ISOLASI DAN ISOMERISASI LIKOPEN DARI SAUS TOMAT

ISOLASI DAN ISOMERISASI LIKOPEN DARI SAUS TOMAT TESIS

Oleh

JANJI SAMOSIR 077006022/KM

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Janji Samosir : Isolasi Dan Isomerisasi Likopen Dari Saus Tomat, 2009. USU Repository © 2009

ISOLASI DAN ISOMERISASI LIKOPEN DARI SAUS TOMAT

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Kimia pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara

Oleh JANJI SAMOSIR 077006022/KM

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Janji Samosir : Isolasi Dan Isomerisasi Likopen Dari Saus Tomat, 2009. USU Repository © 2009

Judul Tesis

:ISOLASI DAN ISOMERISASI LIKOPEN DARI SAUS TOMAT

Nama Mahasiswa

:Janji Samosir

Nomor Pokok

: 077006022

Program Studi

: Kimia

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc) Ketua

(Drs. Adil Ginting MSc) Anggota

Ketua Program Studi

(Prof. Basuki Wirjosentono, MS. PhD)

Direktur

(Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B. M.Sc)

Tanggal lulus : 22 Juni 2009

Janji Samosir : Isolasi Dan Isomerisasi Likopen Dari Saus Tomat, 2009. USU Repository © 2009

Telah diuji pada Tanggal

22 Juni 2009

PANITIA PENGUJI TESIS :

Ketua

: Prof. Dr. Jamaran Kaban, MSc

Anggota

: 1. Drs. Adil Ginting, MS 2. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D 3. Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, MSc 4. Drs. Darwis Surbakti, MS


PERNYATAAN

ISOLASI DAN ISOMERISASI LIKOPEN DARI SAUS TOMAT

Tesis

Dengan ini saya menyatakan dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkn oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebut dalam daftar pustaka.

Medan, 15 Juni 2009 Penulis,

JANJI SAMOSIR


ABSTRAK Telah dilakukan isomerisasi dari trans-likopen menjadi cis-likopen. Likopen yang diisolasi dari saus tomat yang beredar di pasaran. Likopen diekstraksi dari saus tomat menggunakan pelarut petroleum eter-aseton. Hasil ekstraksi yang terdiri dari pigmen yang merupakan campuran β-karoten, likopen, dan xanthopil dipisahkan dengan kolom kromatografi menggunakan absorben alumina netral dan pengelusi petroleum eter-aseton (8 : 2). Fraksi likopen dilakukan isomerisasi dengan pemberian larutan iodin dan selanjutnya disinari dengan sinar UV. Perubahan dari trans-likopen menjadi cislikopen dapat ditunjukkan dengan spektrofotometer UV sebesar 8 %. Untuk melihat gugus fungsi dan lingkungan hidrogen yang terdapat pada likopen dilakukan pengujian FT-IR dan 1H-NMR. Hasil yang diperoleh mendukung struktur dari likopen.

Kata Kunci : Isolasi, Kromatografi Kolom, Eluen, Isomerisasi, Likopen.


ABSTRACT The isomerization from trans-lycopene has been performed to be cis-lycopene. The isolated lycopene from tomato sauce is distributed in the public market. It is extracted from tomato sauce using petroleum ether-acetone solution. The results of the extraction consist of pigments that are β-carotene, lycopene and xanthophylls mixture and separated with chromatography column using neutral alumina absorbent and petroleum ether-acetone eluter (8 : 2). The isomerization is executed to the lycopene fraction by giving iodine solution and after that shined by UV ray. The alteration from trans-lycopene to be cis-lycopene can be demonstrated with UV spectrophotometer for 8%. The examination of FT-IR and 1H-NMR can be performed in order to identify both function cluster and hydrogen environment inside lycopene. Those obtained results can be sustaining the structures of lycopene.

Key words: Isolation, Chromatography Column, Eluent, Isomerization, Lycopene.


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan ridhoNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini yang merupakan kewajiban untuk menyelesaikan pendidikan Magister Kimia (S-2). Penelitian ini berjudul : Isolasi dan Isomerisasi Likopen Dari Saus Tomat. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1. Ibu Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B., M.Sc, selaku Direktur Sekolah Pascasarjana yang memberikan kesempatan kepada peneliti mengikuti Program S-2 Ilmu Kimia Angkatan 2007. 2. Pemerintah Propinsi Sumatera Utara selaku penyandang dana pada program beasiswa Pascasarjana bagi guru MIPA SMA Se-Sumatera Utara 3. Pemerintah Kotamadya Sibolga selaku pemberi izin belajar dan bantuan dana 4. Bapak Drs. R. Manalu, selaku Kepala Dinas Pendidikan Kota Sibolga dan Bapak Drs. H. Junaedi Tanjung, M.Pd, mantan Kepala Dinas Pendidikan Kota Sibolga yang mendorong penulis mengikuti pendidikan di Pascasarjana USU Medan 5. Bapak Drs. M. Hutapea, selaku Kepala SMA Negeri 1 Kota Sibolga yang memberikan

rekomendasi

mengikuti

Program

Pascasarjana Universitas Sumatera Utara


Magister

pada

Sekolah

6. Bapak Prof. Hemat R. Brahmana, M.Sc (almarhum), mantan Ketua Program Studi Magister Kimia Sekolah Pascasarjana USU Medan yang sempat membimbing penulis semasa kuliah pascasarjana 7. Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D, selaku Ketua Program Studi S-2 sekaligus Dosen Pembanding yang memberi dorongan kepada penulis untuk menyelesaikan program pendidikan S-2 8. Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil, selaku Sekretaris Program Studi S-2 yang memberi dorongan kepada penulis untuk menyelesaikan program pendidikan S-2 9. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc dan Bapak Drs. Adil Ginting, M.Sc, selaku Ketua dan Anggota Komisi Pembimbing yang memberikan bimbingan, dorongan dan bantuan selama kegiatan penelitian dan penyusunan laporan 10. Bapak Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, M.Sc dan Bapak Drs. Darwis Surbakti, MS yang memberikan bimbingan, arahan dan masukan untuk penyempurnaan tesis ini 11. Bapak Drs. Mimpin Ginting, MS yang memberikan masukan selama penelitian di Laboratorium Kimia Organik USU Medan 12. Bapak / Ibu dosen pengasuh Pascasarjana Kimia USU yang telah memberikan bimbingan

melalui

perkuliahan,

kegiatan

seminar

dan

diskusi

yang

diselenggarakan pada Sekolah Pascasarjana USU Medan 13. Teman dan sahabat mahasiswa Pascasarjana Kimia USU Angkatan 2007 dan 2008 yang turut memberikan masukan untuk perbaikan laporan ini


14. Rekan-rekan asisten pada Laboratorium Kimia Organik, Laboratorium Kimia Anorganik, Laboratorium Kimia Organik Bahan Alam dan Laboratorium Farmasi USU Medan 15. Teristimewa kepada isteri tercinta Derma Diaman Sihombing dan anak-anak yang kukasihi : Hisar, Rotua Juliana, Indi Kristi Claudia dan Tio Rosalinda, yang setia dan sabar memberangkatkan ayahandanya setiap minggu untuk kuliah ke Medan, serta dukungan dana, semangat dan doa bagi penulis 16. Kedua orangtua T. Samosir (alm) dan R. br. Silaban, serta mertua H. Lumbantoruan dan S. br. Sianturi, yang selalu memberikan doa bagi penulis dalam penyelesaian studi ini. 17. Kakanda

Sumorta

Samosir,

Adinda

Barita

Samosir,

dan

Abangda

Ir. TWL. Pakpahan, yang turut memberi semangat kepada penulis Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang turut memberikan masukan dan dorongan untuk menyelesaikan pendidikan ini. Semoga penelitian ini memberikan informasi, sumbangan pemikiran bagi peneliti lainnya dan juga bermanfaat bagi kesejahteraan umat manusia. Medan,

Juli 2009

Penulis,

( JANJI SAMOSIR )


RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 18 Mei 1965 di Hutanagodang Kabupaten Humbang Hasundutan. Anak dari T. Samosir (almarhum) dan R. boru Silaban yang merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Penulis menjalani masa pendidikan SD di Bonandolok dan tamat tahun 1977, pendidikan SMP di Bonandolok dan tamat 1981, pendidikan SMA Jurusan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) di Dolok Sanggul dan tamat tahun 1984. Melanjutkan pendidikan di Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FPMIPA) IKIP Negeri Medan pada Program Pendidikan Kimia D3 / A3 dan tamat pada tahun 1987. Pada tahun 1989 diangkat menjadi Pegawai Negeri Sipil di SMA Negeri Teluk Dalam Kabupaten Nias. Tahun 1993 menikah dengan isteri yang bernama Derma Diaman Sihombing dan kami telah dikaruniai 4 orang anak. Tahun 1996 pindah tugas ke SMA Negeri 1 Kota Sibolga sampai sekarang. Meraih gelar sarjana di Universitas Terbuka pada Jurusan Pendidikan Kimia S-1 tamat tahun 1997. Sejak bulan September 2007 mengikuti tugas belajar pada Pascasarjana Program Studi Kimia USU yang dibiayai melalui BAPPEDA Pemerintah Propinsi Sumatera Utara. Meraih gelar Magister Sains di Sekolah Pascasarjana Program Magister (S2) Ilmu Kimia Universitas Sumatera Utara lulus pada tanggal 22 Juni 2009.


DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK ..................................................................................................

i

ABSTRACT .................................................................................................

ii

KATA PENGANTAR ................................................................................

iii

RIWAYAT HIDUP ....................................................................................

vi

DAFTAR ISI ..............................................................................................

vii

DAFTAR TABEL ......................................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................

xii

DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................

xiii

BAB I.

PENDAHULUAN .......................................................................

1

1.1. Latar Belakang Masalah .......................................................

1

1.2. Permasalahan ........................................................................

4

1.3. Hipotesis ................................................................................

5

1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................

5

1.5. Manfaat Penelitian ..................................................................

5

1.6. Metodologi Penelitian .............................................................

6

TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................

7

2.1. Tomat (Solanum Lycopersicum L) ..........................................

7

BAB II.

2.1.1.

Kandungan Kimia Buah Tomat ................................

8

2.2. Saus Tomat .............................................................................

9


2.2.1.

Persyaratan Saus Tomat ...........................................

10

2.2.2.

Cara Pembuatan Saos Tomat ...................................

11

2.2.3.

