EKSTRAKSI FLUIDA SUPERKRITIS SEBAGAI STRATEGI MITIGASI POTENSI
PENGURANGAN TINGKAT AKRILAMIDA DALAM KOPIABSTRAKPenghilangan
akrilamida dari kopi melalui ekstraksi CO2 superkritis.
Dua langkah yang dilakukan: (1) Perlakuan pra-roasting
(penyangraian) dan (2) Proses ekstraksi superkritis. Tujuan utama
dari perlakuan pertama ini adalah untuk menyelidiki kelayakan
proses lebih dari dampak perlakuan pada sifat organoleptik kopi.
Efisiensi penghilangan akrilamida diperiksa dengan kandungan
akrilamida dalam biji kopi sebelum dan sesudah perlakuan
superkritis. Peran suhu, tekanan, waktu ekstraksi dan penambahan
etanol menjadi factor yang akan diteliti. Perlakuan superkritis
tidak mempengaruhi kandungan kafein dari kopi dan efisiensi
ekstraksi maksimum 79% untuk akrilamida. Sementara variasi tekanan
tidak signifikan mempengaruhi hasil, Suhu mempengaruhi proses
ekstraksi pada tingkat tertinggi. Penambahan etanol menghasilkan
peningkatan yang signifikan dalam kinerja ekstraksi karena
perubahan polaritas dari campuran pelarut superkritis. Kondisi
kerja terbaik dalam kisaran eksperimental di sini diteliti adalah
100C, 200 bar dan 9,5% b / b etanol.
PENDAHULUAN Akrilamida adalah senyawa kimia yang telah
ditetapkan sebagai senyawa berpotensi karsinogenik pada manusia
oleh Badan Internasional Penelitian Kanker sejak tahun 1994
(Parzefall, 2008). Dalam beberapa tahun terakhir, banyak perhatian
muncul akan kehadirannya dalam bahan makanan. Jumlah yang relevan
dari akrilamida, pada kenyataannya, dapat ditemukan di beberapa
makanan kaya karbohidrat seperti kentang, kopi dan sereal ketika
mereka dimasak pada suhu tinggi (Capuano dan Fogliano, 2011). Telah
ditetapkan bahwa jalur utama untuk pembentukan akrilamida dalam
makanan adalah diprakarsai reaksi Maillard, kondensasi asam amino
aspargine, dan reduksi karbohidrat, seperti fruktosa atau glukosa,
atau sebaliknya, karbonil reaktif (Guenther et al, 2007; Zhang et
al, 2009.). Lebih dari satu jalur untuk pembentukan akrilamida
dapat diharapkan karena biji kopi yang dipanggang dalam jangkauan
suhu 220-250C , sehubungan dengan makanan lain yang lebih tinggi.
Termasuk beberapa reaksi termal yang melibatkan intermediet lain
seperti akrolein, asam akrilik dan 3-aminopropionamide. Selain itu,
kandungan akrilamida dalam kopi panggang ditentukan oleh
pembentukan bersamaan dan penghilngan reaksi yang terjadi selama
proses pemanggangan (Guenther et al., 2007). Akrilamida terbentuk
dari mulai langkah pemanggangan setelah mencapai tingkat maksimum,
lama-lama akan berkurang . Hal itu juga merupakan fakta bahwa kopi
yang panggang ringan mungkin mengandung jumlah yang relatif lebih
tinggi dari akrilamida dari yang dipanggang gelap (Lantz et al.,
2006). Hipotesisnya : konsentrasi akrilamida dalam kopi berkurang
dengan meningkatnya input termal (pemanggangan gelap) dan reaksi
yang mengarah ke menipisnya akrilamida mendominasi menjelang akhir
pemanggangan. Reaksi ini mungkin berhubungan dengan polimerisasi
akrilamida atau reaksi dengan komponen makanan (Food Drink Europe
Toolbox, 2011). Namun, baik pemanggangan gelap dan perpanjangan
waktu pemanggangan tidak berlaku sebagai pilihan untuk mengurangi
tingkat akrilamida dalam kopi karena akan mempengaruhi organoleptik
kopi yang dihasilkan . Senyawa dengan dampak negatif pada rasa atau
aroma dari produk akhir (Stadler, 2005). Tingkat akrilamida
biasanya dilaporkan dalam literatur berada dalam kisaran 0,035-0,54
mg / kg kopi (Alves et al., 2010). Kandungan akrilamida juga
tergantung pada spesies kopi. Perbandingan antara kopi Robusta dan
Arabika, yang merupakan dua spesies kopi bernilai ekonomis tinggi,
menunjukkan bahwa Robusta menghasilkan tingkat akrilamida yang
lebih tinggi. Mungkin disebabkan oleh konten asparagin pada kopi
spesies robusta yang lebih tinggi dari (Lantz et al., 2006). Salah
satu cara yang paling menjanjikan untuk mengurangi kadar akrilamida
dalam makanan adalah penambahan enzim asparginase , yang mampu
mengkatalisis hidrolisis aspargine sehingga menurunkan konten
aspargine sebagai prekursor. Sementara enzim ini telah berhasil
diterapkan pada skala laboratorium baik untuk kentang dan produk
berbasis sereal, hanya hasil awal yang tersedia untuk kopi (Capuano
dan Fogliano, 2011). Hanya menunjukkan penurunan 10-45 % dari
akrilamida setelah pemanggangan mungkin karena fakta bahwa
aspargine bukan satu-satunya prekursor akrilamida dalam biji
kopi.
