Rekayasa Proses Ekstraksi dan Nanoenkapsulasi Ekstrak Flavour Buah Kawista (Feronia limonia)

Abstract

Tanaman Kawista merupakan tanaman potensial dan memiliki flavour yang khas untuk dikembangkan dalam industri flavour buah. Flavour alami disukai konsumen seiring dengan kesadaran kembali ke alam yang terus meningkat. Tujuan penelitian adalah merancang teknologi proses ekstraksi dan nanoenkapsulasi ekstrak flavour buah kawista. Ekstraksi untuk mendapatkan flavour kawista dengan teknik maserasi dan ekstraksi cair-cair. Maserasi menggunakan tiga pelarut yaitu diklorometan, gliserin dan alkohol. Nanoenkapsulasi ekstrak flavour Kawista dengan teknik homogenisasi dan pengeringan vacuum menggunakan rancangan Response Surface Methodology (RSM). Hasil ekstraksi maserasi dengan kategori nilai sensori terbaik adalah ekstrak alkohol (ALC) 70% dengan pengadukan 18 jam (perbandingan bahan dan pelarut 1 : 4). Ekstrak ALC diekstraksi kembali menggunakan pelarut diklorometan untuk meningkatkan kemurnian flavour. Ekstraksi cair-cair selama 12 jam dengan pengadukan pada ekstrak alkohol-diklorometan (ALC-DCM) diperoleh rendemen ekstrak kasar 14,95 % ± 1,34. Ekstraks ALC-DCM memiliki 91 senyawa kimia volatile (hasil analisis GC-MS) dan 30 senyawa non volatile (hasil analisis LC-MS/MS). Ekstrak ALC- DCM memiliki senyawa ester lebih banyak 66,67% dibandingkan ekstrak diklorometan sebagai standar flavour dari 35,29 % menjadi 58,82 %. Ekstrak ALC-DCM memiliki aroma spesifik yaitu apple-like dan vinegar berdasarkan analisis sensori metode Quantitative Descriptive Analysis. Ekstrak flavour kawista memiliki potensi yang baik sebagai bahan agroindustri. Rancangan RSM pada nanoenkapsulasi tiga faktor menghasilkan respon yang signifikan dan kesesuaian model dengan hasil verifikasi laboratorium. Perbandingan model dengan hasil verifikasi laboratorium ukuran partikel adalah 157,23 nm dibanding 162,5 nm dan retensi flavour berdasarkan volatile reduction substance (VRS) 15,41 µg ek/g dibanding 14,16 µg ek/g. Nanokapsul lebih baik dalam mengikat komponen volatile dibandingkan dengan mikrokapsul dengan VRS 14,16 µg ek/g dibanding 5,53 µg ek/g. Nanokapsul memiliki kestabilan cukup baik selama penyimpanan tiga bulan yaitu 14,16 µg ek/g dibanding 9,53 µg ek/g. Senyawa volatile nanokapsul memiliki kemiripan dengan essence kawista (hasil analisis GC-MS) yaitu kelompok senyawa acetal dan ester, sehingga nanokapsul ekstrak flavour kawista dapat digunakan sebagai flavour alami.

Apple-wood plant is a potential plant and has a distinctive flavor in the fruit flavor industry. Consumers favor natural flavors along with the increasing awareness of returning to nature. The research objective was to design the extraction process technology and nanoencapsulation of Apple-wood fruit flavor extract. Extraction to get Apple-wood flavor by maceration and liquid-liquid extraction techniques. Maceration using three solvents, namely dichloromethane, glycerin, and alcohol. Nanoencapsulation of Apple-wood flavor extract with homogenization and vacuum drying techniques using Response Surface Methodology (RSM) design. The result of maceration extraction with the best sensory value category was 70% alcohol extract (ALC) with 18 hours of stirring (comparison of ingredients and solvents 1 : 4). The ALC extract was re-extracted using dichloromethane solvent to increase the purity of the flavour. Liquid-liquid extraction for 12 hours with stirring on alcohol-dichloromethane extract (ALC-DCM) obtained crude extract yield of 14.95% ± 1.34. ALC-DCM extract contains 91 volatile chemical compounds (GC-MS analysis) and 30 non-volatile compounds (LC-MS/MS analysis). ALC-DCM extract has 66.67% more ester compounds than dichloromethane extract as the standard flavor from 35.29% to 58.82%. The ALC-DCM extract has a specific aroma, namely apple-like and vinegar-based sensory analysis using the Quantitative Descriptive Analysis method. Apple-wood flavor extract has good potential as an agroindustry ingredient. The RSM design on three-factor nanoencapsulation resulted in a significant response and conformity of the model with the results of laboratory verification. Comparison of the model with the results of laboratory verification, particle size is 157.23 nm compared to 162.5 nm, and flavor retention based on volatile reduction substance (VRS) is 15.41 µg ek/g compared to 14.16 µg ek/g. Nanocapsules were better at volatile binding components than microcapsules with a VRS of 14.16 µg ek/g compared to 5.53 µg ek/g. Nanocapsules have good stability during three months of storage, namely 14.16 µg ek/g and 9.53 µg ek/g. The volatile nanocapsule compounds have similarities with Apple-wood essence (GC-MS analysis), namely groups of acetal and ester compounds. The Apple-wood flavor extract nanocapsules can be used as natural flavors.