EKSTRAKSI OSMOSIS PADA PEMBUATAN SIRUP MURBEI (Morus alba L.) KAJIAN PROPORSI BUAH : SUKROSA DAN LAMA OSMOSIS

Ekstraksi Osmosis Pada Pembuatan Sirup Murbei - Rahmasari, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 2 No 3 p.191-197, Juli 2014

EKSTRAKSI OSMOSIS PADA PEMBUATAN SIRUP MURBEI (Morus alba L.) KAJIAN PROPORSI BUAH : SUKROSA DAN LAMA OSMOSIS The Influence of Sucrose Proportion and Osmotic Period toward Osmotic Extracted Mulberry (Morus alba L.) Syrup Hamita Rahmasari1*, Wahono Hadi Susanto1 1) Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, FTP Universitas Brawijaya Malang JL. Veteran, Malang 65145 *Penulis Korespondensi, Email: [email protected] ABSTRAK Pemanfaatan buah murbei yang belum banyak mendapat perhatian dibandingkan daunnya yang mana diketahui sebagai pakan ulat sutera memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi produk pangan yang bermanfaat berupa sirup buah. Dengan menggunakan ekstraksi osmosis sebagai alternatif baru diharapkan dapat menghasilkan sirup murbei dengan mutu dan kualitas produk yang lebih baik. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor perlakuan yaitu faktor I proporsi buah:sukrosa (1:0.5, 1:1, 1:1.5 b/b), dan faktor II lama osmosis (12, 24, dan 36 jam). Analisis data menggunakan ANOVA dan dilanjutkan dengan uji BNT atau DMRT 5% dan 1%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan terbaik adalah sirup murbei dengan proporsi buah:sukrosa 1:1.5 dan lama osmosis 36 jam. Kata kunci: Ekstraksi Osmosis, Murbei, Sirup Buah ABSTRACT The utilization of mulberry fruit is still too much concern when compared to the leaves of which are known as silkworms feed while the fruit has the potential to be developed into a useful food products such as fruit syrup. Extraction with osmotic method is a new alternative method of producing mulberry syrup with good quality of the products made from mulberry. Randomized Block Design was used as research design with 2 factors. Sucrose’s proportion value with 3 level variables (1:0.5) (1:1) (1:1.5) were factor I , while osmotic period with 3 level variables (12, 24 , 36 hours) were factor II. Collected data were analyzed using ANOVA with 5% and 1% confidence interval, followed by Tuckey Test and DMRT post hoc testing with each respect confidence interval. The results showed that the best treatment is mulberry syrup from the combined treatment the proportion of fruit:sucrose 1:1.5 and 36 hours osmotic period. Keywords: Fruit Syrup, Mulberry, Osmotic Extraction, PENDAHULUAN Murbei (Morus alba L.) merupakan tanaman yang dapat berbuah sepanjang tahun. Hingga tahun 2005 luas areal tanaman murbei di Jawa Timur mencapai 540 ha dan diperkirakan selalu meningkat setiap tahunnya [1]. Namun pemanfaatan murbei hanya sebatas daunnya saja sebagai pakan ulat sutera, sedangkan di Malang khususnya karena bukan daerah penghasil tekstil sutera maka murbei hanya dimanfaatkan sebagai tanaman kebun. Karena berbuah sepanjang tahun dan pemanfaatan buahnya sendiri kurang, maka harga jual dari murbei pun tidak tinggi. Oleh karena itu murbei sangat potensial untuk dijadikan produk pangan dengan harga jual tinggi. Dilihat dari karakter fisiknya, murbei merupakan buah yang berasa segar manis berwarna merah hingga kehitaman, dan murbei 191

