Stevia (Stevia rebaudiana)

Stevia | Stevia rebaudiana

RempahID.com – Stevia yang memiliki nama latin Stevia rebaudiana adalah tumbuhan ramping, tegak, dan tahunan/abadi yang tumbuh setinggi sekitar 1 meter. Tanaman ini memiliki rimpang yang kuat dan sistem akar yang dangkal.

Tanaman ini sering dibudidayakan di daerah tropis dan subtropis karena daunnya yang beraroma manis dan pemanisnya dapat diekstraksi. Tanaman itu juga memiliki kegunaan obat.

Identitas dan sinonim

Nama ilmiah yang diutamakan

  • Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni

Nama ilmiah lainya

  • Eupatorium rebaudianum Bertoni (1899)
  • Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley (1906)

Nama lokal

  • Inggris: stevia, sweet herb of Paraguay, honey-yerba, candyleaf
  • Indonesia: stevia
  • Thailand: ya-wan
  • Vietnam: cỏ ngọt

Genetika

  • Jumlah kromosom: 2n = 22

Taksonomi

Kingdom:  Plantae
  Subkingdom:  Tracheobionta
    Superdivision:  Spermatophyta
      Division:  Magnoliophyta
        Class:  Magnoliopsida
          Subclass:  Asteridae
            Order:  Asterales
              Family:  Asteraceae ⁄ Compositae
                Genus:  Stevia Cav.
                  Species:  Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni

Sejarah pengenalan dan asal sebaran geografis

Stevia berasal dari Sierra Amambay di timur laut Paraguay dan kemungkinan dari daerah yang berdekatan di Bolivia dan Brasil. Prinsip manis stevia diyakini telah digunakan oleh orang Indian Paraguay selama berabad-abad.

Stevia sekarang dibudidayakan di beberapa bagian Amerika Selatan, tetapi paling banyak di Timur Jauh (khususnya Cina, Korea dan Jepang). Ini ditanam pada skala yang lebih kecil atau eksperimental di Thailand, Israel, Kanada, Amerika Serikat, Meksiko dan Eropa.

Pada awal 1970-an stevia masuk ke Indonesia melalui biji/benih yang diimpor dari Jepang.

Deskripsi

  • Stevia merupakan tanaman herba ramping, tegak, tahunan/abadi, tinggi 50 (-100) cm dalam tegakan alami dan hingga 120 cm dalam budidaya. Rimpang kuat; sistem akar dangkal, dengan akar kerucut, hampir tidak bercabang. Batang agak berkayu, puber.
  • Daun berlawanan, subsessile, glabrescent; bilah spatulate-lanset, 3-6.5 cm × 0.8-1.9 cm, sedikit berurat-3, tepi tepi di atas tengah.
  • Perbungaan kepala terminal, dikumpulkan dalam malai atau corymbs kecil, dengan 2-6 bunga; bracts involucral 5, tipis dan sempit.
  • Bunga teratur, panjang 7-15 mm, biseksual tetapi tidak cocok sendiri; daun mahkota tubular, 5-6 lobed, putih; benang sari 5, ikat kepala sari yang diakhiri dengan apendiks lonjong; putik dengan bentuk 2 lobus, lobus melengkung di atas.
  • Buah yang bersudut, glandulose achene, bermahkotakan pappus sekitar 20, filiform, scabrid setae yang lebih pendek dari pada daun mahkota tabung.
  • Biji tanpa endosperm.

Manfaat dan penggunaan

Di Paraguay dan Brasil, daun stevia yang segar, atau biasanya dikeringkan, digunakan sebagai pemanis dalam teh dan maté atau sebagai obat herbal untuk diabetes.

Beberapa pemanis alami yang intens dapat diekstraksi dari daun, yang terpenting adalah steviol glycosides stevioside dan rebaudioside A.

Di Jepang, stevioside digunakan untuk meningkatkan intensitas pemanis atau untuk mengurangi nilai energi dari pemanis lainnya. Itu ditambahkan ke permen karet tanpa gula untuk meningkatkan rasa manis dan aroma.

