EKSTRAKSI ANTOSIANIN DARI BUNGA MAWAR MERAH (Rosa damascene Mill) SORTIRAN METODE MICROWAVE ASSISTED EXTRACTION

Ekstraksi Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Metode MAE – Putry, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 2 p.701-712, April 2015

EKSTRAKSI ANTOSIANIN DARI BUNGA MAWAR MERAH (Rosa damascene Mill) SORTIRAN METODE MICROWAVE ASSISTED EXTRACTION Extraction Of Anthocyanin From The Sorted Red Rose (Rosa damascene Mill) With Microwave Assisted Extraction Atika Riyanti Widasari Putri1* , Fithri Choirun Nisa1 1) Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, FTP Universitas Brawijaya Malang Jl. Veteran, Malang 65145 *Penulis Korespondensi, Email: [email protected] ABSTRAK Bunga mawar merah yang disimpan atau dipajang terlalu lama sekitar 3 atau 4 hari akan menjadi layu dan jatuh harga jualnya. Bunga mawar sortiran ini masih mengandung senyawa bioaktif yaitu pigmen antosianin yang dapat dijadikan sebagai pewarna alami. Ekstraksi konvensional untuk mengambil senyawa antosianin biasanya memerlukan waktu yang lama sehingga perlu adanya alternatif ekstraksi lain. Salah satu alternatif yaitu dengan metode MAE (Microwave Assisted Extraction). Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor yaitu rasio bahan:pelarut yang terdiri dari 3 level (1:10,1:20.1:30 b/v) dan lama ekstraksi yang terdiri dari 3 level (3,5,7 menit). Hasil penelitian terbaik diperoleh dari perlakuan rasio bahan:pelarut 1:20 (b/v) dan lama ekstraksi 5 menit, dengan kadar antosianin 4627.46 ppm, aktivitas antioksidan 79.22%, nilai pH 2.72, rendemen 24.51%, tingkat kecerahan (L) 19.80, tingkat kemerahan (a) 7.80 , dan tingkat kekuningan (b) 7.10. Kata Kunci: Antosianin, Bunga Mawar Sortiran, MAE ABSTRACT The red roses that is displayed too long around 3 or 4 days will be faded and the selling price decrease. The sorted red rose flower still contains of bioactive components, it is anthocyanin pigment that can be used as an natural colourant. Conventional extraction of anthocyanin generally take a long time, it is necessary to find another extraction. one of them is with MAE (Microwave Assisted Extraction). The research was carried out using Randomized Block Design with 2 factors consist of material:solvent Ratio (R) which consist of three levels (1:10 , 1:20, 1:30 w/v) and the length of extraction (L) which consist of three levels (3, 5, 7 minute). The best treatment was obtained from the ratio solid:liquid 1:20 (w/v) and the time for 5 minute, with the levels of anthocyanin reached 4627.46 ppm, antioxidant activity 79.22%, pH 2.72, yield 24.51%, the level of brightness (L) 19.80, the degree of redness (a) 7.80 , and the degree of yellowish (b) 7.10. Keywords: Anthocyanin, MAE, The Sorted Red Roses PENDAHULUAN Warna pada makanan merupakan salah satu daya tarik bagi konsumen. Penambahan pewarna pada makanan merupakan salah satu cara untuk menimbulkan warna pada produk makanan. Namun, sangat disayangkan bahwa pewarna makanan yang digunakan biasanya adalah pewarna sintetis. Pewarna alami biasanya jarang diminati karena warna yang ditimbulkan kurang kuat. Kebanyakan industri menggunakan pewarna sintetis karena harga pewarna sintetis jauh lebih murah dan warna yang ditimbulkan kuat. Namun, pewarna sintetis tersebut sebagian ada yang berbahaya bagi kesehatan manusia. 701

