APLIKASI PULSED ELECTRIC FIELD (PEF) SEBAGAI PRETREATMENT PADA EKSTRAKSI BIJI PINANG (Areca catechu L) SEBAGAI SUMBER ANTIOKSIDAN ALAMI (KAJIAN BESAR TEGANGAN DAN LAMA WAKTU PEF) Pulsed Application of Electric Field (PEF) as a Pretreatment on Betel Nut (Areca catechu L) Extraction of Natural Antioxidants (Study of Voltage and Lenght of PEF) Nuris Fu’aida2), Arie Febrianto Mulyadi1), Susinggih Wijana1) 1) Staff Pengajar Jurusan Teknologi Industri Pertanian - FTP - Universitas Brawijaya, 2) Alumni Jurusan Teknologi Industri Pertanian - FTP – Universitas Brawijaya Malang Jl. Veteran No. 1 Malang 65145 *Email :
[email protected] Abstrak Biji pinang memiliki kandungan antioksidan (IC50) sebesar 10,515 μg/ml yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan makanan. Antioksidan diperoleh melalui ekstraksi namun rendemen yang dihasilkan rendah sehingga perlu upaya peningkatan rendemen dengan Pulsed Electric Field (PEF). Tegangan tinggi dan lama waktu PEF memberikan pengaruh terhadap kerusakan fisik sel. Tujuan penelitian untuk mendapatkan kombinasi besar tegangan dan lama waktu PEF pada peningkatan rendemen dan penurunan nilai IC50 biji pinang. Metode yang digunakan pada penelitian adalah rancangan acak kelompok, faktor pertama besar tegangan PEF dengan 2 level, 3,5 dan 4,5 kV/cm, faktor kedua lama waktu PEF dengan tiga level 10, 15, 20 detik. Hasil penelitian menunjukkan rendemen dan penurunan nilai IC50 kedua faktor menunjukkan beda nyata namun tidak menunjukkan interaksi, sedangkan pada kadar air kedua faktor dan interaksi menunjukkan beda nyata, pada uji LCR seiring meningkatnya nilai kapasitansi rendemen semakin meningkat. Hasil perlakuan terbaik pada besar tegangan PEF 4,5 kV/cm dan lama waktu PEF 20 detik. Dari perlakuan tersebut didapatkan rerata rendemen sebesar 13,04%, aktivitas antioksidan sebesar 13,75 ppm. Hasil uji tanin sebesar 33,33 mg/g. Kata kunci : Aktivitas Antioksidan, Biji Pinang, PEF, Abstract Betel nut antioxidants (IC50) of 10.515 g / ml could be used as a food ingredient. Antioxidants obtained through extraction, but the resulting low yield so necessary efforts to increase the yield by Pulsed Electric Field (PEF). High voltage and the duration of PEF influence on physical damage to the cells. The aim of research was to get a combination of the voltage and the duration of PEF on improving the yield and antioxidant activity of betel nut. The method used in the study was a randomized block design, the first factor of the voltage PEF with 2 levels, 3.5 and 4.5 kV / cm, the second factor a long time PEF with three levels of 10, 15, 20 seconds. The results showed the yield and antioxidant activity of both factors showed significant difference however did not show the interaction, while the water content of the two factors were significantly different, the LCR test with increasing capacitance value of the yield increase. The best treatment results in a large voltage PEF 4.5 kV / cm and the length of time PEF 20 seconds. The treatment of the obtained average yield was 13.04%, the antioxidant activity of 13.75 ppm. Tannins test results amounted to 33.33 mg/g. Keywords: Antioxidant activity, Betel Nut, PEF.