Kandungan Likopen Dalam Berbagai Produk Tomat .......................................................................

13

Karotenoid ..............................................................................

14

2.3.1.

β – Karoten (C40H56) ...............................................

16

2.3.2.

Likopen ....................................................................

18

2.3.3.

Xanthopil ................................................................

24

2.4. Teknik Isolasi Senyawa Karotenoid ........................................

24

2.3.

2.5.

2.4.1.

Teknik Isolasi Menurut Metode Lehman ...................

25

2.4.2.

Kromatografi Lapis Tipis .........................................

26

2.4.3.

Kromatografi Kolom .................................................

27

Teknik Spektroskopi .................................................................

28

2.5.1.

Spektroskopi Absorbsi Ultraviolet Visibel dari Likopen ...................................................

2.5.2.

Spektroskopi Absorbsi Infra Merah dari Likopen ................................................................

2.5.3.

29

30

Spektroskopi Resonansi Magnit Inti (N.M.R)dari Likopen .......................................................................


30

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 32 3.1.

Lokasi Penelitian ......................................................................... 32

3.2.

Peralatan ...................................................................................... 32

3.3.

Bahan – Bahan ........................................................................... 33

3.4.

Metodologi Penelitian ...............................................................

33

3.4.1.

Ekstraksi Pigmen Dari Saus Tomat ...........................

33

3.4.2.

Isolasi Likopen ..........................................................

34

3.4.3.

Analisis Isomerisasi Likopen ...................................

34

3.4.4.

Perhitungan % Trans-Likopen Dalam Sampel ..........

35

Bagan Penelitian ........................................................................

36

3.5.1.

Ekstraksi Karotenoid dari Saus Tomat .....................

36

3.5.2.

Isolasi dan Uji Likopen ............................................

37

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN …………………

38

4.1. Hasil Penelitian dan Pembahasan ...................................................

38

4.1.1. Isolasi Karotenoid Dari Saus Tomat ....................................

38

4.1.2. Analisis KLT Karotenoid ....................................................

38

4.1.3. Pemurnian Dengan Kolom Kromatografi ............................

40

4.1.4. Data dan Analisis Spektrofotometer UV Visibel Likopen ...

41

4.1.5. Data dan Analisis Spektrum FT-IR ......................................

49

4.1.6. Data dan Analisis Spektrum 1H-NMR .................................

51

3.5.


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................

53

5.1. Kesimpulan ...................................................................................

53

5.2. Saran ............................................................................................

54

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................

55


DAFTAR TABEL

Nomor

Judul

Halaman

1.

Komposisi Nutrisi Tomat ……………………………………….

8

2.

Persyaratan Saus Tomat ………………………………………..

10

3.

Bahan - bahan Pembuatan Saus ...............……………………...

11

4.

Kandungan Likopen Dalam Berbagai Produk Tomat …………..

14

5.

Kromatogram Data KLT Ekstrak Karotenoid Dalam Petroleum Eter-Aseton v/v Berbagai Perbandingan …………....

40

6.

Data Fraksi-fraksi Karotenoid Saus Tomat ..................................

41

7.

Panjang Gelombang (nm) dan Absorbasi Likopen Sebelum dan Sesudah Isomerisasi ......................................................................

44

Persentasi Trans-Likopen Sebelum dan Sesudah Isomerisasi ......

48

8.


DAFTAR GAMBAR

Nomor

Judul

Halaman

1.

Struktur Trans-Likopen .....................................................

3

2.

All-Trans β-Karoten dan All-Trans Vitamin A ................

16

3.

Perubahan Trans ke Cis Pada Awal Proses Penglihatan ....

17

4.

All-Trans Likopen dan 13 Cis-Likopen ............................

23

5.

Xanthopil ..........................................................................

24

6.

Bagan Proses Ekstraksi Karotenoid Dari Saus Tomat ......

36

7.

Bagan Proses Pemisahan Likopen Dari Ekstrak Karotenoid Saus Tomat …...............................................

37

8.

Kromatogram KLT Ekstrak Karotenoid .........................

39

9.

Spektrogram Ke-1 UV Visibel Likopen Sebelum Isomerisasi .......................................................................

42

Spektrogram Ke-1 UV Visibel Likopen Sesudah Isomerisasi .......................................................................

43

Reaksi Isomerisasi Trans-Likopen Menjadi 13-CisLikopen Dengan Katalis I2 ...............................................

47

Spektrogram FT-IR Fraksi 3 Hasil Fraksinasi Eluat Saus Tomat .......................................................................

49

13.

All-Trans-Likopen ...........................................................

50

14.

Spektrogram 1H-NMR Fraksi 3 Hasil Fraksinasi Eluat Saus Tomat ........................................................................

51

10.

11.

12.


DAFTAR LAMPIRAN

Nomor

Judul

Halaman

1.

Spektrogram ke-1 UV Visibel Sebelum Isomerisasi ...................

58

2.

Spektrogram ke-2 UV Visibel Sebelum Isomerisasi ..................

59

3.

Spektrogram ke-3 UV Visibel Sebelum Isomerisasi ...................

60

4.

Spektrogram ke-1 UV Visibel Sesudah Isomerisasi ....................

61

5.


62

6.


63

7.

Spektrogram FT-IR Fraksi 3 Hasil Fraksinasi Eluat Saus Tomat..

64

8.

Spektrogram 1H-NMR Fraksi 3 Hasil Fraksinasi Eluat Saus Tomat .....................................................................................

65


BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah Idealnya makanan olahan seperti produk tomat kalengan (tomat saus) akan mengandung semua giji dan komponen penyedap rasa yang terdapat didalam buah tomat segar. Didalam prakteknya tidak mungkin memproses makanan tanpa merusak atau mengubah sebagian unsur kimianya. Akan tetapi dengan pengolahan yang cermat maka warna, rasa dan nilai nutrisi makanan dapat dipertahankan. Pigmen merah alamiah yang mewarnai buah tomat yang sudah matang adalah bentuk all-trans dari likopen (Agarwal dan Rao, 2000). Panas, sinar, oksidasi dan katalis tertentu bisa mengubah sebagian pigmen ini menjadi isomer 13-cisnya (Sudrajat dan Gunawan, 2003). Keberadaan 13-cislikopen didalam produk tomat kalengan menunjukkan kualitasnya, dimana buah segar mengalami panas atau sinar yang berlebihan selama pengolahan. Jika terdapat kurang dari 28 % all-trans-likopen dalam saus, ini mengindikasikan tingkat kualitas yang tidak tinggi (Lehman, 2002). Tomat berupa buah dengan kandungan likopen tertinggi sekitar 56,6 % dari total karotenoidnya. Bahkan beberapa jenis tomat tertentu ada yang mengandung likopen hingga 82% dari total kerotenoidnya. Kandungan likopen pada tomat tergantung jenis, kematangan, dan lingkungan dimana ia tumbuh. Rata-rata 100 gram buah tomat segar mengandung 3-5 mg likopen. Selain pada tomat, likopen juga Janji Samosir : Isolasi Dan Isomerisasi Likopen Dari Saus Tomat, 2009. USU Repository © 2009

banyak ditemukan pada jambu biji merah, anggur merah, pepaya, wortel, ubi merah, apel, aprikot, semangka, stroberi, jeruk bali merah, dan delima merah (Asroruddin, 2004). Produk tomat olahan seperti saus, pasta, jus, kecap, sop juga merupakan sumber likopen. Produk tomat tersebut telah menjadi sumber likopen lebih dari 85 % dari konsumsi likopen di Amerika Utara. Pada berbagai produk tomat dalam satuan mikrogram per 100 gram, kandungan likopen mencapai 3700 pada tomat masak segar, 6200 pada saus tomat, dan 5000-11.600 pada jus tomat Kadar likopen, pada bahan makanan olahan lebih tinggi dari pada bahan tomat segar, terdapat 1 mg likopen dalam 4 gram saus tomat. Proses pemanasan dari tomat dan produk tomat menginduksi isomerisasi likopen dari konfigurasi trans menjadi cis (Sies dan Stahl, 1992). Likopen mempunyai rumus C40H56 dengan berat molekul 536,85 dan titik cair 1720C-1750C. Likopen merupakan suatu hidrokarbon polien dengan rantai terbuka tak jenuh dan isomer dengan β-Karoten (pro-vitamin A). Struktur kimia Likopen merupakan rantai tak jenuh dengan rantai lurus hidrokarbon terdiri dari tiga belas ikatan rangkap, sebelas diantaranya ikatan rangkap terkonjugasi, sementara dua ikatan rangkap sisanya tidak terkonjugasi. Tingginya jumlah ikatan rangkap pada Likopen menunjukkan tingginya kemampuan singlet oxygen quencher yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan β-Karoten dan α-tokoferol (Dimascio dkk, 1989).

7

Sifat kimia likopen lainnya adalah bentuk kristalnya yang seperti jarum, panjang, dalam bentuk tepung berwarna merah kecoklatan. Likopen bersifat hidrofobik kuat lebih mudah larut dalam kloroform, benzen, heksan, petroleum eter, dan pelarut organik lainnya. Struktur Likopen dalam konfigurasi all-trans-likopen (Bober , dkk, 2005) dengan struktur kimia seperti pada gambar (Gambar 1) :

(all-trans-likopen) Gambar 1. Struktur Trans-Likopen

Beberapa kegunaan Likopen pada manusia dapat mencegah penyakit kanker prostat, paru, saluran cerna, tulang, penyakit kardiovaskuler, penyakit degeneratif, gangguan pencernaan, diare, katarak, diabetes dan memulihkan lemah syahwat dan meningkatkan jumlah sperma serta menambah kegesitan gerakannya. Likopen berupa antioksidan yang lebih baik dari β-Karoten dan tokoferol yang dapat mengikat spesies oksigen reaktif dan radikal lainnya didalam tubuh. Kini telah diproduksi tablet isap likopen seperti halnya vitamin C dan vitamin A. Beberapa hasil penelitian sebelumnya adalah isolasi likopen dari buah tomat dengan menggunakan pelarut petroleum-benzen (7:3) oleh Eduard M.T, 1981. Isolasi likopen dari saus tomat dengan pelarut heksan-aceton (1:1) oleh John W.Lehman, 2003. Pada penelitian ini likopen akan diisolasi dari saus tomat komersial tanpa zat warna dengan menggunakan pelarut petroleum eter-aseton (1:1). Kemudian ekstrak Janji Samosir : Isolasi Dan Isomerisasi Likopen Dari Saus Tomat, 2009. USU Repository © 2009

dikromatografi kolom yang dikepak dengan alumina netral dan isomerisasi dengan iodium dalam heksan untuk spektrofotometer ultra violet visibel. Walaupun likopen tidak bisa diubah secara langsung menjadi vitamin A dan kemudian menjadi retinal, likopen mengalami perubahan konfigurasional yang analog dengan perubahan konfigurasional yang dialami retinal pada proses penglihatan. Dengan menambahkan sedikit yodium kedalam larutam all-trans-Likopen bisa menyebabkan

perubahan parsialnya menjadi 13-cis-Likopen (juga disebut neo-

likopen A), dengan perubahan yang berarti dalam sifat-sifatnya. Dimana 13-cislikopen menyerap panjang gelombang yang lebih pendek dibanding dengan all-translikopen (R.M. Silverstein, dkk. 1991). Pengubahan bisa dengan mudah diikuti dengan spektroskopi, karena isomerasi menyebabkan perubahan yang signifikan dalam spektrum ultraviolet visibel dari pigmen ini.