Selain itu, rasa kopi secara signifikan dan negatif dipengaruhi
oleh proses pengolahan (Food Drink Europe Toolbox, 2011).
Pemanggangan kopi hijau di bawah suasana uap / tekanan diusulkan
sebagai proses pemanggangan alternatif dan mengakibatkan
pemanggangan yang lebih lama dan potensi pengurangan hanya 10%
dalam konten akrilamida (Guenther et al., 2007). Studi lain
melibatkan penambahan glisin, sebuah asam amino yang akan
menghambat reaksi Maillard antara aspargine dan senyawa karbonil
tapi penerapan praktis metode atau dampak pada akhir produk masih
harus dibentuk (Seal et al., 2008). Pre-drying atau dekafeinasi
biji kopi hijau tidak menunjukkan dampak yang signifikan terhadap
tingkat akrilamida dalam produk panggang (Food Drink Europe
Toolbox, 2011). Ektraksi CO2 superkritis adalah metode yang bersih
dan efisien untuk pengolahan matriks makanan padat. Hal ini dapat
digunakan baik untuk mengekstrak senyawa bioaktif berharga seperti
rasa, pewarna, dan lainnya biomolekul dan menghilangkan senyawa
yang tidak diinginkan seperti polutan organik, racun dan pestisida
(Pereira dan Meireles, 2010; Sovov dan Stateva, 2011). Karbon
dioksida superkritis adalah pelarut yang paling banyak digunakan
karena murah, tidak mudah terbakar, tidak beracun dan titik kritis
(Tc = 31,1 BPK = 7.37 MPa) banyak cairan lainnya yang lebih rendah
dari itu. Dalam keadaan superkritis mendekati viskositas seperti
gas dan difusivitas tinggi sementara kepadatan dekat cairan itu
dengan kekuatan pelarut yang dapat dengan mudah disetel hanya
dengan memvariasikan suhu dan tekanan. Sebuah langkah ekspansi
sederhana di nilai tekanan lingkungan umum memungkinkan pelarut
untuk mudah dihilangkan dari matriks makanan dan ekstrak yang akan
pulih (Brunner, 2005). Salah satu kelemahan dari CO2 superkritis
adalah yang polaritas rendah. Masalah ini dapat diatasi menggunakan
persentase kecil pengubah polar atau co-pelarut, seperti metanol,
etanol dan air, untuk mengubah polaritas pelarut (Pereira dan
Meireles, 2010). Hal ini menyebabkan peningkatan efisiensi
ekstraksi dengan meningkatkan kelarutan zat terlarut (Herrero et
al., 2010) atau pembengkakan pada matriks padat yang memfasilitasi
zat terlarut-kontak pelarut (Pereira dan Meireles, 2010). Banyak
aplikasi ekstraksi fluida superkritis dapat ditemukan dalam
literatur (Herrero et al., 2010). Secara khusus, kerja CO2
superkritis dari kopi dekafeinasi itu berhasil dikembangkan pada
skala industri sejak 1970-an dan terutama terdiri dari ekstraksi
kafein dari kopi hijau dibasahi melalui air jenuh CO2 superkritis
(Ramalakshmi dan Raghavan, 1999). Selain itu, kedua kafein dan
senyawa lainnya yang diekstrak dari biji kopi atau sekam dapat
bekerja di industri farmasi, kosmetik atau makanan (de Azevedo et
al., 2008; Tello et al., 2011). Dalam bekerja kemungkinan
menghilangkan akrilamida dari kopi melalui ekstraksi CO2
superkritis telah diteliti untuk pertama kalinya. Kelayakan dari
