## AGROMIX
Jurnal Ilmiah Fakultas Pertanian, Universitas Yudharta Pasuruan pISSN (Print): 2085-241X; eISSN (Online): 2599-3003 Website: https://jurnal.yudharta.ac.id/v2/index.php/agromix
Pengaruh  Lama  Fermentasi  terhadap  aktivitas  antioksidan  minuman  fermentasi kombucha lengkuas merah (Alpinia purpurata)
Effect of fermentation time on antioxidant activity of kombucha red galangal (Alpinia purpurata) fermented beverage
Martina Widhi Hapsari 1* , Windy Rizkiprilisa 1 , Agnes Prawistya Sari 2,
1 Program Studi Teknologi Pangan, Fakulta Sains dan Teknologi, Universitas Nasional Karangturi, Semarang, Jawa Tengah
2 Program Studi Farmasi, Fakultas Ilmu Kesehatan, Universitas Kusuma Husada, Surakarta, Jawa Tengah *Email korespondensi: martina.widhi@unkartur.ac.id

## ABSTRACT

## Article History
Received  : August 01, 2021 Accepted  : September 15, 2021 Published  : September 28, 2021

## Keyword
Antioxidant; fermentation time; kombucha; red galangal Fermentation  is  one  way  to  increase  bioactive  compounds  in  various  food  products.  Kombucha  is  a beverage  product  from  traditional  fermentation  which  involves  fermenting  sugar  dissolved  in  tea  with symbiotic culture of bacteria and yeast (SCOBY). Kombucha is usually made from a tea solution and not many use spices to make kombucha. In this study, red galangal kombucha will be made. The method used was Completely Randomized Design (CRD) with a variation of fermentation time (0, 2, 4, 6, 8 10) days. Parameters to be analyzed are pH, total phenol, and antioxidant activity. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui aktivitas antioksidan yang optimal dan pengaruh pH terhadap lama ferementasi pada kombucha  lengkuas merah.  The  results  obtained  are  that the  length  of fermentation  affects  pH, total phenolic and antioxidant activity of red galangal kombucha drink. The pH of the red galangal kombucha drink decreased along with the length of fermentation. The most optimal total phenolic and antioxidant activity obtained at 8 days of fermentation were 854.64±0.07 gGAE/ml and 89.75±0.06%, respectively. ABSTRAK Riwayat Artikel Dikirim : 01 Agustus, 2021 Disetujui  : 15 September, 2021
Dipublis  : 28 September, 2021

## Kata Kunci
Antioksidan; kombucha; lama fermentasi; lengkuas merah Fermentasi  merupakan  salah  satu  cara  untuk  meningkatkan  senyawa  bioaktif  pada  berbagai  produk pangan.  Kombucha  merupakan  minuman yang  dihasilkan  dari  fermentasi  tradisional  yang  melibatkan fermentasi  gula  yang  dilarutkan  teh  dengan  kultur  simbiosis  bakteri  dan  ragi  (SCOBY).  Kombucha biasanya  dibuat  dari  larutan  teh  dan  belum  banyak  yang  memanfaatkan  rempah  untuk  pembuatan kombucha. Pada penelitian ini akan dibuat kombucha lengkuas merah. Metode yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan variansi lama fermentasi (0, 2, 4, 6, 8 10) hari. Parameter yang akan  dianalisis  adalah  pH,  total  fenol,  dan  aktivitas  antioksidan.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah mengetahui  aktivitas  antioksidan  yang  optimal  dan  pengaruh  pH  terhadap  lama  ferementasi  pada kombucha lengkuas merah. Hasil yang diperoleh adalah lama fermentasi berpengaruh terhadap pH, total fenolik dan aktivitas antioksidan minuman kombucha lengkuas merah. pH minuman kombucha lengkuas merah  mengalami  penurunan  seiring  dengan  lama  fermentasi.  Total  fenolik  dan  aktivitas  antioksidan yang paling optimal diperoleh pada waktu lama fermentasi 8 hari sebesar 854,64±0,07 µgGAE/ml dan 89,75±0,06%.
Sitasi: Hapsari, M., Rizkiprilisa, W., & Sari, A. (2021). Pengaruh lama fermentasi terhadap aktivitas antioksidan minuman fermentasi kombucha lengkuas merah (Alpinia purpurata). Agromix, 12 (2), 146-149. https://doi.org/10.35891/agx.v12i2.2647

