Optimasi Maserasi Vanili (Vanilla tahitensis JW Moore) Kering Menggunakan Response Surface Methodology (RSM)

Abstract

Vanilla atau yang dikenal sebagai vanili merupakan tanaman dengan buah yang memiliki aroma khas yang kerap dijadikan bahan baku dalam industri farmasi, perisa, makanan pencuci mulut, maupun parfum. Vanilla tahitensis JW Moore yang memiliki karakteristik buah-buahan (fruity) dengan aroma bunga (floral) kuat semakin populer dan berpotensi menggantikan Vanilla planifolia Andrews yang umum digunakan. Indonesia adalah negara eksportir buah vanili, namun perdagangannya sering terhambat oleh masalah cemaran mikroorganisme. Pengolahan vanili menjadi ekstrak merupakan upaya untuk mengendalikan risiko cemaran sekaligus meningkatkan nilai jual vanili. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh metode maserasi optimal Vanilla tahitensis JW Moore sehingga didapatkan ekstrak vanili yang memiliki daya terima yang baik. Penelitian ini terdiri dari tiga tahap. Pertama adalah tahap penelitian pendahuluan untuk menentukan komposisi pelarut (etanol:air) dan waktu maserasi untuk mengekstraksi vanilin pada buah vanili kering. Tahap kedua adalah optimasi proses maserasi dengan menggunakan Response Surface Methodology (RSM) untuk mendapatkan kondisi optimum, dengan parameter efektivitas ekstraksi, kadar etanol, analisis sensori (hedonik) terhadap aroma, derajat kecerahan, dan total padatan terlarut. Tahap ketiga adalah verifikasi kondisi optimum hasil prediksi dari RSM. Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan nilai efektivitas ekstraksi tertinggi sebesar 80,09% dengan potensi tren data yang masih terus naik. Namun, batas bawah dan batas atas untuk optimasi proses maserasi yang dipilih adalah konsentrasi etanol 60–80% dan waktu maserasi 21–28 hari, dengan mempertimbangkan hasil penelitian pendahuluan yang menunjukkankan bahwa semakin tinggi konsentrasi alkohol dan semakin lama waktu maserasi akan menghasilkan karakteristik warna dan aroma ekstrak vanili yang kurang disukai. Pada tahap kedua, diperoleh prediksi kondisi optimum berdasarkan pada nilai keinginan (desirability) tertinggi (0,786), yaitu pada konsentrasi etanol 60% dan maserasi selama 28 hari. Pada tahap akhir, kondisi optimum tersebut telah diverifikasi dengan nilai efektivitas ektraksi sebesar 79,13%; kadar etanol 58,60%; tingkat kesukaan 4,36 (suka–sangat suka); derajat kecerahan 4,66 (berwarna coklat kehitaman); total padatan terlarut 20,28, yang kesemuanya berada pada kisaran interval prediksi 95%. Pada kondisi optimum ini, ekstrak vanili yang dihasilkan juga memenuhi persyaratan yang ditetapkan USFood Drug Administration (US-FDA) di mana kadar etanol pada produk akhir minimal 35% v/v. Ekstrak vanili yang memiliki daya terima yang baik adalah ekstrak vanili beraroma dominan khas vanilin dengan warna coklat kehitaman.

Vanilla is a plant whose fruit has a distinctive aroma, often used as a raw material in the pharmaceutical, flavoring, dessert, and perfume industries. Vanilla tahitensis JW Moore, known for its fruity characteristics and strong floral aroma, is becoming increasingly popular and has the potential to replace the commonly used Vanilla planifolia Andrews. Indonesia exports vanilla fruit, but its trade is often hampered by microorganism contamination. Processing vanilla into extract form is an effort to control the risk of contamination while increasing the selling value of vanilla. This research aims to obtain an optimal maceration method for Vanilla tahitensis JW Moore to produce a vanilla extract with good acceptability. This study consists of three stages. The first stage is preliminary research to determine the solvent composition (ethanol: water) and maceration time required to extract vanillin from dried vanilla beans. The second stage is the optimization of the maceration process using Response Surface Methodology (RSM) to identify optimum conditions, with parameters including extraction effectiveness, ethanol content, sensory analysis (hedonic) of aroma, lightness level, and total dissolved solids. The third stage is the verification of the optimum conditions predicted by RSM. The results of the preliminary study showed the highest extraction effectiveness value of 80.09%, with a data trend indicating potential for further increase. However, considering the results of the preliminary study, the lower and upper limits for the optimization of the maceration process were set at an ethanol concentration of 60–80% and a maceration time of 21–28 days. This was due to findings that higher alcohol concentration and longer maceration time produced less desirable color and aroma characteristics in the vanilla extract. In the second stage, the prediction of optimum conditions, based on the highest desirability value (0.786), was at an ethanol concentration of 60% and maceration for 28 days. In the final stage, the optimum conditions were verified with an extraction effectiveness value of 79.13%, ethanol content of 58.60%, preference level of 4.36 (like–very much), lightness level of 4.66 (blackish brown), and total dissolved solids of 20.28, all within the range of the 95% prediction interval. Under these optimum conditions, the resulting vanilla extract also meets the requirements set by the US Food and Drug Administration (US-FDA), where the ethanol content in the final product is at least 35% v/v. The vanilla extract with good acceptability is characterized by a dominant vanillin aroma and a blackish-brown color.