Ekstraksi Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Metode MAE – Putry, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 2 p.701-712, April 2015 Bunga mawar yang disimpan atau dipajang terlalu lama sekitar 3 atau 4 hari akan menjadi layu dan jatuh harga jualnya. Bunga mawar ini biasanya disebut sebagai bunga mawar sortiran. Bunga mawar sortiran ini mengandung pigmen antosianin. Antosianin merupakan jenis pigmen merah-ungu dari golongan flavonoid yang tersebar luas pada berbagai jenis tanaman [1]. Ekstraksi antosianin biasanya menggunakan metode konvensional seperti maserasi. Prinsip dari maserasi yaitu merendam serbuk simplisia dengan pelarut tertentu pada temperatur ruang dan terlindung dari cahaya. Metode ini memiliki kelemahan dimana proses ekstraksi yang memakan waktu lama sehingga laju kerusakan antosianin semakin tinggi dan membutuhkan pelarut dalam jumlah banyak. Ekstraksi antosianin yang saat ini sedang dikembangkan dengan metode Microwave Assisted Extraction (MAE). MAE merupakan ekstraksi yang memanfaatkan energi dari gelombang mikro dalam bentuk radiasi nonionisasi elektromagnetik [2]. Menurut [3] laju ekstraksi pada metode MAE lebih tinggi serta waktu ekstraksi yang lebih singkat dibandingkan metode konvensional. Berdasarkan hal tersebut, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi dalam MAE terhadap karakteristik kimia dan fisik dari ekstrak pekat antosianin bunga mawar merah sortiran. BAHAN DAN METODE Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bunga mawar merah sortiran. Bahan yang digunakan untuk ekstraksi antosianin adalah aquades, asam sitrat yang diperoleh dari toko Makmur Sejati Malang. Bahan kimia untuk analisis menggunakan HCL pekat, asam asetat 0,2 M, KCL, Na Asetat , HCL 0,2 M, dan HCL 1% dalam metanol yang diperoleh dari toko Makmur Sejati Malang. DPPH (1,1- Diphenyl-2-picryl-hydrazyl) dari laboratorium Biokimia dan Nutrisi Hasil Pertanian Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Universitas Brawijaya Malang. Alat Alat-alat yang digunakan untuk ekstraksi antosianin meliputi pengering kabinet, ayakan 80 mesh, blender (‘’Cosmos’’), neraca analitik (‘’Denver Instrument M-310’’), Microwave oven (‘’Aowa’’, 2450 MHz, max 800 watt), sentrifuse (‘’Universal PLC-012E’’), corong kaca, corong plastik, kertas saring, aluminium foil, dan berbagai macam glassware (gelas beaker, erlenmeyer, gelas ukur, labu ukur dll). Alat yang digunakan untuk analisis pada penelitian ini meliputi cawan petri, labu ukur, gelas ukur, pipet tetes, piper ukur, gelas beaker, erlenmeyer, spatula, tabung reaksi, bola hisap, corong, oven (‘’Memmert U.30’’), desikator, color reader (‘’Minolta CR-100’’), spektrofotometer dan kuvet (‘’Unico UV -2100’’), Vortex mixer (‘’LW Scientific’’), sentrifuse (‘’Universal PLC-012E’’), dan pH meter. Tahapan Penelitian Pelaksanaan penelitian ini dilakukan dua tahap yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian lanjutan. Penelitian pendahuluan dilakukan untuk menentukan variasi rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi. Penelitian lanjutan dilakukan untuk mengetahui pengaruh rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi terhadap karakteristik kimia dan fisik ekstrak antosianin. Metode Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan 2 faktor perlakuan yaitu rasio bahan:pelarut (R) yang terdiri atas 3 level (1:10,1:20,1:30 b/v) dan faktor kedua yaitu Lama ekstraksi (L) yang terdiri atas 3 level (3,5,7 menit). Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 27 satuan percobaan.

702

Ekstraksi Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Metode MAE – Putry, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 2 p.701-712, April 2015 Prosedur Analisis Analisis bahan baku awal meliputi kadar air, kadar antosianin dan aktivitas antioksidan. Analisis ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran meliputi kadar antosianin, aktivitas antioksidan, rendemen, pH, dan warna (L,a,b). Perlakuan terbaik menggunakan metode zeleny. Data hasil pengamatan dianalisis dengan menggunakan analisis sidik ragam atau ANOVA (Analysis of Variance) metode Rancangan Acak Kelompok dilanjutkan dengan uji DMRT (Duncan Multiple Range Test) atau dilakukan uji lanjut BNT dengan selang kepercayaan 5%. HASIL DAN PEMBAHASAN

Kadar Antosianin (ppm)

1. Kadar Antosianin Ekstrak Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Rerata kadar antosianin ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran akibat perlakuan rasio bahan:pelarut dengan lama ekstraksi dengan microwave berkisar antara 1427.99 – 4627.46 ppm. Rerata kadar antosianin tertinggi terdapat pada perlakuan rasio bahan:pelarut 1:20 (b/v) sebesar 3899.07 ppm. Sedangkan rerata kadar antosianin paling rendah terdapat pada perlakuan rasio bahan:pelarut 1:10 (b/v) sebesar 1704.13 ppm. Pada penelitian ini terlihat bahwa rasio bahan:pelarut yang digunakan sudah mencapai titik optimumnya atau titik jenuhnya. Pada rasio bahan:pelarut 1:10 (b/v) sampai 1:20 (b/v) memberikan efek kenaikan kadar antosianin, sedangkan pada rasio bahan:pelarut 1:30 (b/v) kadar antosianin mengalami penurunan. Penggunaan volume pelarut pada metode MAE harus dapat merendam seluruh matriks bahan yang akan diekstrak, sehingga proses pengeluaran solute saat proses iradiasi gelombang mikro dapat berjalan dengan optimal [2]. 5000,00 Rasio bahanpelarut 1:10 (b/v)

4000,00 3000,00

Rasio bahanpelarut 1:20 (b/v)

2000,00 1000,00 0,00 3

5

7

Lama Ekstraksi (menit)