proses ini adalah langkah awal sebagai strategi mitigasi potensi
untuk mengurangi kadar akrilamida dalam kopi. Ini bisa sangat
menarik untuk industri kopi bukan hanya karena teknik ramah
lingkungan, tetapi juga karena mereka sudah mengenal teknologi
tekanan tinggi ini berkat meningkatnya proses difusi pada
dekafeinasi kopi superkritis. Pada bagian pertama dari adalah
percobaan pra-pemanggangan dilakukan dalam lubang roaster skala
lab. Drum dengan lubang angin untuk memaksimalkan jumlah akrilamida
dengan biji kopi untuk diperlakukan dengan pelarut superkritis. Tes
ekstraksi superkritis itu, kemudian dilakukan dalam peralatan
laboratorium terus menerus dan efisiensi penghilangan akrilamida
diperiksa oleh pengukuran kandungan akrilamida dalam biji kopi
sebelum dan sesudah perlakuan superkritis. Peran suhu, tekanan,
waktu ekstraksi dan penambahan etanol diselidiki untuk mengetahui
bagaimana parameter ini mempengaruhi hasil ekstraksi.
BAHAN DAN METODE1. Percobaan dilakukan pada biji kopi Robusta
yang disediakan oleh Lavazza SpA (Italia). Bagian pertama dari
percobaan terdiri dari melakukan pra-roasting perlakuan biji kopi
hijau untuk menghasilkan jumlah akrilamida signifikan dalam sampel
yang nantinya harus diperlakukan dengan pelarut superkritis. 2.
Perlakuan pra-roasting dilakukan dalam roaster drum skala
laboratorium yang dilengkapi dengan pemanas listrik dan dengan
kapasitas 1 kg / batch. Pre-roasting terdiri dalam menjaga biji
kopi pada suhu konstan untuk jangka waktu tertentu. 3. Dalam
percobaan ini, ruang pembakaran pra-heating pada nilai konstan
sebelum perlakuan biji kopi hijau. Setelah periode transien selama
15 menit, suhu kopi mencapai nilai target yang dijaga konstan untuk
perlakuan waktu yang diinginkan .4. Percobaan yang berbeda
dilakukan berbagai suhu dan waktu perlakuan pra roasting untuk
memaksimalkan jumlah akrilamida dalam sampel. 5. Dua batch yang
berbeda dari pra-pemanggangan kopi yang dipilih dan mengalami
perlakuan selanjutnya yakni ekstraksi superkritis.
Proses ekstraksi superkritis dilakukan di peralatan yang
ditunjukkan pada Gambar. 1.
Aparatur secara terus menerus di mana pelarut superkritis
mengalir melalui pembuluh ekstraksi 50 ml yang mengandung sekitar
30 g biji kopi pra-roasting dan habis melalui regulator tekanan
balik yang dipanaskan yang memberikan sistem tekanan balik dan
memungkinkan endapan zat terlarut dikumpulkan dalam perangkap
pelarut. Rincian lebih lanjut tentang aparat superkritis dapat
ditemukan di penelitian sebelumnya (Ferri et al, 2004, 2006;..
Banchero et al, 2009). CO2 dibeli dari SIAD SpA (Italia) dan di
dalam silinder gas dilengkapi dengan tabung dip. Pump 1 adalah
dilengkapi dengan sistem pendingin untuk menghindari kavitasi
pelarut. 3 cara, ketika mixing valve ditutup, pengambilan pelarut
superkritis adalah CO2 murni, sedangkan bila katup pencampuran
terbuka, sebuah cosolvent (etanol) dapat dilakukan melalui pump 2.
