“Allahumma tawwi umurana fi ta’atika wa ta’ati rasulika waj’alna min ibadikas salihina”

PENGOLAHAN KOPI DEKAFEINASI

DEKAFEINASI KOPI

By Rizky Kurnia (THP-FTP UNIVERSITAS BRAWIJAYA)

 

 

Kafein Biji Kopi

    Kafein dikenal sebagai trimethylxantine dengan rumus kimia C8H10N4O2 dan termasuk jenis alkaloida. Nama lengkap kafein adalah 3,7-dihydrotrimethyl-1H-purine-2,6-dione. Bentuk alami kafein adalah kristal putih dan prisma heksagonal. Bentuk murni kafein dijumpai sebagai kristal berbentuk tepung putih atau berbentuk seperti benang sutera yang panjang dan kusut. Bentuk kristal benang itu berkelompok akan terlihat seperti bulu domba (Ridwansyah,2003).

    Kadar kafein yang terdapat di dalam biji kopi robusta antara 1,50-2,72%, sedangkan di dalam biji kopi arabika sebesar 0,94-1,59%. Kadar kafein yang terkandung dalam biji kopi sangrai sebesar 2% untuk kopi robusta dan 1% untuk kopi arabika (Mulato,2006).

    Kafein berbentuk kristal panjang mirip benang kusut, berwarna putih mengkilat, mudah larut dalam pelarut organik (kloroform, benzene, eter), tetapi sukar larut dalam petroleum eter. Kristal kafein akan meleleh pada suhu 238°C, mulai menyublim pada suhu 120°C dan sempurna pada 178°C pada tekanan atmosfer. kafein dapat membentuk Kristal dengan satu molekul air dan anhydrous jika dipanaskan pada suhu di atas 80°C. Kafein hidrous akan stabil pada suhu dibawah 52°C (spiller, 1999).

 

Efek Kesehatan Kafein Kopi

Kopi diminum oleh konsumen bukan sebagai sumber nutrisi melainkan sebagai minuman penyegar. Biji kopi secara alami mengandung berbagai jenis senyawa volatil seperti aldehida, furfural, keton, alkohol, ester, asam format, dan asam asetat. Kafein (C8H10N4O2) atau 1, 3, 7 trimetil 2,6 dioksipurin merupakan salah satu senyawa alkaloid yang sangat penting yang terdapat di dalam biji kopi. Kafein merupakan salah satu zat yang dimanfaatkan dalam bentuk obat maupun dalam bentuk makanan atau minuman. Tingginya kadar kafein di dalam biji kopi diduga akan menyebabkan penyakit jantung, tekanan darah tinggi, kangker, dan keguguran terutama bagi penikmat kopi yang memiliki toleransi rendah terhadap kafein. Sedangkan untuk penikmat kopi yang memiliki toleransi tinggi, kafein akan membuat tubuh menjadi lebih segar dan hangat (Widyotomo, 2007)

Kafein dimetabolisme dalam hati menjadi tiga metabolit primer, yaitu: paraxanthine (84%), theobromine (12%), dan theophylline (4%). Kafein diabsorbsi (diserap) oleh lambung dan usus halus 45 menit setelah pemberian (Budiarto, 2008). Fungsi ketiga metabolit tersebut didalam tubuh adalah sebagai berikut:

  1. Paraxanthine (84%): untuk meningkatkan lipolisis (lisis terhadap lemak), dan meningkatkan gliserol dan asam lemak bebas dalam plasma darah.
  2. Theobromine (12%): memperlebar pembuluh darah dan meningkatkan volume urin.
  3. Theophylline (4%): relaksasi otot halus pada bronkus, dan digunakan untuk mengobati penyakit asma.

Kafein mengurung reseptor adenosin di otak. Adenosin ialah senyawa nukleotida yang berfungsi mengurangi aktivitas sel saraf saat tertambat pada sel tersebut. Seperti adenosin, molekul kafein juga tertambat pada reseptor yang sama, tetapi akibatnya berbeda. Kafein tidak akan memperlambat aktivitas sel saraf/otak sebaliknya menghalang adesonin untuk berfungsi. Dampaknya aktivitas otak meningkat dan mengakibatkan hormon epinefrin dirembes. Hormon tersebut akan menaikkan detak jantung, meninggikan tekanan darah, menambah penyaluran darah ke otot-otot, mengurangi penyaluran darah ke kulit dan organ dalam, dan mengeluarkan glukosa dari hati. Tambahan, kafein juga menaikkan permukaan neurotransmitter dopamine di otak. Pengambilan kafein secara berkelanjutan akan menyebabkan badan menjadi toleran dengan kehadiran kafein. Oleh itu, jika pengambilan kafein diberhentikan (proses ini dinamakan “penarikan” atau “tarikan”), badan menjadi terlalu sensitif terhadap adenosin menyebabkan tekanan darah turun secara mendadak yang seterusnya mengakibatkan sakit kepala dan sebagainya (Best, 2009).

