kabupaten Mojokerto. Prosiding Konferensi Nasional Pengabdian Masyarakat (KOPEMAS). Malang.

Aminah, S., and W. Hersoelistyorini. 2021. Review Artikel : Enkapsulasi meningkatkan kualitas komponen bioaktif minuman instan. Prosiding Seminar Nasional UNIMUS 4:1869–1882.

Aryanti, N., A. Nafiunisa, and F. M. Willis. 2016. Ekstraksi dan karakterisasi klorofil dari daun suji (Pleomele angustifolia ) sebagai pewarna pangan alami. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan 5:129–135.

Ayu, Y., T. Wahyuni, G. Ayu, K. Diah, and I. N. K. Putra. 2021. Pengaruh jenis pelarut pada metode Microwave Assisted Extraction (MAE) terhadap karakteristik ekstrak daun singkong (Manihot utilissima Pohl.). Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan 10:566–578.

Belitz, H. D., W. Grosch, and P. Schieberle. 2009. Springer Food Chemistry 4th Revised and Extended Edition. Annual Review Biochemistry 79:655–681.

Chalova, V. I., G. Crandall, and S. C. Ricke. 2010. Microbial inhibitory and radical scavenging activities of cold-pressed Terpeneless valencia orange (Citrus sinensis) oil in different dispersing agents. Journal of the Science of Food Agriculture 90:870–876.

Christiana, M. A., L. E. Radiati, and Purwadi. 2015. Pengaruh gum arab pada minuman madu sari apel ditinjau dari mutu organoleptik, warna, pH, viskositas, dan kekeruhan. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Ternak 10:46–53.

Desmawarni. 2007. Pengaruh komposisi bahan penyalut dan kondisi spray drying terhadap karakteristik mikroenkapsulasi oleoresin jahe. Institut Pertanian Bogor.

Estiasih, T., and E. Sofia. 2009. Stabilitas Antioksidan dan bubuk keluwak (Pangium edule Reinw.) selama pengeringan dan pemasakan. Teknologi Pertanian 10:115–122.

Fajrin, R., Y. Rosalina, D. Silsia, and Syafnil. 2025. Enkapsulasi antioksidan ekstrak kelopak bunga kecombrang (Etlingera elatior) menggunakan maltodekstrin sebagai matriks.. Jurnal Pertanian 16:14–30.

Gardjito, M., A. Murdiati, and N. Aini. 2006. Mikroenkapsulasi β-karoten buah labu kuning dengan enkapsulan whey dan karbohidrat. Jurnal Teknologi Pertanian 2:13–18.

Gharekhani, M., M. Ghorbani, and N. Rasoulnejad. 2012. Microwave-Assisted Extraction of phenolic and flavonoid compounds from Eucalyptus camaldulensis Dehn leaves as compared with Ultrasound-Assisted Extraction. Latin American Applied Research 42:305–310.

Ginting, K. T. B., N. M. Wartini, and L. P. Wrasiati. 2022. Karakteristik enkapsulat ekstrak aseton daun singkong (Manihot esculenta C.) pada perlakuan jenis dan konsentrasi enkapsulan. Jurnal Rekayasa Dan Manajemen Agroindustri 10:152–160.

Han, Y., M. Yu, and L. Wang. 2017. Physical and antimicrobial properties of sodium alginate/carboxymethyl cellulose films incorporated with cinnamon essential oil. Food Packaging and Shelf Life 15:35–42.

Hendrik G, W., Erwin, and A. S. Panggabean. 2013. Pemanfaatan tumbuhan serai wangi (Cymbopogon nardus L. Rendle) sebagai antioksidan alami. Jurnal Kimia Mulawarman 10.

Hermawati, E., A. T. T, P. Panca, and B. Chandra. 2023. Aktivitas antibakteri minyak atsiri sereh wangi (Cymbopogon citratus) terhadap bakteri Escherichia Propionibacterium acne , Staphylococcus aureus. Jurnal Farmasi 12:11–16.

Horwitz, W. 2005. Official Methods of Analysis of AOAC International 18th edition. AOAC International, Maryland.

Huang, D., B. Ou, and R. L. Prior. 2005. The chemistry behind antioxidant capacity assays. Journal of agricultural and food chemistry 53:1841−1856.

Indrasti, D., N. Andarwulan, E. H. Purnomo, and R. Paramitha. 2015. Karakteristik serbuk pewarna alami dari daun suji (Pleomele angustifolia N.E. Brown). Seminar Nasional & Pameran Produk Pangan. Pages 380–390

Isabella, D. P., G. A. K. D. Puspawati, and A. A. I. S. Wiadnyani. 2022. Pengaruh konsentrasi tween 80 terhadap karakteristik serbuk pewarna daun singkong (Manihot utilissima Pohl.) pada metode Foam Mat Drying. Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan 11:112–122.

Iswari, K. 2007. Kajian pengolahan bubuk instant wortel dengan Metode Foam Mat Drying. Buletin Teknologi Pascapanen Pertanian 3:38–41.