Etanol (P 99.8%) juga terkandung dalam perangkap pelarut . Pelarut
superkritis mengalir melalui heating coil sebelum memasuki
extraction vessel. Kedua kumparan pemanas dan extraction vessel
ditempatkan di dalam oven. Aparat juga dilengkapi dengan indikator
tekanan (PI / 1) dan meter aliran massa Coriolis (FI / 2). Dalam
percobaan ini, extraction vessel awalnya dilewati dan aparat
dijalankan sampai kondisi suhu yang diperlukan, tekanan dan laju
aliran massa dicapai. Kemudian, bak ekstraksi ditekan dengan
pelarut superkritis dan proses ekstraksi bisa dimulai. Percobaan
pendahuluan menunjukkan bahwa laju aliran massa keseluruhan 1 g /
menit bisa menjamin waktu tinggal yang tepat dari campuran pelarut
superkritis dalam bejana ekstraksi. Percobaan ekstraksi dilakukan
pada duplikat. Pelarut dalam perangkap itu secara berkala diganti,
berbobot dan diuji melalui spektrofotometer Perkin Elmer UNICAM
UV2-300 dalam kisaran UV. Tiga puncak yang berbeda dapat dideteksi
pada 204, 230 dan 272 nm, tetapi tidak satupun dari mereka bisa
langsung terkait dengan konsentrasi senyawa kimia tertentu pada
komponen yang diekstraksi karena puncak absorbansi UV tumpang
tindih. Analisis HPLC pelarut dalam perangkap menunjukkan bahwa
konsentrasi akrilamida terlalu rendah untuk menjamin keakuratan
efisiensi ekstraksi. .Massa pelarut dalam perangkap dan absorbansi
pada 272 nm, yang merupakan puncak tajam, digunakan untuk
memperkirakan jumlah total kumulatif materi yang diekstraksi lalu
tren proses ekstraksi dipantau dibandingkan waktu. Efisiensi
ekstraksi akrilamida (e%) dievaluasi dari analisis biji kopi
menurut berikut:
dimana AAi adalah konten akrilamida awal kopi pra-roasting dan
AAf adalah konten akrilamida setelah perlakuan superkritis.
Analisis akrilamida dari biji kopi yang dilakukan oleh Eurofins
Ilmiah (Kontrol Kimia srl, Cuneo, Italia) menggunakan HPLC / MS
dengan label deuterium akrilamida sebagai standar internal. Batas
kuantifikasi disertifikasi oleh laboratorium sama dengan 0,15 mg /
kg. Ketidakpastian pengukuran, dengan tingkat kepercayaan 95%,
bervariasi dalam kisaran 8-35% tergantung pada konsentrasi
akrilamida. Rincian lebih lanjut tentang metode analisis diadopsi
oleh Eurofins laboratorium untuk mendeteksi akrilamida dalam
berbagai bahan makanan dapat ditemukan di tempat lain (Hoenicke et
al., 2004). The Eurofins laboratorium juga dilakukan beberapa
analisis untuk memeriksa apakah kandungan kafein dari biji kopi
dipengaruhi oleh perlakuan superkritis. Kadar kafein sebelum dan
sesudah superkritis pada sampel perlakuan selalu sama dengan 2,1
0,2% b / b.
HASIL DAN DISKUSI3.1. Perlakuan pra-roasting
Percobaan pra-roasting dilakukan pada suhu dan perlakuan lebih
rendah daripada yang umumnya diadopsi selama proses pemanggangan
konvensional. Prosedur ini terpilih dengan tujuan untuk mencapai
jumlah akrilamida yang tinggi dalam sampel untuk selanjutnya
diperlakukan dengan pelarut superkritis. Selain itu, suhu perlakuan
pra-roasting dipilih untuk menghindari atau membatasi pembentukan
senyawa kimia yang bertanggung jawab terhadap rasa dan aroma final
minuman kopi dan yang bisa dihilangkan dengan perlakuan
superkritis. Walaupun dampak penyelidikan dari proses ekstraksi
pada sifat organoleptik kopi bukanlah tujuan penelitian awal ini,
ini dianggap lebih tepat untuk mencegah modifikasi kualitas produk.
Dua set percobaan dilakukan: yang pertama di bawah suhu dan
perlakuan waktu pra-roasting lebih pendek, yang kedua pada suhu
tinggi dan waktu perlakuan pra-roasting lebih lama. Pada set
percobaan pertama, suhu dan waktu perlakuan pra-roasting
masing-masing bervariasi dalam kisaran 107-134C dan dalam waktu
kisaran 5-10 menit. Suhu pra-pemanasan pada ruang bervariasi antara
140 dan 170C. Maksimal konten akrilamida dari 0,37 0,05 mg / kg
ditemukan setelah perlakuan biji kopi 132C selama 5 menit. Kondisi
kerja dipilih untuk mempersiapkan batch pertama sampel
(dilambangkan sebagai batch 1) untuk perlakuan superkritis
berikutnya. Pada set percobaan kedua, suhu perlakuan pada kisaran
125-151C sedangkan perlakuan waktu sama 10, 15 atau 20 menit. Suhu
pra-pemanasan pada ruang memanggang bervariasi antara 190 dan 210C.