Kecanduan terhadap kafein diperkirakan dapat terjadi jika mengonsumsi lebih dari 600 miligram kafein (setara lima sampai enam cangkir kopi 150 ml) per hari selama 8—15 hari berturut-turut. Sedangkan dosis kafein yang dapat berakibat fatal bagi manusia adalah sekitar 10 gram kafein yang dikonsumsi per oral (melalui mulut). Dosisnya bervariasi tergantung berat badan (sekitar 150 miligram kafein per kilogram berat badan). Jika diukur dengan suguhan minuman kopi, dosis fatal tersebut setara dengan 50—200 cangkir kopi per hari (Rozanah, 2004).

Dekafeinasi Biji Kopi

    Untuk mengatasi berbagai masalah kesehatan karena efek yang ditimbulkan oleh kafein yang terdapat pada biji kopi maka salah satu penyelesaiannya adalan menggunakan proses dekafeinasi biji kopi. Dekafeinasi merupakan proses pengurangan kandungan kafein di dalam suatu bahan pertanian. Dekafein biji kopi biasanya dilakukan sebelum proses penyangraian dan kopi bubuk dapat dinyatakan terdekafeinasi jika telah memiliki kadar kafein antara 0,1-0,3%

Pada industri pangan, proses dekafeinasi dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut air, organik dan anorganik. Daya larut kafein dalam pelarut sintetik relatif tinggi namun dengan alasan harga, potensi polusi lingkungan dan pengaruh negatif terhadap kesehatan menyebabkan penggunaan pelarut sintetik harus diperhatikan. Proses dekafeinasi menggunakan pelarut organik seperti metilen klorida, 1,2-diklor etana, asam karboksilat, 5 hidroksi triptamida, mono-diester gliserol triasetat,di-tri klor etana, asam asetat, asam etilen, PE, n-heksan dan flouronasi-HC. Sedangkan proses dekafeinasi dengan pelarut anorganik dilakukan dengan menggunakan CO2 cair, gas NO2, gabungan CO2 cair dan air.

    Dekafeinasi biji kopi umumnya dilakukan dengan proses pengukusan (steaming) dan pelarutan (percolating) di dalam reaktor kolom tunggal dengan pelarut air pada suhu 100°C karena rata-rata hasil ekstraksi cukup tinggi, kafein yang diperoleh lebih murni dan penggunaan panas lebih rendah. Rasio berat biji kopi dan pelarut air di dalam reaktor adalah 1:2 selama 6 jam. Proses dekafeinasi dilakukan dalam dua tahap, tahap pertama adalah pengukusan biji kopi dalam kolom pada suhu 100oC selama beberapa menit. Tahap berikutnya adalah pelarutan kafein di dalam biji kopi yang telah mengembang dengan menyemprotkan pelarut air pada tumpukan biji kopi, dan sirkulasi pelarut dijaga secara kontinyu.

 

Perubahan selama Proses Dekafeinasi Biji Kopi

    Pengembangan volume biji terjadi akibat energi panas mampu memanaskan air mencapai titik didihnya sehingga molekul air bergerak cepat dalam bentuk uap air bebas menembus tumpukan dan memanaskan permukaan biji sehinggaa panas yang merambat ke dalam jaringan biji menyebabkan sel-selnya berekspansi karena tekanan uap air dan senyawa-senyawa gas volatil yang ada dalam sel. Selain itu, adanya korelasi positif dengan peningkatan kadar air dalam biji kopi. Ekspansi menyebabkan ukuran sel-sel bertambah besar dan sekaligus mengakibatkan meningkatnya porositas antar satu sel dengan sel lainnya. Pori-pori jaringan biji kopi menjadi terbuka dan dimanfaatkan oleh air pelarut masuk kedalamnya. Molekul air masuk ke dalam biji kopi menggunakan cara difusi dan kemudian menerobos dinding sel di dalam jaringan biji menyebabkan molekul air terperangkap di dalam sel.

    Perubahan warna terjadi akibat beberapa senyawa organik dalam biji kopi yang labil terhadap panas mengalami aktivitas reaksi kimiawi atau terdegradasi menjadi senyawa lain. Secara visual permukaan biji kopi yang semula berwarna cerah (hijau-keputihan) berubah warna menjadi kecoklatan. Hal ini terjadi disebabkan oleh terjadinya reaksi mailard yang melibaatkan senyawa gugus karbonil (gula reduksi) dan bergugus amino (asam amino). Reaksi ini termasuk reaksi browning non enzimatik yang menghasilkan senyawa kompleks dengan berat molekul tinggi (Winarno, 2004).