1.2. Permasalahan Kualitas saus tomat salah satunya ditentukan oleh jumlah kandungan trans likopen yang terdapat didalamnya. Pada proses pengolahan saus dimana sinar, panas yang berlebih mengubah seluruh atau sebagian trans-likopen menjadi cis-likopen. Jika terdapat kurang dari 28 % trans-likopen menunjukkan kualitas saos tomat yang tidak tinggi. Saus tomat merupakan sumber likopen yang baik, sebagai anti oksidan bagi tubuh. Dalam penelitian ini yang menjadi permasalahan :


1. Apakah dapat ditentukan jumlah kandungan trans-likopen yang diisolasi dari saus tomat ? 2. Apakah hasil isolasi trans-likopen dari saus tomat dapat diisomerisasi menjadi cis-likopen dengan iodium dalam heksan dan dibuktikan dengan spektrofotometer UV Visibel ?

1.3. Hipotesis Likopen yang diisolasi dari saus tomat sebagian telah mengalami isomerisasi dari trans-likopen menjadi cis-likopen.

1.4. Tujuan Penelitian 1. Untuk mengisolasi likopen pigmen kuning orange dari saus tomat 2. Untuk menentukan jumlah kandungan trans-likopen dalam saus tomat 3. Untuk mengubah trans-likopen menjadi isomer geometriknya 13-cis-likopen dan membuktikan reaksi dengan spektrofotometer UV Visibel

1.5. Manfaat Penelitian Melalui penelitian ini diharapkan akan diketahui kualitas Saus Tomat Komersil Tanpa Zat Warna berdasarkan kandungan trans-likopen.


1.6. Metodologi Penelitian Dalam penelitian ini, saus tomat diekstraksi dengan pelarut petroleum eteraseton (1:1). Ekstrak disaring dan diuapkan, konsentrat ekstrak dikromatografi lapis tipis dan dikromatografi kolom. Hasil eluat kembali dikromatografi lapis tipis, dilakukan isomerisasi kemudian uji spektrosfotometer U.V Visibel. Eluat dikristalisasi untuk memastikan struktur dengan FT-IR dan 1H-NMR.


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tomat (Solanum Lycopersicum L) Tomat (Solanum Lycoperticum L) memiliki nama sinonim Lycopersicum Esculentum Minn termasuk tumbuhan bangsa solanum , kelas dicotyledonnae, divisi spermatophyta, dan kingdom plantea. Tomat meruapakan tumbuhan asal Amerika tropis yang telah banyak ditanam di daerah tropis dan sering ditemui diladang menjadi liar. Tomat dapat tumbuh pada daerah dengan ketinggian 1-1600 meter diatas permukaan laut. Tomat adalah tumbuhan herbal yang hidup pendek, tegak, sering bercabang banyak dan berbau kuat, tidak berduri atau tidak berdiri temple, tinggi 0,5-2,5 m. Bagian-bagian yang hijau berambut banyak, yaitu rambut ketiak dan rambut kelenjar. Batang bulat, menebal pada buku-buku, kasar dan rapuh sekali. Daun termasuk tangkainya 3-25 kali kali 2-15 cm. Daun lemas, bulat telur memanjang, dengan ujung runcing, yang lebih besar bergerigi berlekuk menyirik kasar. Bunga terkumpul menjadi dua baris bercabang berseling yang bertangkai, sering bercelah 2-3, yang diatas jantan, karena perkembangan tidak sempurna dari putik, cabang berseling yang muda menggulung. Anak tangkai bunga ditengah-tengah beruas. Bunga pada tanaman yang tumbuh liar berbilangan 5, pada bentuk-bentuk yang ditanam sampai berbilangan 12. Kelopak sampai dekat pangkal terbagi dalam taju runcing. Mahkota kuning belerang, sampai dekat pangkal terbagi dalam taju yang sempit, runcing. Janji Samosir : Isolasi Dan Isomerisasi Likopen Dari Saus Tomat, 2009. USU Repository © 2009

Bakal buah bulat memanjang, bentuk bola atau jorong melintang, gundul. Buah buni bersandar yang membesar, sangat berubah-ubah dalam bentuk, besar dan warnanya. Biji banyak, pipih, kuning coklat. (Van Steenis , 1975).

2.1.1 Kandungan Kimia Buah Tomat Senyawa-senyawa dalam tomat antara lain alkaloid solanin (0,007 %), saponin, asam folat, asam malat, asam sitrat, bioflavonoid (termasuk rutin), protein, lemak, gula (glukosa, fruktosa), adenine, trigonelin, kholin, tomatin, mineral (Ca, Mg, P, K, Na, Fe, Sulfur, Chlorine), Vitamin (B1, B2, B6, C, E, likopen, niasin), dan histamine. Kandungan kimia buah tomat seperti pada tabel berikut (Tabel 1) : Tabel 1. Komposisi Nutrisi Tomat Nutrisi Protasium, mg α-tokoferol, mg Vitamin A, IU Vitamin C, mg Total folat, µg Β-karoten α-karoten Likopen Lutein + zeaxantin Fitoen Fitofluen Sumber : Anonim, 2007

Tomat Mentah (Per 100 gr) 237 0,54 833 12,7 15 449 101 2573 123 1860 820

32

Buah tomat dapat mengobati demam, jerawat, wasir, sembelit, dan lambung (Syamsuhidayat, dkk. 1991). Selain itu tomat juga digunakan sebagai obat diare, serangan empedu, gangguan pencemaran, dapat mencegah kolera, serta memulihkan fungsi liver. Tomat mengandung zat tomatin yang bersifat anti inflamasi (anti radang) sehingga dapat menyembuhkan radang dan jerawat, luka, borok, wasir, usus buntu hingga radang saluran pencernaan/broinchitis. Kandungan asam p-kumarat dan asam klorogenat di dalam tomat secara langsung mampu melemahkan zat nitrosamine, yaitu salah satu zat penyebab kanker yang mungkin terdapat dalam makanan. Kandungan asam lainnya yaitu asam malat dan asam sitrat dapat menjaga kebersihan saluran empedu, sehingga dapat menghindari terjadinya batu empedu. Kedua jenis asam ini juga mampu membersihkan penyempitan pembuluh darah ke penis yang diakibatkan oleh penumpukan lemak dan gula. Cairan licin atau jeli berwarna kuning yang terdapat di sekitar biji tomat juga dapat melawan stroke dan penyakit jantung. Penelitian pendukung menyatakan bahwa jus tomat dengan bijinya dapat mengurangi risiko terjadinya penggumpalan darah yang dapat menyebabkan serangan jantung hingga 72 persen (Anonim1, 2007).

2.2

Saus Tomat Produk yang dihasilkan dari campuran bubur tomat atau pasta tomat atau

padatan tomat yang masak, yang diolah dengan bumbu-bumbu, dengan atau tanpa penambahan bahan pangan lain dan bahan tambahan yang diijinkan.

33

2.2.1. Persyaratan Saus Tomat Persyaratan saus tomat seperti pada tabel dibawah ini (Tabel 2) : Tabel 2 Persyaratan Saus Tomat No 1. 1.1 1.2 1.3 2 3

Uraian

Keadaan Bau Rasa Warna Jumlah padatan terlarut Keasaman, dihitung sebagai asam asetat 4 Bahan tambahan makanan 4.1 Pengawet

4.2

Pewarna tambahan

5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

Cemaran logam Timbal (Pb) Tembaga (Cu) Seng (Zn) Timah (Sn) Raksa (Hg)

6 Arsen (As) 7. Cemaran Mikroba 7.1 Angka lempeng total 7.2 Kapang dan Khamir * dikemas di dalam botol ** dikemas didalam kaleng Sumber : SNI 01-3546-2004

Satuan

Persyaratan

-

Normal Normal khas tomat Normal Min. 30 Min 0,8

Brix, 200C % b/b

Sesuai dengan SNI 01-02221995 dan peraturan dibidang makanan yang berlaku Sesuai dengan SNI 01-022221995 dan peraturan dibidang makanan yang berlaku mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg

Maks 1,0 Maks 50,0 Maks 40,0 Maks 40,0*/250,00 ** Maks 0,03

mg/kg

Maks 1,0

Koloni / g Koloni / g

Maks 2 x 102 Maks 50

34

Selain persyaratan SNI diatas , kadar trans likopen menentukan kualitas suatu saus. Kadar trans likopen merupakan indiksi dari mutu bahan tomat segar yang digunakan, proses pengolahan dan teknik pengemasan.