## PENDAHULUAN
Masyarakat  mulai  menyadari  pentingnya  mengonsumsi  pangan  yang  tidak  hanya  memberikan  efek mengenyangkan,  tetapi  memberikan  efek  yang  baik  bagi  kesehatan  tubuh.  Pola  konsumsi  pangan  yang  buruk  dan polusi menjadi salah satu timbulnya radikal bebas dalam tubuh ( Devasagayam , 2004; Elkhateeb & Alshammary, 2017). Radikal  bebas  ini  mampu  memicu  berbagai  penyakit  degeneratif.  Antioksidan  menjadi  salah  satu  senyawa  yang mampu menstabilkan dan menangkal radikal bebas (Savitri & suwita, 2017).
Lengkuas  merah  merupakan  salah  satu  rempah-rempah  yang  dapat  ditingkatkan  nilai  ekonomisnya  menjadi pangan fungsional. Hasil penelitian Raj dkk. (2012) melaporkan bahwa lengkuas merah mengandung senyawa alkaloid, flavonoid dan terpenoid. Lengkuas merah juga mengandung senyawa alpinia, galangal, kamferol, dan steroid (Kusriani & Zahra, 2015). Penelitian terdahulu juga menyebutkan bahwa lengkuas merah memiliki sifat antioksidan, antikanker,
antidiabetes dan antimikrobia (Chan & Wong, 2015). Adanya kandungan senyawa fenolik, flavonoid dan turunannya menjadikan lengkuas merah berpotensi menjadi antioksidan alami (Mayachiew & Devahastin, 2008); Tang, 2018).
Fermentasi  diyakini  dapat  meningkatkan  senyawa  bioaktif  pada  proses  pengolahan  pangan.  Fermentasi  pada kombucha teh dapat meningkatkan senyawa fenolik dan aktivitas antioksidan  (Martínez Leal dkk., 2018). Kombucha adalah  minuman  yang  dihasilkan  dari  fermentasi  tradisional  yang  melibatkan  fermentasi  gula  yang  dilarutkan  teh dengan kultur simbiosis bakteri dan ragi (SCOBY). Kombucha umumnya dibuat dari larutan teh dan belum banyak yang memanfaatkan  tanaman  rempah  (Nurhaliza,  2020).  Lengkuas  merah  yang  sudah  mengandung  senyawa  fenolik  dan memiliki  aktivitas  antioksidan  dapat  ditingkatkan  kembali  senyawa  fenoliknya  dengan  jalan  fermentasi  (John  & Deeseenthum,  2021).  Pebiningru  dkk.  (2018)  telah  melakukan  penelitian  membuat  kombucha  jahe  dan  terbukti mengalami peningkatan aktivitas antioksidan sebesar 84,70%. Penelitian kombucha dengan substrat gambir terbukti mengalami  peningkatan  pada  aktivitas  antioksidan  (Leliqia,  Susanti,  &  Chanjaya,  2014).  Oleh  karena  itu,  pada penelitian  ini  akan  dilakukan  fermentasi  kombucha  lengkuas  merah  dengan  lama  fermentasi  yang  berbeda  untuk mengetahui aktivitas antioksidan yang optimal dan pengaruh pH terhadap lama fermentasi.

## METODE

## Bahan
Bahan  utama  yang  dibutuhkan  dalam  pembuatan  kombucha  ini  adalah  lengkuas  merah,  starter  kombucha,  dan gula. Lengkuas merah yang digunakan berumur empat bulan dan didapatkan dari Pasar Tawangmangu, Karanganyar. Starter kombucha didapatkan dari Market place .

