EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL
SKRIPSI
Oleh
ELVI RASIDA FLORENTINA HUTAPEA 090405030
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2014
Universitas Sumatera Utara
EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL
SKRIPSI
Oleh
ELVI RASIDA FLORENTINA HUTAPEA 090405030
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2014
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Sejauh yang saya ketahui, skripsi ini bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan atau yang pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Sumatera Utara maupun di Perguruan Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya. Demikian pernyataan ini di buat apabila dikemudian hari terbukti bahwa ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan, 17 Juli 2014
Elvi Rasida Florentina Hutapea NIM 090405030
i Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN Skripsi dengan judul: EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang sarjana pada tanggal 17 Juli 2014 dan dinyatakan memenuhi syarat/ sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui,
Medan, 17 Juli 2014
Koordinator Skripsi
Dosen Pembimbing
Ir. Renita Manurung, MT
Dr. Eng. Rondang Tambun, ST., MT
NIP. 19681214 199702 2 002
NIP. 19720612 200012 1 001
Dosen Penguji I
Dr. Ir. Muhammad Yusuf Ritonga, MT NIP. 19620819 198903 1 002
Dosen Penguji II
Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, MSc. NIP. 19680808 199403 2 003
ii Universitas Sumatera Utara
PRAKATA Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul “Ekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit Rambutan (Nephelium lappaceum) dengan Pelarut Metanol”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Laboratorium Kimia Fisika Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universtas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik. Melalui penelitian ini diperoleh kondisi optimum untuk ekstraksi antosianin dari kulit rambutan dengan pelarut metanol pada temperatur 50 oC dan waktu reaksi 6 jam dengan absorbansi 1,6103, konsentrasi 55,766 mg/L dan rendemen 0,2788%. Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr. Eng. Rondang Tambun, ST., MT., selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberi pengarahan, diskusi dan bimbingan serta persetujuan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik. 2. Bapak Dr. Ir. M. Yusuf Ritonga, MT. dan Ibu Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, MSc., sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. 3. Bapak Dr.Eng.Ir. Irvan, MT., selaku ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT., selaku koordinator penelitian Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan. Medan, 17 Juli 2014 Penulis
Elvi Rasida Florentina Hutapea iii Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI Penulis mendedikasikan skripsi ini untuk kedua orang tua penulis, M. Hutapea dan M. br. Sinaga yang telah memberikan doa dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dan untuk seluruh keluarga penulis terutama adikku, Dwita Lestari Hutapea.
Penulis juga
mengucapkan terima kasih untuk Laura Olivia Siahaan sebagai partner, atas kerjasamanya selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.
iv Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama : Elvi Rasida Florentina Hutapea NIM : 090405030 Tempat, tanggal : Pkl Berandan, 06 Juni 1991 lahir Nama orang tua : M. Hutapea dan M. br. Sinaga Alamat orang tua : Jl. Pelita No.309 Pangkalan Susu Asal Sekolah: SD Dharma Patra YKPP Pertamina Pangkalan Susu tahun 1997-2003 SMP Negeri 1 Pangkalan Susu tahun 2003 – 2006 SMA Negeri 1 Babalan tahun 2006 – 2009 Beasiswa yang diperoleh: Beasiswa PPA tahun 2010, 2011, 2012 Universitas Sumatera Utara Pengalaman Organisasi: 1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2013 sebagai anggota Bidang Kaderisasi dan Pendidikan Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal: Elvi Rasida Florentina Hutapea, Laura Olivia Siahaan, Rondang Tambun, “Ekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit Rambutan (Nephelium lappaceum) dengan Pelarut Metanol”, Jurnal Teknik Kimia, Vol. 3, No. 2 (Juni 2014) Prestasi akademik/non akademik yang pernah dicapai: 1. Juara II Olimpiade Sains Nasional bidang Matematika se-Kabupaten Langkat tahun 2008 2. Juara I Pidato Bahasa Inggris Konpercab GAMKI Langkat tahun 2007
v Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Rambutan (Nephelium lappaceum Linn) merupakan sejenis buah-buahan tropika yang berasal dari Malaysia dan Indonesia. Kulitnya yang berwarna merah masih belum dimanfaatkan secara maksimal. Adanya warna merah pada kulit rambutan diduga terdapat pigmen antosianin yang dapat digunakan sebagai pewarna alami. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi terbaik yang dicapai dalam perolehan pigmen antosianin dari kulit rambutan dengan menggunakan pelarut metanol. Penelitian ini memvariasikan berbagai kondisi operasi yaitu ukuran partikel dari kulit rambutan, temperatur dan waktu ekstraksi. Analisis antosianin dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk mengukur panjang gelombang dan nilai absorbansinya. Ukuran kulit rambutan yang terbaik adalah kulit rambutan yang diblender dan hasil terbaik diperoleh pada temperatur 50 0C dan waktu ekstraksi selama 6 jam. Kondisi ini memberikan nilai intensitas warna dengan absorbansi 1,6103, konsentrasi 55,7659 mg/L dan rendemen sebesar 0,2788%. Kata kunci: rambutan, antosianin, absorbansi, rendemen