1
PENDAHULUAN
mengakibatkan suatu medan elektrik yang menyebabkan suatu sel termodifikasi pada membran dan cairan sel. Pada penelitian Sukardi (2014), perlakuan PEF menghasilkan rendemen sebesar 0,708% meningkat 0,140% dari perlakuan kontrol (non PEF) yakni sebesar 0,640%. Alberts (1994) pengunaan PEF dengan waktu yang tepat dapat mempengaruhi perubahan struktur sel seperti rusaknya membran membran sitoplasma sel, dalam proses pecahnya sel adalah semakin lama waktu yang diberikan dalam memberikan pulsa tegangan tinggi pada sel maka akan terjadi penurunan yang berujung pada rusaknya membran sitoplasma sel. Dengan demikian perlu dilakukan penelitian mengenai aplikasi PEF pada ekstraksi antioksidan biji pinang untuk mengetahui kombinasi perbandingan besar tegangan dan lama waktu PEF yang tepat untuk meningkatkan rendemen dan kadar antioksidan. Tujuan Penelitian ini adalah Mengetahui kombinasi perbandingan besar tegangan dan lama waktu PEF (Pulsed Electric Field) yang tepat terhadap peningkatan rendemen dan kadar antioksidan pada biji pinang .
Banyak produk makanan dan minuman yang berlabel antioksidan beredar dipasaran dan dijual dengan harga nyang cukup mahal, namun banyak orang tidak menyadari bahwa di alam terdapat antioksidan yang melimpah. Sarastani et,al., (2002) menyatakan, banyak bahan pangan yang dapat menjadi sumber antioksidan alami, misalnya rempah-rempah, teh, coklat, dedaunan, biji-bijian, sayur-sayuran, enzim dan protein. Salah satu contoh sumber antioksidan alami adalah biji pinang dengan IC50 sebesar 10,515 μg/ml. (Wetwitayaklung (2006). Tanaman Pinang (Areca catechu L) merupakan tanaman dengan karakteristik batang lurus dan mampu mencapai tinggi 25-30 m dengan diameter antara 25-30 cm, memiliki ruas bekas daun (nodus) yang jelas dengan jarak antar ruas 15-20 cm, daun pinang berbentuk menyirip majemuk dengan panjang antara 1-1,5 m, biji berbentuk lonjong, bulat atau elip dengan bagian dasar biji rata. Potensi pinang (Areca catechu L) tidak kecil, sekitar 17.969,00 ha didaerah Provinsi Jambi (Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2012). Senyawa antioksidan diperoleh melalui proses ekstraksi. Pada penelitian Mokoginta (2013) menyatakan bahwa aktivitas antioksidan ekstrak kulit biji pinang yaki yang diekstraksi dengan metode sokletasi sebesar 3,9% sedangkan dengan maserasi sebesar 3,3%. Kadar antioksidan yang dinyatakan dalam persen inhibisi yaitu pada soxletasi sebesar 80-90% sedangkan pada maserasi sebesar 70-80%. Rendemen yang masih sedikit memerlukan pretreatment. Salah satu metode pretreatment yang sedang dikembangkan adalah metode kejut listrik dengan tegangan tinggi Pulsed Electric Field (PEF). Pulsed Electric Field (PEF) merupakan salah satu metode perlakuan pendahuluan bahan secara non thermal dengan menggunakan kejutan listrik intensitas tinggi yang didasarkan pada aplikasi denyut pendek pada tegangan tinggi ke bahan yang ditempatkan diantara dua elektroda (Canovas dan Howard, 2001). Menurut Fernandez Monila et al (2000), pulsa tegangan tinggi yang diterapkan
BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan Alat- alat yang digunakan dalam penelitian adalah PEF, timbangan digital (Denver Instrumen M-310), kuvet, vortex, spektrofotometer UV VIS (20 D Plus), LCR Meter (seri 816 GW Instek), oven, desikator, cawan petri, Bahan utama yang digunakan adalah biji pinang muda. Bahan untuk analisa yaitu aquades, etanol 96%, Na2CO3, asam tanat, folin denis dan DPPH 0,2 mM. Rancangan Penelitian Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor, faktor 1 adalah faktor besar tegangan (kV/cm) yang mempunyai 2 level (V1 dan V2) dan faktor 2 adalah faktor lama waktu yang mempunyai 3 level (T1, T2, dan T3). Masing-masing diulang sebanyak 2 kali sehingga didapatkan total perlakuan sebanyak 12 satuan percobaan.