2.2.2. Cara Pembuatan Saos tomat 1. Menyiapkan bahan-bahan, yaitu seperti tabel berikut ini (Tabel 3 ) : Penambahan bumbu-bumbu dapat disesuaikan dengan selera. Tabel 3. Bahan-bahan Pembuatan Saus NAMA BAHAN Tomat Apel Garam Gula Pasir Cuka Maizena Ladai Bubuk Cengkeh Bubuk Bawang Putih Bubuk Kayumanis Bubuk Na-benzoat MSG Kemasan Botol Beling

JUMLAH 2 kg 27 gram 140 gram 25 ml 40 gram 5 gram 0,5 gram 1,6 gram 0,5 gram 1 gram 5 gram 7 botol

2. Cuci buah tomat yang akan diolah 3. Siapkan air hampir mendidih, masukkan tomat kedalam air tersebut selama 3 menit atau sampai kulitnya terkelupas. 4. Angka tomat dan tiriskan 5. Setelah dingin, kupas kulit, buang biji serta intinya

35

6. Daging buah tomat yang sudah bersih ditimbang kemudian diblender selama 15 menit 7. Masak hancuran daging tomat selama 30 menit di atas api kecil sampai menjadi pure dengan total padatan 12-20 persen Obrix. 8. Siapkan bahan tambahan makanan yang akan digunakan 9. Buat ekstrak rempah-rempah dengan cara melarutkan lada, cengkeh, bawang putih, dan kayu manis dengan 100 ml (setengah gelas) air didihkan selama 5 menit. Saring esktrak bumbu dan ambil sarinya. 10. Campurkan pure tomat dengan maizene dengan cara diblender selama 5 menit. 11. Masak campuran pure tersebut dengan api kecil 12. Tambahkan gula, garam dan esktrak bumbu/rempah kemudian aduk rata. Lanjutkan pemanasan sampai berbentuk kekentalan yang diinginkan 13. Tambahkan cuka dan Na-benzoat aduk rata selama 2 menit kemudian matikan api. 14. Angkat saos dan segera kemas dengan kemasan botol beling steril dan tertutup rapat. 15. Lakukan pasterurisasi dengan cara merebus botol yang telah diisi saos selama 20 menit pada suhu 70-80 derajat Celcius. Bila botolnya dari plastik tidak perlu dilakukan pasteurisasi.

36

Pasta Cabe : Bahan : 6 buah cabai merah, panggang hingga setengah kering, gula pasir, garam dan air asam jawa. Cara : Cabai merah, gula pasir dan garam dihaluskan, beri air asam jawa, aduk rata, gunakan pasta cabai ini menurut selera, sisanya bisa disimpan di kulkas. Sumber : Tekno Pangan Sedap Sekejap, 2008.

2.2.3. Kandungan Likopen Dalam Berbagai Produk Tomat Inovasi produk tomat dengan likopen tinggi telah dikembangkan negaranegara maju sejak tahun 1994. Contohnya di negara Amerika, Kanada, Jerman, Inggris dan Finlandia. Rata-rata konsumsi likopen sehari-hari tiap negara bervariasi mulai dari 0,7 mg per hari di Finlandia hingga 25 mg per hari di Kanada. Walaupun demikian berdasarkan penelitian Agarwal dan Rao (2000) disarankan untuk mengkonsumsi rata-rata 1,86 mg likopen per hari dan dibawah angka tersebut dinyatakan kekurangan likopen. Tetapi banyak dari penelitian yang dipublikasikan menyarankan konsumsi 7 mg per hari sebagai bentuk preventif. Oleh karena itu, jika dalam setiap 100 gram tomat mentah rata-rata mengandung likopen 3 – 5 mg, maka dalam sehari idealnya mengkonsumsi 200 gram tomat yang setara dengan 25 gram saus tomat agar mampu mengurangi resiko terkena kanker.

37

Kandungan likopen dalam berbagai produk tomat yang diproduksi di Amerika Serikat seperti pada tabel berikut (Tabel 4) : Tabel 4. Kandungan Likopen Dalam Berbagai Produk Tomat Product Tomato juice (without salt added) Tomato Ketchup Spaghetti Sauce Tomato Paste Tomato Soup (Condensed) Tomato Sauce Chili Sauce Seafood Cocktail Saude Watermelon

Likopen (mg/100 ga) 9.3 17.0 16.0 29.3 10.9

Serving Sizeb 240 mL (1 cup) 15 mL (1 tbsp) 125 g (1/2 cup) 30 g (2 tbsp) 245 g ( 1cup prepared)

Likopen (mg/serving) 22.9 2.9 20.0 8.8 13.1

15.9 13.0* 12.2* 4.9

60 g (1/4 cup) 9.6 15 mL (1 tbsp) 2.2 60 g (1/4 cup) 73 136 280 g (∼1/16 of a watermelon) Pink Grapefruit 1.5 154 g (1/2 medium) 2.3 Raw Tomato 3.0 148 g (1 mesdium 4.5 a * Sumber : USDA-NCC Carotenoid Database for U.S Foods ? 1998 HJ. Heinz Analytical results bFDA Reference Amounts : Guidelines for Voluntary Nutrition Labeling of Raw Fruit, Vegetables and fish

2.3 Karotenoid Karotenoid adalah suatu golongan zat warna alam hayati, umumnya terdapat dalam tumbuh-tumbuhan dan hewan. Termasuk dalam group tetra terpenoid bahan alam hayati yang merupakan polyisoprenoid dengan rangkaian yang panjang dari ikatan rangkap berselang-seling.

38

Nama karotenoid diturunkan dari karoten yaitu zat warna yang ditemukan dalam wortel (carrot). Senyawa karotenoid pertama sekali diisolasi pada awal tahun 1817 dari Paprika dan kemudian pada tahun 1818 dari Krocin. Disamping sebagai zat warna senyawa karotenoid juga memegang peranan penting pada fungsi biologis dalam tumbuh-tumbuhan, hewan dan manusia. Sebagai contoh dari peranan tersebut adalah dalam fotosintesis, dan untuk beberapa senyawa karotenoid memberikan aktifitas sebagai anti oksidan, pro vitamin A seperti Likopen dan β - karoten. Senyawa karotenoid dapat dibagi atas 3 golongan besar : 1. Karoten yaitu karotanoid hidrokarbon seperti likopen dan β - karoten. 2. Xanthopil merupakan derivat dari karoten yang mengandung oksigen 3. Asam karotenoid yaitu derivat karoten yang mengandung gugus karboksilat

39

2.3.1 β - Karoten (C40H56) β-karoten adalah pigmen berwarna kuning yang terdapat dalam tomat, wortel, semangka, pepaya, sayuran dan berbagai daun hijau. β-karoten disebut juga pro vitamin A yang dapat dipisah secara enzimatik menjadi dua vitamin A. baik β-karoten.dan vitamin A secara alamiah berada dalam bentul all-trans stabil

All-trans-β-Karoten [0] CH2OH 2 All-trans-vitamin A Gambar 2. All-trans β-karoten dan All-trans vitamin A

40

Vitamin A penting dalam makanan manusia karena berperan dalam proses penglihatan. Vitamin A pada retina mata merupakan pendahuluan 11-cis-retinal.

CH2OH

CHO [0]

Retinol Dehidrogenese Viramin A (Retinol)

All-trans retinal

Opsin Retinal isomerisasi

Rodopsin

CHO

11-cis retinal Gambar 3. Perubahan trans ke cis pada awal proses penglihatan

Proses

penglihatan, walaupun sangat kompleks secara keseluruhan,

tampaknya didasarkan pada isomerisasi sederhana dari bentuk vitamin A teroksidasi yang disebut retinal. Retinal ditemukan secara kombinasi dengan protein opsin yang kompleks untuk membentuk rodopsin. Bila photon sinar menerpa molekul 11-Cisretinal,

ini

menyebabkan

perubahan

konfigurasional

yang

pada

akhirnya

menyebabkan pembentukan all-trans retinal. Seterusnya penguraian molekul rodopsin ini memicu pengiriman pesan visual ke otak. Sekarang bentuk trans jelas mempunyai bentuk molekuler yang berbeda dari pada padanan cisnya, menjadi lurus dan kaku dimana bentuk cis bengkok dan berpilin.

41

Walaupun likopen tidak bisa diubah secara langsung menjadi vitamin A dan kemudian menjadi retinal, likopen mengalami perubahan konfigurasional yang analog dengan perubahan konfigurasional yang dialami retinal.

2.3.2 Likopen 1. Definisi Likopen Nama likopen diambil dari spesies tomat, yaitu Solanum Lycopersicum. Likopen merupakan pigmen yang disintesis oleh tumbuhan dan mikroorganisme tetapi tidak disintesis hewan. Likopen menjadi salah satu karotenoid yang memiliki sifat kontras diantara karotenoid yang ada di alami seperti β-karoten, xantin, lutein, dan lain-lain, karena tidak memiliki aktivitas vitamin A. Likopen adalah komponen utama dari sedikit daftar sayuran dan buah-buahan yang berwarna merah kekuningan. (Agarwal dan Rao, 2000). Likopen sebagai pigmen dapat menghasilkan warna merah karena setiap ikatan ganda pada strukturnya mereduksi jumlah energi yang diperlukan untuk elektron bertransisi ketingkat energi yang lebih tinggi, sehingga molekul dapat menyerap sinar tampak pada gelombang yang lebih panjang. Warna merah ini dapat tereduksi bila likopen teroksidasi akibat proses atau reaksi dengan asam (Asroruddin, 2004).

42

2. Sumber Likopen Tomat berupa buah dengan kandungan likopen tertinggi sekitar 56,6 persen dari total karotenoidnya. Bahkan, beberapa jenis tomat tertentu ada yang mengandung likopen 82 persen dari total karetenoidnya. Kandungan likopen pada tomat tergantung jenis, kematangan dan lingkungan dimana ia tumbuh. Rata-rata 100 gram buah tomat mentah mengandung 3-5 mg likopen. Selain pada tomat, likopen juga banyak ditemukan pada jambu biji merah, anggur merah, pepaya, wortel, ubi merah, apel, aprikot, semangka, stroberi, jeruk bali merah, dan delima merah (Asroruddin, 2004). Produk olahan tomat seperti jus, kecap, pasta, saus, dan sop, juga merupakan sumber likopen. Produk tomat tersebut telah menjadi sumber likopen lebih dari 85 % dari konsumsi likopen di Amerika Utara (Agarwal dan Rao, 2000). Pada berbagai produk tomat dalam satuan microgram per 100 gram, kandungan likopen mencapai 3.700 pada tomat masak mentah, 6200 pada saus tomat, dan 5.00011.600 pada jus tomat (Asroruddin, 2004). Kadar likopen pada bahan makanan olahan lebih tinggi daripada bahan makanan segar. Proses pemanasan dari tomat dan produk tomat menginduksi isomerisasi dari likopen dari konfigurasi trans menjadi cis sehingga meningkatkan bioavabilitas dalam tubuh (Sies dan Stahl, 1992). Pemanasan, adanya komponen lipid, dan proses pengolahan akan memecah dinding sel yang kokoh sehingga melemahkan ikatan antara likopen dan matriks jaringan, dengan demikian, likopen akan menjadi bagian yang lebih mudah diabsorpsi tubuh (Agarwal dan Rao, 1999).