Konten akrilamida maksimum 0,90 0,05 mg / kg diperoleh setelah
perlakuan biji kopi 151C selama 20 menit, yang terpilih sebagai
kondisi kerja yang optimal untuk mempersiapkan batch sampel kedua
(Dilambangkan sebagai batch2) untuk perlakuan superkritis.
3.2. Proses ekstraksi superkritis Tabel 1 ditunjukkan kedua
kondisi operasi dan efisiensi ekstraksi akrilamida (e%) dari tes
percobaan. Set percobaan yang pertama dilakukan pada biji kopi dari
batch 1 tanpa penambahan etanol untuk menyelidiki peran dari suhu
pelarut superkritis murni. Berikut ini percobaan dilakukan pada
biji kopi dari kedua batch1 dan batch2 dan etanol sebagai cosolvent
: tes yang dilakukan pada suhu yang berbeda, tekanan, konsentrasi
cosolvent dan durasi proses ekstraksi. Laporan pada tabel juga
rasio antara jumlah massa aliran CO2 selama uji ekstraksi dan
jumlah kopi di extraction vessel (MSF / mcoffee). Analisis
spektrofotometri berkala dari pelarut dalam perangkap memungkinkan
kita untuk memonitor jumlah total kumulatif materi yang diekstraksi
terhadap waktu dalam setiap tes, seperti yang dilaporkan dalam
Pasal 2. Jika absorbansi referensi puncak diasumsikan kira-kira
sebanding dengan jumlah akrilamida yang diekstrak, informasi ini
dapat digunakan untuk mengamati evolusi temporal ekstraksi
akrilamida dengan menormalisasi setiap kurva sehubungan dengan
jumlah total akrilamida diekstraksi pada akhir setiap tes.
Gambr 2.Tren akrilamida pada proses ekstraksi terhadap waktu
untuk percobaan tunggal
3.2.1. Pengaruh suhu dan tekanan Efisiensi proses ekstraksi
tergantung pada suhu dan tekanan .(Gambar 3) pilihan pengujian
eksperimental untuk menunjukkan efek gabungan dari suhu dan tekanan
pada efisiensi ekstraksi akrilamida. Hal ini dapat diamati bahwa
sementara kenaikan suhu 20C sangat mempengaruhi efisiensi
ekstraksi, peningkatan tekanan 100 bar hampir diabaikan. Pada suhu
konstan, peningkatan tekanan akan meningkatkan densitas pelarut dan
solvasi. Namun, tekanan dari pelarut superkritis tampaknya tidak
signifikan mempengaruhi daya solvasi terhadap akrilamida dalam
kisaran yang dipertimbangkan dalam percobaan ini. Mungkin
berhubungan dengan kenyataan bahwa nilai tekanan yang sangat tinggi
sehingga kompresibilitas fluida superkritis minimum di rentang
termal. Karena proses ekstraksi terutama lebih dipengaruhi oleh
suhu investigasi dalam variabel ini pada efisiensi ekstraksi yang
dilakukan. (Gambar 4) plot dari hasil yang berbeda diperoleh pada
biji kopi dari batch1 tanpa penambahan cosolvent, angka ini jelas
menunjukkan bahwa pada suhu rendah (25-50C) efisiensi ekstraksi
hampir dipengaruhi oleh suhu sementara itu meningkat ketika suhu
dinaikkan di atas 60C. Hal ini dapat dijelaskan oleh pengaruh suhu
pada kelarutan akrilamida dalam fluida superkritis, yang lebih
kompleks daripada tekanan. Pengaruh suhu pada kelarutan zat
terlarut dalam hasil fluida superkritis dari kombinasi dua faktor:
peningkatan suhu menurunkan kepadatan pelarut dan yang daya
solvasi, tetapi juga meningkatkan tekanan uap zat terlarut
meningkatkan kelarutannya dalam cairan superkritis (Pereira dan
Meireles, 2010). Hal ini dapat menjelaskan kecenderungan diamati
(Gambar 4) faktor-faktor yang berlawanan secara kasar skor pada
suhu rendah, sementara kenaikan tekanan uap - mengatasi fenomena
penurunan kepadatan ketika suhu dinaikkan di atas 60C. Tekanan uap
akrilamida diperkirakan pada temperatur yang berbeda melalui
mahkota 2004 (pendamping perangkat lunak yang tersedia untuk DIPPR
801 database); kesalahan perhitungan dilaporkan lebih rendah dari
25%. Trend tekanan uap versus suhu dilaporkan (Gambar 5)
menunjukkan peningkatan tajam di atas 60 C. Titik leleh akrilamida
adalah 84,5C (Carpenter dan Davis, 1957). Hal ini juga diketahui
bahwa titik leleh murni padat dapat ditekan secara signifikan
dalampengaruh tekanan tinggi CO2 (Lucien dan Foster, 2000).