2
Pelaksanaan Penelitian Tahap pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut: a. Proses Pretreatment biji pinang dengan PEF 1. Buah pinang disortasi yang bertujuan untuk menghilangkan kotoran atau buah yang busuk. 2. Buah pinang selanjutnya dikupas diambil bijinya 3. Biji pinang kemudian diblender untuk memperluas permukaan dan ditimbang sebanyak 49,93 g 4. Biji pinang dimasukkan kedalam chamber pada alat PEF (Pulsed Electric Field) 5. Ditambahkan pelarut aquades kedalam chamber pada alat PEF (Pulsed Electric Field) dengan perbandingan yang sudah ditentukan [1:4 (b/v)] 6. Proses ekstraksi dengan pretreatment kejutan listrik tegangan 3,5 kV/cm dan 4,5 kV/cm dan frekuensi 3 kHz, waktu 10, 15, 20 detik. 7. Campuran bahan dan pelarut selanjutnya dimaserasi dengan pemanasan menggunakan hot plate selama 30 menit pada suhu 50 C 8. Dilakukan penyaringan dengan kertas saring untuk mendapatkan filtrat biji pinang 9. Filtrat yang dihasilkan kemudian ditambahkan maltodekstrin sebanyak 15% (b/v) dan dicampur 10. Dioven selama 24 jam pada suhu 59° C 11. Dilakukan analisa kadar air, aktivitas antioksidan dan rendemen. b.
hot plate selama 30 menit pada suhu 50°C. 5. Dilakukan penyaringan dengan kertas saring untuk mendapatkan filtrat biji pinang 6. Filtrat yang dihasilkan kemudian ditambahkan maltodekstrin sebanyak 15% (b/v) dan dicampur 7. Dioven selama 24 jam pada suhu 59°C 8. Dilakukan analisa kadar air, aktivitas antioksidan dan rendemen. Gambar alat PEF beserta keterangannya dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Bagian-bagian PEF (Pulsed Electric Field) Sumber : Setiawan, 2013 Analisa Fisik Analisa berupa perhitungan rendemen, uji antioksidan, kadar air pada biji pinang dengan dan tanpa perlakuan PEF untuk mengetahui tingkat hasil perbandingan perlakuan. Prosedur perhitungan dan analisa rendemen, antioksidan, kadar air, tanin sebagai berikut:
Proses Perlakuan Kontrol Tanpa Pretreatment PEF 1. Buah pinang disortasi yang bertujuan untuk menghilangkan kotoran atau buah yang busuk. 2. Buah pinang selanjutnya dikupas diambil bijinya 3. Buah pinang kemudian diblender untuk memperluas permukaan dan ditimbang sebanyak 49,93 g 4. Diitambahkan pelarut aquades kemudian diekstraksi dengan maserasi pemanasan menggunakan
1. Perhitungan Rendemen (Yuwono, dan Susanto, 1998) - Bahan baku ditimbang sebelum dilakukan pengolahan - Kemudian dibandingkan dengan produk yang dihasilkan Rendemen (%) =
Berat produk jadi
x 100 %
Berat bahan baku
2.
3
Perhitungan Kadar Air (Modifikasi AOAC, 1999) Cawan kosong dikeringkan dalam oven pada suhu 105 C didinginkan dalam
desikator. Setelah dingin berat cawan ditimbang, sampel sebanyak 2 g ditimbang dan dimasukkan dalam cawan kosong tadi. Cawan yang berisi sampel dimasukkan dalam oven pada suhu 105 C selama 3 jam. Setelah kering didinginkan dalam desikator. Ditimbang kembali cawan yang berisi sampel. Kadar air dihitung berdasarkan persamaan II : Kadar Air (%) =
Berat Awal – Berat Akhir
ml denagn aquades. Larutan dikocok dan dibiarkan selama 40 menit. Diukur absorbandinya pada ƛ= 725 nm. Kadar Tanin (mg/g) = FP x X (mg) x (100/berat sampel (g)) Dimana : nilai X adalah konsentrasi sampel yang diperoleh dari kurva standar . Faktor pengenceran yang digunakan adalah 2,5/1 = 2,5.
x 100 %
Berat Sampel
Analisa Data Analisa data diolah menggunakan ANOVA dengan software SPSS versi IMB Statistik 20. Hal ini untuk mengetahui beda nyata atau tidak pada setiap faktor, apabila hasil dari analisa ragam menunjukkan beda nyata pada masing-masing faktor maka dilakukan uji lanjut, apabila hasil dari analisa ragam menunjukkan adanya interaksi antar faktor perlakuan maka akan dilanjutkan dengan uji DMRT 5%, sedangkan apabila tidak ada interaksi antar faktor perlakuan maka dilanjutkan uji BNT 5%.
