Profil Sidik Jari FTIR-ATR Fraksi Ekstrak Kopi Sangrai Bubuk Robusta dan Arabika serta Korelasinya terhadap Aktivitas Antioksidan

Abstract

Kopi memiliki efek positif bagi kesehatan salah satunya karena kandungan senyawa antioksidan yang tinggi. Dalam satu cangkir porsi sajian standar, kopi memiliki potensi antioksidan relatif lebih tinggi dibandingkan dengan kakao, teh hitam, dan teh hijau. Potensi aktivitas antioksidan kopi sangat dipengaruhi oleh profil kandungan dan komposisi senyawa bioaktif yang terkandung didalamnya. Kandungan senyawa aktif dalam kopi dipengaruhi oleh varietas, kondisi geografis, pemrosesan buah ceri kopi, usia biji kopi, kondisi penyangraian, hingga metode penyeduhan yang digunakan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis profil sidik jari komponen bioaktif fraksi ekstrak metanolik kopi pada beberapa tingkat kepolaran berbeda, dan menganalisis pengaruh perbedaan profil sidik jari komponen bioaktif kopi fraksi kopi terhadap aktivitas antioksidan yang dihasilkan, serta mengarakterisasi gugus fungsi senyawa relevan yang berkorelasi positif pada aktivitas antioksidan kopi. Varietas kopi yang digunakan pada penelitian ini adalah robusta dan arabika yang merupakan varietas kopi yang paling banyak dikembangkan secara komersial hingga saat ini. Preparasi sampel dimulai dari tahap penyangraian biji kopi beras (green beans) dengan tingkat sangrai light. Tingkat sangrai light dipilih karena faktor penting yang memengaruhi kandungan senyawa seperti kadar air, aktivitas air (Aw), dan reaksi pencoklatan biji kopi tidak lagi mengalami perubahan signifikan pada tingkat penyangraian lebih lanjut. Preparasi sampel penelitian dilakukan dengan cara ekstraksi dan fraksinasi bertingkat cair-cair pada sampel kopi sangrai yang telah dibubukkan dan dihomogenkan. Tahap ekstraksi dilakukan dengan metode sonikasi menggunakan metanol 80% hingga dihasilkan ekstrak metanolik, kemudian dilanjutkan dengan fraksinasi bertingkat cair-cair menggunakan pelarut n-heksana, kloroform, etil asetat, dan air. Pendekatan kemometrik berbasis FTIR-Attenuated Total Reflectance (ATR) digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi senyawa sebagai profil sidik jari fraksi kopi dan aktivitas antioksidannya diukur dengan metode ABTS dan CUPRAC karena memiliki potensi yang baik dalam menganalisis senyawa antioksidan yang bersifat hidrofilik dan lipofilik. Hasil pengukuran aktivitas antioksidan yang diperoleh berbeda signifikan untuk masingmasing pelarut fraksinasi, aktivitas antioksidan tertinggi terdapat pada fraksi etil asetat dengan rata-rata nilai % inhibisi (metode ABTS) dan mmol trolox/gr fraksi (metode CUPRAC) berturut-turut 94,80% dan 5,57 mmol trolox/gr fraksi untuk sampel kopi arabika serta 93,60% dan 5,85 mmol trolox/gr fraksi untuk sampel kopi robusta. Korelasi antara profil sidik jari FTIR-ATR fraksi kopi dengan aktivitas antioksidan yang dihasilkan dianalisis dengan metode analisis data multivariat PCA dan OPLS. Hasil pemodelan PCA yang diklasifikasikan berdasarkan varietas kopi hanya menghasilkan adanya pengelompokkan yang baik pada fraksi n-heksana dari kopi robusta dan arabika. Hal ini menunjukkan bahwa profil kandungan senyawa yang terkandung dalam kopi robusta dan arabika cenderung sama, hanya ada perbedaan pada profil fraksi nonpolar atau fraksi lipidnya. Kemudian hasil analisis model PCA yang diklasifikasikan berdasarkan jenis pelarut fraksinasi menghasilkan pengelompokkan yang baik dan dapat menjelaskan klasifikasi fraksi berdasarkan pelarut yang digunakan. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat pengaruh perbedaan polaritas pelarut terhadap profil sidik jari fraksi dan aktivitas antioksidan yang dihasilkan. Pemodelan OPLS digunakan untuk mengorelasikan sidik jari infra merah fraksi kopi dengan aktivitas antioksidannya. Hasil plot Yrelated profile dan validasi nilai VIP dari model OPLS tersebut menunjukkan bahwa gugus fungsi relevan yang berkorelasi positif terhadap aktivitas antioksidan adalah gugus fungsi fenol, karbonil, sikloheksana, aromatik, amida, fenil, amino, dan alkena. Informasi ini dapat digunakan sebagai acuan awal untuk memperoleh ekstrak kopi kaya antioksidan dan diketahui gugus fungsi penciri untuk proses quality control kandungan antioksidan kopi, mengingat instrumen FTIR-ATR merupakan instrumen analitik dengan metode penyiapan sampel yang sederhana, tidak merusak sampel, cepat, ekonomis dan beresolusi tinggi.