MEMPELAJARI

MEMPELAJARI KULIT MANGGIS

DENGAN

Diajukan

RENE NURSAERAH MULKI LAZUARDI

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN

UNIVERSITAS PASUNDAN

MEMPELAJARI EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARIMANGGIS

DENGAN BERBAGAI JENIS PELARUT

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk MemenuhDi Jurusan Teknologi Pangan

RENE NURSAERAH MULKI LAZUARDI

JURUSAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PASUNDANBANDUNG

EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARIMANGGIS (Garcinia mangostana

BERBAGAI JENIS PELARUT

TUGAS AKHIR

Untuk Memenuhi Syarat Jurusan Teknologi Pangan

Oleh :

RENE NURSAERAH MULKI LAZUARDI05.302.0078

JURUSAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PASUNDANBANDUNG

2010

EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARIGarcinia mangostana

BERBAGAI JENIS PELARUT

TUGAS AKHIR

Syarat Sidang SarjanaJurusan Teknologi Pangan

RENE NURSAERAH MULKI LAZUARDI78

JURUSAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG

EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARIGarcinia mangostana L.)

BERBAGAI JENIS PELARUT

idang Sarjana

RENE NURSAERAH MULKI LAZUARDI

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN

EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI

LEMBAR PENGESAHAN

MEMPELAJARI EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT MANGGIS (Garcinia mangostana L.)

DENGAN BERBAGAI JENIS PELARUT

Oleh : RENE NURSAERAH MULKI LAZUARDI

05.302.0078

Telah Diperiksa dan Disetujui,

Pembimbing Utama

(Prof. Dr. Ir. Wisnu Cahyadi., M.Si.)

Pembimbing Pendamping

(Ir. Yanna Holianawaty S.,M.Sc.)

i

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur hanya berhak kita berikan kepada Allah SWT, sang

kekasih abadi yang selalu mencurahkan rahmatnya kepada kita

semua. Alhamdulillahi robbillamiin penulis akhirnya dapat menyelesaikan tugas

akhir yang berjudul Mempelajari Ekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit

Manggis (Garcinia mangostana L.) dengan Berbagai Jenis Pelarut.

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis banyak mendapat bantuan,

bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak, oleh karena itu sebagai ungkapan

terima kasih atas terselesaikannya laporan tugas akhir ini, penulis mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Prof. Dr. Ir. Wisnu Cahyadi., M.Si., selaku Pembimbing Utama yang telah

banyak meluangkan waktu, memberikan bimbingan, dan arahan selama

penyusunan proposal tugas akhir ini.

2. Ir. Yanna Holianawaty S., M.Sc., selaku Pembimbing Pendamping yang juga

telah banyak meluangkan waktu, memberikan bimbingan, dan arahan selama

penyusunan proposal tugas akhir ini.

3. Ir. Sumartini, MP., selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dalam

tugas akhir ini.

ii

4. Kedua orang tua Saeful Rahmat dan Nurmeini, adik-adik tercinta Rana dan

Ridha yang telah memberikan dukungan serta doa sehingga proses penyelesaian

proposal tugas akhir menjadi lancar.

5. Teman-teman seperjuangan yang luar biasa memberikan dukungan yang tak

henti-hentinya.

6. Rekan Mahasiswa Teknologi Pangan serta semua pihak yang telah ikut

memberikan masukan yang membangun dalam penulisan yang tidak dapat

disebutkan satu per satu.

Akhirnya, penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi

penulis pada khususnya, maupun bagi semua pihak yang memerlukannya pada

umumnya.

iii

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ............................................................................................. i DAFTAR ISI ........................................................................................................ iii DAFTAR TABEL .................................................................................................. v DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... viii INTISARI .............................................................................................................. ix ABSTRACT ............................................................................................................ x I PENDAHULUAN ................................................................................................ 1 1.1. Latar Belakang ..................................................................................................1

1.2. Identifikasi Masalah ..........................................................................................4 1.3. Maksud dan Tujuan Penelitian ..........................................................................4 1.4. Manfaat Penelitian ............................................................................................5 1.5. Kerangka Pemikiran ..........................................................................................5 1.6. Hipotesis Penelitian ..........................................................................................7 1.7. Waktu dan Tempat Penelitian ...........................................................................7

II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 8 2.1. Pewarna Makanan .............................................................................................8

2.2. Antosianin .......................................................................................................11

2.3. Manggis ...........................................................................................................15 2.4. Ekstraksi ..........................................................................................................17 2.4.1. Ekstraksi secara dingin ................................................................................ 19 2.4.2. Ekstraksi secara panas .................................................................................. 20 2.5. Asam Organik .................................................................................................21 2.5.1. Asam Sitrat ................................................................................................... 22 2.5.2. Asam Asetat ................................................................................................. 24 2.6. Pelarut .............................................................................................................25 2.6.1. Air ................................................................................................................ 26 2.6.2. Etanol ........................................................................................................... 27

iv

III BAHAN DAN METODE PENELITIAN ..................................................... 28 3.1. Bahan yang Digunakan ................................................................................... 28

3.2. Alat yang Digunakan ...................................................................................... 28

3.3. Metode Penelitian ........................................................................................... 28 3.3.1. Penelitian Pendahuluan ................................................................................ 28 3.3.2. Penelitian Utama .......................................................................................... 29 3.3.2.1. Rancangan Perlakuan ................................................................................ 29 3.3.2.2. Rancangan Percobaan ............................................................................... 30 3.3.2.3. Rancangan Analisis ................................................................................... 31 3.3.2.4. Rancangan Respon .................................................................................... 32 3.4. Deskripsi Penelitian ........................................................................................ 32 3.4.1. Deskripsi Penelitian Pendahuluan ................................................................ 32 3.4.1.1. Pembuatan Tepung Kulit Manggis (Metriva, 1995). ............................... 32 3.4.1.2. Pembuatan Larutan Asam Tartrat 10 % (b/v) ........................................... 33 3.4.1.3. Pembuatan Larutan Asam Sitrat 10 % (b/v) ............................................. 34 3.4.1.4. Pembuatan Larutan Asam Asetat 10 % (v/v) ............................................ 34 3.4.1.5. Pembuatan Larutan 10 % Asam Tartrat dalam Etanol 70 % (b/v) ............ 34 3.4.1.6. Pembuatan Larutan 10 % Asam Sitrat dalam Etanol 70 % (b/v) .............. 34 3.4.1.7. Pembuatan Larutan 10 % Asam Asetat dalam Etanol 70 % (v/v) ............ 34 3.4.2. Deskripsi Penelitian Utama .......................................................................... 34 3.4.1.1. Pembuatan Ekstrak Antosianin ................................................................. 34

IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 38 4.1. Hasil dan Pembahasan Penelitian Pendahuluan .............................................. 38 4.2. Hasil dan Pembahasan Penelitian Utama ........................................................ 39 4.3. Uji Kestabilan Zat Warna Antosianin ............................................................. 46 V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 49 5.1. Kesimpulan ..................................................................................................... 49 5.2. Saran ............................................................................................................... 49

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 50

LAMPIRAN ......................................................................................................... 53

v

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Beberapa Sifat Pigmen Alami ............................................................................11 2. Komposisi Tepung Kulit Manggis .....................................................................17

3. Rancangan Acak Kelompok ..............................................................................30

4. Denah (Layout) Rancangan Percobaan ..............................................................30 5. Analisis Variasi (ANAVA) ................................................................................31 6. Pengaruh Jenis Pelarut Terhadap Warna Ekstrak Antosianin dari Kulit Manggis ..................................................................................................................40 7. Pengaruh Jenis Pelarut Terhadap Total Antosianin (mL/L) dari Kulit Manggis ..................................................................................................................41 8. Nilai pH Larutan Selama Proses Ekstraksi ........................................................43 9. Pengaruh Jenis Pelarut Terhadap Rendemen (%) Zat Warna Antosianin dari Kulit Manggis ........................................................................................................45 10. Pengukuran Absorbansi Zat Warna Antosianin Di Dalam Larutan Gula Sebelum dan Sesudah Penyimpanan Diukur Absorbansinya Pada Panjang Gelombang 515 nm ................................................................................................47 11. Pengukuran Absorbansi Zat Warna Antosianin Di Dalam Larutan Gula Sebelum dan Sesudah Penyimpanan Diukur Absorbansinya Pada Panjang Gelombang 515 nm ................................................................................................47 12. Data Asli Hasil Uji Mutu Hedonik Terhadap Warna Antosianin Kulit Manggis Ulangan I ................................................................................................................55 13. Data Transformasi akar kuadrat : (X + 0,5)0,5 untuk Warna Antosianin dari Ekstrak Kulit Manggis Ulangan I ..........................................................................56 14. Data Asli Hasil Uji Mutu Hedonik Terhadap Warna Antosianin Kulit Manggis Ulangan II ..............................................................................................................57 15. Data Transformasi akar kuadrat : (X + 0,5)0,5 untuk Warna Antosianin dari Ekstrak Kulit Manggis Ulangan II .........................................................................58 16. Data Asli Hasil Uji Mutu Hedonik Terhadap Warna Antosianin Kulit Manggis Ulangan III .............................................................................................................59 17. Data Transformasi akar kuadrat : (X + 0,5)0,5 untuk Warna Antosianin dari Ekstrak Kulit Manggis Ulangan III ........................................................................60

vi

18. Data Transformasi Uji Organoleptik Terhadap Warna Antosianin Kulit Manggis ..................................................................................................................61 19. Analisis Variansi Uji Organoleptik Terhadap Warna Antosianin Kulit Manggis ..................................................................................................................62 20. Uji Lanjut Duncan untuk Pengaruh Jenis Pelarut Terhadap Warna Ekstrak Antosianin dari Kulit Manggis ...............................................................................63 21. Data Hasil Analisis Total Antosianin (mL/L) ..................................................67 22. Analisi Variansi Total Antosiani Kulit Manggis .............................................67 23. Uji Jarak Berganda Duncan Pengaruh Jenis Pelarut Terhadap Total Antosianin ..............................................................................................................68 24. Data Hasil Analisis Rendemen (%) Total Antosianin .....................................70 25. Analisi Variansi Rendemen Total Antosiani Kulit Manggis ...........................70 26. Uji Jarak Berganda Duncan Pengaruh Jenis Pelarut Terhadap Rendemen Total Antosianin Hasil Ekstraksi Kulit Manggis ............................................................71

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Struktur Antosianin Pelargonidin ......................................................................12 2. Struktur Antosianin Sianidin ..............................................................................13 3. Struktur Antosianin Delfinidin ..........................................................................13 4. Struktur Antosianin Peonidin .............................................................................13 5. Struktur Antosianin Petunidin ............................................................................13 6. Struktur Antosianin Malvidin ............................................................................14 7. Buah Manggis ....................................................................................................16 8. Rumus Bangun Asam Sitrat ...............................................................................23

9. Diagram Alir Penelitian Pendahuluan Pembuatan Tepung Kulit Manggis .......36 10. Diagram Alir Penelitian Utama Ekstraksi Antosianin .....................................37