3. Analisa Aktivitas Antioksidan Metode DPPH (Hatano et al., 1998) 1. Ekstrak sebanyak 4 ml 2. Tambahkan larutan DPPH sebanyak 1 ml dengan konsentrasi 0,2 Mm 3. Diamkan selama 30 menit sebelum dilakukan analisa 4. Ambil larutan sebanyak 1 ml dan ukur absorbansinya pada ʎ = 517 nm 5. Efek penangkapan : DPPH (%) = [(A0 – A1) / A0] x 100% A0 = Absorbansi control A1 = Absorbansi sampel
Analisa LCR Setelah diperoleh hasil perlakuan, kemudian beberapa sampel yang menggunakan PEF dilakukan analisa LCR (kapasitansi). 1. Preparasi sampel (3,5 kV/cm;20 detik, 4,5 kV;10 detik, 4,5 kV/cm;20 detik) 2. Pembuatan plat ukur listrik 3. Pengaturan perancangan sistem meliputi kalibrasi dan mengatur menu yang diinginkan. 4. Pengujia sistem, mengetahui keakuratan sistem pengukuran yang harus sesuai standart pengukuran plat tembaga sejajar dengan penukuran dielektrik 5. Pengukuran sifat listrik sampel Sampel yaang telah dimasukkan ke plat tembaga berukuran 2 cm x 1 cm berjarak 5 cm dan kapasitor dihubungkan dengan LCR.
4. Analisa Kadar Tanin (AOAC, 1995) 1. Pembuatan Kurva Standar Sebanyak 2 ml pereaksi folin denis dimasukkan kedalam labu takar 100 ml yang telah diisi 50 ml aquades. Kemudian dimasukkan 2 ml larutan standar asam ta90,1 mg asam tanat/1 ml).Ditambahkan Na2CO3 jenuh dan ditepatkan samapi dengan 100 ml dengan aquades. Larutan dikocok dandibiarkan selama 40 menit. Diukur absordbansinya pada ƛ= 725 nm. Demikian selanjutnya untuk pembuatan kurva stabdar dengan menggunakan larutan asam tanat 3 ml, 4 ml, 6 ml,, dan 8 ml. 2. Ekstraksi Sampel Sebanyak ±50 mg sampel ditambahkan 2,5 ml etanol absolut, kemudian divorteks selama 2 menit. Lalu disentrifuse pada kecepatan 4000 rpm selama 15 menit. Kemudian filtrat yang jernih diambil sebanyak 1 ml. 3. Analisis Sampel Sebanyak 1 ml filtrat jernih dimasukkan kedalam labu takar 100 ml. Kemudian ditambahkan 2 ml pereaksi folin denis dan 5 ml Na2CO3 jenuh. Kemudian ditepatkan sampai dengan 100
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisa Bahan Baku Bahan baku utama yang digunakan dalam proses ekstraksi adalah buah pinang (Areca catechu L) muda yang diperoleh dari Kota Probolinggo, Jawa Timur. Bahan baku kemudian diekstraksi dan dilakukan analisa.
4
Berikut hasil analisa disajikan pada Tabel 1 Tabel 1. Hasil Analisa Ekstrak Biji Pinang Dibandingkan dengan Literatur Paramenter Ekstrak Biji Pinang Literatur
Rendemen (%)
Hasil Analisa 12,32
Kadar Air (%)
18,25
38,9-56,7*
Aktivitas Antioksidan (IC50)
13,76
10,515*
Peningkatan rendemen terjadi pada tegangan 4,5 kV/cm selam 20 detik dengan rerata rendemen sebesar 13,04% dan terendah pada tegangan 3,5 kV/cm selama 10 detik. Peningkatan ini dikarenakan penggunaan waktu PEF yang lebih lama dapat menyebabkan kerusakan membran sehingga terjadi pembentukan pori-pori yang melebar dan tidak dapat kembali pada bentuk semula (irreversible) yang disebabkan oleh proses elektroporasi pada membrane sel oleh muatan medan listrik (Donsi, et, al., 2010).