Gambar 1. Grafik Rerata Kadar Antosianin Ekstrak Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Akibat Pengaruh Rasio Bahan:Pelarut (b/v) dan Lama Ekstraksi Gambar 1 menunjukkan pada rasio bahan:pelarut 1:20 b/v sudah mencapai titik jenuh sehingga ketika rasio bahan:pelarut meningkat akan terjadi penurunan kadar antosianin. Pada penelitian [4] menyatakan bahwa penggunaan volume pelarut berlebih mengakibatkan penurunan kadar senyawa yang diinginkan. Hal ini disebabkan karena pelarut tersebut menyerap energi gelombang mikro terlebih dahulu sebelum masuk ke dalam matriks bahan. Dengan diserapnya energi gelombang mikro terlebih dahulu oleh pelarut, maka ketika masuk dalam matrik bahan tersebut energi gelombang mikro berkurang sehingga ekstraksi berjalan kurang optimal. Selain itu penurunan kadar antosianin pada rasio bahan: pelarut yang semakin tinggi disebabkan akibat proses pemekatan dengan evaporator berlangsung lebih lama. Sehingga degradasi antosianin semakin tinggi seiring dengan lamanya proses pemekatan ekstrak antosianin. Rerata kadar antosianin tertinggi didapatkan pada lama ekstraksi 5 menit sebesar 3166.12 ppm, sedangkan rerata kadar antosianin terendah didapat pada lama ekstraksi 7 menit. Semakin lama bahan terpapar oleh radiasi gelombang mikro mengakibatkan 703

Ekstraksi Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Metode MAE – Putry, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 2 p.701-712, April 2015 pecahnya jaringan bahan sehingga akan mengeluarkan senyawa terlarut (solute) ke dalam pelarut (solvent) [5]. Adanya energi gelombang mikro mengakibatkan terjadinya pergerakan molekuler yang akan menimbulkan panas sehingga akan merusak dinding sel atau jaringan pada bahan. Rusaknya dinding sel atau jaringan ini akan mengakibatkan keluarnya senyawa terlarut (solute). Namun, semakin lama terpapar energi gelombang mikro juga dapat menyebabkan degradasi senyawa hasil ekstraksi [4]. Semakin lama ekstraksi menyebabkan larutan menjadi jenuh dan daya ekstraknya menurun sehingga penambahan waktu tidak akan memberikan konsentrasi nyata [6].

Aktivitas Antioksidan (%)

2. Aktivitas Antioksidan Ekstrak Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Rerata aktivitas antioksidan ekstrak bunga mawar merah sortiran akibat perlakuan rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi berkisar antara 50.91 – 79.22 %. Grafik rerata aktivitas antioksidan akibat berbagai perlakuan rasio bahan:pelarut (b/v) dan lama ekstraksi dapat dilihat pada Gambar 2. 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00

Rasio bahanpelarut 1:10 (b/v) Rasio bahanpelarut 1:20 (b/v) 3

5

7



Gambar 2. Grafik Rerata Aktivitas Antioksidan Ekstrak Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Akibat Perlakuan Rasio Bahan:Pelarut (b/v) dan Lama Ekstraksi Rerata aktivitas antioksidan meningkat dengan semakin banyaknya rasio bahan:pelarut (b/v). Rerata aktivitas antioksidan tertinggi terdapat pada perlakuan rasio bahan:pelarut 1:20 (b/v) sebesar 72.73%. Namun, pada rasio bahan:pelarut 1:30 (b/v) rerata aktivitas antioksidan mengalami penurunan menjadi 62.28%. Sedangkan rerata aktivitas antioksidan terendah didapat dari perlakuan rasio bahan:pelarut 1:10 (b/v) sebesar 53.55%. Tingginya aktivitas antioksidan pada rasio bahan:pelarut yang semakin banyak karena akibat banyaknya senyawa antosianin yang terekstrak. Dimana senyawa antosianin juga berperan sebagai antioksidan. Dalam penelitian ini perlakuan pada rasio bahan:pelarut 1:20 (b/v) memiliki kadar antosianin yang tinggi yang telah dijelaskan sebelumnya. Dengan semakin tingginya kadar antosianin ini juga meningkatkan aktivitas antioksidan pada ekstrak. Dalam penelitian [7] menyatakan bahwa semakin tinggi rasio bahan:pelarut dalam ekstraksi dengan MAE sampai pada taraf tertentu dapat mengakibatkan transfer senyawa fenol dari bahan ke pelarut semakin tinggi pula, sehingga menyebabkan aktivitas antioksidan semakin meningkat, dimana senyawa fenolik ini berperan juga sebagai senyawa antioksidan. Hal ini diperkuat dengan pernyataan [8] bahwa rasio bahan:pelarut yang semakin meningkat akan mengekstrak senyawa target lebih banyak sampai pada taraf tertentu hingga akhirnya terjadi penurunan apabila rasio bahan:pelarut semakin ditingkatkan. Dalam penelitian ini rerata aktivitas antioksidan dengan perlakuan lama ekstraksi 3 menit sampai 5 menit mengalami peningkatan. Hal ini diakibatkan karena semakin lama bahan terpapar oleh gelombang elektromagnetik maka jaringan sel bahan akan rusak dan pecah menyebabkan semakin banyak senyawa antosianin yang keluar. Akibat hal tersebut maka aktivitas antioksidan juga akan semakin meningkat karena antosianin sendiri termasuk dalam golongan senyawa flavonoid yang berperan sebagai antioksidan [9]. Sedangkan pada lama ekstraksi 7 menit, rerata aktivitas antioksidan mengalami penurunan. Hal ini 704

Ekstraksi Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Metode MAE – Putry, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 2 p.701-712, April 2015 disebabkan semakin lama ekstraksi menyebabkan suhu yang dihasilkan tinggi sehingga menyebabkan kerusakan senyawa antosianin. Kerusakan senyawa antosianin ini juga berpengaruh terhadap aktivitas antioksidan ekstrak antosianin. 3. Nilai pH Hasil analisis rerata pH ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran akibat perlakuan rasio bahan:pelarut (b/v) dan lama ekstraksi dengan microwave berkisar antara 2.48 – 2.98. Grafik rerata pH dari berbagai perlakuan rasio bahan:pelarut (b/v) dan lama ekstraksi dapat dilihat pada Gambar 3. 3,50 3,00 Rasio bahanpelarut 1:10 (b/v)

pH

2,50 2,00


1,50


1,00 3

5

7


Grafik 3. Rerata Nilai pH Ekstrak Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Akibat Pengaruh Rasio Bahan:Pelarut (b/v) Dan Lama Ekstraksi dengan microwave. Dalam penelitian ini dapat dilihat bahwa semakin tinggi rasio bahan:pelarut maka nilai pH ekstrak tersebut cenderung semakin turun. pH merupakan faktor penting yang dapat mempengaruhi efisiensi suatu proses ekstraksi dengan MAE [10]. Volume pelarut yang tinggi dapat menaikkan kelarutan asam sehingga tingkat ionisasi juga akan bertambah. Energi gelombang mikro dapat menambah daya ionisasi asam sehingga lebih banyak ion H+ yang terlepas ke dalam larutan [11]. Hal ini mengakibatkan pH ekstrak akan semakin menurun. Semakin lama ekstraksi maka nilai pH ekstrak akan menurun. Penurunan nilai pH ekstrak diduga akibat ionisasi asam pada proses ekstraksi dengan semakin lamanya ekstraksi. Dalam penelitian [11] menduga bahwa energi gelombang mikro menyebabkan asam yang digunakan dalam proses ekstraksi meng-ion lebih kuat. Akibat dari proses ionisasi tersebut maka semakin banyak ion H+ yang dilepaskan sehingga membuat ion-ion tersebut bebas bergerak dalam larutan. Semakin banyaknya ion H+ maka nilai pH larutan akan semakin menurun. Dengan menurunnya nilai pH ini akan lebih menstabilkan antosianin ekstrak tersebut. Dimana antosianin lebih stabil dalam kondisi asam. Menurut [12] bahwa pada kondisi asam atau jika pH mendekati pH 1 maka pigmen antosianin semakin banyak berada dalam bentuk kation flavium yang berwarna merah dan stabil. Dalam penelitian[13] secara umum nilai pH berkisar antara 1.46 hingga 3.57, sehingga masih dikategorikan pigmen yang stabil. 4. Rendemen Hasil analisis rerata rendemen ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran akibat perlakuan rasio bahan:pelarut (b/v) dan lama ekstraksi dengan MAE berkisar antara 14.14 – 38.58%. Grafik rerata rendemen berbagai perlakuan rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi dapat dilihat pada Gambar 4.

705


Rendemen (%)

50,00 Rasio bahanpelarut 1:10 (b/v)

40,00 30,00


20,00 10,00 0,00 3

5

7



Gambar 4. Grafik Rerata Rendemen Ekstrak Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Akibat Pengaruh Rasio Bahan:Pelarut (b/v) dan Lama Ekstraksi Menurut [14] manyatakan bahwa peningkatan rendemen diduga disebabkan karena kontak antara matriks bahan dengan pelarut semakin besar dengan banyaknya volume pelarut yang digunakan, sehingga penetrasi pelarut ke dalam sel bahan akan semakin besar serta dapat melarutkan senyawa target yang akan diekstrak. Menurut [14] memprediksi bahwa kenaikan rendemen hasil ekstraksi disebabkan kontak antara matriks bahan dan pelarut akan lebih besar ketika volume pelarut yang digunakan lebih besar. Namun, penggunaan volume pelarut yang berlebih juga perlu dihindari karena akan menghambat penyerapan energi gelombang mikro oleh matriks bahan[4]. Pada penelitian ini menunjukkan bahwa rasio bahan:pelarut 1:30 b/v memiliki rendemen yang tinggi dibandingkan dengan rasio bahan:pelarut 1:10 dan 1:20 b/v. Rerata rendemen tertinggi didapat dari pengaruh lama ekstraksi 7 menit sebesar 30.99%. Sedangkan rendemen terendah didapat dari pengaruh lama ekstraksi 3 menit sebesar 24.79%. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama ekstraksi mengakibatkan rendemen mengalami peningkatan. Semakin lama ekstraksi maka semakin lama juga kontak bahan dengan pelarut sehingga kesempatan untuk melarutkan senyawa antosianin lebih besar. Secara umum semakin lama ekstraksi, kuantitas bahan yang akan terekstrak juga akan meningkat [15]. Menurut [2] bahwa semakin lama terkena paparan gelombang mikro maka semakin banyak pula energi yang terserap oleh bahan mengakibatkan sel matriks rusak sehingga solute akan banyak keluar. Hal ini didukung oleh [16] menyatakan diduga waktu iradiasi yang lama menyebabkan efek rotasi dipol yang terjadi akan lebih optimal. Hal ini menyebabkan temperatur pelarut naik secara cepat sehingga menaikkan kelarutan senyawa target.