## Prosedur penelitian
Pembuatan minuman kombucha lengkuas merah dilakukan secara dua tahap yaitu pembuatan sari lengkuas merah dan pembuatan kombucha lengkuas merah. Pembuatan sari lengkuas merah dimulai dari pencucian lengkuas merah dari  kotorannya,  kemudian  ditimbang  sebanyak  200  gram.  Selanjutnya,  lengkuas  merah  diblender  dengan perbandingan  lengkuas  merah  :  air  sebanyak  1  :  2.  Hasil  pemblenderan  disaring  dengan  menggunakan  kain  saring sehingga didapatkan sari lengkuas merah.
Pembuatan  kombucha  lengkuas  merah  dengan  merebus  sari  lengkuas  merah  pada  suhu  85 o C  selama  12  menit. Setelah dingin sari lengkuas merah dimasukkan dalam toples kaca dan ditambahkan gula 10%. Dilakukan penambahan starter kombucha  dan  diinkubasi  pada  suhu  29-30 o C.  Penyimpanan  dilakukan  di  tempat  yang  minim  cahaya  dengan variasi lama fermentasi (0, 2, 4, 6, 8 dan 10) hari. Pada setiap sampel dilakukan analisis pH, antioksidan, total fenol dan total flavonoid.

## Rancangan percobaan
Penelitian  menggunakan  desain  penelitian  Rancangan  Acak  Lengkap (RAL)  menggunakan  6  taraf  perlakuan  lama fermentasi yaitu (0, 2, 4, 6, 8 dan 10) hari. Parameter yang akan diukur adalah pH, total fenolik, total flavonoid dan aktivitas  antioksidan.  Data  yang  diperoleh  dihitung  secara  statistik  dengan  metode  analisis  varian  pada  tingkat kepercayaan 95% dan dilanjutkan dengan analisis uji beda nyata menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengamatan kombucha lengkuas merah dengan variasi lama fermentasi (0, 2, 4, 6, 8 dan 10) hari terhadap pH, total fenolik, total flavonoid dan aktivitas antioksidan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil pengamatan kombucha lengkuas merah
Lama fermentasi (hari) Parameter pH Total fenolik (µgGAE/ml) Aktivitas Antioksidan (%) 0 4,53±0,07 759,36±0,06 80,52±0,87 2 4,40±0,16 780,69±0,03 83,67±0,55 4 4,32±0,11 805,73±0,16 85,27±1,04 6 3,83±0,26 824,79±0,16 87,21±0,06 8 3,56±0,05 854,64±0,07 89,75±0,06 10 3,20±0,31 734,62±1,15 79,46±0,34

## Analisis pH
Pada penelitian ini didapatkan rerata pH minuman kombucha lengkuas merah berkisar di nilai pH antara 3,20-4,53. Pada  Tabel  1  dapat  dilihat  bahwa  nilai  pH  semakin  menurun  seiring  dengan  lama  fermentasi  minuman  kombucha lengkuas  merah.  Penurunan  pH  terjadi  karena  adanya  pertumbuhan  dan  metabolisme  dari  starter  kombucha  yaitu yeast , bakteri asam asetat, bakteri asam laktat yang mengakibatkan peningkatan asam organik (Jayabalan dkk., 2014;
Neffe-Skocińska dkk. 2017). Pada kombucha lokal dengan substrat gambir, seiring dengan lama fermentasi juga terjadi penurunan pH yang berkisar dari 3,4-2,5 (Leliqia dkk., 2014).
Pada kondisi aerobik starter kombucha mampu mengubah gula teh dalam jangka waktu 7 hingga 10 hari sehingga minuman akan menjadi sedikit asam, menghasilkan 14 asam amino, vitamin dan beberapa enzim hidrolitik (Malbaša dkk., 2011). Nilai pH menjadi salah satu parameter lingkungan yang paling penting dalam mempengaruhi fermentasi kombucha, karena terbentuk beberapa asam seperti asetat dan glukonat. Keasaman minuman kombucha yang layak dikonsumsi berkisar pada range pH 2,5-4,6.