Stevioside dapat ditambahkan ke gula batu untuk meningkatkan rasa manisnya tanpa menambah nilai energinya.

Setelah awal yang lambat di tahun 1970-an, stevia sekarang digunakan dalam berbagai aplikasi di Jepang, misalnya dalam minuman ringan, acar, makanan laut kering, penyedap rasa, dan kembang gula. Itu juga dapat digunakan untuk memodifikasi dan menekan rasa,

Stevia sekarang digunakan sebagai bahan tambahan makanan di Timur Jauh, Malaysia, Filipina, beberapa negara di Amerika Selatan, Kanada, Amerika Serikat, Israel dan Ukraina dan sedang dievaluasi untuk persetujuan sebagai pemanis di Eropa dan Amerika Serikat.

Pengalaman penggunaannya oleh manusia dan data dari uji coba pemberian makan hewan menunjukkan bahwa itu mungkin aman untuk dikonsumsi manusia.

Secara medis, mengganti gula dalam makanan dengan stevioside dapat meringankan beberapa jenis diabetes, obesitas, dan dapat menurunkan tekanan darah.

Resin aromatik di tanaman memiliki aksi tonik pada organ pencernaan. Daun yang dihancurkan dijadikan produk kosmetik, seperti masker wajah yang digunakan untuk menyegarkan kulit.

Kandungan dan properti

Stevia berutang kemanisannya pada sejumlah glikosida diterpen yang terdiri dari unit steviol yang diikatkan dengan 3 atau 4 unit glukosa (atau rhamnose). Yang paling penting dan konsentrasi tipikal mereka (berdasarkan berat kering daun) adalah stevioside 9%, rebaudioside A 4%, rebaudioside C 0.8% dan dulcoside 0.3%.

Sementara daun kering dan digiling sekitar 30 kali lebih manis dari gula, glikosida steviol bahkan lebih manis, stevioside 110-270 kali lebih manis, rebaudioside A 150-300 kali, rebaudioside C 40-60 dan dulcoside A sekitar 30 kali.

Dalam uji organoleptik rebaudioside A lebih disukai daripada stevioside, yang terakhir memiliki sedikit rasa pahit.

Glikosida steviol memiliki sifat yang sangat baik sebagai pemanis rumah tangga dan industri: stevioside stabil pada kisaran pH 1-9, hanya jika dipanaskan pada pH 10 ia akan hancur; itu stabil hingga setidaknya 200°C, tidak dapat difermentasi, menyatu dengan baik dengan pemanis lain seperti aspartam dan glycyrhizin dan tidak menjadi gelap saat dimasak atau disimpan (rebaudioside A dapat menyebabkan sedikit perubahan warna).

Daun kering menjaga kemampuan pemanisnya untuk waktu yang sangat lama. Sampel herbarium terasa sangat manis bahkan 62 tahun setelah pengumpulan. Semua pengujian yang dilakukan menunjukkan bahwa stevia dan produknya aman bagi manusia. Uji toksisitas akut menunjukkan LD50 8.2 g/kg.

Masih ada keraguan tentang sifat karsinogeniknya, karena steviol diproduksi di dalam ceca (usus buntu yang membesar) dari tikus dan tikus yang diberi makan stevia, dan dalam bentuk yang teraktivasi dicurigai bersifat karsinogenik.

Kehadiran steviol telah dibuktikan di usus besar manusia yang telah menggunakan stevia, tetapi tinjauan tentang karsinogenitas stevia menyimpulkan bahwa stevia aman untuk digunakan.

Daun stevia juga mengandung sekitar 8% tanin, sedangkan daun dan perbungaannya masing-masing mengandung 0.1% dan 0.4% minyak esensial. Komposisi minyak atsiri bervariasi.