Hal ini menyiratkan selama proses ekstraksi superkritis,
akrilamida cukup dapat mendekati keadaan cair pada suhu 60-70C,
yang akan sesuai dengan peningkatan besar dalam tren tekanan uap.
Pengamatan visual dari biji kopi setelah perlakuan superkritis
menunjukkan perubahan warna tidak diabaikan ketika mereka diproses
pada suhu 120C, hal ini mungkin karena terjadinya beberapa reaksi
kimia yang terkait dengan pemanggangan kopi. Ini bisa menjadi
kelemahan karena bisa melibatkan penghilangan senyawa aroma dan
rasa dengan perlakuan pelarut superkritis. Untuk ini alasannya,
suhu maksimum 100C dipilih untuk melakukan tes percobaan
berikut.
3.2.2. Pengaruh durasi dan penambahan cosolvent Proses ekstraksi
Etanol (5- 9,5% b / b) ditambahkan untuk meningkatkan polaritas
fluida superkritis tanpa mempengaruhi karakteristik fase tunggal
campuran pelarut (Secuianu et al, 2008;. Blanch-Ojea et al., 2012).
(Gambar 6) Efisiensi ekstraksi diperoleh tanpa penambahan etanol
dibandingkan dengan yang diperoleh dengan etanol dalam konten yang
berbeda: semua percobaan dilakukan pada batch biji kopi yang sama
(batch1) dan pada kondisi kerja yang sama (80C 200 bar, waktu
ekstraksi 345 menit). Angka ini jelas menunjukkan bahwa menambahkan
9,5% b / b cosolvent menyebabkan peningkatan 60% pada ekstrak
tersebut pengaruh tekanan tinggi CO2 (Lucien dan Foster, 2000). Ini
menyiratkan bahwa, selama proses ekstraksi superkritis, akrilamida
cukup dapat mendekati keadaan cair pada 60-70C, yang akan sesuai
dengan peningkatan besar dalam tren tekanan uap. Pengamatan visual
dari biji kopi setelah perlakuan superkritis menunjukkan perubahan
warna tidak-diabaikan ketika diproses pada suhu 120C mungkin karena
terjadinya beberapa reaksi kimia yang terkait dengan pemanggangan
kopi. Ini bisa menjadi kelemahan karena bisa menyebabkan
penghilangan senyawa aroma dan rasadan rasa akibat proses pelarut
superkritis. Untuk ini Alasannya, dipilih suhu maksimum 100C
dipilih untuk melakukan tes percobaan berikut. Bagaimana durasi
proses mempengaruhi efisiensi ekstraksi. Pada kenyataannya, sesuai
dengan higher SF / m rasio kopi. Percobaan dilakukan dengan biji
kopi dari batch2 pada kadar etanol maksimum (9,5% b / b) dan
hasilnya (Gambar 7) menunjukkan efek SF / m rasio kopi pada
efisiensi ekstraksi pada dua temperatur yang berbeda (80 dan
100C).
Hal ini dapat diamati bahwa peningkatan rasio kopi MSF / m
melibatkan banyak peningkatan dalam efisiensi ekstraksi, seperti
yang diharapkan. Dalam rentang eksperimental diselidiki, efisiensi
ekstraksi maksimum 63,8 1,1% diamati ketika sistem dioperasikan
pada suhu 80C dan nilai maksimum 78,9 1,9% ketika dijalankan pada
100C. Nilai terakhir ini adalah Efisiensi ekstraksi tertinggi yang
ditemukan dalam penelitian ini.