11. Perubahan Kadar Antosianin yang Disimpan Pada Ruang Terang..................48

viii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Analisis Kadar Air Metode Gravimetri (AOAC, 1995) .....................................53 2. Formulir Uji Organoleptik .................................................................................54 3. Hasil Uji Mutu Hedonik Terhadap Warna Antosanin Kulit Manggis ...............55 4. Pembuatan larutan buffer pH 1,0 dan pH 4,5 (AOAC, 2006). ..........................64 5. Penentuan Total Antosianin Metode pH Differensial dengan Alat Spektrofotometer (AOAC, 2006). ..........................................................................65 6. Data Hasil Analisis Total Antosianin (mL/L) Kulit Manggis............................67 7. Prosedur Penentuan Rendemen Antosianin (AOAC, 1995) ..............................69 8. Data Hasil Analisis Rendemen (%) Total Antosianin dari Kulit Manggis ........70 9. Prosedur Umum Penetapan Efek Penangkapan Antioksidan terhadap Radikal DPPH .....................................................................................................................72 10. Hasil Perhitungan Antioksidan (Vit. C) Metode DPPH ..................................74 11. Data Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Pigmen Warna Antosianin dalam Sirup Gula, Hubungan Antara Panjang Gelombang dengan Absorban. ................75 12. Perhitungan Kestabilan Kadar Warna Antosianin (%) dalam Sirup Gula Selama Penyimpanan di Ruang Terang dan Ruang Gelap ....................................76

ix

INTISARI

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan jenis pelarut yang tepat untuk mengekstraksi zat warna antosianin dari kulit manggis dan untuk memperoleh pewarna alami yang aman untuk dikonsumsi. Manfaat penelitian ini adalah sebagai alternatif yang membantu mengatasi permasalahan penggunaan bahan pewarna makanan yang bukan Food Grade, memanfaatkan limbah kulit manggis sebagai pewarna makanan yang aman dan alami dan mengatasi permasalah pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah kulit manggis.

Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak kelompok (RAK) dengan 9 perlakuan, masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 27 satuan percobaan. Dengan faktor jenis pelarut p1 (aquades), p2 (etanol 70 %), p3 (asam tartrat 10 %), p4 (asam sitrat 10 %), p5 (asam asetat 10 %), p6 (etanol 70 % : Akuades (1:1)), p7 (asam Tartrat 10 % dalam Etanol 70 %), p8 (asam sitrat 10 % dalam etanol 70 %), p9 (asam asetat 10 % dalam Etanol 70 %). Variabel respon pada penelitian ini adalah uji organoleptik meliputi warna; respon kimia meliputi penentuan total antosianin; respon fisika meliputi prhitungan total rendemen.

Jenis pelarut yang digunakan berpengaruh terhadap kadar zat warna antosianin, rendemen zat warna antosianin dan intensitas zat warna antosianin. Produk ekstrak kulit manggis terpillih dari keseluruhan respon diperoleh pada sampel p4 (10 % asam sitrat). Karena dilihat dari uji organoleptik merupakan sampel yang paling disukai panelis dengan kadar zat warna sebesar 10,946 ml/L, rendemen ekstrak sebesar 41,363 %.

x

ABSTRACT

The purpose of this research was obtained kind of solvent that exactly for extraction of anthocyanin from mangosteen to gave natural colour that safety to consument. The benefit of this study is one of alternative that to prevention using non food grade colour, to beneficially of mangosteen waste as colour for food and to problem solving to environmental that caused by mangosteen waste.

The experimental randomized block design with 9 treatment was used in this study, and each treatment were 3 times repeated so that were obtained 27 unit experiment. With factor kind of solvent, i.e., p1 (aquadest), p2 (70% of ethanol), p3 (10% of tartrat acid), p4 (10% of citrit acid), p5 (10% of acetic acid), p6 (70% of ethanol : aquadest (1:1)), p7 (10% of tartrat acid in 70% of ethanol), p8 (10% of citric acid in 70% of ethanol), p9 (10% of acetic acid in 70% of ethanol). Respon variable in this study were convered organoleptik test with colour respon, chemical respon was determined antocianin total and physical respon was calculated rendemen total.

Kind of solvent that was used given effect significant to anthocyanin, rendemen of anthocyanin and intensity of anthocyanin colour. Based on all respon indicated that sampel p4 (10% of citric acid) was best sample, that sampel more preferably by panelis with 10,946 ml/liter of anthocyanin content and 41,363 extract rendemen.

1

I PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan mengenai : 1.1. Latar Belakang, 1.2. Identifikasi

Masalah, 1.3. Maksud dan Tujuan Penelitian, 1.4. Manfaat Penelitian,

1.5. Kerangka Pemikiran, 1.6. Hipotesis Penelitian, dan 1.7. Waktu dan Tempat

Penelitian.

1.1. Latar Belakang

Pewarna telah lama digunakan pada bahan makanan dan minuman untuk

memperbaiki tampilan produk pangan. Pada mulanya zat warna yang digunakanan

adalah zat warna alami dari tumbuhan dan hewan. Semakin berkembangnya ilmu

pengetahuan dan teknologi saat ini, penggunaan zat warna alami semakin

berkurang dalam industri pangan yang digantikan lebih banyak oleh zat warna

sintetik. Hal ini disebabkan bahan-bahan pewarna sintetik lebih murah dan

memberikan warna yang lebih stabil dibandingkan pewarna alami. Penggunaan

pewarna sintetik untuk bahan pangan sebenarnya bukanlah hal yang dilarang.

Namun demikian, ketika harga pewarna sintetik dianggap cukup mahal bagi

produsen kecil, maka produsen beralih ke pewarna tekstil yang lebih murah dan

lebih cerah warnanya (Hidayat dan Saati, 2006).

Maraknya penggunaan pewarna makanan yang dilarang terutama pada

jajanan pasar membuat konsumen merasa khawatir terhadap aspek keamanan

pangan, oleh sebab itu perlu adanya alternatif penggunaan pewarna pada

makanan. Untuk menggantikan pewarna-pewarna sintetis yang sudah tidak

2

diizinkan lagi, sebaiknya digunakan pewarna alami atau sintetis yang diizinkan

ataupun kombinasi keduanya (Wijaya dan Mulyono, 2009).

Pewarna alami seperti buah bit merah, daun suji, daun pandan, dan kunyit

merupakan salah satu alternatif pengganti pewarna untuk bahan makanan. Pigmen

lain yang dapat diekstrak dari sumber bahan alami adalah antosianin dari kulit

manggis (Cahyadi, 2006).

Antosianin merupakan kelompok pigmen yang berwarna merah sampai biru

yang tersebar luas pada tanaman, dan antosianin tergolong pigmen yang disebut

flavonoid yang pada umumnya larut dalam air (Harborne, 1987).

Manggis yang dalam bahasa latinnya dikenal dengan nama Garcinia

mangostana L. merupakan tanaman buah berupa pohon yang berasal dari hutan

tropis yang teduh di kawasan Asia Tenggara. Di antara semua negara yang

tanahnya ditumbuhi pohon manggis, Indonesia termasuk sebagai salah satu

produsen terbesar di dunia setelah Thailand. Direktorat Jenderal Hortikultura

Departemen Pertanian RI mencatat, produksi manggis selama tahun 2005

mencapai 62.711 ton dari areal seluas 10.000 hektar. Sementara pada tahun yang

sama, produksi manggis Thailand sudah mencapai 162.788 ton dari luas areal

yang sama (Yusnilaningsih, 2009). Data dari badan pusat statistika pada tahun

2008 produksi manggis di Indonesia mencapai 78,674 ton. Banyaknya produksi

buah manggis akan menimbulkan masalah pada lingkungan terutama yang

disebabkan oleh kulit manggis setelah isinya dikonsumsi. Untuk mengatasi

masalah yang ditimbulkan oleh kulit manggis tersebut salah satunya adalah

3

memanfaatkan kulit manggis tersebut untuk diambil atau diekstraksi zat warna

yang terkandung di dalamnya. Kulit buah manggis sampai saat ini belum

dimanfaatkan secara optimal dan masih dianggap sebagai limbah. Pemanfaatan

kulit buah manggis oleh industri-industri produsen pewarna bahan pangan dengan

cara mengekstraksi zat warna yang terkandung di dalamnya belum dilakukan di

Indonesia, masih terbatas dalam bentuk penelitian-penelitian. Melihat produksi

buah manggis yang cukup banyak di Indonesia, keadaan ini membuka peluang

bagi produsen yang menghasilkan zat pewarna makanan untuk memanfaatkan

kulit manggis tersebut sehingga disamping dapat mengurangi pencemaran

terhadap lingkungan hidup, juga diharapkan dapat mengurangi penggunaan

pewarna-pewarna sintetik maupun pewarna tektil yang dilarang untuk makanan.

Pada umumnya ekstraksi pewarna alami dapat dilakukan dengan

menghancurkan bahan yang mengandung zat warna alami dan merendamnya di

dalam pelarut. Ekstraksi pigmen antosianin dapat menggunakan pelarut air dengan

dikombinasikan asam organik. Pada dasarnya ekstraksi antosianin menggunakan

pelarut air dan asam sitrat tidak berbeda secara nyata dengan menggunakan

pelarut alkohol. Hanya berdampak pada proses evaporasi (penguapan) yang lebih

lama jika menggunakan air karena titik didih lebih tinggi daripada alkohol

maupun metanol (Hidayat dan Saati, 2006).

Ekstraksi adalah pemisahan atau pengambilan satu komponen yang terdapat

di dalam suatu bahan padat atau cairan dengan menggunakan batuan pelarut

berdasarkan perbedaan kelarutan antara pelarut dan zat terlarut. Pemisahan terjadi

4

atas dasar kemampuan larutnya komponen-komponen dalam campuran pelarut

dan zat terlarut (Hardojo, 1995). Efektifitas dari proses ekstraksi tidak terlepas

dari kemampuan pelarut dalam melarutkan komponen-komponen zat yang

terlarut. Peristiwa pelarutan suatu zat terjadi karena adanya interaksi antara

pelarut dengan bahan yang dilarutkan (Effendi, 1991). Selain itu efektivitas suatu

proses ekstraksi juga ditentukan oleh kemurnian pelarut, suhu ekstraksi, metode

ekstraksi dan ukuran partikel-partikel bahan yang diekstraksi. Makin murni suatu

pelarut dan makin lama waktu kontak antara pelarut dengan bahan yang

diekstraksi pada suhu tertentu, maka ekstrak yang dihasilkan makin banyak

(Geankoplis, 1991).

Pelarut yang seringkali digunakan untuk mengekstrak antosianin adalah

alkohol, metanol, isopropanol, aseton, atau dengan air (akuades) yang

dikombinasi dengan asam, seperti asam klorida (HCl), asam asetat, asam fosfat,

atau asam askorbat (Hidayat dan Saati, 2006).

1.2. Identifikasi Masalah

Berdasarkan uraian dalam latar belakang, maka masalah yang dapat

diidentifikasi adalah bagaimana pengaruh berbagai jenis pelarut terhadap

karakteristik pigmen warna antosianin dari kulit manggis.