Tingkat Kecerahan (L)

5. Tingkat Kecerahan (L) Rerata tingkat kecerahan (L) ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran akibat pengaruh rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi berkisar antara 18.70 – 22.40. 24,0


22,0 20,0


18,0 16,0 3

5

7



Gambar 5. Grafik Rerata Tingkat Kecerahan (L) Ekstrak Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Akibat Pengaruh Rasio Bahan:Pelarut (b/v) dan Lama Ekstraksi 706


Semakin tinggi rasio bahan:pelarut maka tingkat kecerahan (L) semakin turun. Rerata tingkat kecerahan (L) tertinggi diperoleh dari perlakuan rasio bahan:pelarut 1:10 (b/v) sebesar 21.60. Sedangkan rerata tingkat kecerahan terendah diperoleh dari perlakuan rasio bahan:pelarut 1:30 (b/v) sebesar 19.50. Menurut [8] menyatakan bahwa semakin rendah konsentrasi antosianin maka nilai L akan semakin tinggi begitu pula sebaliknya. Hal ini diduga berhubungan dengan semakin banyaknya gugus chromophore. Gugus ini merupakan gugus pembawa warna pada suatu pigmen [17], dimana semakin banyaknya jumlah gugus chromophore maka warna yang dihasilkan akan semakin gelap. Semakin lama ekstraksi mengakibatkan semakin menurunnya tingkat kecerahan (L) ekstrak antosaianin. Nilai rerata tingkat kecerahan tertinggi diperoleh dari perlakuan lama ekstraksi selama 3 menit sebesar 21.20 sedangkan nilai rerata tingkat kecerahan terendah diperoleh dari perlakuan lama ekstraksi 7 menit sebesar 19.60. Semakin lama ekstraksi maka tingkat kecerahan (L) akan semakin menurun disebabkan jumlah antosianin yang terekstrak semakin banyak. Warna antosianin sangat dipengaruhi oleh konsentrasi dan jenis antosianin [9]. Hal ini didukung oleh penelitian [18] bahwa konsentrasi antosianin yang tinggi dalam ekstrak menyebabkan stabilitas antosianin bertambah menyebabkan warna akan semakin pekat dan gelap.

Tingkat Kemerahan (a)

6. Tingkat Kmerahan (a) Rerata tingkat kemerahan ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran akibat pengaruh berbagai perlakuan rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi dengan microwave berkisar antara 6.40 – 10.80. 15,0


10,0


5,0 0,0 3

5

7



Gambar 6. Grafik Rerata Tingkat Kemerahan (a) Ekstrak Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Akibat Pengaruh Rasio Bahan:Pelarut (b/v) dan Lama Ekstraksi Semakin banyaknya volume pelarut yang digunakan pada proses ekstraksi maka akan semakin banyak pula senyawa antosianin yang terekstrak sehingga nilai tingkat kemerahan ekstrak akan semakin meningkat pula. Hal ini sesuai dengan penjelasan yang menyatakan konsentrasi antosianin dapat meningkatkan tingkat kemerahan ekstrak antosianin yang berhubungan dengan nilai chroma. Dalam penelitian ini rasio bahan:pelarut 1:30 b/v memiliki tingkat kemerahan yang lebih tinggi dibandingkan dengan rasio lainnya. Rerata tingkat kemerahan ekstrak bunga mawar merah sortiran tertinggi diperoleh dari perlakuan lama ekstraksi 7 menit sebesar 8.90. Sedangkan rerata tingkat kemerahan terendah diperoleh dari perlakuan lama ekstraksi 3 menit sebesar 7.40. Hal ini disebabkan karena semakin lama ekstraksi maka akan semakin lama pelarut untuk kontak dengan matriks bahan sehingga dapat menghasilkan filtrat dengan kadar antosianin yang maksimum, namun hal ini akan terhenti sampai fase stasionenya. Dalam penelitian [19] tentang ekstraksi antosianin dari kulit terong jepang menyatakan bahwa tingkat kemerahan ekstrak dipengaruhi oleh konsentrasi antosianin. 707