vi Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT Rambutan fruits (Nephelium lappaceum Linn) is a kind of tropical fruits which come from Malaysia and Indonesia. Their red coloured rinds have not used yet effectively and the red coloured may be due to anthocyanin that can be used for natural colours. The purpose of this research is to know the optimal condition of the extraction of anthocyanin, that is particle size of rambutan‟s rinds, temperature and extraction time. Analysis of the anthocyanin use spectrophotometer UV-Vis to detect the wavelength and the absorbance of the anthocyanin. The best condition is rambutan‟s rind milled by blender at temperature 50 0C and extraction time for 6 hours. Those give the highest color intensity having maximal absorbancy of 1,6103, anthocyanin concentration of 55,7659 mg/L and rendement of 0,2788%. Keywords: rambutan, anthocyanin, absorbance, rendement
vii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS
v
ABSTRAK
vi
ABSTRACT
vii
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR GAMBAR
x
DAFTAR TABEL
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
xiv
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
2
1.3 TUJUAN PENELITIAN
2
1.4 MANFAAT PENELITIAN
3
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
4
2.1 PEWARNA MAKANAN
4
2.1.1 Pewarna Alami
4
2.1.2 Pewarna Sintetik
5
2.2 ANTOSIANIN
6
2.2.1 Sifat Fisika dan Kimia Antosianin
9
2.2.2 Warna dan Stabilitas Antosianin
9
2.3 RAMBUTAN
11
2.4 EKSTRAKSI
13
2.5 TEORI POLAR DAN NONPOLAR
15
2.6 PELARUT
16
2.6.1 Metanol
17 viii Universitas Sumatera Utara
2.7 ANALISIS EKONOMI
17
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
19
3.1 BAHAN DAN PERALATAN
19
3.1.1 Bahan
19
3.1.1.1 Bahan Baku Utama
19
3.1.1.2 Bahan Baku Penunjang
19
3.1.1.3 Bahan Analisis
19
3.1.2 Peralatan
19
3.2 METODE PENELITIAN
20
3.3 PENELITIAN PENDAHULUAN
21
3.4 PENELITIAN UTAMA
21
3.4.1 Model Rancangan Percobaan Utama
22
3.5 ANALISIS
22
3.6 FLOWCHART PENELITIAN
23
3.6.1 Flowchart Penelitian Pendahuluan
23
3.6.2 Flowchart Penelitian Utama
24
3.6.3 Flowchart Analisis pH
24
3.6.4 Flowchart Analisis Intensitas Warna
25
3.6.5 Flowchart Analisis Konsentrasi Antosianin
25
3.6.6 Flowchart Analisis Rendemen Antosianin
26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
27
4.1 PENELITIAN PENDAHULUAN
27
4.2 PENELITIAN UTAMA
29
4.2.1 Pengujian Antosianin
29
4.2.2 Intensitas Warna
31
4.2.3 Konsentrasi Antosianin
34
4.2.4 Rendemen Antosianin
38
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
42
5.1 KESIMPULAN
42
5.2 SARAN
42
DAFTAR PUSTAKA
43
ix Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1
Struktur Antosianin Pelargonidin
7
Gambar 2.2
Struktur Antosianin Sianidin
7
Gambar 2.3
Struktur Antosianin Delfinidin
7
Gambar 2.4
Struktur Antosianin Peonidin
7
Gambar 2.5
Struktur Antosianin Petunidin
7
Gambar 2.6
Struktur Antosianin Malvidin
7
Gambar 2.7
Empat Bentuk Kesetimbangan Antosianin
10
Gambar 2.8
Rambutan
12
Gambar 3.1
Rangkaian Peralatan
20
Gambar 3.2
Flowchart Penelitian Pendahuluan
23
Gambar 3.3
Flowchart Penelitian Utama
24
Gambar 3.4
Flowchart Analisis pH
24
Gambar 3.5
Flowchart Analisis Intensitas Warna
25
Gambar 3.6
Flowchart Analisa Konsentrasi Antosianin
26
Gambar 3.7
Flowchart Analisis Rendemen Antosianin
26
Gambar 4.1
Perbandingan Nilai Absorbansi dari Kulit Rambutan
28
yang Dipotong Kecil-kecil dan Kulit Rambutan yang Diblender Gambar 4.2
Pengukuran pH terhadap Filtrat yang Mengandung
30
Antosianin Gambar 4.3
Panjang Gelombang Antosianin
31
Gambar 4.4
Pengaruh Temperatur Ekstraksi terhadap Absorbansi
32
Maksimum Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.5
Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Absorbansi
33
Maksimum Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.6
Pengaruh Temperatur dan Waktu Ekstraksi terhadap
34
Absorbansi Maksimum Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.7
Pengaruh Temperatur Ekstraksi terhadap Konsentrasi
36
x Universitas Sumatera Utara
Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.8
Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Konsentrasi
37
Antosianin Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.9
Pengaruh Temperatur dan Waktu Ekstraksi terhadap
37
Konsentrasi Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.10
Pengaruh Temperatur Ekstraksi terhadap Rendemen
39
Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.11
Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Rendemen
40
Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.12