43

3. Sifat Kimia Likopen Likopen mempunyai rumus molekul C40H56 dengan berat molekul 536,85, dan titik cair 1720C-1750C. Likopen merupakan suatu hidrokarbon polien dengan rantai asiklik terbuka tak jenuh dan isomer asiklik dari β-karoten yang tidak memiliki aktivitas vitamin A. Struktur kimia likopen merupakan rantai tak jenuh dengan rantai lurus hidrokarbon terdiri dari tiga belas ikatan rnagkap. Sebelas diantaranya ikatan rangkap terkonjugasi, sementara dua ikatan rangkap sisanya tidak terkonjugasi (Agarwal dan Rao, 2000). Tingginya jumlah ikatan rangkap pada likopen menunjukkan tingginya kemampuan singlet oxygen quencher yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan β - karoten dari α-tokoferol (Dimascio dkk, 1989). Sifat kimia likopen lainnya adalah bentuk kristalnya yang seperti jarum, panjang, dalam bentuk tepung berwarna kecoklatan. Likopen bersifat hidrofobik kuat dan lebih mudah larut dalam kloroform, benzen, heksan, dan pelarut organik lainnya. Degradasi likopen dapat melalui proses isomerisasi dan oksidasi karena cahaya, oksigen, suhu tinggi, teknik pengeringan, proses pengelupasan, penyimpanan, katalis, dan asam. Setelah mengalami degradasi bentuk all-trans dapat berubah menjadi isomer mono atau poli cis (Sudardjat dan Gunawan, 2003).

44

4. Panjang Gelombang Maksimum (nm) Dari Likopen Likopen yang dilarutkan heksana akan menyerap panjang gelombang (nm) dimana trans-likopen 444 nm, 470 nm, 500 nm, sedangkan cis-likopen 362 nm, 438 nm, 442 nm, 464 nm, 477 nm, 495 nm, 497 nm (Yusof Basiron, dkk, 2000). Menurut perhitungan panjang gelombang maksimum serapan trans-likopen dihitung dengan menggunakan Hukum Fieser-Kuhn, menurut persamaan berikut : λmaks

= 114 + 5 M + n (48,0 – 1,7 n)

M

= gugus alkil yang terikat pada ikatan rangkap yang konjugasi

n

= jumlah ikatan rangkap terkonjugasi Dari struktur likopen dengan menggunakan Hukum Fieser-Kuhn dapat

dihitung λmaks dari likopen, sebagai berikut : λmaks = 114 + 5 (8) + 11 (48,0 – 1,7 (11) = 476 nm Dari literatur bahwa isomer trans-likopen menyerap panjang gelombang yang lebih besar dibandingkan isomer cis-likopen, dimana isomer cis menyerap panjang gelombang yang lebih pendek. Misalnya cis-1-penil-1,3-butadiena menyerap panjang gelombang 268 nm sedangkan transnya 280 nm, dan cis-1,3-pentadiena menyerap

panjang

gelombang

223

nm,

sedangkan

transnya

223,5

nm

(R.M. Silverstein, 1991).

45

5. Isomerisasi Likopen Iodium mengkatalisis isomerisasi dipicu sinar, all-trans-likopen menjadi 13-cis-likopen (neo-likopen A). Iodium menginduksi terjadinya isomerisasi. Reaksi isomerisasi dengan sedikit iodium dalam heksan berlangsung melalui mekanisme adisi, rotasi, dan eliminasi (Jhon W. Lehman, 1998). Reaksi isomerisasi dapat dideteksi dengan mencatat spektrum ultraviolet visibel dari eluat yang mengandung likopen sebelum dan sesudah penambahan iodium. Karena 13-cis-likopen menyerap panjang gelombang yang lebih pendek daripada yang diserap trans-likopen, pita penyerapan di daerah spektrum visibel akan memperluas dan menggeser posisi sedikit setelah isomerisasi. Pada daerah ultraviolet puncak cis khas yang terkait dengan geometri bengkok molekul cis-likopen akan tampak panjang gelombang dimana all-trans-likopen menunjukkan sedikit penyerapan (absorbansi). Puncak terkuat penyerapan pada 476 nm. Jika spektrum ultraviolet visibel tidak berubah sebagai akibat dari penambahan iodium, maka likopen dalam saus tomat mungkin telah mengalami isomerisasi sewaktu tomat diolah. Struktur likopen dalam konfigurasi trans dan Cis (Bober dkk,. 2005) seperti gambar (Gambar 4) :

46

1

3

5

2

4

7 6

9 8

11 10

13 12

15

14

15

12

13

10

11

8

9

6

7

4

2

3

5

1

14

Trans – Likopen

2

1

3

4

6

8

10

12

5

7

9

11

13

14 15 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

13-cis-Likopen Gambar 4. All-trans likopen dan 13-cis-likopen

Likopen secara alami dalam tumbuhan berada dalam bentuk konfigurasi trans yang secara termodinamik adalah bentuk yang stabil (Nguyen dan Schwartz, 1999). Akan tetapi dalam plasma manusia likopen berada dalam bentuk campuran isomerik dan 50 % dari totalnya terdiri dari isomer cis. Bentuk-bentuk isomer

likopen

yang

sering

terindentifikasi

adalah

all

trans,

5-cis,

9-cis, 13-cis, dan 15-cis. Isomer yang paling stabil yang sering dijumpai adalah 13-cis-likopen. Secara umum isomer cis bersifat lebih polar, mempunyai kecenderungan yang lebih rendah untuk menjadi krsital, lebih larut dalam minyak dan

47

pelarut hidrokarbon, lebih mudah bergabung dengan lipoprotein maupun struktur lipid subseluler, lebih mudah masuk kedalam sel serta bersifat kurang stabil dibanding isomer trans. Studi lain menyatakan bahwa bioavaibilitas likopen dipengaruhi dosis konsumsi dan adanya karotenoid lain sepetti misalnya β - karoten (Clinton. 1996)

2.3.3 Xanthopil Golongan Xanthopil adalah pigmen berwarna kuning yang terdapat dalam telor, bunga kuning, alga, tomat, dan lain-lain. Xanthopil mempunyai rumus molekul C40H56O2 dengan berat molekul 568,55, memiliki gugus OH sehingga bersifat polar. Xanthopil dapat teroksidasi dengan udara menghasilkan asam karotenoid. Struktur golongan Xanthopil seperti pada gambar (Gambar 5).

OH

HO

Gambar 5. Xanthopil

2.4 Teknik Isolasi Senyawa Karotenoid Senyawa karotenoid adalah zat warna yang tidak stabil. Segera teroksidasi khususnya diudara pada plat KLT dan perubahan isomer trans-cis selama pengerjaan. Pengaruh ini perlu dijaga selama melakukan isolasi. Senyawa karotenoid ini sedapat

48

mungkin dijaga selalu dalam gelap dan disimpan dibawah gas inert pada temperatur rendah. Pelarut-pelarut yang digunakan adalah pelarut organik, harus selalu bebas peroksida.

2.4.1. Teknik Isolasi Menurut Metode Lehman Timbang sekitar 4 gram pasta tomat kedalam labu kimia kecil. Ekstrasikan bahan

padat tiga kali dengan porsi-porsi 10 ml dari 50 % (menurut volume)

campuran petroleum eter dan eceton, setiap kali menyaring ekstrak melalui kertas filter yang dibasahi kedalam botol kimia Erlenmeyer kecil setelah setiap ekstraksi bubuhkan ekstrak cairan pada filter, dengan menemukan residu pada gelas kimia dengan spatula berbilah rata untuk memeras sebanyak mungkin cairan. Setelah ekstraksi ketiga, pindahkan residu pada filter dan cuci dengan 5 ml bahan pelarut ekstraksi, dengan menggabungkan cairan cucian dengan ekstrak. Cuci ekstrak gabungan dengan 25 ml larutan NaCl jenuh, dan 25 ml larutan K2CO3 10 % dan kemudian 25 ml akuades. Keringkan lapisan petroleum eter dengan magnesium sulfat anhidrous, dan konsentrasikan larutan, hingga volume 1-2 ml dengan menguapkan sebagian besar petroleum eter dalam rotaevaporator tanpa pemanasan. Konsentrat pigmen di KLT dan dikromatografi kolom.

49

2.4.2. Kromatografi Lapis Tipis Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dapat dipakai dengan dua tujuan. Yang pertama, dipakai selayaknya sebagai metode untuk mencapai hasil kualitatif, kuantitatif dan preparatif. Kedua dipakai untuk menjajaki sistem pelarut dan sistem penyangga yang dipakai dalam kromatografi kolom atau kromatografi cair kinerja tinggi. Pada hakikatnya kromatografi lapis tipis melibatkan dua peubah; sifat fase diam atau sifat fase lapisan dan sifat fase gerak atau campuran pelarut pengembang. Fase diam dapat berupa serbuk halus yang berfungsi sebagai permukaan penyerap (kromatografi cair-padat) atau berfungsi sebagai penyangga untuk lapisan zat cair (kromatografi cair-cair) fase diam pada KLT sering disebut penyerap, walaupun sering berfungsi sebagai penyangga untuk lapisan zat cair di dalam system kromatografi cair-cair. Hampir segala macam serbuk dapat dipakai penyerap pada KLT, yaitu : silikal gel (asam silikat), alumina (aluminium oksida), kiselgur (tanah diatome), dan selulosa. Fase gerak dapat berupa hampir segala pelarut atau campuran pelarut. (Gritter, 1991). Faktor-faktor yang mempengaruhi gerakan noda dalam kromatografi lapis tipis yang juga mempengaruhi harga Rf : 1. Struktur kimia dari senyawa yang sedang dipisahkan 2. Sifat dari penyerap dari derajat aktifitasnya 3. Tebal dan kerataan dari lapisan penyerap

50

4. Pelarut (dan derajat kemurniannya) fase bergerak 5. Derajat kejenuhan dari uap dalam mana bejana pengembangan yang digunakan 6. Teknik percobaan ; arah dalam mana pelarut bergerak diatas plat. 7. Jumlah cuplikan yang digunakan Penetasan cuplikan dalam jumlah yang berlebihan memberikan tendensi penyebaran noda-noda dengan kemungkinan terbentuknya ekor dan efek tak kesetimbangan lainnya 8. Suhu : pemisahan sebaiknya dikerjakan pada suhu tetap, hal ini terutama untuk mencegah perubahan dalam komposisi pelarut yang disebabkan oleh penguapan atau perubahan fase. (Sastrohamidjojo, 1985).