    Penurunan kadar kafein akibat adanya proses pelarutan yang diawali dengan pemecahan senyawa kompleks kafein dan asam klorogenat akibat perlakuan panas. Senyawa kafein menjadi bebas dengan ukuran dan berat molekulnya menjadi kecil sehingga menjadi lebih mudah bergerak berdifusi melewati dinding sel dan selanjutnya larut dalam air.

     Proses pengukusan dan pelarutan biji kopi dengan air menyebabkan terlepasnya asam klorogenat dari kafein kemudian diikuti dengan dekomposisi asam klorogenat menjadi senyawa organik lain dan kemudian larut dalam air. Makin lama proses pelarutan dan pengukusan dan makin kecil biji kopi maka makin banyak asam klorogenat yang larut air. Kadar asam klorogenat yang semula 7,6% turun mencapai dibawah 1%.

 

Karakteristik Organoleptik Biji Kopi Hasil Dekafeinasi

    Proses dekafeinasi komersial umumnya menggunakan prinsip pelarutan yang konsekuensinya bahwa selain kafein. Pelarutan senyawa-senyawa non kafein (termasuk senyawa pembentuk cita rasa dan aroma) di dalam biji kopi tidak bisa dihindari.

    Cita rasa dan aroma seduhan kopi secara keseluruhan akan dipengaruhi oleh rasa asam. Secara umum, rasa asam akan timbul akibat proses donasi ion positif hidrogen (H+) yang dilepas oleh senyawa asam dalam seduhan kopi dan diterima sensori lidah. Nilai keasaman atau pH biji sangat dipengaruhi oleh kandungan senyawa asam asam volatil dan non volatil. Senyawa asam volatil seperti asam asetat, butirat, propionate dan valerat mempunyai titik didik renddah sehingga akan mudah menguap pada suhu dekafeinasi 1000C. senyawa asam non volatil terdiri dari asam klorogenat, oksalat, malat, sitrat dan tartrat akan terurai membentuk senyawa lain (Charley dan Weaver, 1998). Asam klorogenat akan terurai menjadi asam kuinat dan larut dalam air. Dengan demikian nilai pH biji kopi akan cenderung naik sedangkan nilai pH air cenderung turun selama dan sesudah proses dekafeinasi berlangsung.

    Rasa pahit yang berlebihan memang memberikan sensasi yang kurang baik pada kopi, sebaliknya jika sensasi rasa ini berkurang secara berlebihan cita rasa dan aroma kopi secara keseluruhan juga akan turun. Makin rendahnya nilai sensoris kepahitan berhubungan dengan makin berkurangnya kandungan kafein, asam klorogenat dan trigonelin dalam biji kopi. Cita rasa optimum dapat didapatkan dengan didapatkan dengan kandungan senyawa trigonelin dalam biji kopi lebih besar dari 1%. Sebelum proses dekafeinasi, kandungan trigonelin biji kopi robusta adalah 1,70%. Karena sifat trigonelin mudah larut dalam air, maka selama proses dekafeinasi kandungan senyawa tersebut turun hingga dibawah 1% bergantung pada ukuran biji.

    Pada suhu penyangraian 2000C menyebabkan senyawa trigonelin terurai menjadi senyawa alkil-piridin dan pirol. Senyawa piridin bersifat volatil dan diketahui mempunyai peran penting dalam pembentukan aroma roasty yang khas (Barbara, 2000). Berkurangnya senyawa trigonelin selama proses dekafeinasi karena terlarut dalam air telah mengurangi jumlah senyawa piridin dan pada akhirnya menurunkan cita rasa dan aroma kopi secara menyeluruh.

    Kadar kafein dan asam klorogenat memberikan kontribusi pada body seduhan kopi. Body merupakan indikasi kekentalan dari seduhan kopi sebagai karakter internal yang dapat dinilai dengan cara menggosokkan lidah ke langit-langit mulut sehingga didapat suatu kesan kental dari seduhan (Illy dan Viani, 1998). Hal ini berhubungan dengan kadar kafein kopi bubuk yang semakin turun akan mempengaruhi nilai body yang semakin rendah.

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Masukkan alamat surel Anda untuk berlangganan blog ini dan menerima pemberitahuan tulisan-tulisan baru melalui email.

Bergabunglah dengan 140 pengikut lainnya

Tulisan Terakhir

Mohon maaf jika artikel yang di sajikan berasal dari banyak sumber, sumber yang masih utuh saya tampilkan sumber aslinya, tapi seringkali saya lupa, mohon di maafkan. saya coba perbaiki terus kualitas dan kuantitas blog ini.
%d blogger menyukai ini: