THE EFFECT OF TEMPERATURE AND ROCK SUGAR PERCENTAGE ON POLYPHENOL CONTENT IN PROCESSED RED GINGER (ZINGIBER OFFICINALE VAR. RUBRUM) PRODUCTS
Authors: Fadzrin Al Ghifary Marendra , Sari Dessy Agustina , Fahriani Vera Pangni 
Published: October 2024

The aim of this study was to determine the effect of evaporation-crystallization operating conditions on the polyphenolic content of red ginger extract (Zingiber officinale var. Rubrum), a medicinal plant known for its multiple health benefits in traditional Asian medicine. Polyphenolic compounds found in red ginger, such as gingerol and shogaol, are potent antioxidants with a variety of therapeutic effects, including antiviral, anticancer, and anti-inflammatory properties. The extraction and crystallization processes are essential to maximizing the bioavailability of these compounds. This study investigated the variation of crystalliser (rock sugar) content and temperature during both processes on the polyphenol content of the samples. In this study, the evaporation-crystallization method was applied to red ginger raw materials to determine the optimal conditions for maintaining polyphenol content. The results showed that red ginger extract before treatment (sample P) had the highest polyphenol content, recorded at about 3150 mg gallic acid/g. Sample SB treated at 80°C with 100% sugar content had a significant polyphenol content of about 2300 mg gallic acid/g. In contrast, increasing the treatment temperature by 10°C (SD sample) resulted in the lowest content measured, indicating a temperature-sensitive condition in the maintenance of polyphenols during the process. Further analysis showed that sugar content had a significant effect on polyphenol stability. This finding contradicts previous studies suggesting that sugar can cause polyphenol degradation. This study suggested that the presence of crystallizing agents may affect the Folin-Ciocalteu reagent used for polyphenol content analysis, leading to higher readings. In addition, this study investigated the polyphenol content in liquid-phase samples (after brewing and dissolution in hot water). The results showed a decrease compared to the solid-phase samples. The decrease in polyphenol content during steeping is consistent with the idea that hot water immersion can dissolve and thus reduce phenolic content. This study highlights the importance of extraction-crystallization parameters on the quality of red ginger extracts and suggests that control of temperature and sugar concentration can significantly improve polyphenol stability, thereby optimizing the therapeutic potential of red ginger products. Comparisons with commercial products highlight the superior polyphenol content of the study samples, supporting tailored extraction methods to maximize health benefits.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kondisi operasi evaporasi-kristalisasi terhadap kandungan polifenol pada ekstrak jahe merah (Zingiber officinale var. Rubrum), sebuah tanaman obat yang terkenal dalam pengobatan tradisional Asia karena beragam manfaat kesehatannya. Senyawa polifenolik yang terdapat dalam jahe merah, seperti gingerol dan shogaol, adalah antioksidan kuat yang menawarkan berbagai efek terapeutik, termasuk antiviral, antikanker, dan antiinflamasi. Proses ekstraksi dan kristalisasi sangat penting untuk memaksimalkan bioavailabilitas senyawa ini. Penelitian ini mengkaji tentang variasi persentase agen kristalisasi (gula batu) dan suhu selama kedua proses tersebut terhadap kandungan polifenol sampel. Penelitian ini menggunakan metode evaporasi-kristalisasi pada bahan baku jahe merah untuk menentukan kondisi optimal dalam mempertahakan kadar polifenolnya. Hasil menunjukkan bahwa ekstrak jahe merah sebelum perlakuan (sampel P) memiliki kandungan polifenol tertinggi, tercatat sekitar 3150 mg asam galat/g. Sampel SB yang diperlakukan dengan kandungan gula 100% pada 80°C memiliki kandungan polifenol signifikan sekitar 2300 mg asam galat/g. Sebaliknya, peningkatan suhu perlakuan sebesar 10°C (sampel SD) menghasilkan kandungan terendah yang diukur, menunjukkan kondisi yang sensitif terhadap suhu dalam menjaga polifenol selama proses berlangsung. Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa kandungan gula berdampak signifikan terhadap stabilitas polifenol. Sebuah temuan yang bertentangan dengan studi sebelumnya yang menyarankan gula dapat menyebabkan degradasi polifenol. Penelitian ini mengemukakan bahwa keberadaan agen kristalisasi dapat mempengaruhi reagen Folin-Ciocalteu yang digunakan untuk analisis kandungan polifenol, menyebabkan nilai yang diukur lebih tinggi. Selain itu, penelitian ini mengeksplorasi kandungan polifenol dalam sampel fase cair (pasca penyeduhan – pelarutan ke dalam air panas). Hasilnya menunjukkan penurunan dibandingkan dengan sampel fase padat. Penurunan tingkat polifenol selama penyeduhan sesuai dengan gagasan bahwa perendaman air panas dapat melarutkan dan dengan demikian mengurangi kandungan fenolik. Penelitian ini menekankan pentingnya parameter ekstraksi-kristalisasi terhadap kualitas ekstrak jahe merah dan menyarankan bahwa kontrol suhu dan konsentrasi gula dapat meningkatkan stabilitas polifenol secara signifikan, sehingga mengoptimalkan potensi terapeutik produk jahe merah. Perbandingan dengan produk komersial menonjolkan kandungan polifenol yang superior dari sampel penelitian, mendukung metode ekstraksi yang disesuaikan untuk memaksimalkan manfaat kesehatan.