Dalam sampel yang diuji komponen utamanya adalah seskuiterpen β-caryophyllene, trans-β-farnesene, α-humulene, δ-cadinene dan monoterpenoids linalool, terpinen ‑ 4-ol dan α-terpineol. Pada sampel lain ditemukan spathulenol, β-cubebene dan γ-elemene sebagai komponen utama.

Stevia pollen bisa sangat menyebabkan alergi.

Berat 1000 achenes adalah 0.15-0.30 g.

Tabel komposisi

Minyak Stevia dari Italia (Sumber: Martelli et al., 1985.)

  • 12.2% β-cubebene
  • 11.7% γ-elemene
  • 10.0% β-caryophyllene
  • 8.1% sesquiterpene alcohols (tidak-diketahui)
  • 5.6% α-humulene
  • 5.6% β-elemene
  • 4.3% (E)-β-farnesene
  • 3.7% α-terpineol
  • 3.3% α-cadinol
  • 3.1% torreyol
  • 2.1% spathulenol
  • 1.8% linalool
  • 1.3% 1-octenol-3
  • 1.1% 3-hexenyl acetate
  • 0.1% α-pinene
  • 0.1% β-pinene
  • 0.1% δ-cadinene
  • 0.1% γ-cadinene
  • 0.1% eugenol
  • 0.1% carvacrol
  • 0.1% caryophyllene oxide
  • 0.1% nerolidol (isomer tidak-diketahui)
  • 0.1% (Z)-3-hexenol
  • 0.1% β-bourbonene
  • 0.1% α-bergamotene
  • 74.5% total

Produksi senyawa aktif in vitro

Stevioside dapat disintesis di laboratorium.

Biologi dan ekologi

Tumbuh kembang

Cahaya mendorong perkecambahan biji stevia. Perkecambahan berlangsung dalam kondisi hangat (suhu optimal 20°C) dan kondisi lembab 2-7 hari setelah tanam. Bibit sangat sensitif terhadap suhu tinggi dan tekanan air.

Pertumbuhan lambat selama 2 minggu pertama, tetapi bertambah cepat selama 2 bulan berikutnya. Lamanya periode pertumbuhan vegetatif bergantung pada bahan tanam yang digunakan dan fotoperiode, stevia merupakan tanaman mewajibkan hari-pendek dengan fotoperiode kritis sekitar 13 jam.

Di bawah fotoperiode kritis, pembungaan terjadi 50-60 hari setelah tanam. Dalam kasus tanaman ratoon, pembungaan dapat berlangsung dalam waktu 40 hari setelah pemotongan.

Hari-hari panjang mempromosikan produksi daun. Daun yang lebih tua memiliki kandungan steviosides yang lebih tinggi. Bunga tidak cocok dengan diri sendiri. Penyerbukan silang diperlukan untuk produksi niji/benih.

Biosintesis steviosida adalah proses yang kompleks. Sintesis steviol dimulai di jalur asam mevalonat dan terkait erat dengan biosintesis giberelin. Itu terjadi di kloroplas. Glikolisis steviol terjadi di bawah pengaruh enzim yang larut secara operasional dan terjadi di luar kloroplas. Glikosida disimpan dalam vakuola.

Ekologi

Iklim habitat asli Stevia dapat dicirikan sebagai subhumid (sub) tropis dengan suhu tahunan rata-rata 24°C. Rata-rata curah hujan tahunan mencapai 1400-1600 mm. Air yang tergenang dan hujan yang sangat lebat dan berkepanjangan dapat membahayakan.

Stevia tumbuh secara alami di tepi rawa-rawa atau di daerah padang rumput hingga ketinggian 700 m, yang lembab secara permanen tetapi tidak mengalami genangan yang berkepanjangan.

Ini tumbuh secara alami pada tanah dengan tabel air dangkal, terutama pada pasir asam yang tidak subur atau kotoran dengan pH 4-5. Namun, stevia tumbuh dengan baik pada tanah yang kurang asam hingga tanah netral dengan pH 6.5-7.5. Ini sensitif terhadap tekanan air dan salinitas.

