PENGEMBANGAN BIOSENSOR POLIFENOL BERBASIS POLIFENOL OKSIDASE (PPO) DAN 3-METIL-2- BENZOTHIOZOLINONHIDRAZON (MBTH) UNTUK DETEKSI POLIFENOL PADA PRODUK MINUMAN KOPI

Abstract

Kopi tidak hanya menjadi minuman favorit tapi juga sebagai komoditas ekspor ekonomi utama di dunia setelah minyak bumi. Indonesia salah satunya, merupakan negara penghasil kopi keempat di dunia setelah Brazil, Kolombia, dan Vietnam. Selain sebagai minuman sehari-hari yang memiliki banyak manfaat, kopi dapat menjadi sumber senyawa fenolik (polifenol). Berdasarkan studi epidemiologi, mengkonsumsi sedikitnya tiga cangkir kopi per hari dapat menurunkan resiko penyakit diabetes tipe, parkinson, dan hipertensi khususnya pada wanita. Polifenol pada kopi hampir seluruhnya merupakan asam klorogenat dan efek biologis yang ditimbulkan dari meminum kopi bergantung pada metabolisme dan katabolisme asam klorogenat. Meskipun tidak memiliki nilai gizi tinggi, polifenol memiliki peran penting terhadap kesehatan karena aktivitas antioksidan yang dimiliki. Penetapan aktivitas antioksidan dari polifenol dapat dilakukan dengan berbagai metode yang didasarkan pada kemampuan polifenol untuk mengurangi aktivitas radikal bebas. Dua metode yang paling sering digunakan adalah dengan radikal 1,1-diphenyl-2-pycrylhydrazyl (DPPH·) dan penentuan fenol total (Total Phenolic Content) menggunakan spektrofotometri UV-Vis. Namun, beberapa metode tersebut membutuhkan preparasi yang rumit dan peralatan yang sangat mahal sehingga diperlukan metode lain yang lebih sederhana, murah, dan memiliki sensitivitas tinggi terhadap polifenol seperti penggunaan biosensor. Tujuan penelitian ini adalah pengembangan metode biosensor polifenol untuk mendeteksi polifenol pada sampel kopi. Tahapan penelitian yang dilakukan adalah fabrikasi biosensor polifenol, karekterisasi biosensor polifenol, dan pembandingan metode biosensor dengan metode spektrofotometri UV-Vis. Kondisi analisis yang dioptimasi meliputi optimasi konsentrasi reagen MBTH, optimasi volume reagen, dan optimasi perbandingan volume reagen. Tahapan karakterisasi biosensor meliputi penetapan waktu respon, uji linieritas, penentuan sensitivitas, uji selektivitas, penentuan batas deteksi dan batas kuantitasi, uji presisi, uji akurasi, dan penentuan waktu pakai biosensor. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biosensor polifenol menunjukkan perubahan warna dari berwarna putih menjadi merah. Kondisi optimum untuk analisis ini antara lain konsentrasi reagen MBTH sebesar 12 mg/mL. Volume reagen (enzim PPO 500 unit/mL dan MBTH) total sebesar 14 μL dengan perbandingan 1:1. Karakterisasi biosensor polifenol mengasilkan waktu respon pada 13-17 menit, uji linieritas memberikan hasil analisis yang linier dengan koefisien korelasi (r) = 0,9961, nilai Vx0 = 4,648 %, dan nilai sensitivitas sebesar 0,1119; biosensor polifenol peka dengan batas deteksi = 20,217 μg dan batas kuantitasi = 67,391 μg; selektif karena dengan adanya bahan pengganggu (gula dan susu) tidak memberikan pengaruh yang bermakna terhadap ketersediaan asam klorogenat pada kopi; presis dengan nilai RSD pada kopi arabika dan robusta berturut-turut adalah sebesar 1,246 % dan 2,663 % dengan konsentrasi asam klorogenat pada kopi arabika dan robusta masing-masing secara berurutan sebesar 144,652 ppm CAE dan 99,103 ppm CAE; akurat dengan nilai rata-rata perolehan kembali untuk kopi arabika dan robusta berturut-turut sebesar 101,406 % dan 101,154 %; dan stabil pada penyimpanan dengan suhu freezer (-20) – 0 ºC) selama 10 hari. Hasil konsentrasi asam klorogenat yang didapat dari metode biosensor terkarakterisasi kemudian dibandingkan dengan metode Spektrofotometri UV-Vis dan menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan yang bermakna antara konsentrasi asam klorogenat yang diperoleh dari metode biosensor polifenol dan metode Spektrofotometri UV-Vis.