Jati, I. R. A. P., N. Hadisaputra, E. Setijawaty, and R. M. Yoshari. 2023. Aplikasi enkapsulan hydroxy propyl methyl cellulose dan gum arab pada pembuatan bubuk semangka. Agrointek 17:896–907.

Karaaslan, M., F. Şengün, Ü. Cansu, B. Başyiğit, H. Sağlam, and A. Karaaslan. 2021. Gum arabic/maltodextrin microencapsulation confers peroxidation stability and antimicrobial ability to pepper seed oil. Food Chemistry 337:1–9.

Ketaren, E. P., S. Ginting, and E. Julianti. 2017. Pengaruh perbandingan gum arab dengan pektin sebagai penstabil terhadap mutu selai wortel nenas. Jurnal Rekayasa Pangan dan Pertanian 5:136–139.

Khasanah, H. R., and D. E. Nugraheni. 2021. Uji aktivitas antimikroba ekstrak etanol biji kebiul (Caesalpinia bondus L. Roxb) terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus. AVICENNA 16:8–15.

Komariah, K., R. Anggraeni, F. R. Annisa, and F. Febry. 2025. Daya hambat ekstrak daun serai dapur yang terenkapsulasi dengan kitosan terhadap Staphylococcus aureus dan Streptococcus pyogenes. Berkala Ilmiah Kimia Farmasi 12:8–13.

Leviana, W., and V. Paramita. 2017. Pengaruh suhu terhadap kadar air dan aktivitas air dalam bahan pada kunyit (Curcuma longa) dengan alat pengering electrical oven. METANA 13:37–44.

Mahendra, S. M. A., G. A. K. D. Puspawati, and P. T. Ina. 2023. Pengaruh penambahan maltodekstrin dan tween 80 terhadap karakteristik bubuk minuman instan daun jeruju (Acanthus Ilicifolius L.). Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan 12:634–651.

Mangalisu, A., and A. Permatasari. 2020. Ketengikan daging ayam kampung unggul sinjai (akusi) yang dimarinasi menggunakan bubuk kulit nanas dengan waktu yang berbeda. Jurnal Ilmu Peternakan Terapan 4:1–6.

Mayasari, E., and J. Manalu. 2019. Karakteristik sensoris dan kimia bumbu instan dari formulasi bumbu herbal menggunakan maltodekstrin dan tween 80 pada proses pengeringan. Jurnal Ilmiah Teknosains 5:35–40.

Mayasari, E., T. Rahayuni, and J. Manalu. 2019. Pengaruh formulasi maltodekstrin dan tween 80 pada karakteristik fisikokimia bumbu herbal instan. Pro Food (Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan) 5:479–485.

Mayasari, U., and A. Sapitri. 2019. Uji aktivitas antibakteri daun sereh wangi (Cymbopogon nardus) terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans. KLOROFIL 3:15–19.

Molyneux, P. 2004. the use of the stable free radical diphenylpicryl-hydrazyl (DPPH) for estimating antioxidant activity. Songklanakarin Journal of Science and Technology 26:211–219.

Praseptiangga, D., T. P. Aviany, and N. H. R. Parnanto. 2016. Pengaruh penambahan gum arab terhadap karakteristik fisikokimia dan sensoris fruit leather nangka (Artocarpus heterophyllus). Jurnal Teknologi Hasil Pertania IX:71–83.

Pujiawati, Y., L. Khotijah, and I. K. G. Wiryawan. 2023. Screening of antioxidant activities and their bioavailability of tropical plants. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 1182.

Purbowati, I. S. M., G. Wijonarko, R. Wicaksono, V. Prihananto, A. Maksum, S. Salsabila, and L. Alfiani. 2021. Pengaruh metode dan variasi waktu ekstraksi terhadap total fenol ekstrak daun sereh wangi (Cymbopogon nardus L). Prosiding Seminar Nasional dan Call for Papers. Purwokerto.

Rachmatillah, A., D. Hasni, and Y. Aisyah. 2021. Uji aktivitas antioksidan minyak sereh wangi (Cymbopogon nardus (L.) Rendle), minyak nilam (Pogostemon cablin Benth.) dan minyak pala (Myristica fragrans Houtt.). Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian 6:442–446.

Ridhani, M. A., I. P. Vidyaningrum, N. N. Akmala, S. Azzahro, and N. Aini. 2021. Potensi penambahan berbagai jenis gula terhadap sifat sensori dan fisikokimia roti manis : Review. Pasundan Food Technology Journal 8:61–68.

Rosida, D. F., D. L. Sofiyah, and A. Y. T. Putra. 2021. Aktivitas antioksidan minuman serbuk kombucha dari daun ashitaba (Angelica keiskei), kersen (Muntingia calabura), dan kelor (Moringa oleifera). Jurnal Teknologi Pangan 15:81–97.