Ekstraksi Osmosis Pada Pembuatan Sirup Murbei - Rahmasari, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 2 No 3 p.191-197, Juli 2014 memiliki kadar antosianin hingga 1993 mg/100 g yang mana antosianin berperan sebagai sumber antioksidan [2]. Buah murbei yang sudah masak akan berwarna kehitaman dan teksturnya mudah hancur sehingga perlu mendapat perlakuan pengolahan pangan salah satunya dengan diolah menjadi sirup. Sebagai upaya baru dalam ekstraksi yang dapat dipertimbangkan adalah dengan penggunaan metode ekstraksi osmosis. Ekstraksi osmosis merupakan peristiwa berpindahnya kadar air dalam sel melalui membran semi permeable dari keadaan sel yang hipotonis menuju hipertonis, sehingga terjadi plasmolisis yang menyebabkan terlepasnya sitoplasma dari dinding sel. Cara ekstraksi inilah yang membedakan dengan ekstraksi pada umumnya dalam pembuatan sirup. BAHAN DAN METODE Bahan Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan sirup adalah buah murbei yang diperoleh dari petani murbei daerah Batu Malang. Bahan-bahan tambahan lain berupa air dan gula pasir (sukrosa) diperoleh dari daerah setempat. Bahan yang digunakan untuk analisis antara lain aquades, anthrone 0.10 % dalam asam sulfat pekat, larutan glukosa standar 0.20 mg/ml, indikator amylum 1%, asam askorbat, larutan iodium standar 0.01N, etanol 96% dan 0.20 mM larutan 1,1-diphynil-2-picrylhdrazil (DPPH) dalam etanol, KCl 0.20 M, HCl 0.20 M yang didapat dari toko Makmur Sejati Malang. Alat Alat yang digunakan dalam pembuatan produk sirup murbei meliputi panci, kompor, termometer, dan pengaduk. Alat yang digunakan dalam analisis vitamin C adalah labu ukur 100ml (Pyrex), gelas ukur 100 ml (Herma), beaker glass 50 ml (Pyrex), beaker glass 100 ml (Pyrex), beaker glass 250 ml (Pyrex), beaker glass 500 ml (Pyrex), erlenmeyer 100 ml (Pyrex), spatula alumunium, burret (herma), bola hisap (Merienfiel), pipet volum 10 ml, pipet volum 1 ml, dan timbangan analitik.Alat yang digunakan dalam analisis antara lain pH meter (Ezido spec: PL 600 V 220 volt), beaker glass 50 ml (Pryex), pipet volum 10 ml, dan bola hisap (Merienfiel), plastik, spektrofotometer, sentrifuse, timbangan analitik (merk Denver Instrument XP-1500), Viskometer, dan Colour Reader. Desain Penelitian Desain penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor dan masing-masing terdiri dari 3 level. Faktor I adalah proporsi buah:sukrosa (1:0.5, 1:1 1:1.5 b/b) dan faktor II adalah lama osmosis (12, 24, dan 36 jam ) sehingga diperoleh 9 perlakuan dengan tiga kali ulangan dan diperoleh 27 satuan percobaan. Tahapan Penelitian Buah murbei yang sudah matang dilakukan sortasi dengan kenampakan yang tidak busuk, kondisi buah masih segar, dan dicuci dengan air mengalir. Dilakukan pemipihan hingga 1 mm secara manual karena tekstur buah sudah lunak kemudian ditimbang 100g. Buah murbei yang telah pipih diletakkan pada wadah plastik dengan ditambahkan sukrosa dengan perbandingan buah:sukrosa sebesar 1:0.5, 1:1, dan 1:1.5 kemudian dikondisikan pada suhu ruang untuk dilakukan proses osmosis selama 12, 24, dan 36 jam. Ekstrak sari buah yang didapat dipisahkan menggunakan penyaring kemudian dilakukan proses pasteurisasi menggunakan teknik HTST selama 15 detik dengan suhu 80oC . Sirup murbei dikemas dengan menggunakan botol kemasan PET ukuran 450ml. Prosedur Analisis 1. Analisis Vitamin C dengan Uji Iodium [3] Bahan sampel ditimbang sebanyak 200-300 gram dan dihancurkan dengan blender sampai diperoleh bubur. Bubur ditimbang sebanyak 10-30 gram, kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml dan selanjutnya ditambah aquades sampai tanda batas. Kemudian filtrat dihomogenkan dan disaring dengan kertas saring. Filtrat yang diperoleh diambil 25 ml 192