1.3. Maksud dan Tujuan Penelitian

Maksud penelitian ini adalah mempelajari bagaimana pengaruh berbagai jenis

pelarut yang digunakan untuk mengekstraksi zat warna antosianin dari kulit

manggis terhadap karakteristik pigmen warna antosianin yang dihasilkan.

5

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan jenis pelarut yang tepat untuk

mengekstraksi zat warna antosianin dari kulit manggis dan untuk memperoleh

pewarna alami yang aman untuk dikonsumsi.

1.4. Manfaat Penelitian

1. Sebagai alternatif yang membantu mengatasi permasalahan penggunaan

bahan pewarna makanan yang bukan Food Grade.

2. Memanfaatkan limbah kulit manggis sebagai pewarna makanan yang aman

dan alami.

3. Mengatasi permasalah pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah

kulit manggis.

1.5. Kerangka Pemikiran

Kulit buah manggis dapat dijadikan bahan baku untuk pewarna alami. Karena

kulit buah manggis mengandung dua senyawa alkaloid, serta lateks kering buah

manggis mengandung sejumlah pigmen yang berasal dari dua metabolit, yaitu

mangosteen dan -mangosteen yang jika diekstraksi dapat menghasilkan bahan

pewarna alami berupa antosianin yang menghasilkan warna merah, ungu dan biru

(Sinar Tani, 2010).

Kulit buah manggis yang mengandung pigmen antosianin sebelum dilakukan

ekstraksi terlebih dahulu dilakukan pengeringan dan pengecilan ukurannya.

Metriva (1995) menyatakan kulit buah manggis sebelum digunakan sebagai bahan

baku terlebih dahulu dikeringkan pada suhu 40OC selama 16 jam dengan kadar air

9% dan digiling menjadi tepung berukuran 40 mesh.

6

Suwarno (1995) membandingkan kestabilan antosianin ubi jalar dengan

antosianin kulit manggis dengan membuat model minuman ringan, dan

menyimpulkan bahwa perbandingan bahan baku dengan bahan pengekstrak 1 : 1

tidak dapat digunakan karena terserap oleh irisan kulit manggis dan ubi jalar.

Metriva (1995) menyatakan perbandingan berat tepung kulit manggis dengan

volume larutan pengekstrak (metanol) dalam proses ekstraksi pigmen antosianin

dengan perbandingan tepung kulit manggis dan metanol sebesar 1 : 5

menghasilkan jumlah antosianin sebesar 0,134 mg/100ml.

Tensiska dan Natalia (2006) mengekstrak antosianin dari buah arbey dengan

menggunakan pelarut akuades yang diasamkan dengan asam tartrat 0,75%

menghasilkan antosianin sebesar 34,8 mg/100 g buah arbey segar.

Menurut Francis (1977) dalam Effendi (1991), ekstraksi antosianin dari kulit

manggis dapat dilakukan dengan cara merendam hancuran kulit buah manggis

dengan 1 % HCl dalam metanol 95 % dan diekstrak selama 24 jam kemudian

disaring. Filtrat yang diperoleh dipekatkan pada kondisi tekanan lebih kecil dari

tekanan atmosfir (vakum) dan suhu penguapan >35OC, diperoleh residu kering

dengan konsentrasi antosianin sebesar 0,147 mg/100 ml.

Metrivier et al., (1980) mengungkapkan ekstraksi antosianin dengan pelarut

metanol yang diasamkan dengan HCl menghasilkan pigmen antosianin yang

tinggi, tetapi HCl bersifat korosif dan untuk menghindari sifat korosif ini dapat

digunakan asam-asam organik sebagai pengganti asam klorida (HCl). Selanjutnya

dijelaskan pula dari hasil penelitian Metriva (1995) penggunaan metanol yang

7

diasamkan dengan asam tartrat 10% menghasilkan antosianin sebesar

0,270 mg/100 mL, asam asetat 10% sebesar 0,112 mg/100 mL dan asam sitrat

10% sebesar 0,160 mg/100 mL.

1.6. Hipotesis Penelitian

Berdasarkan kerangka pemikiran di atas, hipotesis yang dapat dikemukakan

adalah penggunaan berbagai jenis pelarut mempunyai pengaruh terhadap ekstrak

pigmen antosianin dari kulit manggis.

1.7. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan dari bulan Mei sampai dengan bulan Juli 2010,

bertempat di laboratorium Teknologi Pangan, Jurusan Teknologi Pangan-Fakultas

Teknik, Universitas Pasundan, Bandung. Untuk proses penguapan pelarut hasil

ekstraksi dilakukan pada bulan Agustus bertempat di Laboratorium Penelitian

Pasca Sarjana Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA),

Universitas Padjajaran, Bandung.

8

II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menguraikan mengenai: 2.1. Pewarna Makanan, 2.2. Antosianin,

2.3. Manggis, 2.4. Ekstraksi, dan 2.5. Asam Organik dan 2.6. Pelarut.

2.1. Pewarna Makanan

Warna mempunyai arti dan peranan yang sangat penting pada komoditas

pangan dan hasil pertanian lainnya. Peranan itu sangat nyata pada 3 hal yaitu daya

tarik, tanda pengenal dan atribut mutu. Suatu bahan yang dinilai bergizi, enak dan

teksturnya sangat baik tidak akan dimakan apabila memiliki warna yang tidak

sedap dipandang atau memberi kesan telah menyimpang dari warna yang

seharusnya (Winarno, 1992 dan Soekarto, 1990).

Diantara sifat-sifat produk pangan yang paling menarik perhatian pada

konsumen dan paling cepat pula memberi kesan disukai atau tidak adalah sifat

warna. Warna mempunyai banyak arti dan peran pada produk pangan, diantaranya

sebagai perinci jenis, tanda-tanda pematangan buah, tanda-tanda kerusakan,

penunjuk tingkat mutu, pedoman proses pengolahan dan masih banyak lagi

peranan (Soekarto, 1990).

Selain sebagai faktor yang ikut menentukan mutu, warna juga dapat

digunakan sebagai indikator kesegaran atau kematangan. Baik tidaknya cara

pencampuran atau cara pengolahan dapat ditandai dengan adanya warna yang

seragam dan merata. Beberapa contoh makanan yang menggunakan pewarna yaitu

sirup, puding, tahu, permen, makanan ringan, es krim, manisan buah dan masih

banyak lagi makanan yang menggunakan pewarna (Tranggono, 1988).

9

Menurut International food information council foundation/IFIC 1994,

pewarna pangan adalah zat yang digunakan untuk memberikan atau meningkatkan

warna suatu produk pangan, sehingga menciptakan image tertentu dan membuat

produk lebih menarik. Definisi yang diberikan oleh depkes 1999 lebih sederhana,

yaitu BTP dapat memperbaiki atau memberi warna pada pangan

(Wijaya dan Mulyono, 2009).

Pewarna pangan diklasifikasiknan berdasarkan asalnya, yaitu pewarna alami,

identik alami, dan sintetik. Pewarna pangan yang berasal dari bahan alam disebut

pewarna alami. Pewarna identik alami adalah pewarna yang dibuat melalui

sintetis secara kimia, tetapi mempunyai sifat kimia yang identik dengan pewarna

alami. Pewarna sintetik adalah pewarna yang dibuat melalui sintetis secara kimia

(Hendry, 1996).

Pewarna sintetis adalah bahan kimia yang sengaja ditambahkan pada

makanan untuk memberikan warna yang diinginkan karena warna semula hilang

selama proses pengolahan atau karena diinginkan adanya warna tertentu.

Umumnya warna yang ditambahkan disesuaikan dengan citarasa produk yang

akan dibuat. Misalnya raas jeruk diberi warna oranye, rasa strawberi dengan

warna merah, rasa nanas dengan warna kuning, dan yang lainnya. Zat pewarna

sintetik umumnya merupakan bahan kimia yang sangat kuat sehingga pemakaian

dalam jumlah sedikit memberikan warna yang cukup intensif (Tranggono, 1988).

Pada umumnya pewarna alami rentan terhadap pH, sinar matahari dan suhu

tinggi. Pewarna alami sebaiknya disimpan pada 4-8OC untuk meminimumkan

10

pertumbuhan mikroba dan degradasi pigmen. Pewarna alami berbentuk bubuk

pada umumnya higroskopis. Untuk meningkatkan kestabilan pewarna alami

selama pengolahan dan penyimpanan pewarna dan produk aplikasinya dilakukan

beberapa strategi misalnya mikroenkapsulasi, penambahan antioksidan,

pembentukan emulsi atau suspense dalam minyak dan penyimpanan secara vakum

(Smith, 1991).

Pewarna ditambahkan kedalam makanan karena beberapa hal, seperti yang

dijelaskan berikut ini :

1. Memperkuat warna penampilan warna dari suatu makanan agar konsumen

lebih tertarik.

2. Untuk menyeragamkan warna dalam produksi makanan dari setiap proses

pengolahan.

3. Untuk memberi warna yang menarik pada produk makanan contohnya dalam

produk yang berbahan dasar gula, es krim dan minuman, yang jika tidak

diberi warna tidaka akan menarik (Henry, 1996).

Menurut Winarno (1992) masing-masing pigmen mempunyai kestabilan yang

berlainan terhadap berbagai kondisi pengolahan seperti terlihat pada Tabel 1.

11

Tabel 1. Beberapa Sifat Pigmen Alami

Jenis Pigmen Jumlah Senyawa Warna Sumber Dapat Larut dalam

Kestabilan

Antosianin 120 Jingga, merah,

biru Tanaman Air

Peka pada perubahan pH panas

Flavonoid 600 Tak

berwarna, kuning

Umumnya tanaman Air

Tahan panas

Leukoantosianin 20 Tak berwarna Tanaman Air Tahan panas

Tanin 20 Tak

berwarna, kuning

Tanaman Air Tahan panas

Betalain 70 Kuning, merah Tanaman Air

Peka terhadap

panas

Kuinon 200 Kuning sampai hitam

Tanaman, bakteri,

alga Air Tahan panas

Karotenoid 300 Tak

berwarna, kuning,

merah

Tanaman Lemak Tahan panas

Klorofil 25 Hijau, coklat Tanaman

Lemak, air

Peka terhadap

panas Sumber : Clydesdale dan Francis (1976) dalam Winarno (1992)

2.2. Antosianin

Antosianin merupakan pewarna yang paling penting dan paling tersebar luas

dalam tumbuhan. Pigmen yang berwarna kuat dan larut dalam air ini adalah

penyebab hampir semua warna merah jambu, merah marak, merah senduduk,

ungu, dan biru dalam daun bunga, daun, dan buah pada tumbuhan tinggi. Secara

kimia semua antosianin merupakan turunan suatu struktur aromatik tunggal, yaitu

12

penambahan atau pengurangan gugus hidroksil atau dengan metilasi atau

glikosida (Harborne, 1987).