Di bawah budidaya, stevia tumbuh paling baik di daerah dengan musim tanam bebas embun beku yang panjang. Pertumbuhan akan sangat terhambat di bawah 15°C. Intensitas cahaya tinggi dan suhu tinggi meningkatkan produksi stevioside.

Di Jawa (Indonesia), stevia umumnya tumbuh di daerah pegunungan dengan lereng yang terjal hingga ketinggian 1500 m. Di bawah kondisi dataran rendah, stevia mulai berbunga terlalu dini.

Sarana penanaman dan budidaya

Perbanyakan dan penanaman

Stevia dapat diperbanyak dengan biji, stek batang dan kultur jaringan. Karena tingkat perkecambahan rendah dan bibit lambat berkembang, benih ditanam di tempat persemaian. Mereka ditanam di persemaian halus, teduh dan ditutup dengan lembaran plastik transparan berlubang halus.

Perkecambahan dimulai dalam seminggu, setelah itu naungan harus dikurangi secara bertahap untuk mengeraskan bibit. Penutup plastik harus dilepas dua minggu setelah tanam.

Pada saat ini bibit menghasilkan dua pasang daun dan dapat dipindahkan secara individual ke dalam polibag dan ditempatkan di persemaian. Setelah 4 bulan di persemaian, tanaman muda telah tumbuh setinggi 15 cm dan dapat ditanam di lapangan.

Stek dengan 4-5 ruas yang diambil dari batang dan cabang apikal digunakan untuk perbanyakan vegetatif. Di bawah kelembaban udara tinggi yang konstan dan dengan penggunaan zat pengatur tumbuh untuk merangsang pembentukan akar, keberhasilan 100% dapat dicapai setelah sekitar 17 hari.

Stek batang kemudian ditanam di bedengan persemaian dan diarsir dengan lembaran plastik transparan yang diikatkan pada kerangka bambu. Penutup plastik bisa dilepas dua minggu setelah tanam. Jika stek diambil pada musim kemarau, penutup harus dilepas secara bertahap. Penanaman di lapangan bisa dimulai pada akhir minggu ketiga.

Di Jawa Barat stek berakar digunakan sebagai bahan tanam, dan jarak tanam di lapangan 25 cm x 25 cm menghasilkan 160.000 tanaman/ha. Di Jepang, jarak tanam 50 cm × 60 cm, menghasilkan 33.000 tanaman/ha.

Penelitian di Paraña (Brazil) menunjukkan bahwa kepadatan tanaman 50.000, 80.000 dan 100.000 tanaman/ha tidak mempengaruhi hasil daun pada tahun pertama. Hasil benih tertinggi, bagaimanapun, diperoleh dengan 80.000 tanaman/ha.

Baru-baru ini, metode perbanyakan vegetatif yang sederhana dan cepat telah dikembangkan melalui kultur in vitro: segmen batang batang diinkubasi pada media tanam buatan, sehingga memunculkan tanaman baru.

Perawatan dan pemeliharaan

Ada sedikit informasi tentang praktik budaya untuk membuat budidaya stevia komersial lebih efisien. Penyiangan dilakukan secara manual atau kimiawi, dengan menggunakan herbisida sebelum atau sesudah tumbuh.

Di Jawa Barat, penyiangan sebaiknya dilakukan secara manual, untuk mencegah kemungkinan efek negatif bahan kimia terhadap kualitas produk; ini membuat pemeliharaan menjadi sangat padat karya.

Irigasi, jika perlu, harus teratur dan dangkal, menggunakan air berkualitas baik yang rendah garam. Irigasi permukaan sangat cocok, terutama pada musim kemarau. Irigasi sprinkler juga diterapkan di Indonesia.

Stevia merespon dengan baik untuk halaman pertanian atau pupuk organik cair. Serapan hara per t bahan kering adalah 20-25 kg N, 2-2.5 kg P dan 25-30 kg K. Penerapan pupuk menguntungkan produksi bahan kering daun tetapi tidak untuk kandungan stevioside daun. Kepala bunga yang muncul sebelum panen dibuang.