2.4.3. Kromatografi Kolom Ada empat jenis kramatografi yang dapat dimasukkan dalam kromatografi kolom, yaitu kromatografi adsorbsi, kromatografi partisi, kromatografi pertukaran ion, dan kromatografi filtrasi gel. Secara umum dapat digambarkan, bahwa kromatografi tersebut dilaksanakan dalam suatu kolom diisi (packed) dengan fase stationer yang porous. Cairan yang dipakai sebagai fase mobil untuk mengelusi komponen sampel keluar melalui kolom. (Adnan, 1997). Kolom kromatografi atau tabung untuk pengaliran karena gaya tarik bumi (gravitasi) atau sistem bertekanan rendah biasanya terbuat dari kaca yang dilengkapi dengan keran jenis tertentu pada bagian bawahnya untuk mengatur aliran pelarut.

51

Ukuran keseluruhan kolom sungguh beragam, tetapi biasanya panjangnya sekurangkurangnya 10 kali garis tengah dalamnya dan mungkin saja sampai 100 kali. Pada kromatografi kolom, campuran yang akan dipisahkan diletakkan berupa pita pada bagian atas kolom penyerap yang berada dalam tabung kaca, tabung logam atau bahkan tabung plastik. Pelarut (fase gerak) dibiarkan mengalir melalui kolom karena aliran yang disebabkan oleh gaya berat atau didorong oleh tekanan. Pita senyawa linarut bergerak melalui kolom dengan laju yang berbeda, memisah dan dikumpulkan berupa fraksi ketika keluar dari alas kolom. (Gritter, 1991).

2.5.

Teknik Spektroskopi Teknik spektroskopi adalah salah satu teknik analisis kimia-fisika yang

mengamati tentang interaksi atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik. Ada dua macam instrumen pada teknik spektroskopi yaitu spektrometer dan spektrofometer. Instrumen yang memakai monokromator celah tetap pada bidang fokus disebut spektrometer. Apabila spektrometer tersbeut dilengkapi dengan detektor yang bersifat fotoelektrik maka disebut spektrofotometer (Muldja, 1955). Informasi Spektrofotometer Infra Merah menunjukkan tipe-tipe dari adanya gugus fungsi dalam satu molekul. Resonansi Magnetik Inti yang memberikan informasi tentang bilangan dari setiap tipe dari atom hidrogen. Ini juga memberikan informasi yang menyatakan tentang lingkungan dari setiap tipe dari atom hidrogen. Kombinasinya dan data yang ada kadang-kadang menentukan struktur yang lengkap dari molekul yang tidak diketahui (Pavia, 1979).

52

2.5.1.

Spektroskopi Absorpsi Ultraviolet Visibel dari Likopen Warna dari senyawa karotenoid adalah disebabkan oleh adanya khromofor

dalam molekul tersebut, yang mana terdiri dari suatu rantai ikatan rangkap berselangseling, tetapi kadang-kadang berkonjugasi dengan karbonil, asetilanik, atau gugus aromatis. Spektrum absorpsi cahaya dari suatu senyawa karotenoid dapat melengkapi informasi mengenai sifat tertentu dari khromofor yang digambarkan secara bentuk liku dari hasil rekaman Spektroskopi. Liku dari hasil rekaman ini menggambarkan posisi intensitas maksimum senyawa karonetoid tersebut. Dan juga harus diperhatikan bahwa liku-serapan dari senyawa karonetoid dipengaruhi oleh pelarutnya, sebagai contoh dapat dilihat likopen, panjang gelombang maksimum yang terpanjang masing-masing adalah : 548 mµ dalam pelarut karbon disulfide, 522 mµ dalam pelarut benzena, 520 mµ dalam pelarut benzena, 520 mµ dalam pelarut khloform, dan 506 mµ dalam pelarut petroleum . Likopen mempunyai gugus khromofor yang terdiri dari suatu sistem poliene trans planar. Liku- cerapan cahaya tampak dari Likopen dengan panjang gelombang dalam pelarut n heksan 446 nm, 472 nm, 505 nm, Kholoroform 456 nm, 85 nm, 502 nm, Benzena 458 nm, 487 nm, 522 nm, Petroleum 447 nm, 472 nm, 506 nm, Karbondisulfida 458 nm, 487 nm, 548 nm.

53

2.5.2.

Spektroskopi Absorpsi Cahaya Infra – Merah dari Likopen Tehnik ini banyak digunakan dalam studi karotenoid seperti dalam bidang

yang lain, oleh karena sangat sedikit bahan yang diperlukan (0,2 - 1 mg). Banyak informasi yang berharga mengenai struktur molekul dengan cepat dan diperoleh, yaitu letak gugusan yang terdapat dalam suatu molekul, misalnya hidroksil, karbonil, allenik, asetilenik dan gugus aromatis. Struktur likopen mempunyai berbagai jenis ikatan, masing-masing ikatan akan memberikan pita serapan yang berbeda pada spektrum infra-merah. Dari strukturnya dapat dilihat bahwa ikatan-ikatan yang terdapat dalam Likopen tersebut adalah : C-H ; C=C ; -CH2 - ; -CH3. Ini akan memberikan pita serapan pada frekuensi 3000 – 2850 cm-1 untuk C – H alifatis, 1680 – 1600 cm-1 untuk C = C Alkena, 1465 cm-1 untuk –CH2– bending, 1450 dan 1375 cm-1 untuk –CH3 bending dan 720 cm-1 untuk CH2 rocking.

2.5.3.

Spektroskopi Resonansi Magnit Inti (N.M.R) dari Likopen Spektroskopi N.M.R tergantung pada sifat-sifat inti dari atom hidrogen

dalam suatu molekul. Yang dimaksud dengan spektroskopi N.M.R disini bukan 13

C dan

15

N melainkan 1H-NMR . Ini akan melengkapi informasi yang berharga dari

sifat gugus akhir pada senyawa karotenoid. Pada tahun-tahun belakangan ini penggunaan NMR telah banyak membantu untuk uji tepat struktur dari karotenoid.

54

Senyawa karotenoid yang berbeda pada gugus akhirnya, dapat diketahui dari bentuk pita-serapan metilnya, sesuai dengan sifat gugus akhir tersebut. Dalam semua senyawa karotenoid yang sudah dikenal, gugus metil yang ada sepenuhnya tersubsitusi pada atom C sp3 dan sp2 ataupun pada oksigen. Karenanya tidak terdapat coupling spin-spin dari proton-proton metil dengan proton atom C-α dan pita serapan metil yang diamati sebagai singlet.

55

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan dilaboratorium kimia Organik Fakultas Matematik dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, untuk analisis spektrofotometer ultraviolet visibel dilkakukan di laboratorium Farmasi Universitas Sumatera Utara, dan analisis spektrofometer infra merah dan 1H-NMR dilakukan di laboratorium FMIPA Universitas Gajah Mada Yogyakarta.

3.2 Peralatan Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah beaker gelas, labu kimia, gelas ukur, pipet tetes, pipet ukur, corong, corong pisah, wadah 10 liter, mikser, shaker, neraca, kotak vaksin, kertas saring, Autoclave, kulkas, spatula, rotoevaporator, batang pengaduk, chamber, plat KLT alumina, kolom kromatografi, hasil isolasi dianalisis spektrofotometer U.V visibel di Laboratorium Farmasi USU Medan dan spektrofotometer FT-IR dan 1H-NMR dilaboratorium FMIPA Universitas Gajah Mada Yogyakarta.

56

3.3 Bahan-Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah saus tomat komersil tanpa zat warna, petroleum eter (p.a), aseton (p.a), n-heksan (p.a), iodium, NaCl, K2CO3, Akuades, Alumina netral, magnesium sulfat anhidrous.

3.4 Metodologi Penelitian 3.4.1 Ekstraksi Pigmen dari Saus Tomat Ditimbang 2000 g saus tomat, dimasukkan kedalam wadah 10 L. Bahan saus tersebut diekstraksi dengan 6 L campuran pelarut petroleum eter – aseton (1:1), dimikser, dishaker selama 24 jam, kemudian disaring. Ekstraksi dimasukkan kedalam corong pisah kemudian diberikan larutan NaCl jenuh, dikocok dan dibiarkan sampai terjadi pemisahan antara larutan karotenoid dan bahan pengotor. Bahan pengotor pada lapisan bawah dikeluarkan. Untuk menghilangkan bahan pengotor yang masih tersisa larutan merah karotenoid yang sudah jernih ditambahkan kembali larutan K2CO3 10 %, dikocok dan terbentuk dua lapisan antara larutan karotenoid yang semakin jernih dan bahan pengotor. Bahan pengotor dikeluarkan dari corong pisah. Selanjutnya kedalam corong pisah yang berisi larutan karotenoid ditambahkan akuades untuk memperoleh larutan karotenoid yang netral, lapisan air yang mengandung kotoran dipisahkan. Larutan karotenoid ditambahkan magnesium sulfat anhidrous dibiarkan satu malam untuk menghilangkan air yang masih tersisa dalam larutan. Magnesium sulfat yang sudah mengikat air tersebut disaring, dan kemudian dipekatkan dengan rotaevaporator. Larutan pekat karotenoid dianalisa dengan

38

39

kromatografi lapis tipis menggunakan eluen petroleum eter – aseton ( 8:2 ). Selama proses pengerjaan ekstrak disimpan dalam kotak vaksin yang dingin.

3.4.2 Isolasi Likopen Absorben alumina yang digunakan untuk kolom kromatografi dibuburkan dengan petroleum eter (titik didih 600-800 C), kemudian dimasukkan kedalam kolom kromatografi sampai diperoleh kolom yang baik. Ekstrak pekat karotenoid dimasukkan kedalam kolom menggunakan pengelusi petroleum eter – aseton (8:2). Maka terjadi pemisahan antara β-karoten, likopen, dan xhantopil. Fraksi β-karoten (larutan kuning) terpisah lebih dahulu, diikuti oleh fraksi likopen (larutan merah orange). Sedangkan xhanthopyl masih terdapat dalam kolom. Selanjutnya fraksi likopen dianalisa spektrofotometer U.V visibel. Fraksi likopen lainnya dikristalkan, dihitung persen beratnya (b/b) dan konsentrasi molar (M) kemudian dikarakterisasi FT-IR dan 1H-NMR.