23,41
Pada Tabel 1 menunjukan adanya perbandingan hasil analisa dan literatur rendemen, kadar air dan aktivitas antioksidan (IC50). Hal ini dapat disebabkan adanya perlakuan yang berbeda seperti proses ekstraksi yang dilakukan. Menurut Zuhud (2001), menyatakan adanya perbedaan hasil analisa dapat disebabkan oleh beberapa alasan, diantaranya perbedaan asal bahan baku, varietas bahan baku, metode pengeringan yang digunakan, tempat tumbuh, iklim, kondisi lingkungan, dan cara budidaya yang berbeda sehingga standart bahan baku yang digunakan juga berbeda.
Kadar Air (%)
Kadar Air Hasil uji ANOVA menunjukkan bahwa perlakuan perbedaan besar tegangan, lama waktu PEF dan interaksi keduanya menunjukkan adanya beda nyata (P<0,05) terhadap rerata kadar air. Kadar air berkisar antara 19,75-51,25%. Rerata kadar air dapat dilihat pada Gambar 3.
Pada uji ANOVA adanya beda nyata (P<0,05) terhadap rendemen namun interaksi antar kedua faktor memberikan pengaruh tidak beda nyata dengan nilai (P>0,05) yaitu dengan Sig 0,09. Hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa rendemen akan meningkat seiring dengan semakin besar tegangan dan lama waktu PEF yang diterapkan. (Gambar 2).
Rendemen (%)
Tegangan
3,5 kV/cm 4,5 kV/cm 10 15 20 detik detik detik Lama Waktu
Rendemen Ekstrak Biji Pinang
13,2 13 12,8 12,6 12,4 12,2 12
60 50 40 30 20 10 0
Gambar 3.Grafik Pengaruh Besar Tegangan dan Lama Waktu Pulsed Electric Field terhadap Rerata Kadar Air Biji Pinang Hasil analisa kadar air pada perlakuan pretretament PEF menunjukkan bahwa kadar air semakin meningkat seiring meningkatnya tegangan dan lama waktu PEF. Menurut Gould (1995) disebabkan karena ketahanan membran sel berkurang, hal ini disebabkan adanya elektroporasi membran sel yang diakibatkan medan listrik dalam memecah sel, sehingga komponenkomponen yang terdapat pada biji pinang mampu ikut terlarut dengan mudah pada saat proses ekstraksi berlangsung. Sehingga perlakuan besar tegangan dan lama waktu mempengaruhi kadar air pada bahan.
Tegangan 3,5 kV/cm 4,5 kV/cm 10 15 20 detik detik detik Lama Waktu PEEF
Gambar 2. Grafik Pengaruh Besar Tegangan dan Lama Waktu Pulsed Electric Field terhadap Rerata Rendemen Ekstrak Biji Pinang.
5
1,000000E-06 8,000000E-07 6,000000E-07 4,000000E-07 2,000000E-07 0,000000E+00
Perlakuan :
PEF TANPA
Frekuensi (Hz) Gambar 5. Grafik hubungan antara frekuensi dan nilai kapasitansi pada perlakuan 3,5 kV/cm; 20 detik
Tegangan
15 10
3,5 kV
5
4,5 kV
1,000000E-06
Capacitancy
IC50 (ppm)
20
(Capasitancy)
Aktivitas Antioksidan (IC50) Biji Pinang Hasil uji ANOVA menunjukkan bahwa perlakuan perbedaan besar tegangan, lama waktu PEF menunjukkan adanya beda nyata (P<0,05) terhadap aktivitas antioksidan, namun interaksi antar kedua faktor memberikan pengaruh tidak beda nyata dengan nilai (P>0,05) yaitu dengan Sig 0,744. Rerata aktivitas antioksidan ekstrak biji pinang terhadap besar tegangan dan lama waktu PEF dapat dilihat pada Gambar 4.