Ekstraksi Osmosis Pada Pembuatan Sirup Murbei - Rahmasari, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 2 No 3 p.191-197, Juli 2014 dan dimasukkan ke dalam erlenmeyert 100 ml kemudian 1 ml amilum 1% ditambahkan ke dalamnya. Filtrat yang telah ditambahkan dengan amilum dititrasi dengan larutan iodium standar 0.01 N sampai terjadi perubahan warna. Kadar vitamin C dihitung dengan rumus :

2. Uji Aktivitas Antioksidan metode DPPH [4] Sebanyak 5 gram sampel ditimbang. Sampel ditambah etanol 95% sebanyak 250 ml kemudian di vortex untuk membantu melarutkan sampel. Selanjutnya ekstrak disentrifuse dengan kecepatan 4000 rpm selama 10 menit untuk memisahkan ekstrak. Kemudian 4 ml supernatan diambil dan ditambahkan dengan 1 ml larutan 1.10 diphenil-2-picryllhydrazil (DPPH) 0.20 M. Dibiarkan selama 10 menit kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang 517 nm. Kontrol dilakukan seperti pada prosedur di atas dengan menggunakan larutan DPPH 0.20 M. Aktivitas scavenger radikal bebas dihitung sebagai presentase berkurangnya warna DPPH dengan perhitungan : % Aktivitas Antioksidan = 100 X 1 3. Analisis Total Antosianin [5] Hasil preparasi sampel (filtrat) dipipet sebanyak 1 ml dan dimasukkan dalam labu ukur 10 ml, kemudian diencerkan dengan menggunakan larutan buffer pH 1 sampai tanda batas. Diambil 1 ml larutan hasil preparasi dan dimasukkan dalam labu ukur 10 ml, kemudian diencerkan dengan menggunakan larutan buffer pH 4.50 sampai tanda batas. Diukur absorbansi tiap sampel pada λ maks dan λ 700 nm. Dihitung absorbansi sampel dengan rumus : A = (A λmax – A λ700 nm)pH 1,0 – (A λmax – A λ700 nm)pH 4,5 Dihitung antosianin :

4. Analisis Total Gula [6] Pereaksi Anthrone 0.10 % dalam asam sulfat pekat. Larutan glukosa standart 0.20 mg/ml larutan glukosa dalam 100 ml aquades. Ambil 10 ml encerkan menjadi 100 ml (1 ml = 0.20 mg glukosa). Pipet ke dalam tabung reaksi blanko 0, 0.20, 0.40, 0.60, 0.80, dan 1 ml larutan glukosa standar. Tambahkan aquades sampai total volume masing – masing tabung reaksi 1 ml. Tambahkan dengan cepat 5 ml pereaksi Anthrone ke dalam masing – masing tabung reaksi. Tutup tabung reaksi dan dikocok. Panaskan dengan air mendidih selama 12 menit. Dinginkan dengan cepat menggunakan air mengalir. Pindahkan ke dalam kuvet dan baca absorbansinya pada λ = 630 nm. Buat kurva hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi glukosa. Timbang sampel dan tambahkan aquades 100 ml, saring dengan kain saring kemudian ambil 1 ml sampel tersebut dan encerkan dalam 9 ml aquades hingga pengenceran 100 kali. Total gula dari persamaan : Y = AX +B Total Gula (%)= hasil perhitungan x pengenceran x 100% berat sampel 5. Analisis Total Padatan Terlarut [7] Pengukuran dilakukan dengan Hand Refraktometer. Sampel diteteskan pada prisma refraktometer. Hasil pengukuran dilihat dengan membaca skala yang tertera pada refraktometer. HASIL DAN PEMBAHASAN 193