## Total fenolik dan aktivitas antioksidan
Pada  penelitian  ini,  analisis  total  fenolik  menggunakan  metode  folin-ciocalteu  dan  analisis  antioksidan menggunakan metode DPPH. Fermentasi berkaitan dengan pertumbuhan mikroba dan perubahan senyawa fitokimia yang  dapat  mempengaruhi  aktivitas  antioksidan  (Hur  dkk.,  2014).  Perubahan  pH  selama  fermentasi  dapat meningkatkan aktivitas antioksidan dengan mengubah kandungan dan struktur senyawa fenolik (Martínez Leal dkk., 2018).  Ada  keterkaitan  antara  kandungan  total  fenol  dengan  aktivitas  antioksidan.  Semakin  tinggi  kandungan  total fenol, semakin tinggi pula aktivitas antioksidannya.
Pada Tabel 1 menunjukkan bahwa lama fermentasi berpengaruh terhadap  total fenolik dan aktivitas antioksidan minuman  kombucha  lengkuas  merah. Pada  lama  fermentasi  hari  ke-0  sampai  ke-8  terjadi  peningkatan  total  fenolik dan  aktivitas  antioksidan  yang  signifikan.  Pada  fermentasi  hari  ke-10  terjadi  penurunan  total  fenolik  dan  aktivitas antioksidan. Total fenolik pada hari ke-0 sebesar 759,36±0,06 µgGAE/ml dan mengalami peningkatan sampai optimal pada  hari  ke-8  sebesar  854,64±0,07  µgGAE/ml,  lalu  mengalami  penurunan  pada  hari  ke-10  menjadi  734,62±1,15 µgGAE/ml.  Aktivitas  antioksidan  juga mengalami  peningkatan  selama  fermentasi  dengan meningkatnya  total  fenolik yang  dihasilkan.  Aktivitas  antioksidan  tertinggi  minuman  kombucha  lengkuas  merah  berada  pada  hari  ke-8  sebesar 89,75±0,06% dan mengalami penurunan pada hari ke-10 menjadi 79,46±0,34%.
Peningkatan total fenol pada kombucha lengkuas merah dikarenakan selama fermentasi, enzim yang dibebaskan oleh  bakteri  dan  khamir  akan  mendegradasi  senyawa  kompleks  pada  lengkuas  merah  seperti  alpinia,  galangin, kamferol menjadi senyawa yang sederhana. Menurut Coelho dkk., (2020) selama proses fermentasi, jumlah senyawa fenol meningkat akibat hidrolisis gula oleh yeast dan enzim bakteri asam laktat. Sedangkan, penurunan total fenolik dan aktivitas antioksidan di hari ke-10 dikarenakan suasana asam yang menyebabkan senyawa fenolik menjadi lebih stabil  dan  sulit  melepaskan  proton  yang  dapat  berikatan  dengan  DPPH,  sehingga  aktivitas  antioksidan  menurun (Villarreal dkk., 2018). Mengkonsumsi kombucha yang difermentasi terlalu lama juga dapat berbahaya bagi kesehatan karena  kandungan  asam  asetat  yang  tinggi  dapat  menyebabkan  asidosis.  Lama  fermentasi  kombucha  yang direkomendasikan untuk bisa dikonsumsi manusia tidak boleh lebih dari 10 hari (Nummer, 2013; Nurhaliza, 2020).
Menurut  Chakravorty  dkk.,  (2019)  kandungan  polifenol  dan  aktivitas  antioksidan  pada  kombucha  teh  meningkat pada  hari  ke-7  selama  fermentasi,  yang  disebabkan  oleh  adanya  metabolisme  mikroorganisme  dalam  kombucha selama  proses  fermentasi.  Aktivitas  antioksidan  kombucha  dari  berbagai  jenis  daun  teh  mengandung  fenol  dengan aktivitas  antioksidan  sebesar  88,24%-92,97%  selama  fermentasi  8  hari  dan  mengalami  penurunan  aktivitas antioksidan di hari ke-14 (Puspitasari dkk., 2017; Suhardini & Zubaidah, 2015). Aktivitas antioksidan pada kombucha jahe sebesar 84,70% pada lama fermentasi 12 hari (Pebiningrum dkk., 2018).

## KESIMPULAN
Lama  fermentasi  berpengaruh  terhadap  pH,  total  fenolik  dan  aktivitas  antioksidan  minuman  kombucha lengkuas  merah.  pH  minuman  kombucha  lengkuas  merah  mengalami  penurunan  seiring  dengan  lama  fermentasi. Total  fenolik  dan  aktivitas  antioksidan  yang  paling  optimal  diperoleh  pada  waktu  lama  fermentasi  8  hari  sebesar 854,64±0,07 µgGAE/ml dan 89,75±0,06%.

## DAFTAR PUSTAKA
Chakravorty, S., Bhattacharya, S., Bhattacharya, D., Sarkar, S., & Gachhui, R. (2019). Kombucha: a promising functional beverage  prepared  from  tea.  In Non-alcoholic  beverages (pp.  285-327).  Woodhead  Publishing. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815270-6.00010-4
Chan,  E.  W.  C.,  &  Wong,  S.  K.  (2015).  Phytochemistry  and  pharmacology  of  ornamental  gingers,  Hedychium coronarium  and  Alpinia  purpurata:  a  review. Journal  of  Integrative  Medicine , 13 (6),  368–379. https://doi.org/10.1016/S2095-4964(15)60208-4
Coelho, R. M. D., Almeida, A., do Amaral, R. Q. G., da Mota, R. N., & de Sousa, P. H. M. (2020).  Kombucha: review.
International Journal of Gastronomy and Food Science , 100272, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2020.100272 Devasagayam,  T. P.  A.,  Tilak,  J.  C.,  Boloor,  K.  K.,  Sane,  K.  S.,  Ghaskadbi,  S.  S., & Lele,  R. D.  (2004).  Free  radicals  and antioxidants in human health: current status and future prospects. Japi , 52 (794804), 4.
Elkhateeb,  Y.  A.  M.,  &  Alshammary,  M.  R.  (2017).  Effects  of  Fast  Foods  in  Relation  to  Free  Radicals  and
Antioxidants. American Journal of Laboratory Medicine , 2 (6), 156-162.
Hur, S. J., Lee, S. Y., Kim, Y.-C., Choi, I., & Kim, G.-B. (2014). Effect of fermentation on the antioxidant activity in plant- based foods. Food Chemistry , 160 , 346–356. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.03.112 Jayabalan,  R.,  Malbaša,  R.  V,  Lončar,  E.  S.,  Vitas,  J.  S.,  &  Sathishkumar,  M.  (2014).  A  review  on  kombucha  tea— microbiology,  composition,  fermentation,  beneficial  effects,  toxicity,  and  tea  fungus. Comprehensive  Reviews  in Food Science and Food Safety , 13 (4), 538–550. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12073 John,  S.  M.,  &  Deeseenthum,  S.  (2021). Characteristics  and  Chemical  Compositions  of  Rice  Milk  Kefir  and  Process Optimization to Obtain High Antioxidant Kefir [Doctoral dissertation]. Mahasarakham University. Kusriani,  R.  H.,  &  Zahra,  S.  A.  (2015).  Skrining  fitokimia  dan  penetapan  kadar  senyawa fenolik  total  ekstrak  rimpang lengkuas  merah  dan  rimpang  lengkuas  putih  (Alpinia  galanga  L.). Prosiding  SNaPP:  Kesehatan  (Kedokteran, Kebidanan, Keperawatan, Farmasi, Psikologi) , 1 (1), 295–302.
Leliqia,  N.  P.  E.,  Susanti,  N.  M.  P.,  &  Chanjaya,  C.  (2014).  Pengaruh  lama  fermentasi  terhadap  aktivitas  antioksidan minuman kombucha lokal di Bali dengan substrat produk gambir. J. Farm. Udayana , 3 , 116–119.