0 10 detik15 detik20 detik
8,000000E-07
Perlakuan :
6,000000E-07
PEF
4,000000E-07
TANPA
2,000000E-07
0,000000E+00 Gambar 4. Pengaruh Perlakuan Pretetment PEF dengan Perbedaan besar tegangan dan lama waktu PEF
Gambar
Capacitancy
Pada gambar menunjukkan adanya penurunan IC50 seiring bertambahnya besar tegangan dan lama waktu PEF. Semakin kecil nilai IC50 maka semakin baik aktivitas antioksidan pada suatu bahan.. Penurunan tersebut diduga karena pengaruh faktor besar tegangan dan lama waktu PEF, karena dengan semakin lama waktu PEF, maka ketahanan membran sel berkurang, hal ini disebabkan adanya elektroporasi membran sel yang diakibatkan medan listrik dalam memecah sel, sehingga komponenkomponen yang terdapat pada biji pinang mampu ikut terlarut dengan mudah pada saat proses ekstraksi berlangsung seperti yang telah dijelaskan oleh Janositz (2010).
6.
Frekuensi (Hz) Grafik hubungan antara frekuensi dan nilai kapasitansu pada perlakuan 4,5 kV/cm; 10 detik.
1,200000E-06 1,000000E-06 8,000000E-07 6,000000E-07 4,000000E-07 2,000000E-07 0,000000E+00
Perlakuan :
PEF TANPA
Frekuensi (Hz) Gambar 7. Grafik hubungan antara frekuensi dan nilai kapasitansi dielektrik pada perlakuan 4,5 kV/cm; 20 detik. Pada grafik diatas didapatkan hasil bahwa nilai kapasitansi sampel menurun seiring dengan semakin besarnya nilai frekuensi. Semakin besar frekuensi maka semakin banyak gelombang yang ditransmisikan tiap detiknya, sebelum kapasitor terisi penuh arus listrik sudah berbalik sehingga terjadi penggosongan
Uji LCR Dari hasil uji yang dilakukan telah didapatkan data nilai rerata kapasitansi (C) dari beberapa sampel (3,5 kV/cm; 20 detik, 4,5 kV/cm 20 detik, 4,5 kV/cm; 10 detik). Berikut hasil rerata nilai kapasitansi pada sampel (Gambar 5, 6, dan 7).
6
muatan dan kapasitor semakin berkurang dan kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan semaki kecil (Rosita, 2014). Adapun persamaan dari masingmasing perlakuan dapat dilihat pada Tabel 2 berikut: Tabel
2.
Hal ini mungkin terjadi karena adanya perbedaan vaietas, kondisi geografis (Jayalakshmi and Mathew, 1982). Perlakuan Terbaik Hasil perlakuan terbaik menggunakan PEF dilakukan perbandingan dengan kontrol (tanpa menggunakan pretreatment PEF) dengan tujuan untuk mengetahui peningkatan hasil kontrol dengan hasil perlakuan pretreatment PEF. Tabel hasil pebandingan perlakuan terbaik dengan kontrol dapat dilihat pada Tabel 4.
Persamaan garis pada grafik hubungan frekuensi dan konstanta dielektrik biji pinang
No.
Perlakuan
Parsamaan Garis
R2
1.
3,5 kV/cm, 20 detik
y = -6E-11x + 6E-07
0,4905
2.
4,5 kV/cm, 10 detik
y = -7E-11x + 6E-07
0,5003
3.
4,5 kV/cm, 20 detik
y = -9E-11x + 1E-06
0,9961
Tabel 4. Perbandingan Hasil Uji Perlakuan Terbaik Dengan Perlakuan Kontrol
Berdasarkan tabel diatas menunjukkan bahwa semakin tinggi besar tegangan dan lama waktu yang digunakan maka nilai kapasitansi semakin tinggi. Hal ini sesuai dengan penelitian Sucipto (2014) bahwa semakin tinggi kapasitansi maka semakin tinggi rendemen tebu. Sehingga dapat disimpulkan bahwa perlakuan PEF berpengaruh terhadap rendemen biji pinang.
No
Parameter
Kontrol
1.
Rendemen (%) IC50
12,32
2.