Ekstraksi Osmosis Pada Pembuatan Sirup Murbei - Rahmasari, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 2 No 3 p.191-197, Juli 2014 1. Vitamin C Pengaruh proporsi buah:sukrosa dan lama osmosis terhadap vitamin C sirup murbei disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Pengaruh Perlakuan Proporsi Buah:Sukrosa dan Lama Osmosis terhadap Vitamin C Sirup Murbei Gambar 1 menunjukkan bahwa vitamin C cenderung mengalami peningkatan akibat adanya peningkatan proporsi buah:sukrosa dan lama osmosis yang berbeda. Hal ini diduga semakin banyak sukrosa yang ditambahkan maka semakin besar tekanan osmosis yang terjadi sehingga menyebabkan air yang terekstrak dari dalam bahan semakin banyak. Karena sifat vitamin C yang larut air maka dimungkinkan vitamin C ikut keluar bersama air dalam bahan. Peningkatan jumlah vitamin C sirup murbei seiring dengan semakin lama waktu osmosis, hal ini disebabkan semakin lama waktu yang digunakan maka semakin besar pula jumlah vitamin C yang terlarut sehingga jumlah vitamin C yang terikut keluar dari dalam bahan cenderung meningkat. Namun dalam pembuatan sirup murbei ini terdapat proses pasteurisasi yang dapat menyebabkan degradasi vitamin C dan dapat mempercepat terjadinya oksidasi vitamin C [8]. 2. Aktivitas Antioksidan Pengaruh proporsi buah:sukrosa dan lama osmosis terhadap aktivitas antioksidan sirup buah murbei disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2. Pengaruh Perlakuan Proporsi Buah:Sukrosa dan Lama Osmosis terhadap Aktivitas Antioksidan Sirup Murbei Berdasarkan Gambar 2 dapat diketahui bahwa semakin besar proporsi buah:sukrosa yang ditambahkan lama ekstraksi osmosis yang diberikam aktivitas antioksidan cenderung meningkat. Semakin banyak proporsi sukrosa dan semakin lama waktu ekstraksi maka semakin banyak air yang terekstrak dari buah murbei sehingga beberapa senyawa yang terlarut terikut keluar dari bahan. Senyawa antioksidan seperti vitamin C akan cenderung ikut meningkat [9]. Senyawa bioaktif yang bertanggung jawab terhadap aktivitas antioksidan buah murbei utamanya adalah sianidin 3-rutinosida, sianidin-3-monoglukosida, isoquesertin dan vitamin C. Sianidin 3-rutinosida dan sianidin-3-monoglukosida termasuk ke dalam kelompok sianidin yang digolongkan dalam kelompok pewarna alami antosianin, aktivitas antioksidan kelompok ini diduga berasal dari aglikonnya [10]. Diduga semakin banyak sukrosa yang ditambahkan akan menyebabkan hasil ekstraksi yang meningkat sehingga senyawa yang 194

Ekstraksi Osmosis Pada Pembuatan Sirup Murbei - Rahmasari, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 2 No 3 p.191-197, Juli 2014 terlarut seperti antioksidan akan ikut meningkat. Sukrosa memiliki sifat yang dapat menarik air dari bahan sehingga air yang keluar dari dalam bahan akan membawa molekul-molekul yang terlarut dalam air maupun dalam larutan gula terhitung sebagai total padatan terlarut [11]. 3. Total Antosianin Pengaruh proporsi buah:sukrosa dan lama osmosis terhadap total antosianin sirup buah murbei disajikan pada Gambar 3.