Tingkat Kekuningan (b)

7. Tingkat Kekuningan (b) Rerata nilai tingkat kekuningan ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran akibat pengaruh perlakuan rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi dengan microwave berkisar antara 5.70 – 8.40. 9,0 8,0 Rasio bahanpelarut 1:10 (b/v)

7,0


6,0 5,0 3

5

7



Gambar 7. Grafik Rerata Tingkat Kekuningan (b) Ekstrak Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Akibat Pengaruh Perlakuan Rasio Bahan:Pelarut (b/v) dan Lama Ekstraksi dengan Microwave Rerata tingkat kekuningan paling tinggi diperoleh dari perlakuan rasio bahan:pelarut 1:30 sebesar 7.80. Sedangkan rerata tingkat kekuningan terendah diperoleh dari perlakuan rasio bahan:pelarut 1:10 sebesar 6.40. Rerata tingkat kekuningan tertinggi diperoleh dari perlakuan lama ekstraksi 7 menit sebesar 7.60 , sedangkan rerata tingkat kekuningan terendah diperoleh dari perlakuan lama ekstraksi 3 menit sebesar 6.50. Adanya warna kuning pada filtrat diduga karena adanya pigmen antosantin yang memberi efek warna kuning pada filtrat. Semakin tinggi konsentrasi antosianin maka tingkat kekuningan ekstrak cenderung semakin meningkat [20]. 8. Pemilihan Perlakuan Terbaik Perlakuan terbaik akibat pengaruh rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi dipilih dengan menggunakan metode Multiple Attribute [21]. Penilaian meliputi karakteristik fisik dan kimia ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran. Perlakuan terbaik dipilih berdasarkan tingkat kerapatannya, dimana perlakuan yang memiliki tingkat kerapatan paling kecil dinyatakan sebagai perlakuan terbaik. Sebagai perlakuan kontrol, dilakukan ekstraksi antosianin bunga mawar merah sortiran dengan metode konvensional yakni maserasi. Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan shaker waterbath dengan suhu 420C selama 45 menit. Pelarut yang digunakan adalah aquades yang diasamkan dengan asam sitrat 2% dengan rasio bahan:pelarut yang sama dengan perlakuan terbaik 1:20 (b/v). Nilai parameter perlakuan terbaik dan perlakuan kontrol dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 menunjukkan bahwa ekstrak antosianin dari perlakuan terbaik memiliki parameter yang lebih baik dibandingkan dengan hasil ektraksi dengan metode konvensional. Hasil analisis statistik dengan uji t (lampiran 10) menunjukkan perbedaan yang significan (α=0,05) pada semua parameter yang diuji antara ekstraksi dengan MAE dan metode konvensional (maserasi). Ekstraksi konvensional memerlukan waktu yang cukup lama dibandingkan dengan metode microwave. ekstraksi dengan MAE memberikan laju ekstraksi yang lebih cepat, dimana energi gelombang mikro ditransfer secara efisien ke dalam bahan melalui mekanisme interaksi molekuler didalam medan elektromagnetik sehingga terjadi transfer energi yang cepat dan efisien ke dalam pelarut dan matriks bahan [8].

708

Ekstraksi Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Metode MAE – Putry, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 2 p.701-712, April 2015 Tabel 1. Karakteristik Fisik Dan Kimia Ekstrak Bunga Mawar Merah Sortiran Berdasarkan Perlakuan Terbaik dan Perbandingannya Dengan Perlakuan Kontrol Parameter Perlakuan Terbaik Kontrol (Maserasi, Uji t (MAE, rasio rasio bahan:pelarut bahan:Pelarut 1:20, 5 1:20, suhu 42 o C, 45 menit) menit) Kadar Antosianin 4627.46 2428.11 * (ppm) Aktivitas 79.22 55.74 * Antioksidan (%) Rendemen (%) 24.51 23.47 * Tingkat 19.80 20.00 * Kecerahan (L) Tingkat 7.80 7.20 * Kemerahan (a) Tingkat 7.10 6.30 * Kekuningan (b) pH 2.72 2.65 * Keterangan: tn= tidak berbeda nyata, *= berbeda nyata (α=0,05)

% Retensi

9. Uji Stabilitas Warna Ekstrak Antosianin Perlakuan Terbaik Terhadap pH Uji stabilitas warna ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran terhadap pH dilakukan dengan pengujian pada beberapa titik pH yaitu pH 1 sampai dengan pH 5. Grafik stabilitas warna antosianin akibat pengaruh pH dapat dilihat pada gambar 9. Gambar 9 menunjukkan bahwa ekstrak antosianin lebih stabil pada pH asam. Pada grafik terlihat bahwa intensitas warna yang ditunjukkan dengan nilai absorbansi akan semakin menurun seiring dengan meningkatnya nilai pH. Pada grafik dapat dilihat bahwa pada pH 1 dan 2 sudah mengalami penurunan, namun masih dikatakan masih stabil dengan nilai % retensi warna yang cukup tinggi. Sedangkan pada pH 3 sampai 5 nilai % retensi warna mengalami penurunan yang tajam. 100 80 60 40 20 0 1