3.3. Dampak terhadap sifat organoleptik dari minuman kopi
Pertimbangan dampak awal dari perlakuan superkritis pada
organoleptik sifat kopi bukanlah tujuan perlakuan awal ini. Aspek
ini sangat penting dalam perspektif aplikasi industri masa depan
teknologi ini. Seperti yang dijelaskan dalam pemanggangan
konvensional umumnya dilakukan pada suhu 220-250C (Guenther et al.,
2007) sedangkan perlakuan pra-roasting dilakukan pada temperatur
yang lebih rendah (107-151 C). Hal ini mengakibatkan produksi yang
signifikan jumlah acylamide yang harus diekstrak tetapi juga dalam
pembentukan konstituen minimum aroma dan rasa kopi. Poin terakhir
ini cukup menguntungkan dari sudut pandang organoleptik . Dengan
cara ini, pada kenyataannya, sebagian besar senyawa aroma dan rasa
masih terbentuk dan tidak dapat dihilangkan oleh perlakuan
superkritis. Hal ini dikonfirmasi oleh eksplorasi tes icip, yang
dilakukan oleh para ahli pengujian kopi di kopi brews dengan
beberapa sampel biji kopi yang sebelumnya telah mengalami perlakuan
superkritis. Tes icip ini dilakukan sesuai dengan standar umum
diadopsi oleh Lavazza SpA, juga menunjukkan bahwa teknik
penghilangan akrilamida dengan superkritis harus diikuti dengan
langkah pembersihan dengan CO2 superkritis murni untuk
menghilangkan residu etanol. Hal ini dapat disimpulkan di awal,
bahwa strategi supercriticalacrylamide diperkirakan hanya sedikit
memodifikasi sifat sensorik kopi. P Penelitian di masa depan akan
dilakukan untuk mengoptimalkan perlakuan superkritis untuk
mencocokkan efisiensi penghilangan akrilamida dengan standar aroma
dan rasa yang cocok untuk konsumen kopi Lavazza.
KESIMPULAN Penggunaan ekstraksi superkritis untuk mengurangi
konten akrilamida dalam kopi telah diteliti dalam penelitian ini
untuk pertama kalinya. Percobaan terdiri dalam dua tahap. Pada
tahap pertama perlakuan preroasting set-up dengan tujuan memperoleh
jumlah akrilamida tinggi dalam biji kopi untuk selanjutnya
diperlakukan dengan fluida superkritis. Percobaan ini disusun pada
dua batch yang berbeda: satu dengan kandungan akrilamida medium
(batch 1, 0,37 mg / kg) dan satu dengan kandungan akrilamida yang
tinggi (batch 2, 0,90 mg / kg). Ekstraksi superkritis adalah
langkah kedua. Efisiensi penghilangan akrilamida berkisar 8% sampai
45% ketika durasi ekstraksi dibawah 525 menit, yang sesuai dengan
konsumsi pelarut superkritis sama sekitar 19 g / g biji kopi.
Ketika waktu ekstraksi diangkat ke 1305 menit, efisiensi ekstraksi
maksimum 79%, yang sesuai dengan konsumsi pelarut superkritis dari
47 g / g biji kopi. Sementara variasi tekanan dalam kisaran 200-300
bar tidak signifikan mempengaruhi hasil.
Suhu adalah variabel yang mempengaruhi proses ekstraksi pada
efisiensi ekstraksi tertinggi ekstraksi akrilamida sangat meningkat
di atas suhu 60-80C. Penambahan etanol (hingga 9,5% b / b)
menghasilkan peningkatan yang signifikan dalam kinerja ekstraksi
karena perubahan polaritas dari campuran pelarut superkritis.
Kondisi kerja terbaik yang ditemukan sama dengan 100 C, 200 bar dan
9,5% b / b etanol. Hasil ini menunjukkan bahwa ekstraksi
superkritis dapat menjadi alat valid untuk menghilangkan akrilamida
dari kopi. Selain itu, konten kafein dalam biji kopi tidak
terpengaruh oleh perlakuan superkritis. Hasil dan tujuan yang
penting untuk mengusulkan ekstraksi superkritis sebagai strategi
ampuh untuk mengurangi kandungan akrilamida dalam kopi membutuhkan
langkah lanjutan. Penelitian di masa depan akan cocok dengan
optimalisasi proses ekstraksi akrilamida dengan penyelidikan
organoleptik yakni sifat kopi untuk memenuhi aroma dan rasa sebagai
standar yang cocok untuk konsumen kopi Lavazza.