Safithri, M., S. Indariani, and D. Septiyani. 2020. Aktivitas antioksidan dan total fenolik minuman fungsional nanoenkapsulasi berbasis ekstrak sirih merah. Indonesian Journal of Human Nutrition 7:69–83.

Sari, B. L., Triastinurmiatiningsih, and T. S. Haryani. 2020. Optimasi Metode Microwave-Assisted Extraction (MAE) untuk menentukan kadar flavonoid total alga coklat Padina australis. ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia 16:37–48.

Savana, A. G., D. R. Febriyanti, N. W. Azizah, F. Fitriansyah, N. Sofiyah, and Faisal. 2024. Uji potensi senyawa antimikroba pada tanaman secara difusi sumuran dan difusi paper disk. Era Sains : Journal of Science, Engineering and Information Systems Research 2:15–21.

Siahaan, R., I. Suhaidi, and R. J. Nainggolan. 2018. Pengaruh perbandingan tepung jantung pisang, tepung kacang hijau, dengan tepung terigu dan penambahan gum arab terhadap mutu cookies jantung pisang. Jurnal Rekayasa Pangan dan Pertanian 6:763–773.

Siqhny, Z. D., M. N. Azkia, and B. Kunarto. 2020. Karakteristik nanoemulsi ekstrak buah parijoto (Medinilla speciosa Blume). Jurnal Teknologi Pangan dan Hasil Pertanian 15:1–10.

Solomon, B., F. F. Sahle, T. Gebre-mariam, K. Asres, and R. H. H. Neubert. 2012. Microencapsulation of citronella oil for mosquito-repellent application : Formulation and in vitro permeation studies. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 80:61–66.

Sugindro, E. Mardliyati, and J. Djajadisastra. 2008. Pembuatan dan mikroenkapsulasi ekstrak etanol biji jinten hitam (Nigella sativa Linn.). Majalah Ilmu Kefarmasian 5:57–66.

Sulistiyani, I. F., and A. T. Prasetya. 2022. Antibacterial activity of cajuputi oil ( Melaleuca leucadendron) microcapsules against Staphylococcus aureus bacteria applied to cotton fabric fibers. Indonesian Journal of Chemical Science 11.

Susanti, Y. I., and W. D. R. Putri. 2014. Pembuatan minuman serbuk markisa merah (Passiflora edulis f. edulis Sims) (Kajian konsentrasi tween 80 dan suhu pengeringan). Jurnal Pangan dan Argoindustri 2:170–179.

Suseno, T. I. P., N. Fibria, and N. Kusumawati. 2008. Pengaruh penggantian sirup glukosa dengan sirup sorbitol dan penggantian butter dengan salatrim terhadap sifat fisikokimia dan organoleptik kembang gula karamel. Jurnal Teknologi Pangan dan Gizi 7:1–18.

Susianti, U. Amalia, and L. Rianingsih. 2020. Penambahan gum arab dengan konsentrasi yang berbeda terhadap kandungan senyawa volatil bubuk rusip ikan teri (Stolephorus sp.). Jurnal Ilmu dan Teknologi Perikanan 2.

Tansil, A. Y. M., E. Nangoy, J. Posangi, and R. A. Bara. 2016. Uji daya hambat ekstrak etanol daun srikaya (annona squamosa) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Jurnal e-Biomedik (eBm) 4:37–46.

Torio, M. A. O., J. Saez, and F. E. Merca. 2006. Physicochemical characterization of galaktomannan from sugar palm (Arenga saccharifera Labill.) endosperm at different stages of nut naturity. Philippine Journal of Science 135:19–30.

Winarno, F. G. 2007. Teknobiologi Pangan. M-Brio Press, Bogor.

Yelti, S. N., D. Zul, and B. L. Fibriarti. 2014. Formulasi biofertilizer cair menggunakan bakteri pelarut fosfat indigenus asal tanah gambut Riau. Jurnal Online Mahasiswa (JOM) Bidang Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam 1:651–662.

Yuliawaty, S. T., and W. H. Susanto. 2015. Pengaruh lama pengeringan dan konsentrasi maltodekstrin terhadap karakteristik fisik kimia dan organoleptik minuman instan daun mengkudu (Morinda citrifolia L). Jurnal Pangan dan Agroindustri 3:41–51.

Zega, T. S., P. M. Pakpahan, R. Siregar, G. Sitompul, and S. Silaban. 2021. Antibacterial activity test of simargaolgaol (Aglaonema modestum Schott ex Engl) leaves extract against Escherichia coli and Salmonella typhi bacteria. Jurnal Pendidikan Kimia 13:151–158.

Zen, M. B., G. P. G. Putra, and L. Suhendra. 2021. Karakteristik enkapsulat ekstrak kulit buah kakao (Theobroma cacao L.) pada perlakuan variasi jenis dan konsentrasi bahan penyalut. Jurnal Rekayasa dan Manajemen Agroindustri 9:356–370.