Gambar 3. Pengaruh Perlakuan Proporsi Buah:Sukrosa dan Lama Osmosis terhadap Total Antosianin Sirup Murbei Berdasarkan Gambar 3 dapat diketahui bahwa rerata total antosianin cenderung mengalami peningkatan akibat perlakuan proporsi buah:sukrosa dan lama osmosis. Pengaruh konsentrasi gula terhadap stabilitas antosianin masih menjadi perdebatan. Diduga gula dapat menginduksi peningkatan intensitas warna antosianin, terutama pada kondisi sedikit asam. Namun pada perlakuan ini terdapat sukrosa dimana sebagai media osmosis. Semakin banyak proporsi sukrosa yang ditambahkan akan menyebabkan air dalam bahan akan terikat oleh sukrosa dan meningkatkan total padatan terlarut. Antosianin merupakan pigmen alami dari murbei yang larut air.Sehingga total antosianin cenderung mengalami peningkatan seiring meningkatnya proporsi sukrosa yang ditambahkan. Antosianin disusun dari sebuah aglikon (antosianidin) yang teresterifikasi dengan satu atau lebih gugus gula (glikon). Gugus gula pada antosianin bervariasi, namun kebanyakan dalam bentuk mono atau di-sakarida. Sukrosa termasuk golongan disakarida, sedangkan dalam buah murbei sendiri sudah terkandung fruktosa sehingga keberadaan sukrosa dan fruktosa secara bersamaan dapat mempengaruhi kestabilan antosianin. Tingkat degradasi antosianin mengikuti degradasi gula menjadi furfural (bentuk cincin). Furfural adalah turunan dari aldo-pentosa dan hidroksimetil furfural yang diturunkan dari keto heksosa, hasil dari reaksi mailard atau oksidasi asam askorbat. Komponen ini siap berkondensasi dengan antosianin membentuk komponen kecoklatan. Mekanisme ini belum diketahui secara pasti, tergantung suhu dan keberadaan oksigen [12]. 4. Total Gula Pengaruh proporsi buah:sukrosa dan lama osmosis terhadap total gula sirup buah murbei disajikan pada Gambar 4.

Gambar 4. Pengaruh Perlakuan Proporsi Buah:Sukrosa dan Lama Osmosis terhadap Total Gula Sirup Murbei

195

Ekstraksi Osmosis Pada Pembuatan Sirup Murbei - Rahmasari, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 2 No 3 p.191-197, Juli 2014 Gambar 4. menunjukkan cenderung meningkatnya total gula sirup murbei seiring dengan semakin tinggi proporsi sukrosa yang ditambahkan dan semakin lama waktu osmosis yang diberikan. Peningkatan total gula dipengaruhi oleh jumlah sukrosa yang dimiliki atau ditambahkan pada produk. Semakin besar proporsi sukrosa yang ditambahkan maka semakin besar pula peritiwa plasmolisis terjadi. Plasmolisis adalah peristiwa mengkerutnya sitoplasma dan lepasnya membran plasma dari dinding sel tumbuhan dari dinding sel jika sel dimasukan kedalam larutan hipertonik. Plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis [13]. Kadar total gula berasal dari sukrosa yang berperan sebagai agen osmosis dan juga dari kandungan gula reduksi yang terdapat pada cairan buah yang terekstrak. Pada proses osmosis ,semakin lama waktu osmosis yang digunakan, maka semakin lama pula sukrosa kontak dan masuk ke dalam jaringan buah sampai mencapai keseimbangan dimana air yang keluar dari dalam jaringan buah akan bergantian dengan gula yang masuk ke dalam buah. 5. Total Padatan Terlarut Pengaruh proporsi buah:sukrosa dan lama osmosis terhadap total padatan terlarut sirup buah murbei disajikan pada Gambar 5.