Terdapat enam antosianidin yang umum. Antosianidin ialah aglikon

antosianin yang terbentuk bila antosianin dihidrolisis dengan asam. Antosianidin

yang paling umum sampai saat ini ialah sianidin yang berwarna merah

lembayung. Warna jingga disebabkan oler pelargonidin yang gugus hidroksilnya

kurang satu dibandingkan sianidin, sedangkan warna merah senduduk, lembayung

dan biru umumnya disebabkan oleh delfinidin yang gugus hidroksilnya lebih satu

dibandingkan sianidin. Tiga jenis eter metal antosianidin juga sangat umum, yaitu

peonidin yang merupakan turunan sianidin, serta petunidin dan malvidin yang

terbentuk dari delfinidin. Masimg-masing antosianidin tersebut terdapat sebagai

sederetan glikosida dengan berbagai gula yang terikat. Keragaman utama ialah

sifat gulanya (sering kali glukosa, galaktosa, ramnosa, xilosa atau arabinosa),

jumlah satuan gula (mono-, di-, atau triglikosida), dan letak ikatan gula biasanya

pada 3-hidroksi atau pada 3- dan 5- hidroksi (Harborne, 1987).

Gambar 1. Struktur Antosianin Pelargonidin

13

Gambar 2. Struktur Antosianin Sianidin

Gambar 3. Struktur Antosianin Delfinidin

Gambar 4. Struktur Antosianin Peonidin

Gambar 5. Struktur Antosianin Petunidin

14

Gambar 6. Struktur Antosianin Malvidin

Antosianin tergolong pigmen yang disebut flavonoid yang pada umumnya

larut dalam air. Flavonoid mengandung dua cincin benzen yang dihubungkan oleh

tiga atom karbon (Winarno, 1992).

Total antosianin yang terdapat pada buah-buahan sebagian besar tergantung

pada beberapa faktor seperti spesies, varietas, kondisi tumbuh tanaman, sifat fisik

tumbuhan dan buah, ukuran buah, letak buah pada tanaman, pemberian

obat-obatan dan pupuk. Pada beberapa buah-buahan dan sayuran serta bunga

memperlihatkan warna-warna yang menarik yang mereka miliki termasuk

komponen warna yang bersifat larut dalam air dan terdapat dalam cairan sel

tumbuhan (Fennema, 1996).

Pada pH rendah (asam) pigmen ini berwarna merah dan pada pH tinggi

berubah menjadi violet dan kemudian menjadi biru. Konsentrasi pigmen juga

sangat berperan dalam menentukan warna (hue). Pada konsentrasi encer

antosianin berwarna biru, sebaliknya pada konsentrasi pekat berwarna merah, dan

konsentrasi biasa berwarna ungu (Winarno, 1992). Penggunaan zat pewarna alami

15

misalnya pigmen antosianin masih terbatas pada beberapa produk makanan,

seperti produk minuman (sari buah, juice, dan susu) (Hidayat dan Saati, 2006).

2.3. Manggis

Tanaman manggis merupakan tanaman asli daerah tropis dari Asia Tenggara.

Tanaman manggis tergolong tanaman tahunan, umurnya dapat mencapai puluhan

tahun dan pohonnya dapat tumbuh besar. Tanaman manggis memilki beberapa

nama, misalnya manggu (Jawa Barat/Sunda), manggih (Minangkabau),

manggosteen (Inggris), mangoustainer (Perancis), mangastane (Jerman) dan

manggistan (Belanda). Tanaman manggis dalam tatanama tumbuhan atau

sistematika (taksonomi) tumbuhan diklasifikasikan sebagai berikut

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Sub-divisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledone

Ordo : Guttiferanales

Famili : Guttiferae

Genus : Garnicia

Spesies : Garnicia mangostana L.

(Juanda dan Cahyono, 2004).

Produk utama manggis adalah buahnya. Buah manggis memiliki perpaduan

warna yang indah dan citarasa yang khas, yakni perpaduan rasa manis, asam, dan

sepet yang tidak dimiliki oleh rasa buah-buahan lain (Juanda dan Cahyono, 2004).

16

Buah manggis layak dipetik apabila kulit buah sudah berwarna merah

kehijauan sampai merah kekuningan. Lambat laun buah tersebut akan mencapai

kematangannya dengan memperlihatkan warna ungu kemerahan atau merah

kehitaman (Sjaifullah, 1997).

Pericarp (kulit buah) Pulp (daging buah)

Gambar 7. Buah Manggis

Menurut Satuhu (2003) manggis yang dipanen pada saat hujan akan

menyebabkan kulit buah menjadi keras membatu. Sebaiknya buah dipanen saat

udara teduh tetapi kering. Buah manggis dipanen apabila sudah terbentuk warna

ungu 25-50 %. Buah dipanen dengan dipetik atau menggunakan galah yang

dilengkapi dengan alat penampung buah.

Kulit buah manggis dapat dijadikan bahan baku untuk pewarna alami karena

kulit buahnya mengandung dua senyawa alkaloid, serta lateks kering buah

manggis mengandung sejumlah pigmen yang berasal dari dua metabolit, yaitu

mangosteen dan -mangosteen yang jika diekstraksi dapat menghasilkan bahan

pewarna alami berupa antosianin yang menghasilkan warna merah, ungu dan biru

(Sinar Tani, 2010).

17

Tabel 2. Komposisi Tepung Kulit Manggis Komponen Kadar (% bk)

Air 9 Abu 2,58

Gula Total 6,92 Protein 2,69

Serat Kasar 30,05 Lainnya (tannin, lemak, dll) 48,76

Sumber : Metriva, 1995

2.4. Ekstraksi

Ekstraksi adalah pemisahan suatu zat dari campurannya dengan pembagian

sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat tercampur untuk

mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut yang lain. Seringkali

campuran bahan padat dan cair (misalnya bahan alami) tidak dapat atau sukar

sekali dipisahkan dengan metode pemisahan mekanis atau termis yang telah

dibicarakan. Misalnya saja, karena komponennya saling bercampur secara sangat

erat, peka terhadap panas, beda sifat-sifat fisiknya terlalu kecil, atau tersedia

dalam konsentrasi yang terlalu rendah (Rahayu, 2009).

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju ekstraksi adalah:

1. Tipe persiapan sampel,

2. Waktu ekstraksi,

3. Kuantitas pelarut,

4. Suhu pelarut, dan

5. Tipe pelarut (Utami, 2009).

Diantara berbagai jenis metode pemisahan, ekstraksi pelarut atau disebut juga

ekstraksi air merupakan metode pemisahan yang paling baik dan popular. Alasan

18

utamanya adalah bahwa pemisahan ini dapat dilakukan baik dalam tingkat makro

ataupun mikro. Seseorang tidak memerlukan alat yang khusus atau canggih

kecuali corong pemisah. Prinsip metode ini didasarkan pada distribusi zat terlarut

dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling bercampur.

Teknik ini dapat dipergunakan untuk kegunaan preparatif, pemurnian,

memperkaya, pemisahan serta analisis pada semua skala kerja (Khopkar, 2003).

Suatu proses ekstraksi biasanya melibatkan tahap-tahap berikut :

1. Mencampur bahan ekstraksi dengan pelarut dan membiarkannya saling

berkontak, dalam hal ini terjadi perpindahan massa dengan cara difusi pada

bidang antarmuka bahan ekstraksi dan pelarut. Dengan demikian terjadi

ekstraksi yang sebenarnya, yaitu pelarutan ekstrak.

2. Memisahkan larutan ekstraksi dari rafinat, kebanyakan dengan cara

penjernihan atau filtrasi.

3. Mengisolasikan ekstrak dari larutan ekstrak dan mendapatkan kembali

pelarut, umumnya dilakukan dengan menguapkan pelarut. Dalam hal-hal

tertentu larutan ekstrak dapat langsung diolah lebih lanjut atau diolah setelah

dipekatkan (Hardojo, 1995).

Metode ekstraksi padar cair, satu atau beberapa komponen yang dapat larut

dipisahkan dari bahan padat dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara

tekhnis dalam skala besar terutama dibidang industri bahan alami dan makanan,

misalnya untuk memperoleh bahan-bahan aktif dari tumbuhan atau organ-organ

binatang utnuk keperluan farmasi, selain itu untuk memperoleh gula dari umbi,

19

minyak dari biji-bijian dan kopi (Hardojo, 1995). Beberapa jenis ekstraksi akan

dibahas sebagai berikut.

2.4.1. Ekstraksi secara dingin

1. Metode maserasi

Maserasi merupakan cara penyarian sederhana yang dilakukan dengan cara

merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari selama beberapa hari pada

temperatur kamar dan terlindung dari cahaya. Metode maserasi digunakan untuk

menyari simplisia yang mengandung komonen kimia yang mudah larut dalam

cairan penyari, tidak mengandung benzoin, tiraks dan lilin.

Keuntungan dari metode ini adalah peralatannya sederhana. Sedang

kerugiannya antara lain waktu yang diperlukan untuk mengekstraksi sampel

cukup lama, cairan penyari yang digunakan lebih banyak, tidak dapat digunakan

untuk bahan-bahan yang mempunyai tekstur keras seperti benzoin, tiraks dan lilin.

2. Metode Perkolasi

Perkolasi adalah cara penyarian dengan mengalirkan penyari melalui serbuk

simplisia yang telah dibasahi. Keuntungan metode ini adalah tidak memerlukan

langkah tambahan yaitu sampel padat telah terpisah dari ekstrak. Kerugiannya

adalah kontak antara sampel padat tidak merata atau terbatas dibandingkan

dengan metode refluks, dan pelarut menjadi dingin selama proses perkolasi

sehingga tidak melarutkan komponen secara efisien.

20

2.4.2. Ekstraksi secara panas

1. Metode Soxhletasi

Soxhletasi merupakan penyarian simplisia secara berkesinambungan, cairan

penyari dipanaskan sehingga menguap, uap cairan penyari terkondensasi menjadi

molekul-molekul air oleh pendingin balik dan turun menyari simplisia dalam

klongsong dan selanjutnya masuk kembali ke dalam labu alas bulat setelah

melewati pipa sifon

Keuntungan metode ini adalah dapat digunakan untuk sampel dengan tekstur

yang lunak dan tidak tahan terhadap pemanasan secara langsung. Menggunakan

pelarut yang lebih sedikit, waktu pemanasan dapat diatur. Sedangkan kerugian

metode ini adalah karena pelarut didaur ulang ekstrak yang terkumpul pada wadah

di sebelah bawah terus-menerus dipanaskan sehingga dapat menyebabkan reaksi

penguraian oleh panas. Jumlah total senyawa-senyawa yang diekstraksi akan

melampaui kelarutannya dalam pelarut tertentu sehingga dapat mengendap dalam

wadah dan membutuhkan volume pelarut yang lebih banyak untuk

melarutkannya. Bila dilakukan dalam skala besar, mungkin tidak cocok untuk

menggunakan pelarut dengan titik didih yang terlalu tinggi, seperti metanol atau

air, karena seluruh alat yang berada di bawah komdensor perlu berada pada

temperatur ini untuk pergerakan uap pelarut yang efektif.