13,76
PEF 4,5 kV/cm;20 detik 13,04 13,75
Tabel 3. Hasil Uji Kadar Tanin Biji Pinang Pada Perlakuan Terbaik dan Kontrol Parameter Kontrol Hasil Perlakuan Terbaik (4,5 kV/cm;20 detik) Tanin 33,33 33,33 (mg/gr)
Pada tabel diatas menunjukkan bahwa terjadi peingkatan rendemen 0,072% dan menurunnya nilai IC50 sebesar 0,01 ppm dari perlakuan kontrol dan perlakuan terbaik menggunakan PEF seiring meningkatnya besar tegangan dan lama waktu PEF. Menurut Alberts (1994) bahwa pengunaan PEF dengan waktu yang tepat dapat mempengaruhi perubahan struktur sel seperti rusaknya membran membran sitoplasma sel, dalam proses pecahnya sel adalah semakin lama waktu yang diberikan dalam memberikan pulsa tegangan tinggi pada sel maka akan terjadi penurunan yang berujung pada rusaknya membran sitoplasma sel. Didukung Janositz (2010) elektroporasi membran sel yang diakibatkan medan listrik dalam memecah sel, sehingga komponen-komponen yang terdapat pada biji pinang mampu ikut terlarut dengan mudah pada saat proses ekstraksi.
Pada tabel tersebut menunjukkan bahwa kadar tanin biji pinang pada perlakuan terbaik dan kontrol tidak mengalami peningkatan. Jika dibandingkan dengan literatur yaitu 47,72 mg/g maka kadar tanin yang telah diperoleh masih rendah, hal ini juga dapat disebabkan oleh faktor pelarut yang digunakan ketika ekstraksi (Sulastri, 2009). Selain itu menurut
Neraca Massa Pada perhitungan neraca massa ekstraksi biji pinang merupakan neraca massa dari hasil perlakuan terbaik yaitu V2T3 kombinasi perlakuan antara besar tegangan dan lama waktu PEF yaitu besar tegangan 4,5 kV/cm selama 20 detik. Pada perhitungan neraca massa digunakan basis bahan baku produksi sebesar 49,93 gr sebagai input. Ekstrak biji
Uji Tanin Uji tanin dilakukan pada perlakuan terbaik dan perlakuan kontrol. Berikut merupakan hasil uji tanin biji pinang (Tabel 3).
7
pinang sebagai hasil akhir produksi pada perhitungan neraca massa diperoleh sebesar 13,04 gr. Tahap sortasi pada ekstraksi antioksidan dilakukan dengan memilih biji pinang yang masih segar sebesar 182,18 gr Kemudian dilakukan pengupasan untuk menghilangkan kulit dan tangkai kemudian dicuci hingga bersih dan diblender kenudian dilakukan penimbangan kembali dan dipatkan hasil timbang akhir sebesar 49,93 g. Bahan baku dimasukkan kedalam alat kejut listrik kemudian ditambahkan pelarut aquades sebanyak 200 ml dan dilakukan pretreatment dengan tegangan 4,5 kV/cm selama 20 detik dan disaring menggunakan kertas saring. Filtrat biji pinang kemudian ditambahkan maltodekstrin sebanyak 15% dan diaduk kemudian dioven suhu 59ºC. selama 24 jam. Dari biji pinang segar sebanyak 49,93 g dan pelarut sebanyak 200 ml didapatkan ekstrak sebanyak 13,04 g. Sehingga pada tahapan pengovenan air yang hilang sebesar 182,13 g.
catechu L) di Propinsi Jambi. Warta Penelitian dan Pengembangan Tanaman Industri, Vol 18 (3). Donsi, F., G. Ferrarri And G. Pataro. 2010. Application Of Pulsed Electric Field Treatments For The Enchancement Of Mass Transfer Fro Vegetable Tissue. Journal Food Eng Rec 2 : 109130. Gould, G. W. 1995. New Methodes Foods Preservatief. Chapman Hall. New York. Hatano T., H. Kagawa, Yasuhara, and T. Okuda. 1998. Two New Flavonoids and Other Continuents in Licirice Root: Their Relative Astringency and Radical Scavenging Effects. Chem Pharm Bull 36:2090-7. Janositz, A. A. K. Noack, D. Knorr. 2010. Pulsed Electric Field And Their Impact Of The Diffusion Characteristics Of Potato Slices. LWT-Food Science And Technology 44. (2011) 199399e1945.