3.4.3 Analisis Isomerisasi Likopen Fraksi likopen dimasukkan kedalam cuvet dan dipasang pada alat U.V visibel, diatur spektrum ultraviolet visibel panjang gelombang yang terbentang mulai dari 600 nm pada daerah sinar tampak hingga 250 nm pada daerah ultaviolet pada puncak terkuat sekitar 475 nm . Kemudian diprint out nilai absorbansi dan puncakpuncak diagram panjang gelombangnya. Dicampur setetes 0,025 % larutan iodium dalam heksan kedalam sampel yang terdapat dalam cuvet dan dibiarkan dibawah

39

40

sinar terang selama 15 menit. Cuvet kembali dipasang kedalam alat U.V visibel dan diatur kembali rentang panjang gelombang yang sama dengan sebelumnya. Kemudian diprint out nilai absorbansi dan puncak-puncak diagram panjang gelombangnya.

3.4.4 Perhitungan % Trans –Likopen Dalam Sampel Untuk menghitung % trans likopen dalam sampel diambil dari spektrum U.V yang diperoleh dengan menggunakan metode empiris, konvensi ini menyatakan tinggi puncak gelombang terpanjang sebagai persentase tinggi puncak penyerapan maksimum, dengan patokan dasar adalah lembah antara dua maksimium. 1. Digambarkan garis lurus horizontal menyinggung dasar lembah antara kedua puncak terakhir (gelombang terpanjang) pada spektrum. 2. Diukur tinggi, kedua puncak dari garis tersebut misalnya masing-masing tinggi a dan b 3. Dibagi tinggi yang lebih kecil (b) dengan tinggi yang lebih besar (a) dan dikalikan dengan 100. % Trans – Likopen =

b x 100 % …………………… (1) a

Keterangan : a

= Tinggi yang lebih besar (cm), atau serapan maksimum dari total translikopen dan cis-likopen dalam sampel

40

41

b

= Tinggi yang lebih pendek (cm), atau serapan maksimum dari translikopen dalam sampel

3.5 Bagan Penelitian 3.5.1 Ekstraksi Karotenoid Dari Saus Tomat 2000 gram saus tomat komersil tanpa pewarna

 Dimasukkan dalam wadah 10 L  Ditambahkan 6 L petroleum eter –aceton (1:1)  Dimikser  Dishaker selama 24 jam  Disaring

Ekstrak

 Dimasukkan dalam corong pisah  Dicuci dengan NaCl jenuh  Dicuci dengan K2CO3 10 %  Dicuci dengan akuades  Dikeringkan dengan MgSO4 anhidrous  Dirotaevaporator tanpa pemanasan

Konsentrat Pigmen + 100 mL Gambar 6. Bagan Proses Ekstraksi Karotenoid Dari Saus Tomat

41

42

3.5.2 Isolasi dan Uji Likopen Konsetrat Pigmen (Karotenoid) KLT Kromatografi Kolom

β-Karoten

Likopen

Xanthopil KLT

I.R

N.M.R

Ditambah Iodium (Isomerisasi)

U.V

U.V

Gambar 7. Bagan Proses Pemisahan Likopen Dari Ekstrak Karotenoid Saus Tomat

42

43

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian dan Pembahasan 4.1.1 Isolasi Karotenoid Dari Saus Tomat Pelarut petroleum eter dapat bercampur sempurna dengan aseton, dimana karotenoid dapat larut dalam kedua pelarut itu. Penambahan larutan NaCl jenuh kedalam ekstrak karotenoid bertujuan untuk mendesak karotenoid larut dalam petroleum eter-aseton, dan air lebih tertarik ke larutan NaCl dan memisah. Pada penambahan larutan K2CO3 10% untuk memisahkan NaCl yang masih terikat pada lapisan petroleum eter-aseton. Penambahan akuades untuk mencuci kelebihan larutan K2CO3 yang ditambahkan. Penambahan magnesium sulfat anhidrous untuk mengikat air yang masih terdapat dalam larutan. Ekstrak karotenoid dirotaevaporator tanpa pemanasan dan diperoleh ekstrak pekat karotenoid 100 ml.

4.1.2 Analisis KLT Karotenoid Ekstrak pekat karotenoid dianalisis melalui KLT dengan menggunakan pelat tipis absorben Alumina Brockman dengan pengembang petroleum eter–aseton dengan berbagai perbandingan. Diperoleh penampakan noda dengan harga Rf sebagai berikut (Gambar 8) :

43

Petroleum eter : Aseton 100 : 0

90 : 10

80 : 20

70 : 30

60 : 40

50 : 50

0 : 100

Rf = 4,7 / Rf = 4,6 / Rf = 3,5 / Rf = 3,2 / Rf = 4,5 / Rf = 3,5 / Rf = 1,5 / 5 = 0,94

5

5 = 0,92

5 = 0,7

5 = 0,64

5 = 0,90

5 = 0,7

= 0,3

Rf = 3,0 / Rf = 2,8 / 5

5 = 0,6

= 0,56

Rf = 0,3 / 5 = 0,06 Gambar 8. Kromatogram KLT Ekstrak Karotenoid.

53

Kromatogram diatas dalam bentuk lain dapat diperjelas pada tabel berikut (Tabel 5) : Tabel 5. Kromatogram data KLT Ekstrak Karotenoid dalam petroleum eter – aseton v/v berbagai perbandingan No Perbandingan 1 100 : 0 2 90 : 10 3 80 : 20

Rf 0,94 0,92 0,70 ; 0,60 ; 0,06

4

70 : 30

0,64 ; 0,56

5 6 7

60 : 40 50 : 50 0 : 100

0,90 0,70 0,30

Keterangan Noda menumpuk berwarna kuning Noda berekor berwarna kuning 3 noda yang terpisah berwarna kuning, orange, kuning 2 noda menumpuk masing-masing berwarna kuning Noda berekor berwarna kuning Noda berekor berwarna kuning Noda menumpuk berwarna kuning

Hasil kromatogram pada KLT memperlihatkan adanya noda yang sangat berdekatan (menumpuk dan memanjang), dapat dihubungkan dengan senyawasenyawa karotenoid memiliki Mr yang sama atau berdekatan. Seperti β-karoten 536, Likopen 536, dan Xanthopil 568. Data tersebut memberi petunjuk bahwa senyawasenyawa karoten mempunyai perbedaan kepolaran dengan urutan yang semakin polar β-karoten, Likopen dan Xanthopil. Kombinasi perbandingan yang lebih baik digunakan sebagai fase gerak adalah petroleum eter – aseton (8 : 2) v/v. Dihasilkan 3 noda yaitu noda kuning β-karoten dengan Rf = 0,7, Likopen noda kuning orange dengan Rf = 0,6 dan Xanthopil dengan Rf = 0,06.

4.1.3 Pemurnian Dengan Kolom Kromatografi Sebanyak 100 ml ekstrak pekat karotenoid difraksinasi dengan kolom kromatografi alumina dengan pengelusi petroleum eter-aseton (8 : 2) v/v, ditampung setiap 5 ml ke dalam botol vial sampai diperoleh 28 botol vial. Setiap vial di KLT dan

54

dikelompokkan berdasarkan harga Rf dan diperoleh 5 fraksinya sebagai berikut (Tabel 6) : Tabel 6. Data Fraksi-fraksi Karotenoid Saus Tomat Vial Ke

Fraksi Ke

Rf

Keterangan

1–6 7–8 9 – 22 23 – 25 26 – 28

1 2 3 4 5

0,70 0,65 0,60 0,40 0,06

Warna kuning Warna kuning Warna orange Warna kuning Warna kuning

Dari ke-5 fraksi yang diperoleh, hanya fraksi 3 yang diteliti yaitu fraksi yang berwarna orange dengan Rf 0,6 sebanyak 14 vial (70 ml) diduga merupakan likopen karena merupakan fraksi yang terbanyak dan sesuai dengan warnanya orange. Untuk menentukan kadar trans-likopennya eluat fraksi 3 sebagian dispektrofotometri U.V Visibel dan dilakukan isomerisasi. Fraksi 3 yang diperoleh dikristalkan, kristal yang diperoleh sebanyak 500 mg. Dari 2000 gr sampel diperoleh 500 mg likopen, sehingga dapat dihitung persen likopen dalam saus tomat yaitu 0,025% (b/b). Konsentrasi molar likopen dalam eluat sebesar 0,013 M.

4.1.4 Data dan Analisis Spektrofotometer UV Visibel Likopen Fraksi likopen 2 tetes (0,1 ml) dimasukkan dalam cuvet yang diisi hingga 3 ml pelarut petroleum eter dengan konsentrasi larutan setelah diencerkan 0,0004 M. Spektrogram UV Visibel 3 kali pengujian dan isomerisasi dengan iodium (Lampiran

55

1, 2, 3, 4, 5 dan 6) terhadap eluat likopen diperoleh panjang gelombang dan absorbansi sebagai berikut (Gambar 9 dan 10). Contoh spektrogram UV Visibel uji ke-1 dari eluat likopen sebelum isomerisasi.

a = 1 6 cm b = 1 0 cm

Gambar 9. Spektogram ke-1 UV Visibel Likopen Sebelum Isomerisasi

Keterangan : a = serapan maksimum dari total trans-likopen dan cis-likopen dalam sampel b = serapan maksimum dari trans-likopen dalam sampel

56

Contoh spektrogram UV Visibel uji ke-1 dari eluat likopen sesudah isomerisasi :

a = 1,4 cm b = 0,7 cm

Gambar 10. Spektrogram ke-1 UV Visibel Likopen Sesudah Isomerisasi

Keterangan : a = serapan maksimum dari total trans-likopen dan cis-likopen dalam sampel b = serapan maksimum dari trans-likopen dalam sampel

57

Dari ke-3 uji yang dilakukan diperoleh spektrogram UV Visibel panjang gelombang dan absorbansi sebagai berikut (Tabel 7) : Tabel 7

Panjang gelombang (nm) dan absorbansi likopen sebelum dan sesudah isomerisasi Sebelum Isomerisasi

No

Sesudah Isomerisasi

λ (nm)

Absorbansi

λ (nm)