Metode ini terbatas pada ekstraksi dengan pelarut murni atau campuran

azeotropik dan tidak dapat digunakan untuk ekstraksi dengan campuran pelarut,

misalnya heksan : diklormetan = 1 : 1, atau pelarut yang diasamkan atau

21

dibasakan, karena uapnya akan mempunyai komposisi yang berbeda dalam

pelarut cair di dalam wadah.

2. Metode refluks

Keuntungan dari metode ini adalah digunakan untuk mengekstraksi sampel-

sampel yang mempunyai tekstur kasar dan tahan pemanasan langsung.

Kerugiannya adalah membutuhkan volume total pelarut yang besar dan sejumlah

manipulasi dari operator.

3. Metode destilasi uap

Destilasi uap adalah metode yang popular untuk ekstraksi minyak-minyak

menguap (esensial) dari sampel tanaman

Metode destilasi uap air diperuntukkan untuk menyari simplisia yang

mengandung minyak menguap atau mengandung komponen kimia yang

mempunyai titik didih tinggi pada tekanan udara normal (Medicafarma, 2008).

2.5. Asam Organik

Berbagai macam asam organik terdapat pada jaringan tanaman. Banyak dari

asam ini terdapat dalam jumlah sedikit merupakan hasil intermedier reaksi

metabolisme dasar yaitu daur asam trikarboksilat, jalur asam glioksilat dan asam

shikimat. Beberapa asam lain yang sebegitu jauh tidak terikat dengan jalur

metabolism dan diketahui mempunyai peran fisiologis, dapat terakumulasi pada

jaringan-jaringan tanaman dalam jumlah yang cukup banyak. Akibatnya dalam

keadaan normal buah-buahan dan sayuran bersifat asam dan kadang-kadang

rasanya asam. Kandungan asam bervariasi dari sangat rendah seperti pada jagung

22

manis dan kacang-kacangan sampai lebih dari 50 meq asam per 100 gram pada

beberapa buah-buahan dan bisa sampai mencapai 40 meq per 100 gram pada

daum bayam (Tranggono dan Sutardi, 1990).

Asam yang paling banyak terdapat pada jaringan tanaman adalah sitrat dan

malat yang masing-masing kadarnya dapat mencapai 3% dari berat bahan

segarnya. Sitrat merupakan asam utama pada buah jeruk, nanas, pear serta

beberapa macam lainnya. Asam malat banyak terdapat pada buah pisang, apel,

plum dan ceri. Sayuran yang mengandung asam sitrat sebagai asam utama adalah

kentang, ubi jalar, biji polongan, sayuran dedaunan, dan tomat (Tranggono dan

Sutardi, 1990).

2.5.1. Asam Sitrat

Asam sitrat (C6H8O7) merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada

daun dan buah tumbuhan genus Citrus (jeruk-jerukan). Senyawa ini merupakan

bahan pengawet yang baik dan alami, selain digunakan sebagai penambah rasa

masam pada makanan dan minuman ringan. Dalam biokimia, asam sitrat dikenal

sebagai senyawa antara dalam siklus asam sitrat, yang penting dalam metabolisme

makhluk hidup, sehingga ditemukan pada hampir semua makhluk hidup. Zat ini

juga dapat digunakan sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai

antioksidan. Asam sitrat terdapat pada berbagai jenis buah dan sayuran, namun

ditemukan pada konsentrasi tinggi, yang dapat mencapai 8% bobot kering, pada

jeruk lemon dan limau (misalnya jeruk nipis dan jeruk purut) (Anonima, 2010).

23

Gambar 8. Rumus Bangun Asam Sitrat

Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil COOH yang dapat

melepas proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi, ion yang dihasilkan adalah ion

sitrat. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk mengendalikan

pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan banyak ion logam membentuk garam

sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan pengkelatan,

sehingga digunakan sebagai pengawet dan penghilang kesadahan air

(Anonima, 2010).

Pada temperatur kamar, asam sitrat berbentuk serbuk kristal berwarna putih.

Serbuk kristal tersebut dapat berupa bentuk anhydrous (bebas air), atau bentuk

monohidrat yang mengandung satu molekul air untuk setiap molekul asam sitrat.

Bentuk anhydrous asam sitrat mengkristal dalam air panas, sedangkan bentuk

monohidrat didapatkan dari kristalisasi asam sitrat dalam air dingin. Bentuk

monohidrat tersebut dapat diubah menjadi bentuk anhydrous dengan pemanasan

di atas 74 C. Secara kimia, asam sitrat bersifat seperti asam karboksilat lainnya.

Jika dipanaskan di atas 175 C, asam sitrat terurai dengan melepaskan karbon

dioksida dan air (Anonima, 2010).

24

2.5.2. Asam Asetat

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam

organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan.

Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam

bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut

asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik

beku 16.7C (Anonimb, 2010).

Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah

asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah,

artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat

merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat

digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat,

dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri

makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga,

asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun,

kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per

tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia

maupun dari sumber hayati (Anonimb, 2010).

Atom hidrogen (H) pada gugus karboksil (COOH) dalam asam karboksilat

seperti asam asetat dapat dilepaskan sebagai ion H+ (proton), sehingga

memberikan sifat asam. Asam asetat adalah asam lemah monoprotik dengan nilai

pKa=4.8. Basa konjugasinya adalah asetat (CH3COO). Sebuah larutan 1.0 M

25

asam asetat (kira-kira sama dengan konsentrasi pada cuka rumah) memiliki pH

sekitar 2.4 (Anonimb, 2010).

Asam asetat cair adalah pelarut protik hidrofilik (polar), mirip seperti air dan

etanol. Asam asetat memiliki konstanta dielektrik yang sedang yaitu 6.2, sehingga

ia bisa melarutkan baik senyawa polar seperi garam anorganik dan gula maupun

senyawa non-polar seperti minyak dan unsur-unsur seperti sulfur dan iodin. Asam

asetat bercambur dengan mudah dengan pelarut polar atau nonpolar lainnya

seperti air, kloroform dan heksana. Sifat kelarutan dan kemudahan bercampur dari

asam asetat ini membuatnya digunakan secara luas dalam industri kimia

(Anonimb, 2010).

2.6. Pelarut

Pelarut adalah benda cair atau gas yang melarutkan benda padat, cair atau

gas, yang menghasilkan sebuah larutan. Pelarut paling umum digunakan dalam

kehidupan sehari-hari adalah air. Pelarut biasanya memiliki titik didih rendah dan

lebih mudah menguap, meninggalkan substansi terlarut yang didapatkan. Untuk

membedakan antara pelarut dengan zat yang dilarutkan, pelarut biasanya terdapat

dalam jumlah yang lebih besar (Wikipediaa, 2002).

Syarat utama penggunaan pelarut untuk ekstraksi senyawa organik yaitu non

toksik dan tidak mudah terbakar (nonflammable) walapun persyaratan ini sangat

sulit untuk dilaksanakan. Pelarut untuk ekstraksi senyawa organik terbagi menjadi

golongan pelarut yang memiliki densitas lebih rendah dari pada air dan pelarut

yang memiliki densitas lebih tinggi dari pada air. Kebanyakan pelarut senyawa

26

organik termasuk dalam pelarut golongan pertama, seperti misalnya dietil eter, etil

asetat, dan hidrokarbon (light petroleum, heksan dan toluen). Pelarut yang

mengandung senyawa klorin seperti diklorometan adalah pelarut yang termasuk

dalam golongan pelarut kedua. Pelarut ini memiliki toksisitas yang rendah tetapi

mudah membentuk emulsi. Beberapa pelarut yang biasa digunakan untuk

ekstraksi diantaranya adalah metanol, etanol, etil asetat, aseton dan asetonitril

dengan air dan atau HCl. Toksisitas pelarut yang digunakan merupakan hal yang

penting untuk dipertimbangkan dalam ekstraksi antioksidan, karena zat

antioksidan akan digunakan pada produk pangan fungsional sehingga

keamanannya harus sangat diperhatikan (Houghton dan Rahman, 1998 dalam

Mardawari dkk., 2008).

2.6.1. Air

Air berfungsi sebagai bahan yang dapat mendispersikan berbagai senyawa

yang ada dalam bahan makanan. Untuk beberapa bahan malah berfungsi sebagai

pelarut. Air dapat melarutkan berbagai bahan seperti garam, vitamin yang larut

dalam air, mineral dan senyawa-senyawa cita rasa seperti yang terkandung dalam

teh dan kopi (Winarno, 1992).

Sebuah molekul air terdiri dari sebuah atom oksigen yang berikatan kovalen

dengan dua atom hidrogen. Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air

melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara

fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion,

27

air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi

(berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-) (Winarno, 1992).

2.6.2. Etanol

Etanol (C2H5OH) merupakan larutan yang jernih, tidak berwarna, volatil dan

dengan bau khas. Alkohol memiliki titik beku -112,3C, titik didih 78,4C, serta

memiliki kekentalan pada suhu 20C sebesar 0,0141. Alkohol juga dapat terbakar

pada titik nyala 18,3 C.Dalam konsentrasi tinggi, akan menyebabkan rasa

terbakar saat kontak dengan kulit. Etanol merupakan kelompok alkohol, dimana

molekulnya mengandung gugus hidroksil (-OH) yang berikatan dengan atom

karbon. Etanol dibuat sejak jaman dahulu dengan cara fermentasi gula. Proses ini

banyak digunakan di industri dengan bahan mentah berupa gula. Etanol larut

dalam air dan banyak pelarut organic. Seperti air, alkohol dan fenol dapat

membentuk ikatan hidrogen, karena adanya ikatan hidrogen ini, maka alkoholdan

fenol mempunyai titik didih yang lebih tinggi dari senyawa lain yang mempunyai

berat formula yang sama (Fennema, 1996).

28

III BAHAN DAN METODE PENELITIAN

Bab ini menguraikan mengenai : 3.1. Bahan yang Digunakan, 3.2. Alat yang

Digunakan, 3.3. Metode Penelitian dan 3.4. Deskripsi Penelitian.

3.1. Bahan yang Digunakan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit manggis yang berasal

dari Bogor varietas bogor raya dengan umur panen 4 bulan dari sejak berbunga,

aquades, etanol 70 %, asam tartrat (teknis), asam sitrat (teknis) dan asam asetat

(teknis). Bahan yang digunakan dalam analisis adalah larutan buffer KCl pH 1,

dan larutan buffer Na-asetat pH 4,5.

3.2. Alat yang Digunakan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelas kimia 500 mL, gelas

ukur 100 mL, tunnel dryer, tray, alumunium foil, pisau, neraca analitik, blender,

corong, kain saring dan rottary evaporator. Alat yang digunakan untuk analisis

adalah labu ukur 500 mL, labu ukur 50 mL, pH meter, dan spektrofotometer UV

(Genesys-20).

3.3. Metode Penelitian

Penelitian yang telah dilakukan dibagi dalam dua tahap yaitu penelitian

pendahuluan dan penelitian utama.