Pembiakan atau pemuliaan

Tujuan utama pemuliaan S. rebaudiana di Cina, Jepang, Korea dan Kanada adalah untuk meningkatkan hasil daun dan kandungan glikosida, serta meningkatkan rasio rebaudiosida A terhadap steviosida.

Heritabilitas faktor-faktor ini tinggi. Kandungan glukosida manis total 20% telah dilaporkan dari Cina dan rasio rebaudioside A terhadap stevioside 9:1 dari Jepang. Stevioside dan rebaudioside A konten tampaknya berkorelasi terbalik.

Penyakit dan hama

Tidak ada penyakit serius dan hama stevia yang diketahui. Di Indonesia 2 jamur patogen (Colletotrichum sp. dan Sclerotium rolfsii) telah diisolasi dari tegakan stevia di Jawa Barat, dan di Jepang bercak daun hitam pada stevia disebabkan oleh Alternaria steviae. Di Kanada, penyakit yang paling penting adalah busuk Sclerotia sclerotiorum dan bercak daun Septoria steviae.

Di Indonesia ulat tentara (Heliothis spp.) kadang merusak daun dan bunga muda, terutama di dataran tinggi. Di dataran rendah, Aphis dapat merusak tunas dan daun muda.

Masa panen

Pemanenan

Stevia dipanen sesaat sebelum berbunga ketika kandungan steviol-glikosida paling tinggi. Panen pertama dilakukan 2 bulan setelah tanam. Panen kedua dan berikutnya dilakukan dengan interval 1 bulan.

Batang dan cabang dipotong dengan ketinggian minimal 15 cm di atas tanah; memotong lebih rendah memberikan persentase kematian yang tinggi. Panen dapat berlanjut selama 5-6 tahun.

Hasil panen

Hasil daun kering diperkirakan 1.5-2 t/ha untuk Brasil. Di Jepang, hasil panen pada tahun pertama (dua kali panen) adalah 400-500 kg/ha. Hasil panen pada tahun kedua dan ketiga bervariasi dari 1.5-2 t/ha daun kering yang setara dengan 50-75 t/ha gula sukrosa. Di Jawa Barat, produksi tahunan daun kering 3 t/ha dimungkinkan. Hasil benih 8 kg/ha dimungkinkan.

Penanganan setelah panen

Daun dipisahkan dari batang dengan tangan dan disimpan dalam kantong plastik pada suhu kamar sebelum dikeringkan. Cara lainnya, seluruh tanaman dikeringkan dan daun dipisahkan dengan perontokan. Batang memiliki kandungan glikosida yang sangat rendah dan dibuang untuk mengurangi biaya pemrosesan.

Metode pengeringan sangat penting untuk kualitas produk. Pengeringan dapat dilakukan di bawah sinar matahari atau saat musim hujan secara mekanis dalam desikator yang berventilasi.

Untuk menghilangkan rasa yang tidak diinginkan dan meningkatkan ketahanan terhadap remuk dan aglomerasi selama pengemasan, daun dikukus terlebih dahulu selama 1-2 menit pada suhu 125-130°C, dikeringkan sebagian hingga kelembaban 60-63%, diputar pada 60-65 rpm, dan dikeringkan kembali selama 5-7 jam pada suhu 75-85°C.

Untuk ekspor, daun kering harus memenuhi standar berikut: kadar air maksimum 10%, kadar stevioside minimum (termasuk rebaudioside A) 11%, dan kotoran tidak lebih dari 11%. Daun kering dapat disimpan dan diangkut dalam kantong plastik atau dalam drum kedap udara.

Beberapa metode komersial untuk mengekstraksi glikosida dari daun telah dikembangkan dan dipatenkan di Jepang. Mereka kebanyakan melibatkan ekstraksi air atau pelarut, dekolourasi dan pemurnian menggunakan resin penukar ion, presipitasi atau koagulasi, diikuti dengan filtrasi, kristalisasi dan pengeringan. Metode yang lebih baru berdasarkan ultra-filtrasi juga telah dikembangkan.