KESIMPULAN Perlakuan besar tegangan sebesar 4,5 kV/cm dan lama waktu PEF selama 20 detik merupakan perlakuan terbaik. Perlakuan tersebut dapat meningkatkan rendemen sebesar 0,072%, aktivitas antioksidan (IC50) dengan nilai 13,76 ppm menjadi 13,75 ppm, sehingga besar tegangan dan lama waktu memberikan pengaruh terhadap rendemen dan IC50. Hasil uji tanin pada perlakuan terbaik dan kontrol yaitu sebesar 33,33 mg/gr. Pada uji LCR nilai kapasitansi semakin meningkat seiring bertambahnya tegangan dan lama waktu.
Jayalakshmi, A. And Mathew, A. G. 1992. Chemical Compocition And Processing. In: Bavappa, K. V. A., Nair, M. K. and Kumar, T.p., eds, The Arecanut Palm Kerala, Central Plantation Crops. Research Institute, pp. 225-244. Mulyadi, A. F., Maligan, J. M., Wignyanto, W., & Hermansyah, R. (2014). Organoleptic Characteristics of Natural Flavour Powder From Waste of Swimming Blue Crabs (Portunus pelagicus) Processing: Study on Dextrin Concentration and Drying Temperature. Jurnal Teknologi Pertanian, 14(3).
DAFTAR PUSTAKA Alberts, B. 1994. Molecular Biologi Of The Cell. Garland Publishing. New York. Association of Official Analytical Chemist (AOAC) 925.45. 1999. Official Methods of Analysis of Assocoation of Official Analytical Chemists. Edition ke-15. Kenneth Helrich, USA. Chapter 44.1.03 Badan
Mulyadi, A. F., Wijana, S., & Wahyudi, A. S. (2013, December). Optimization of Nicotine Extraction In Tobacco Leaf (Nicotiana tabacum L.):(Study: Comparison of Ether and Petroleum Ether). In The International Conference on Chemical Engineering UNPAR 2013
Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2012. Potensi Genetik Plasma Nutfah Pinang (Areca
8
Pratama, S. B.,Wijana, S., dan Febrianto, A. 2013. Studi pembuatan sirup Tamarillo (Kajian Perbandingan Buah dan Konsentrasi Gula. Jurnal Industria, Vol 1 (3).
Zuhud, A. M. 2011. Bukti Kedahsyatan Sirsak Menumpas Kanker. PT Agromedia Pustaka. Jakarta.
Sukardi, Qordhowi, Maimunah Hindun Pulungan, and Arie Febrianto Mulyadi. 2014. "Penerapan Perlakuan Awal PEF (Pulsed Electric Field) Pada Destilasi Minyak Atsiri Daun Jeruk Purut (Citrus hystric D.C) Kajian Besar Tegangan dan Jarak Anoda-Katoda." Jurusan Teknologi Industri Pertanian. FTP. Universitas Brawijaya. Sarastani, D., T. Suwarna, Soekarto, R.Tien, R.Muchtadi, D.Fardiaz dan A.Apriyanto. 2002. Aktivitas Antioksidan Ekstrak dan Fraksi Ekstrak Biji Atung. Teknologi dan Industri Pangan.13: 149-156. Setiawan, D. 2013. Gambar Penelitian Skripsi. Laboratorium Pilot Plan. FTP. UB. Malang. Mokoginta, E. P. 2013. Pengaruh Metode Ekstraksi Terhadap Aktivitas Penangkal Radikal Bebas Ekstrak Metanol Kulit Biji Pinang Yaki (Areca Vestiaria Giseke). [Skripsi]. Sam Ratulangi : Manado. Tama, Janur Bisma, Sri Kumalaningsih, and Arie Febrianto Mulyadi. 2014. "Studi Pembuatan Bubuk Pewarna Alami Dari Daun Suji." Jurusan Teknologi Industri Pertanian. FTP. Universitas Brawijaya. Wetwiyaklung, P., T. Phaechamud, C. Limmanvapirat, and S. Keokitichai. 2006. The Study of Antioxidant Capacity in Various part of Areca catechu L. Nareseun University Journal 14: 1-14
Yuwono, S. S. dan T. Susanto. 1998. Pengujian Fisik Pangan. FTP UB. Malang
9