3.3.1. Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan yang dilakukan adalah pembuatan tepung kulit

manggis dan persiapan larutan untuk ekstraksi. Pembuatan tepung kulit manggis

29

yang dilakukan dengan cara mengeringkan kulit manggis dengan menggunakan

tunnel dryer pada suhu 40OC selama 16 jam dengan kadar air 9%. Selanjutnya

kulit manggis yang sudah kering kemudian dihancurkan dan diayak dengan

menggunakan ayakan berukuran 40 mesh dan tepung kulit manggis yang

dihasilkan kemudian dikemas dengan menggunakan plastik untuk menghindari

penyerapan uap air di udara oleh tepung kulit manggis serta menghindari dari

bahan kontaminan lainnya.

3.3.2. Penelitian Utama

Penelitian utama terdiri dari rancangan perlakuan, rancangan percobaan,

rancangan analisis, dan rancangan respon.

3.3.2.1. Rancangan Perlakuan

Perlakuan yang dikerjakan pada penelitian utama terdiri dari satu faktor yaitu

jenis pelarut (p) dengan 9 taraf yaitu sebagai berikut :

p1 = Aquades

p2 = Etanol 70 %

p3 = Asam Tartrat 10 %

p4 = Asam Sitrat 10 %

p5 = Asam Asetat 10 %

p6 = Etanol 35%

p7 = Asam Tartrat 10 % dalam Etanol 70 %

p8 = Asam Sitrat 10 % dalam Etanol 70 %

p9 = Asam Asetat 10 % dalam Etanol 70 %

30

3.3.2.2. Rancangan Percobaan

Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan

Acak Kelompok (RAK) dengan 9 perlakuan, masing-masing perlakuan diulang

sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 27 satuan percobaan. Adapun matrik

rancangan percobaan yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Rancangan Acak Kelompok

Jenis Pelarut Kelompok Ulangan 1 2 3 Aquades p1 p1 p1 Etanol 70 % p2 p2 p2 Asam Tartrat 10 % p3 p3 p3 Asam Sirat 10 % p4 p4 p4 Asam Asetat 10 % p5 p5 p5 Etanol 35% p6 p6 p6 Asam Tartrat 10 % dalam Etanol 70 % p7 p7 p7 Asam Sitrat 10 % dalam Etanol 70 % p8 p8 p8 Asam Asetat 10 % dalam Etanol 70 % p9 p9 p9

Tabel 4. Denah (Layout) Rancangan Percobaan Kelompok Ulangan Pertama

1

p1 2

p2 3

p3 4

p4 5

p5 6

p6 7

p7 8

p8

9

p9

Kelompok Ulangan Kedua 10

p6 11

p4 12

p9 13

p5 14

p1 15

p8 16

p3 17

p7

18

p2

Kelompok Ulangan Ketiga 19

p3 20

p5 21

p4 22

p8 23

p9 24

p1 25

p6 26

p2

27

p7

Untuk menguji adanya perbedaan pengaruh perlakuan terhadap respon yang

diamati, maka dilakukan analisis data dengan model percobaan (Gasperzs, 1995)

sebagai berikut :

Yij = + pi + rj + ij

31

Dimana :

Yij = Nilai respon pada pengamatan antosianin kulit manggis kelompok ke-j dengan perlakuan ke-i

= Nilai rata-rata

pi = Pengaruh perlakuan jenis pelarut ke-i rj = Pengaruh kelompok ke-j ij = Galat percobaan pada kelompok ke-j yang memperoleh perlakuan ke-i

3.3.2.3. Rancangan Analisis

Berdasarkan rancangan percobaan di atas dapat dibuat analisis variasi

(ANAVA) untuk mengetahui pengaruh berbagai jenis pelarut terhadap

karakteristik zat warna antosianin yang dihasilkan yang dapat dilihat pada Tabel 5

di bawah ini.

Tabel 5. Analisis Variasi (ANAVA) Sumber Variansi

Derajat Bebas (DB)

Jumlah Kuadrat

(JK) KT F Hitung FTabel 5%

Kelompok Perlakuan Galat

(r 1) (p 1)

(r-1)(p-1)

JK K JK P JK G

JK K/(r 1) JK P/(t 1) JK G/DBG

KT K/KT G KT P/ KT G

Total rp 1 JKT Sumber : Gaspersz, 1995

Berdasarkan perhitungan ANAVA, dapat ditentukan daerah penolakan

hipotesis yaitu :

(1) Jika F hitung F tabel pada taraf 5%, maka jenis pelarut berpengaruh terhadap

karakteristik pigmen warna antosianin. Dengan demikian hipotesis diterima,

kemudian akan dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan.

32

(2) Jika F hitung < F tabel pada taraf 5%, maka jenis pelarut tidak berpengaruh

terhadap karakteristik pigmen warna antosianin. Dengan demikian hipotesis

penelitian ditolak.

3.3.2.4. Rancangan Respon

Rancangan respon yang digunakan dalam penelitian utama adalah :

1. Respon Kimia

Respon kimia yang dilakukan meliputi penentuan total antosianin dengan

metode spektrofotometri-pH diferensial (AOAC, 2006).

2. Respon Fisik

Respon fisika yang dilakukan adalah menentukan rendemen pigmen warna

antosianin (AOAC, 1995).

3. Respon Organoleptik

Respon organoleptik yang dilakukan yaitu pengujian inderawi pada ekstrak

antosianin dari kulit manggis meliputi warna dengan menggunakan metode uji

hedonik terhadap 15 orang panelis.

4. Respon pada Sampel Terpilih

Respon yang dilakukan pada sampel terpilih adalah uji antioksidan metode

DPPH dan uji kestabilan warna.

3.4. Deskripsi Penelitian

3.4.1. Deskripsi Penelitian Pendahuluan

3.4.1.1. Pembuatan Tepung Kulit Manggis (Metriva, 1995).

33

1. Pencucian

Kulit manggis yang akan dibuat tepung dicuci bagian luarnya saja dengan air

bersih kemudian ditiriskan. Pencucian bertujuan untuk membersihkan dari

kotoran yang menempel pada luar kulit manggis.

2. Pemotongan

Kulit manggis dipotong kecil dan digerai diatas tray yang telah dilapisi

dengan alumunium foil. Pemotongan bertujuan untuk mengecilkan ukuran dari

kulit manggis agar lebih cepat kering.

3. Pengeringan

Kulit manggis yang telah dipotong dan digerai diatas tray kemudian

dimasukkan kedalam tunnel dryer dengan suhu 40OC sampai benar-benar kering

kira-kira selama 16 jam. Pengeringan dilakukan untuk mengurangi kadar air

menjadi 9% dalam kulit manggis, sehingga dapat dibuat menjadi tepung.

4. Penghancuran

Kulit manggis yang telah kering kemudian dihancurkan dengan

menggunakan blender, tepung kemudian diayak dengan menggunakan pengayak

yang berukuran 40 mesh. Penghancuran bertujuan untuk mengecilkan kembali

ukuran dari kulit manggis agar proses ekstraksi dapat berjalan dengan lebih

efektif.

3.4.1.2. Pembuatan Larutan Asam Tartrat 10 % (b/v)

Sebanyak 50 gram asam tartrat ditimbang, kemudian dimasukan kedalam

labu ukur 500 ml dan ditambahkan akuades sampai tanda batas.

34

3.4.1.3. Pembuatan Larutan Asam Sitrat 10 % (b/v)

Sebanyak 50 gram asam sitrat ditimbang, kemudian dimasukan kedalam labu

ukur 500 ml dan ditambahkan akuades sampai tanda batas.

3.4.1.4. Pembuatan Larutan Asam Asetat 10 % (v/v)

Sebanyak 50 ml asam asetat dipipet, kemudian dimasukan kedalam labu ukur

500 ml dan ditambahkan akuades sampai tanda batas.

3.4.1.5. Pembuatan Larutan 10 % Asam Tartrat dalam Etanol 70 % (b/v)

Sebanyak 50 gram asam tartrat ditimbang, kemudian dimasukan kedalam

labu ukur 500 ml dan ditambahkan etanol 70 % sampai tanda batas.

3.4.1.6. Pembuatan Larutan 10 % Asam Sitrat dalam Etanol 70 % (b/v)

Sebanyak 50 gram asam sitrat ditimbang, kemudian dimasukan kedalam labu

ukur 500 ml dan ditambahkan etanol 70 % sampai tanda batas.

3.4.1.7. Pembuatan Larutan 10 % Asam Asetat dalam Etanol 70 % (v/v)

Sebanyak 50 ml asam asetat dipipet, kemudian dimasukan kedalam labu ukur

500 ml dan ditambahkan etanol 70 % sampai tanda batas.

3.4.2. Deskripsi Penelitian Utama

3.4.1.1. Pembuatan Ekstrak Antosianin

1. Ekstraksi

Tepung kulit manggis sebanyak 100 gram dimasukan kedalam wadah,

kemudian ditambahkan pelarut (1:4) lalu dilakukan ekstraksi selama 24 jam.

Pelarut yang digunakan adalah aquades, etanol 70 %, larutan asam tartrat 10 %,

larutan asam sitrat 10 %, larutan asam asetat 10 %, etanol 35%, 10 % asam tartrat

35

dalam etanol 70 %, 10 % Asam Sitrat dalam etanol 70 %, dan 10 % Asam Asetat

dalam etanol 70 %.

2. Penyaringan

Setelah terekstrak larutan disaring dengan menggunakan kain saring sampai

cairan dengan ampas terpisahkan secara sempurna.

3. Evaporasi

Setelah filtrat dan ampasnya terpisah kemudian dilakukan evaporasi dengan

suhu 40OC selama 2 jam. Setelah evaporasi dilakukan perhitungan rendemen dan

perhitungan total antosianin.

36

Pencucian

Pemotongan

Air Kotor

PengeringanT = 40C, t = 16 jam

Uap Air

Penggilingant = 1 menit

Tepung Kulit Manggis

Air Bersih

Pengayakan40 mesh

Kulit manggis > 40 mesh

Kulit Manggis

Sortasi

Penirisan

Kulit keras, kelopak buah

Air

Gambar 9. Diagram Alir Penelitian Pendahuluan Pembuatan Tepung Kulit Manggis

37

aquadesetanol 70 %asam tartrat 10 %asam sitrat 10 %asam asetat 10 %etanol 35 %asam tartrat 10 % dalam etanol 70 % asam sitrat 10 % dalam etanol 70 % asam asetat 10 % dalam etanol 70 %

EkstraksiT = 27C, t = 24 jam

Penyaringan Ampas

EvaporasiT = 40C, t = 2 jam

Ekstrak Antosianin

Tepung Kulit Manggis

Uap Pelarut

Filtrat

Gambar 10. Diagram Alir Penelitian Utama Ekstraksi Antosianin

38

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini menguraikan mengenai : 4.1. Penelitian Pendahuluan, 4.2. Penelitian

Utama, 4.3. Uji Kestabilan Zat Warna Antosianin.