Malbaša, R. V, Lončar, E. S., Vitas, J. S., & Čanadanović-Brunet, J. M. (2011). Influence of starter cultures on the antioxidant activity of kombucha beverage. Food Chemistry , 127 (4), 1727–1731. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.02.048 Martínez  Leal,  J.,  Valenzuela  Suárez,  L.,  Jayabalan,  R.,  Huerta  Oros,  J.,  &  Escalante-Aburto,  A.  (2018).  A  review  on health  benefits  of  kombucha  nutritional  compounds  and  metabolites. CyTA-Journal  of  Food , 16 (1),  390–399. https://doi.org/https://doi.org/10.1080/19476337.2017.1410499 Mayachiew,  P.,  &  Devahastin,  S.  (2008).  Antimicrobial  and  antioxidant  activities  of  Indian  gooseberry  and  galangal extracts. LWT-Food Science and Technology , 41 (7), 1153-1159.
Neffe-Skocińska, K., Sionek, B., Ścibisz, I., & Kołożyn-Krajewska, D. (2017). Acid contents and the effect of fermentation condition of Kombucha tea beverages on physicochemical, microbiological and sensory properties. CyTA-Journal of Food , 15 (4), 601–607. https://doi.org/10.1080/19476337.2017.1321588 Nummer, B. A. (2013). Special report: Kombucha brewing under the food and drug administration model food code: risk analysis and processing guidance. Journal of Environmental Health , 76 (4), 8–11. Nurhaliza, T. (2020). Pembuatan teh kombucha dari daun pegagan  (Centella asiatica) VARIASI waktu fermentasi dan konsentrasi larutan teh kombucha [Doctoral dissertation]. Politeknik Negeri Sriwijaya.
Pebiningrum, A., Kusnadi, J., & Rif’ah, H. I. (2018). Pengaruh varietas jahe (Zingiber officinale) dan penambahan madu terhadap aktivitas antioksidan minuman fermentasi kombucha jahe. Journal of Food and Life Sciences , 1 (2), 33-42. http://dx.doi.org/10.21776/ub.jfls.2017.001.02.01 Puspitasari,  Y.,  Palupi,  R.,  &  Nurikasari,  M.  (2017).  Analisis  kandungan  vitamin  C  teh  kombucha  berdasarkan  lama fermentasi  sebagai  alternatif  minuman  untuk  antioksidan. Global  Health  Science  (GHS) , 2 (3),  245-253. http://dx.doi.org/10.33846/ghs.v2i3.137
Raj, C. A., Ragavendran, P., Sophia, D., Rathi, M. A., & Gopalakrishnan, V. K. (2012). Evaluation of in vitro antioxidant and  anticancer  activity  of  Alpinia  purpurata. Chinese  Journal  of  Natural  Medicines , 10 (4),  263–268. https://doi.org/10.1016/S1875-5364(12)60053-3
Savitri, L. P. A. D., & Suwita, I. K. (2017). Pengaruh substitusi jus kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhyzus) dan penambahan  bekatul  terhadap  aktivitas  antioksidan,  kadar  serat,  dan  mutu  organoleptik  mie  basah  sehat. Agromix, 8 (1), 1-12. https://doi.org/10.35891/agx.v8i1.559
Suhardini,  P.  N.,  &  Zubaidah,  E.  (2015).  Studi  aktivitas  antioksidan  kombucha  dari  berbagai  jenis  daun  selama fermentasi [in press januari 2016]. Jurnal Pangan dan Agroindustri , 4 (1), 221-229.
Tang,  X.,  Xu,  C.,  Yagiz,  Y.,  Simonne,  A.,  &  Marshall,  M.  R.  (2018).  Phytochemical  profiles,  and  antimicrobial  and antioxidant activities of greater galangal [Alpinia galanga (Linn.) Swartz.] flowers. Food chemistry , 255 , 300-308. Villarreal‐Soto,  S.  A.,  Beaufort,  S.,  Bouajila,  J.,  Souchard,  J.,  &  Taillandier,  P.  (2018).  Understanding  kombucha  tea fermentation: a review. Journal of Food Science , 83 (3), 580–588. https://doi.org/10.1111/1750-3841.14068