Gambar 5. Pengaruh Perlakuan Proporsi Buah:Sukrosa dan Lama Osmosis terhadap Total Padatan Terlarut Sirup Murbei Berdasarkan Gambar 5 dapat diketahui bahwa rerata total padatan terlarut cenderung mengalami peningkatan akibat perlakuan proporsi buah:sukrosa dan lama osmosis. Semakin tinggi proporsi sukrosa yang ditambahkan serta lama osmosis yang diberikan, maka tekanan osmosis semakin besar sehingga plasmolisis yang terjadi pada bahan semakin besar , sehingga air serta molekul-molekul organik yang keluar dari bahan akan lebih banyak. Semakin lama waktu osmosis, komponen organik yang terdapat dalam bahan akan tertarik dan kemudian larut pada larutan gula sehingga total padatan pada sirup murbei meningkat. Senyawa-senyawa yang terukur sebagai total padatan terlarut yaitu seperti golongan gula kompleks maupun sederhana, asam organik,beberapa golongan pigmen, vitamin yang larut air, dan protein [14]. Namun total padatan terlarut akan semakin menurun selama penyimpanan. Sukrosa memilik sifat menarik air dari bahan yang direndam, air yang keluar dari dalam bahan akan membawa molekul-molekul yang terlarut dalam air maupun yang terlarut dalam larutan gula sehingga terhitung sebagai total padatan terlarut [15]. SIMPULAN Nilai perlakuan terbaik menurut parameter fisik dan kimia terdapat pada perlakuan proporsi buah:sukrosa(1:1.5) dengan lama osmosis 36 jam. Perlakuan ini memiliki karakteristik fisik dan kimia dengan total gula 53.08% , total antosianin 135.14 ppm, aktivitas antioksidan 77.44% , vitamin C 7.71 mg/100g, dan total padatan terlarut 21.87 oBrix.

196

Ekstraksi Osmosis Pada Pembuatan Sirup Murbei - Rahmasari, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 2 No 3 p.191-197, Juli 2014 DAFTAR PUSTAKA 1) Dirjen Rehabilitasi Lahan dan Perhutanan Sosial. 2005. Tanaman Murbei di Indonesia. Jakarta 2) Astawan, M. 2008. A-Z Ensiklopedia Gizi Pangan Untuk Keluarga. Dian Rakyat. Jakarta Badan Pusat Statistik. 2009. Ekspor Impor Tanaman Pangan dan Holtikultura. Badan Pusat Statistik. Jakarta 3) Sudarmadji, S., B Suharyono dan Suhardi . 1977. Prosedur Analisis Bahan Makanan Dan Pertanian. Liberty. Yogyakarta 4) Suryanto, E., Raharjo, S., Tranggono, dan Sastrohamidjojo, H. 2004. Antiradical Activity of Andaliman (Zantoxylum achantopodium, DC) Fruit Extract. International Conference of Functional and Health foods: Market, Technology and Health Benefit. Gajah Mada University. Yogyakarta 5) Giusti, M.M. and Wrolstad, R.E. 2000. Characterization and Measurement of Anthocyanin by UV-Visible Spectroscopy. John Wiley and Sons Inc. http://www.does.org/masterli/facsample.htm. Tanggal akses: 15/02/13 6) Apriyantono, A., D. Fardiaz, N. L. Puspitasari, Sedamawati dan S. Budiyanto., 1989. Analisis Pangan. PAU Pangan dan Gizi. IPB Press. 7) Tranggono, A.M; S. Sudarmadji; H.Sastromiharjo dan E. Suryantoro. 1990. Bahan Tambahan Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta 8) Winarno, F. G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia. Jakarta 9) Prakash, A., F. Rigelhof, E. Miller. 2001. Antioxidant Activity. Medalliaon Laboratories Analitycal Progress, vol 10, No.2 10) Prior R,L. 1998. Antioxidant Capasity as Influenced by Total Phenolic and Anthocyanin Content, Maturity, and Variety of Vaccinium Species. J. Agric. Food Chem., 46 :2, 686693. 11) Kumalaningsih, Sri. 2006. Antioksidan Alami: Penangkal Radikal Bebas.Trubus Agrisarana. Surabaya 12) Fennema, O. R. 1996. Food Chemistry. Marcell Dekker Inc. New York 13) Sunijka, P.S. and G.S.V Raghavan. 2004. Asessment Of Pretreatment Methods And Osmotic Dehydration For Cranberires. Canadian Biosystems Enginering Vol 64. 14) Muafi, K. 2004. Produksi Asam Asetat Kasar Dari Jerami Nangka. Skripsi Fakultas Teknologi Pertanian. Universitas Brawijaya. Malang 15) Chen, J.C, and C.C. Chou. 1993. Cane Sugar Handbook: A Manual for Case Sugar Manufacture and Their Chemist. 12th Edition. Marcel Dekker Inc. New York

197