2

3

4

5

pH

Gambar 9. Stabilitas Warna Ekstrak Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Terhadap Pengaruh pH Hasil ini serupa dengan penelitian [22] yang melakukan penelitian ekstraksi antosianin dari buah duwet, dimana pada pH 1 dan 2 memiliki nilai absorbansi yang paling besar, namun terjadi penurunan pada pH 4 sampai 6. Hal ini sesuai dengan [23] yang menyatakan bahwa pada pH 4 dan 5 antosianin mengalami kerusakan pigmen dan berubah warnanya menjadi kearah tidak berwarna atau berbentuk khalkone. 10. Uji Stabilitas Warna Ekstrak Antosianin Perlakuan Terbaik Terhadap Suhu Uji stabilitas ekstrak antosianin terhadap suhu dilakukan dengan pemanasan ekstrak antosianin pada suhu 700C dan 950C selama 30 menit. Grafik presentase retensi warna antosianin akibat pengaruh suhu dan lama pemanasan dapat dilihat pada Gambar 10.

709


Retensi Warna (%)

100,00 80,00 60,00 40,00

70 ˚C

20,00

95 ˚C

0,00 10

20

30

Lama Pemanasan (menit)

Gambar 10. Grafik Uji Stabilitas Warna Ekstrak Antosianin Terhadap Suhu dan Lama Pemanasan Gambar 10 dapat dilihat secara umum bahwa absorbansi antosianin pada panjang gelombang maksimum mengalami penurunan seiring dengan meningkatnya suhu dan lama pemanasan. Dimana pada suhu 700C memiliki stabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan suhu 95 0C. Pada suhu 95 0C penurunan retensi cukup tinggi, dimana retensi warna terendah didapat dari suhu 95 0C selama 30 menit mencapai 62.44%. Penyebab kerusakan antosianin adalah terjadinya hidrolisis pada ketiga ikatan glikosidik antosianin dan menghasilkan aglikon-aglikon yang labil. Selain itu karena terbukanya cincin sehingga terbentuk gugus karbinol yang tidak berwarna. SIMPULAN Perlakuan rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi memberikan pengaruh nyata (α=0,05) terhadap nilai kadar antosianin, aktivitas antioksidan, pH, rendemen, tingkat kecerahan, tingkat kemerahan dan tingkat kekuningan ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran. Tidak ada interaksi antara rasio bahan:pelarut dan lama ekstraksi terhadap nilai kadar antosianin, aktivitas antioksidan, pH, rendemen, tingkat kecerahan, tingkat kemerahan dan tingkat kekuningan ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran. Perlakuan terbaik dari penelitian ini diperoleh dari rasio bahan:pelarut 1:20 (b/v) dan lama ekstraksi 5 menit, dengan kadar antosianin 4627.46 ppm, aktivitas antioksidan 79.22%, pH 2.72 , rendemen 24.51%, tingkat kecerahan (L) 19.80, tingkat kemerahan (a) 7.80, dan tingkat kekuningan (b) 7.10. Perbandingan dengan ekstraksi menggunakan metode konvensional menunjukkan bahwa ekstraksi dengan MAE menghasilkan nilai yang lebih baik pada semua parameter yang diuji. Hasil uji stabilitas menunjukkan bahwa ekstrak antosianin bunga mawar merah sortiran mengalami penurunan stabilitas yang dipengaruhi oleh pH, suhu dan lama pemanasan. DAFTAR PUSTAKA 1) Castaneda-Ovando, Araceli, Ma. De Lourdes Pacheco-Hernandez, Ma. Elena PaezHernandez, Jose A. Rodriguez, Carlos Andres Galanvidal. 2009. Chemical Studies Anthocyanins: A Review. J Food Chemistry, 113:859-871. 2) Delazar, A., Nahar, L., Hamedeyazdan, S., and S. D. Sarker. 2012. Microwave-Assisted Extraction in Natural Products Isolation. Di dalam Saryajit D. Sarker and Lutfun Nahar (eds), Natural Products Isolation, Methods in Molecular Biology, vol. 864. Springer Science : New York 710