Pengaruh Temperatur dan Waktu Ekstraksi terhadap
40
Rendemen Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar B.1
Rangkaian Peralatan Ekstraksi
50
Gambar B.2
Filtrasi
50
Gambar B.3
Pembuatan Larutan Buffer pH = 1
51
Gambar B.4
Pembuatan Larutan Buffer pH = 4,5
51
Gambar B.5
Alat Spektrofotometer UV-Vis
52
Gambar B.6
Foto Hasil Antosianin
52
Gambar C.1
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
53
Pada Kulit Rambutan yang Dipotong Gambar C.2
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
53
Pada Kulit Rambutan yang Diblender Gambar C.3
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
54
pada T = 30 0C ; t = 2 jam Gambar C.4
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
54
0
pada T = 30 C ; t = 4 jam Gambar C.5
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
54
pada T = 30 0C ; t = 6 jam Gambar C.6
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
55
pada T = 30 0C ; t = 8 jam Gambar C.7
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
55
0
pada T = 40 C ; t = 2 jam
xi Universitas Sumatera Utara
Gambar C.8
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
55
0
pada T = 40 C ; t = 4 jam Gambar C.9
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
56
pada T = 40 0C ; t = 6 jam Gambar C.10
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
56
pada T = 40 0C ; t = 8 jam Gambar C.11
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
56
0
pada T = 50 C ; t = 2 jam Gambar C.12
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
57
pada T = 50 0C ; t = 4 jam Gambar C.13
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
57
pada T = 50 0C ; t = 6 jam Gambar C.14
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
57
0
pada T = 50 C ; t = 8 jam Gambar C.15
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
58
pada T = 60 0C ; t = 2 jam Gambar C.16
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
58
pada T = 60 0C ; t = 4 jam Gambar C.17
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
58
0
pada T = 60 C ; t = 6 jam Gambar C.18
Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
59
pada T = 60 0C ; t = 8 jam
xii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1
Nama Ilmiah dan Nama Umum Rambutan
12
Tabel 2.2
Varietas Rambutan
13
Tabel 2.3
Rincian Biaya Ekstraksi Antosianin dari Kulit
17
Rambutan dengan Pelarut Metanol Tabel 3.1
Model Rancangan Percobaan Utama
22
Tabel A.1
Data Panjang Gelombang Antosianin
47
Tabel A.2
Data Absorbansi Antosianin dan Hasil Perhitungannya
47
Tabel A.3
Data Panjang Gelombang Antosianin
47
Tabel A.4
Data Absorbansi Antosianin dan Hasil Perhitungannya
48
Tabel D.1
Beberapa
60
Peneliti
yang
Mengekstraksi
Pigmen
Antosianin dari Kulit Buah - buahan
xiii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran A Data Penelitian Dan Hasil Perhitungan
47
A.1 Data Penelitian Pendahuluan
47
A.2 Data Penelitian Utama
47
A.3 Perhitungan Absorbansi
48
A.4 Perhitungan Konsentrasi Antosianin
48
A.5 Perhitungan Rendemen Antosianin
49
Lampiran B Dokumentasi Penelitian
50
B.1 Rangkaian Alat Ekstraksi
50
B.2 Filtrasi
50
B.3 Pembuatan Larutan Buffer PH = 1
51
B.4 Pembuatan Larutan Buffer Ph = 4,5
51
B.5 Alat Spektrofotometer Uv-Vis
51
B.6 Foto Hasil Antosianin
52
Lampiran C Hasil Pengujian Lab Analisis Dan Instrumen
53
C.1 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada
53
Kulit Rambutan Yang Dipotong C.2 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada
53
Kulit Rambutan Yang Diblender C.3 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada
54
T = 30 0c ; t = 2 Jam C.4 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada
54
T = 30 0c ; t = 4 Jam C.5 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada
54
T = 30 0c ; t = 6 Jam C.6 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada
55
T = 30 0c ; t = 8 Jam C.7 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada
55
T = 40 0c ; t = 2 Jam C.8 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada
55
T = 40 0c ; t = 4 Jam xiv Universitas Sumatera Utara
C.9 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada
56
0
T = 40 c ; t = 6 Jam C.10 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
56
Pada T = 40 0c ; t = 8 Jam C.11 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
56
Pada T = 50 0c ; t = 2 Jam C.12 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
57
0
Pada T = 50 c ; t = 4 Jam C.13 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
57
Pada T = 50 0c ; t = 6 Jam C.14 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
57
Pada T = 50 0c ; t = 8 Jam C.15 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
58
0
Pada T = 60 c ; t = 2 Jam C.16 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
58
Pada T = 60 0c ; t = 4 Jam C.17 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
58
Pada T = 60 0c ; t = 6 Jam C.18 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
59
0
Pada T = 60 c ; t = 8 Jam Lampiran D Hasil Penelitian Terdahulu
60
xv Universitas Sumatera Utara