4.1. Hasil dan Pembahasan Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan yang dilakukan adalah pembuatan tepung kulit

manggis. Kulit buah manggis sebelum ekstraksi untuk mengambil zat warna

antosianin yang terdapat di dalamnya terlebih dahulu dikeringkan pada suhu 40OC

selama 16 jam sampai kadar air mencapai 9 %. Selanjutnya kulit manggis yang

sudah kering kemudian digiling menjadi tepung berukuran 40 mesh. Pengeringan

kulit manggis dilakukan pada suhu 40OC dengan tujuan untuk mengurangi

kerusakan zat warna alami yaitu antosianin yang terdapat di dalamnya, karena

waktu pengeringan yang dilakukan relatif lama akan mempengaruhi kerusakan

antosianin yang di terdapat di dalam kulit manggis. Selain itu pengeringan yang

dilakukan untuk mengurangi kadar air yang terdapat di dalam kulit manggis

sehingga memberikan kemudahan dalam proses pembuatan tepung kulit manggis.

Sedangkan proses penepungan kulit manggis mempunyai tujuan untuk

mempercepat melarutnya zat warna antosianin di dalam pelarut yang digunakan

pada proses ekstraksi. Hal ini dikarenakan ukuran partikel-partikel tepung kulit

manggis yang semakin kecil mengakibatkan luas permukaan partikel-partikel

tepung semakin besar sehingga zat warna antosianin yang terdapat di dalamnya

semakin banyak yang terlarut di dalam pelarut (Fellow, 1994).

Proses melarutnya zat warna antosianin di dalam pelarut disebabkan adanya

perbedaan konsentrasi zat terlarut di dalam kulit manggis dengan zat warna

39

antosianin di dalam pelarut. Proses melarutnya zat warna antosianin di dalam

pelarut pada proses ekstraksi dipengaruhi oleh kemurnian pelarut yang digunakan,

luas permukaan partikel-partikel bahan atau ukuran bahan yang diekstraksi, suhu

pelarut yang digunakan pada proses ekstraksi, sifat kimia pelarut yang digunakan

yaitu pelarut polar dan non-polar, lamanya waktu ekstraksi, kadar air bahan yang

diekstraksi serta proses yang diterapkan pada ekstraksi seperti adanya pengadukan

dan tidak adanya pengadukan selama ekstraksi.

Menurut Fellow (1994) proses pelarutan suatu senyawa yang terdapat di

dalam bahan baku selama proses ekstraksi dipengaruhi oleh kemurnian pelarut,

suhu pelarut, ukuran partikel-partikel bahan yang diekstraksi, sifat kimia pelarut

dan zat terlarut, waktu ekstraksi atau kontak antara bahan dengan pelarut, kadar

air bahan yang diekstraksi dan sistem ekstraksi yang dilakukan.

4.2. Hasil dan Pembahasan Penelitian Utama

Penelitian utama dilakukan untuk mengetahui pengaruh jenis pelarut terhadap

ekstrak zat warna antosianin yang dihasilkan. Pengamatan pada penelitian utama

yang dilakukan uji organoleptik, analisis kimia dan fisika. Uji organoleptik

terhadap ekstrak antosianin meliputi warna. Analisis kimia meliputi perhitungan

kadar antosianin dan antioksidan pada produk terpilih. Analisis fisika meliputi

perhitungan rendemen dan uji kestabilan pada produk terpilih.

4.2.1. Hasil Uji Organoleptik Warna Antosianin

Hasil uji organoleptik terhadap warna antosianin yang diujikan pada 15 orang

panelis memberikan tanggapan yang berbeda pada setiap perlakuan. Hasil

perhitungan statistik dapat dilihat pada Tabel 9.

40

Tabel 6. Pengaruh Jenis Pelarut Terhadap Warna Ekstrak Antosianin dari Kulit Manggis

Kode Jenis Pelarut Nilai Rata-rata Warna Antosianin

p1 Aquadest 1,811 ab p2 Etanol 70% 1,857 abc p3 Asam Tartrat 10% 2,006 bcd p4 Asam Sitrat 10% 2,245 d p5 Asam Asetat 10% 2,197 cd p6 Etanol 35% 1,595 a p7 Asam Tartrat 10% dalam Etanol 70% 1,548 a p8 Asam Sitrat 10% dalam Etanol 70% 1,638 a p9 Asam Asetat 10% dalam Etanol 70% 1,673 ab

Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf nyata 5%

Warna antosianin tidak berbeda nyata yang dihasilkan dari proses ekstraksi

dipengaruhi oleh nilai pH, pada pH yang rendah antosiani akan memberikan

warna merah. Selain itu uji organoleptik ini yang sifatnya subjektif sehingga

tingkat kepekaan panelis terhadap sampel zat warna antosiani yang diuji akan

berbeda-beda atau tidak berbeda-beda. Berbedanya warna antosianin yang

dihasilkan dikarenakan banyaknya zat warna yang terlarut di dalam pelarut. Pada

perlakuan asam sitrat 10% memperlihatkan kadar dan rendemen zat warna

antosianin yang dihasilkan lebih banyak dari perlakuan lainnya, hal ini akan

memberikan pengaruh pada intensitas warna dari zat warna antosianin yang

dihasilkan pada perlakuan tersebut dengan perlakuan lainnya. Selain itu dengan

menggunakan larutan asam sitrat 10% sebagai pelarut diduga zat warna antosianin

yang diekstraksi dari kulit manggis makin banyak yang larut di dalam larutan

asam sitrat. Keadaan ini akan memberikan kadar antosianin akan berbeda dengan

perlakuan lainnya dan intensitas warna juga akan berbeda.

41

4.2.2. Total Antosianin

Hasil analisis total antosianin menunjukkan adanya pengaruh berbagai jenis

pelarut yang digunakan untuk mengekstraksi zat warna antosianin dari kulit

manggis menunjukkan total antosianin yang diperoleh berbeda pada setiap

perlakuan. Hasil analisis statistik dapat dilihat pada Tabel di bawah ini.

Tabel 7. Pengaruh Jenis Pelarut Terhadap Total Antosianin (mL/L) dari Kulit Manggis

Kode Jenis Pelarut Nilai Rata-rata Kadar Antosianin (mL/L) p5 Asam Asetat 10% 75,279 a p8 Asam Sitrat 10% dalam Etanol 70% 87,369 b p6 Etanol 35% 87,814 b p1 Akuades 88,571 b p3 Asam Tartrat 10% 89,573 b p7 Asam Tartrat 10% dalam Etanol 70% 91,799 b p9 Asam Asetat 10% dalam Etanol 70% 96,186 bc p2 Etanol 70% 104,646 cd p4 Asam Sitrat 10% 109,478 d

Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf nyata 5%

Data pada Tabel 6, menunjukkan total antosianin berbeda nyata pada setiap

perlakuan. Berbedanya kadar total antosianin yang dihasilkan dari proses ekstraksi

kulit manggis dengan menggunakan berbagai jenis pelarut terjadi karena

kemampuan dan sifat pelarut dalam melarutkan antosianin berbeda. Perbedaan

total antosianin yang dihasilkan untuk setiap jenis asam organik diduga karena

adanya perbedaan tetapan disosiasi dari masing-masing jenis asam. Semakin besar

tetapan disosiasi semakin kuat suatu asam karena semakin besar jumlah ion

hidrogen yang dilepaskan ke dalam larutan. Keadaan yang semakin asam akan

menyebabkan semakin banyaknya pigmen antosianin berada dalam bentuk

flavilium atau oxoniun yang berwarna dan pengukuran absorbansi akan

42

menunjukkan jumlah antosianin yang semakin besar (Fennema, 1996). Disamping

itu keadaan yang semakin asam menyebabkan semakin banyak dinding sel

vakuola yang pecah sehingga pigmen antosianin semakin banyak yang terekstrak.

Hal ini dapat dilihat dari pH larutan aquades dan larutan asam sitrat 10%

memberikan hasil yang berbeda nyata aquades dengan pH 4,96 mengandung total

antosianin sebesar 88,571 mL/L sedangkan asam sitrat 10% dengan pH 3,15

mengandung antosianin sebesar 109,478 mL/L. Selain itu adanya perbedaan pH

dari masing-masing perlakuan selama proses ekstraksi menyebabkan total

antosianin yang larut di dalam pelarut berbeda, keadaan ini mengakibatkan total

antosianin yang dihasilkan berbeda pula. Semakin tinggi konsentrasi asam atau

semakin rendah pH campuran antara pelarut dan bahan yang diekstraksi selama

proses ekstraksi memberikan kadar total antosianin yang dihasilkan semakin

tinggi (Ken dan Nitisewojo, 2000). Nilai pH masing-masing perlakuan selama

proses ekstraksi dapat dilihat pada Tabel 7. Pelarut tanpa asam yaitu etanol 35%,

etanol 70% dan aquades mempunyai pH yang telatif tinggi yaitu antara 4,35-5,21,

setiap pelarut berturut-turut mengandung antosianin sebesar 87,814 mL/L,

104,646 mL/L dan 88,571 mL/L. Pada perlakuan etanol 70% mempunyai nilai pH

tinggi tapi menghasilkan jumlah antosianin yang tinggi ini diduga karena etanol

mempunyai kepolaran yang hampir sama dengan antosianin sehingga

menyebabkan lebih banyak antosianin yang terekstrak. Pelarut asam yaitu asam

asetat 10%, asam sitrat 10% dalam etanol 70% dan asam tartrat 10% memberikan

nilai pH berturut-turut 3,79, 3,50 dan 3,84 dan nilai antosianin 75,279 mL/L,

87,369 mL/L dan 89,573 mL/L, perlakuan asam tersebut tidak menghasilkan

43

kadar antosianin yang terlalu tinggi, hal ini diduga pengaruh dari bahan baku yang

diekstrak, karena kemurnian bahan yang akan diekstrak menetukan hasil ekstraksi.