Ekstraksi Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Metode MAE – Putry, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 2 p.701-712, April 2015 3) Santos-Buelga, C. Gonzales-Manzano, S. Dueňas, M. and A. M. Gonzales-Paramas. 2012. Extraction and Isolation Of Phenolic Compounds. Didalam Satyajit D. Sarker and Lutfun Nahar (eds.), Natural Product Isolation, Methods in Molecular Biology, vol. 864. Springer Science: New York. 4) Chan, C., Yusoff , R., Ngoh, G., and F. W. Kung, 2011. Microwave Assisted Extraction of Active Ingredients From Plants. Journal Of Chromatography A. 1218: 6213-6225. 5) Navas, Marĭa Josě, Ana Mariă Jiměnez-Moreno, Julia Martĭn Bueno, Purificación SăesPlaza, Agustin G. Asuero. 2012. Analysis and Antioxidant Capacity of Anthocyanin Pigments. Part IV: Extraction of Anthocyanins. Critical Reviews in Analytical Chemistry. 42:313-342. 6) Wiratarkusumah, M., Kamarudin, A., dan Atjeng, M. 1992. Sifat Fisik Pangan. Bogor: PAU Pangan dan Gizi IPB. 7) Song, J., Li, D., Liu, C., and Y. Zhang. 2011. Optimization of Microwave-Assisted Extraction of Total Phenolics (TP) From Ipomoea batatas Leaves and Its Antioxidant Activity. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 12:282-287 8) Yang, Zhendong, Weiwei Zhai. 2010. Optimization of Microwave-Assisted Extraction of Anthocyanins From Purple Corn (Zea mays L.) Cob and Identification With HPLC-MS. J Innovative and Food Science and Emerging Technologies, 11:470-476. 9) Bueno, Julia Martin, Purificación Săes-Plaza, Fernando Ramos-Escundero, Ana Maria Jiměnes, Roseane Fett, Agustin G. Asuero. 2012. Analysis and Antioxidant Capacity of Anthocyanin Pigments. Part II: Chemical Structures, Color and Intake of Anthocyanins. Critical Reviews in Analytical Chemistry. 42:126-151. 10) Routray, Winny, Valěrie Orsat. 2012. Microwave-Assisted Extraction of Flavonoids: A Review. Food Bioprocess Technol. 5:409-424. 11) Li, Yuan, Li Han, Ruijing Ma, Xiayang Xu, Cuiping Zhao, Zhengfu Wang, Fang Chen, Xiaosong Hu. 2012. Effect of Energy Density and Citric Acid Concentration on Anthocyanins Yield and Solution Temperature of Grape Peel in Microwave-Assisted Extraction Process. Journal of Food Engineering. 126: 274-280. 12) Francis, F.S. 1995. Pigmen and Other Colorants. Marcel DekkerInc. New York. 13) Saati, E.A., 2009. Pendaftaran paten, judul invensi: Tablet Effervescent dari Ekstrak Pigmen Bunga Mawar merah (Rosa sp.) dan proses Pembuatannya. Dibiayai DP2M DIKTI Tahun 2009. 14) Zhang, Hua-Feng, Xiao-Hua Yang, Ying Wang. 2011. Microwave Assisted Extraction of Secondary Metabolites From Plants: Current Status and Future Directions. Trend in Food Science and Technology, 22: 672-688. 15) Mandal, V., Mohan, Y., and S. Hemalatha. 2007. Microwave Assisted Extraction – An Innovative and Promising Extraction Tool for Medicinal Plant Research. Pharmacognosy Reviews. 1:7-18 16) Hayat, K., Hussain, S., Abbas, S., Farooq, U., Ding, B., Xia, S., Jia, C., Zhang, X., and W. Xia. 2009. Optimized Microwave-Assisted Extraction Of Phenolic Acids From Citrus Mandarin Peels and Evaluation Of Antioxidant Activity In Vitro. Separation and Purification Technology, 70: 63-70 17) Delgado-Vargas, F, A. R. Jiměnes, O. Paredes-López. 2000. Natural Pigments: Carotenoids, Anthocyanins, and Betalains-Characteristic, Biosynthesis, Processing, and Stability. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 40(3): 173-289. 18) Cavalcanti, R. N., Santos D. T., and M.A.A. Meireles. 2011. Non-Thermal Stabilization Mechanism of Anthocyanins in Model and Food Systems- An Overview. Food Research International, 44 : 499-509. 19) Diniyah, N. 2005. Ekstraksi dan Uji Stabilitas Antosianin Kulit Terung Jepang (Solanum melongena L.) Kajian Jenis Terung dan Konsentrasi HCl dalam Etanol. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian Unibraw. Malang. 20) Kurniati, Sylvi. 2011. Ekstraksi Antosianin Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas var Ayamurasaki) Menggunakan Ultrasonik Bath (Kajian Perbandingan Bahan:Pelarut dan Lama Ekstraksi). Skripsi. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya:Malang. 711

Ekstraksi Antosianin Bunga Mawar Merah Sortiran Metode MAE – Putry, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 2 p.701-712, April 2015 21) Zeleny, M. 1982. Multiple Criteria Decision Making. Mc. Graw Hill. New York. 22) Sari Puspita, A Fitriyah, K Mukhamad, Unus, F Mukhamad, L Triana. 2005. Ekstraksi dan stabilitas antosianin dari kulit buah duwet (Syzigium cumini). Jurnal Teknol dan Industri Pangan Vol.XVI No. 2 Th 2005 23) Markakis, P. 1982. Anthocyanin as Food Colors. New York: Academic Press.

712

EKSTRAKSI ANTOSIANIN DARI BUNGA MAWAR MERAH (Rosa damascene Mill) SORTIRAN METODE MICROWAVE ASSISTED EXTRACTION

Recommend Documents