Distribusi produksi dan perdagangan Internasional

Tidak ada statistik produksi yang tersedia untuk Paraguay dan Brasil. Jepang telah mengembangkan produksi stevia sejak 1950-an, mengatasi masalah menghilangkan rasa yang tidak diinginkan dengan pemurnian.

Pada tahun 1981, 650-750 t daun stevia kering digunakan untuk ekstraksi stevioside; 60% daunnya berasal dari Jepang, 40% diimpor dari negara Asia lainnya, terutama dari China.

Pada tahun 1981, sekitar 50 t stevioside diproduksi di Jepang, pada tahun 1996 lebih dari 200 t di Jepang dan 700 t di Cina. Pada tahun 1982, harga stevioside adalah US$ 90.000-130.000 per t (kemurnian 90%).

Di Amerika Serikat, status peraturan “secara umum diakui sebagai aman” (GRAS) diberikan kepada stevia pada pertengahan 1980-an, tetapi ini ditarik pada tahun 1991 menyusul laporan bahwa beberapa senyawa kimia dari stevia atau turunannya mungkin berbahaya bagi manusia.

Pada saat yang sama, perintah penahanan dan larangan impor yang dirumuskan secara agresif dikeluarkan oleh Food and Drug Administration. Desas-desus tentang tekanan dari industri gula Amerika dan produsen pemanis kimia seperti aspartam, yang kebetulan diberi status GRAS sekitar tahun 1991, tetap ada.

Menyusul perubahan pada peraturan umum tahun 1995, larangan impor dicabut. Stevia sekarang diizinkan, tetapi hanya untuk digunakan sebagai suplemen makanan. Penggunaannya sebagai pemanis industri tetap dilarang. Pengakuan untuk penggunaan sebagai pemanis juga telah diterapkan di Eropa.

Informasi botani lainnya

Genus Stevia Cav., Terbatas di Amerika tropis dan subtropis, sangat terkenal; perkiraan spesies berkisar antara 150-300. Tidak diketahui apakah spesies Stevia selain S. rebaudiana juga memiliki sifat pemanis; investigasi terhadap sekitar 110 spesies negatif.

Sejumlah genotipe dengan proporsi glikosida yang tidak normal telah dilaporkan di Korea dan Jepang. Dua kultivar bernama dengan kandungan rebaudioside tinggi telah dikembangkan di Korea: “Suweon 2” dan “Suweon 11”.

Mereka didasarkan pada pilihan tanaman tunggal dan perlu diperbanyak secara vegetatif. Kultivar bernama juga telah dikembangkan di Cina, misalnya “Yuubin”, “Zhongpin 1” dan “SM4”.

Glikosida Diterpen yang mirip dengan glikosida steviol juga telah diisolasi dari Rubus suavissimus SK Lee (“teh manis”) dari Cina selatan.

Sumber daya genetik

Karena penghilangan vegetasi alami, pusat gen stevia terancam kehancuran. Ada koleksi plasma nutfah S. rebaudiana di Jepang, Korea dan Indonesia.

Prospek

Stevioside belum secara resmi disetujui sebagai pemanis oleh Food and Drug Administration (FDA) di Amerika Serikat dan negara-negara Eropa Barat. Jika disetujui, permintaan stevia bisa meningkat drastis.

Dalam hal ini, terdapat prospek yang baik bagi Indonesia dan negara Asia Tenggara lainnya sebagai pemasok daun stevia. Meskipun akan ada persaingan dari negara-negara beriklim sedang, kandungan glikosida yang lebih tinggi dapat diperoleh di daerah tropis.

Diperlukan penelitian tentang pengendalian gulma, pengelolaan air, pemupukan, kebutuhan tenaga kerja dan efisiensi panen. Selain itu, pemuliaan dan seleksi untuk kandungan steviosides yang lebih tinggi dan rasio daun-ke-batang yang lebih tinggi juga diinginkan.