Tabel 8. Nilai pH Larutan Selama Proses Ekstraksi

Kode Perlakuan Ekstraksi Dengan Berbagai Pelarut Nilai pH Campuran

Pelarut dan Kulit Manggis

p5 Asam Asetat 10% 3,79 p8 Asam Sitrat 10% dalam Etanol 70% 3,50 p6 Etanol 35% 4,35 p1 Aquades 4,96 p3 Asam Tartrat 10% 3,84 p7 Asam Tartrat 10% dalam Etanol 70% 3,94 p9 Asam Asetat 10% dalam Etanol 70% 4,95 p2 Etanol 70% 5,21 p4 Asam Sitrat 10% 3,15

Proses ekstraksi zat warna antosianin dari kulit manggis dengan

menggunakan berbagai jenis pelarut, kadar zat warna antosianin yang dihasilkan

juga dipengaruhi oleh ion H+ yang terdapat di dalam pelarut. Ion H+ yang terdapat

di dalam pelarut mempunyai peranan dalam proses ekstraksi. Semakin banyak ion

H+ yang dilepaskan maka derajat keasaman atau pH larutan semakin rendah,

keadaan ini akan memberikan perbedaan daya atau kemampuan pelarut dalam

melarutkan zat terlarut dan akan memberikan pengaruh terhadap larutnya zat

warna antosianin yang ada di dalam kulit manggis kedalam pelarut. Penggunaan

asam yang ditambahkan ke dalam etanol untuk mendapatkan pelarut dalam

suasana asam dan ion H+ yang dilepaskan oleh asam, bersama dengan etanol dan

akuades akan mendenaturasi membran sel dari partikel-partikel padatan kulit

manggis kemudian melarutkan pigmen antosianin keluar dari sel. Pada proses

ekstraksi zat warna antosianin dari kulit manggis dipenggaruhi oleh faktor - faktor

diantaranya kemurnian pelarut, suhu ekstraksi, nilai pH campuran larutan dan

44

bahan yang diekstraksi, waktu ekstraksi dan ukuran partikel-partikel bahan yang

diekstraksi. Kemurnian pelarut, suhu ekstraksi, waktu ekstraksi dan ukuran

partikel-partikel bahan yang diekstraksi akan mempengaruhi terhadap kadar

ekstrak yang dihasilkan. Semakin murni pelarut, suhu ekstraksi yang sesuai dan

waktu kontak antara bahan yang diekstraksi makin baik maka zat terlarut yang

larut di dalam pelarut semakin banyak. Keadaan ini akan memberikan pengaruh

terhadap kadar ekstrak yang dihasilkan. Ukuran partikel-partikel bahan yang

diekstraksi makin kecil dan struktur molekul-molekul bahan makin sederhana

menyebabkan porositas atau pori-pori bahan makin besar. Keadaan ini

mengakibatkan pelarut makin mudah berdifusi ke dalam sel-sel bahan yang

diekstraksi sehingga zat terlarut makin banyak yang larut di dalam pelarut

(Harborne, 1987).

4.2.3. Rendemen Zat Warna Total Antosianin

Hasil analisis rendemen zat warna antosianin menunjukan adanya perbedaan

yang nyata dari setiap jenis pelarut yang digunakan untuk mengekstraksi zat

warna antosianin dari kulit manggis.

Berdasarkan data pada Tabel 8, memperlihatkan rendemen zat warna

antosianin yang dihasilkan dari perlakuan. Rendemen zat warna antosianin yang

dihasilkan berbeda pada setiap perlakuan karena kemampuan pelarut dalam

mendegradasi atau mengahancurkan dinding-dinding sel partikel-partikel padatan

kulit manggis berbeda, sehingga zat warna antosianin yang larut di dalam pelarut

juga akan berbeda mengakibatkan rendemen zat warna yang dihasilkan akan

berbeda pula.

45

Tabel 9. Pengaruh Jenis Pelarut Terhadap Rendemen (%) Zat Warna Antosianin dari Kulit Manggis

Kode Jenis Pelarut Nilai Rata-rata

Rendemen Antosianin (%)

p5 Asam Asetat 10% 21,323 a p8 Asam Sitrat 10% dalam Etanol 70% 24,533 b p6 Etanol 35% 26,717 b p1 Akuades 27,090 bc p9 Asetat 10% dalam Etanol 70% 29,663 cd p3 Asam Tartrat 10% 31,727 de p7 Asam Tartrat 10% dalam Etanol 70% 34,110 ef p2 Etanol 70% 36,160 f p4 Asam Sitrat 10% 41,363 g

Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf nyata 5%

Selain itu berbedanya rendemen zat warna yang dihasilkan juga dipengaruhi

oleh tingkat keasaman dari pelarut atau nilai pH larutan selama proses ekstraksi

berlangsung. Nilai pH yang rendah menyebabkan sel-sel partikel padatan kulit

manggis yang diekstraksi diduga makin banyak yang mengalami dengradasi atau

makin banyak yang hancur, hal ini mengakibatkan dengan makin banyaknya

dinding-dinding sel yang rusak atau hancur memudahkan pelarut untuk berdifusi

ke dalam sel-sel kulit manggis. Keadaan ini mengakibatkan zat warna antosianin

makin banyak yang larut di dalam pelarut yang menyebabkan berbedanya

rendemen zat warna antosianin yang dihasilkan. Rendemen zat warna antosianin

yang berbeda pada setiap perlakuan karena kepolaran dari masing-masing pelarut

yang digunakan. Zat warna antosianin merupakan senyawa polar maka akan larut

baik di dalam pelarut-pelarut yang bersifat polar. Selain itu kemurnian pelarut

yang digunakan mempengaruhi daya ekstraksi atau melarutnya zat warna

antosianin yang terlarut di dalam pelarut, sehingga akan mempengaruhi rendemen

zat warna yang dihasilkan. Pelarut yang digunakan dalam ekstraksi zat warna

46

antosianin ini merupakan pelarut campuran antara asam dan air, asam dan alkohol

serta air dan alkohol. Ketidakmurnian pelarut yang digunakan memberikan daya

larut zat warna antosianin yang larut di dalam pelarut diduga tidak akan berbeda

sehingga memberikan rendemen yang tidak berbeda pula. Karena pelarut dan zat

terlarut sama-sama bersifat polar, sehingga antosianin larut baik dalam air dan

alkohol (Harborne, 1987).

4.3. Uji Kestabilan Zat Warna Antosianin

Pengujian zat warna antosianin yang telah diekstraksi dari kulit manggis

dilakukan dengan melarutkan pasta zat warna antosianin di dalam larutan gula

yang memiliki konsentrasi 40%. Kadar antosianin di dalam larutan gula sebesar

2%, kemudian larutan tersebut dimasukkan dibagi dalam 2 botol dan 1 botol

sampel disimpan pada ruang yang terang dan 1 botol sampel lainnya disimpan

pada ruang gelap. Sebelum penyimpanan dilakukan pengukuran absorbansi

sampel kemudian selang waktu 3 hari sekali dilakukan pengukuran absorbansi

sampel yang telah disimpan untuk mengetahui kestabilan zat warna sampel

tersebut. Hasil pengukuran absorbansi sampel tersebut dapat dilihat pada Tabel 10

dan Tabel 11.

47

Tabel 10. Pengukuran Absorbansi Zat Warna Antosianin Di Dalam Larutan Gula Sebelum dan Sesudah Penyimpanan Diukur Absorbansinya Pada

Panjang Gelombang 515 nm

Pengamatan Hari Ke-

Penyimpanan Sampel Pada Ruang Terang

Nilai Absorbansi

Kadar Warna

Antosianin (%)

Kadar Warna Antosianin

Sampel Setelah Penyimpanan (%)

Penurunan Kadar Warna

Antosianin (%)

0 0,097 2,000 - - 3 0,085 - 1,753 0,247 6 0,076 - 1,567 0,433 9 0,069 - 1,423 0,577

12 0,061 - 1,258 0,742 15 0,058 - 1,196 0,804

Tabel 11. Pengukuran Absorbansi Zat Warna Antosianin Di Dalam Larutan Gula Sebelum dan Sesudah Penyimpanan Diukur Absorbansinya Pada

Panjang Gelombang 515 nm Pengamatan

Hari Ke- Penyimpanan Sampel Pada Ruang Gelap

Nilai Absorbansi

Kadar Warna

Antosianin (%)

Kadar Warna Antosianin

Sampel Setelah Penyimpanan (%)

Penurunan Kadar Warna

Antosianin (%)

0 0,097 2,000 - - 3 0,093 - 1,918 0,082 6 0,089 - 1,835 0,165 9 0,081 - 1,670 0,330

12 0,073 - 1,505 0,495 15 0,064 - 1,320 0,680

Data pada Tabel 10 dan 11 menunjukkan sampel yang disimpan pada ruang

yang terang memperlihatkan penurunan kadar antosianin lebih tinggi dari pada

sampel yang disimpan di ruang yang gelap. Penurunan kadar antosianin ini terjadi

karena terdegradasinya antosianin oleh adanya cahaya, dimana cahaya akan

mendestruksi struktur kimia zat warna antosianin sehingga warna antosianin yang

disimpan pada ruangan yang terang intensitasnya akan berkurang dibandingkan

dengan warna antosiani yang disimpan pada ruangan yang gelap. Selain itu

48

larutan gula yang memiliki konsentrasi cukup tinggi untuk melarutkan zat warna

antosianin dapat mereduksi warna dari antosianin, karena adanya furfural yang

merupakan salah satu produk degradasi gula yang berasal dari dehidrasi gula yang

memiliki lima rantai karbon lebih sering menyebabkan deteriorasi (pemburukan

warna) pigmen antosianin. Selain itu larutan sukrosa yang digunakan dapat

meningkatkan degradasi antosianin yakni berformasi membentuk polimer pigment

dan memberikan browning (pencoklatan) (Nikkhah, et. al, 2007)

Adapun perubahan kadar antosianin di dalam sampel yang disimpan pada

ruangan terang dan gelap dapat dilihat pada Gambar 11 berikut ini.

Gambar 11. Perubahan Kadar Antosianin yang Disimpan Pada Ruang Terang

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 5 10 15 20

Kada

r A

nto

sian

in (%

)

Hari Pengamatan

Uji Kestabilan Antosianin

Terang

Gelap

49

V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini menguraikan mengenai : 5.1. Kesimpulan dan 5.2. Saran.

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan ekstraksi zat warna dari kulit manggis yang

telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Jenis pelarut yang digunakan berpengaruh terhadap kadar zat warna

antosianin, rendemen zat warna antosianin

2. Produk ekstrak kulit manggis terpillih dari keseluruhan respon diperoleh pada

sampel p4 (10 % asam sitrat). Karena dilihat dari uji organoleptik

menggunakan metode uji hedonik sampel p4 (10 % asam sitrat) merupakan

sampel yang paling disukai panelis dengan kadar zat warna antosianin sebesar

10,946 ml/L, rendemen ekstrak sebesar 41,363 % dan antioksidan sebesar

259,50 mg/liter.

3. Ekstrak pigmen kulit manggis ini paling baik bila diaplikasikan pada

minuman yang mempunyai pH rendah atau asam.

5.2. Saran

Perlu dilakukan kajian lebih lanjut dalam pengaplikasin pigmen warna

antosianin dari kulit manggis terhadap produk pangan, sehingga dapat mengurangi

penggunaan zat warna sintetis.

50

DAFTAR PUSTAKA

Anonima, 2010, Asam Sitrat, , accessed 09/12/21.

Anonimb, 2010, Asam Asetat, , accessed 09/12/21.

AOAC, 1995, Official Method of Analysis of The Association of Official Agriculture Chemistry, Washington DC.

AOAC, 2006, Official Method of Analysis of The Association of Official Agriculture Chemistry, Washington DC.

Badan Pusat Statistika, 2008, Produksi Buah-buahan di Indonesia, , accessed 09/11/10.

Cahyadi, W., 2006, Analisis dan Aspek Kesehatan Bahan Tambahan Pangan, Cetakan Pertama, Penerbit Bumi Kasara, Jakarta.

DeMan, J. M., 1997, Kimia Makanan, Edisi kedua, Penerjemah Kosasih Padmawinata, ITB, Bandung.

Effendi, W.,