Absorbansi

498,0

0,4772

497,0

0,5282

468,0

0,6873

467,0

0,7122

498,0

0,4884

497,0

0,4943

468,0

0,7040

467,0

0,6874

498,0

0,4625

496,0

0,7413

468,0

0,6860

466,0

1,0250

1

2

3

Penjelasan data tabel diatas sebagai berikut : 1. Pada uji ke-1 Panjang gelombang trans-likopen sesudah isomerisasi turun dari 498,0 nm ke 497,0 nm sebesar 1 nm, sedangkan absorbansi naik dari 0,4772 ke 0,5282 sebesar 0,0510. Panjang gelombang trans-likopen dan cis-likopen turun dari 468,0 nm ke 467,0 nm sebesar 1 nm, sedangkan absorbansi naik dari 0,6873 ke 0,7122 sebesar 0,0249. Menurut literatur setelah isomerisasi, sebagian trans-likopen diubah menjadi cis-likopen, pada penelitian ini dibuktikan dengan serapan sampel yang semakin kecil panjang gelombangnya. Artinya dengan bertambahnya isomer cis-

58

likopen dalam saampel mengakibatkan serapan panjang gelombangnya secara simultan semakin kecil. Pada uji ke-1 ini diperoleh panjang gelombang maksimum likopen antara 467,0 – 468,0 nm. 2. Pada uji ke-2 Panjang gelombang trans-likopen sesudah isomerisasi turun dari 498,0 nm ke 497,0 nm sebesar 1 nm, sedangkan absorbansi naik dari 0,4884 ke 4943 sebesar 0,0059. Panjang gelombang trans-likopen dan cis-likopen turun dari 468,0 nm ke 467,0 nm sebesar 1 nm, sedangkan absorbansi turun dari 0,7040 ke 0,6874 sebesar 0,0166 sebagai akibat fenomena pelarut. Menurut literatur, setelah isomerisasi sebagian trans-likopen diubah menjadi cis-likopen, pada penelitian ini dibuktikan dengan serapan sampel yang semakin kecil panjang gelombangnya. Artinya, dengan bertambahnya isomer cis-likopen dalam sampel mengakibatkan serapan panjang gelombangnya secara simultan semakin kecil. Pada uji ke-2 ini diperoleh panjang gelombang maksimum likopen antara 467,0 – 468,0 nm. 3. Pada uji ke-3 Panjang gelombang trans-likopen sesudah isomerisasi turun dari 498,0 nm ke 496,0 nm sebesar 2 nm, sedangkan absorbansi naik dari 0,4625 ke 0,7413 sebesar 0,2788. Panjang gelombang trans-likopen dan cis-likopen turun dari 468,0 nm ke 466,0 nm sebesar 2 nm, sedangkan absorbansi naik dari 0,6860 ke 1,0250 sebesar 0,3390. Menurut literatur, setelah isomerisasi sebagian trans-likopen diubah menjadi cis-likopen, pada penelitian ini dibuktikan dengan serapan sampel yang semakin kecil panjang gelombangnya. Artinya dengan bertambahnya isomer cis-

59

likopen dalam sampel mengakibatkan serapan panjang gelombangnya secara simultan semakin kecil. Pada uji ke-3 ini, diperoleh panjang gelombang maksimum likopen 466,0 nm dan 468,0 nm. Reaksi isomerisasi telah berhasil dilakukan, dimana pola serapan telah membuktikan panjang gelombang sesudah isomerisasi menjadi semakin kecil sebagai akibat pembentukan komponen cis-likopen yang semakin besar dalam sampel. Pada penelitian ini, panjang gelombang maksimum dari likopen dalam pelarut petroleum eter ditetapkan 466 nm, 467 nm, 468 nm, hal ini sesuai dengan perhitungan sekitar 476 nm. Mekanisme yang terjadi dalam isomerisasi trans-likopen ke cis-likopen akibat induksi katalis iodium, mula-mula terjadi pemecahan homolisis dengan bantuan sinar matahari I2 membentuk radikal I•, kemudian reaksi adisi radikal I• dengan likopen dan untuk mencapai kesetimbangan terjadi rotasi, akhirnya terjadi eliminasi untuk melepaskan radikal I• membentuk isomer cis-likopen yang baru. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

60

UV

I2 1

3 2

5

7

4

6

9

11

8

10

13 12

14

15

15

2 I•

2

5 4

7

9

6

8

8

9

6

4

7

2

3

5

+I•

1

Adisi dari I• I

3

10

11

14

All–trans–likopen

1

12

13

11 10

14

13 12

•

15 15 14

12

10

11

13

8

9

6

7

4

2

3

5

1

Rotasi I 1 2

3

4

5

6

7

8

9

13

11 10

12

•

14 1 15

2

3

4

5

6

7

8

9

11 10

12

13

14

15 13

15 14

15

12

13

13

14

11

Eliminasi I•

12

10

11

9 7

10 8

9

6

7

8

5

6 4

5

3

4 2

3

1

2 1

13-cis-Likopen

Gambar 11. Reaksi Isomerisasi Trans-Likopen Menjadi 13-Cis-Likopen Dengan Katalis I2

61

+ I•

Untuk menentukan kandungan trans-likopen dalam sampel digunakan konvensi secara empiris perbandingan absorbansi (serapan) trans-likopen dengan absorbansi gabungan trans-likopen dan cis-likopen yang diukur dari spektrogram UV Visibel. Dari hasil spektrogram UV Visibel likopen dari penelitian ini diperoleh hasil spektrogram sebagai berikut (Tabel 8) : Tabel 8. Persentasi Trans-Likopen Sebelum dan Sesudah Isomerisasi Sebelum

Sesudah %

No.

Isomerisasi

% Isomerisasi

Trans a (cm)

b (cm)

1

1,6

1,0

2

1,6

3

1,5 Rata-rata

Trans a (cm)

b (cm)

62

1,4

0,7

50

0,8

50

1,3

0,6

46

0,8

53

1,1

0,5

45

55

Rata-rata

47

Dari perhitungan tabel diatas disimpulkan : 1. Rata-rata % trans-likopen dari kandungan likopen dalam saus tomat sebelum isomerisasi = 55% 2. Rata-rata % trans-likopen dari kandungan likopen sesudah isomerisasi = 47% 3. Sesudah proses isomerisasi terbentuk (bertambah) isomer cis-likopen dalam sampel = 55 – 47 = 8%.

62

4.1.5 Data dan Analisis Spektrum FT-IR Pemeriksaan dengan spektrofotometer FT-IR terhadap fraksi 3 atau yang diduga likopen yang diisolasi dari saus tomat dengan kolom kromatografi dan pelarut petroleum eter-aseton diperoleh spektrum dengan puncak-puncak vibrasi pada daerah bilangan gelombang seperti pada gambar berikut (Gambar 12)

Gambar 12. Spektrogram FT-IR Fraksi 3 Hasil Fraksinasi Eluat Saus Tomat

63

Data spektrum yang dianalisis dengan mencermati puncak serapan gelombang yang diperlihatkan puncak serapan pada daerah bilangan gelombang sebagai berikut : 717 cm-1, 964 cm-1, 1080 cm-1, 1373 cm-1, 1458 cm-1, 1643 cm-1, 1743 cm-1, 2864 cm-1, 2924 cm-1 dan 3394 cm-1. Dengan memperhatikan struktur likopen berikut :

1

3 2

5 4

7 6

9 8

11 10

13 12

15

15

14

12

13

10

11

8

9

6

7

4

5

2

3

1

14

All–trans–likopen Gambar 13. All-Trans-Likopen Spektrum dianalisis dengan mencermati puncak serapan gelombang yang diperlihatkan data spektrum puncak serapan pada bilangan gelombang sebagai berikut: Bilangan gelombang 717 cm-1 menunjukkan vibrasi rocking dari –CH2– pada atom karbon nomor 3,3, 4,4 pada rantai likopen. Bilangan gelombang 964 cm-1 menunjukkan vibrasi out-of-plane bending dari C–H pada atom karbon nomor 2,2, 6,6, 7,7, 8,8, 10,10, 11,11, 12,12, 14,14, 15,15 pada rantai likopen. Bilangan gelombang 1373 cm-1 menunjukkan vibrasi bending dari –CH3 pada atom karbon nomor 1,1, 5,5, 9,9, 13,13 pada rantai likopen. Bilangan gelombang 1458 cm-1 menunjukkan vibrasi bending dari –CH2– pada atom karbon nomor 3,3, 4,4 pada rantai likopen. Bilangan gelombang 1643 cm-1 dan 1743 cm-1 menunjukkan ada ikatan C = C pada atom karbon nomor 1,1, 5,5, 7,7, 9,9, 11,11, 13,13, 15,15.

64

Bilangan gelombang 2864 cm-1 dan 2924 cm-1 menunjukkan vibrasi strectching dari C–H pada atom karbon nomor 2,2, 6,6, 7,7, 8,8, 10,10, 11,11, 12,12, 14,14, 15,15 pada rantai likopen. Bilangan gelombang 3394 cm-1 kemungkinan gugus O – H dari uap air yang ada terikat pada likopen. Data serapan gelombang tersebut meyakinkan bahwa fraksi 3 adalah likopen.

4.1.6 Data dan Analisis Spektrum 1H-NMR Data spektrum 1H-NMR fraksi 3 atau yang diduga fraksi likopen pada gambar berikut (Gambar 14) :

Gambar 14. Spektrogram 1H-NMR Fraksi 3 Hasil Fraksinasi Eluat Saus Tomat

65

Dari hasil spektrum 1H-NMR diatas terlihat memiliki lingkungan proton sebanyak 4, yaitu dengan adanya 4 puncak pada pergeseran kimia, pada δ = 0,9 , δ = 1,3 , δ = 1,7 dan δ = 2,1. Spektrogram 1H-NMR pada gambar 14 diatas terlihat memiliki lingkungan proton sebanyak 4 yaitu adanya 4 puncak pada pergeseran kimia sebagai berikut : Pada pergeseran kimia δ = 0,9 ppm menunjukkan adanya proton dari 8 gugus –CH3 yang identik terikat pada atom karbon nomor 1,1, 5,5, 9,9, 13,13 pada rantai likopen. Pada pergeseran kimia δ = 1,3 ppm menunjukkan adanya proton dari 4 buah –CH2– yang identik terikat pada atom karbon nomor 3,3, 4,4 pada rantai likopen. Pada pergeseran kimia δ = 1,7 ppm menunjukkan adanya proton dari 18 buah C–H yang identik terikat pada atom karbon nomor 2,2, 6,6, 7,7, 8,8, 10,10, 11,11, 12,12, 14,14, 15,15 pada rantai likopen. Pad a p erg eseran kimia δ = 2 ,1 p pm menunjukkan adanya proton dari 2 buah gugus –CH3 yang identik terikat pada atom karbon 1,1 pada rantai likopen. Data pergeseran kimia tersebut sesuai dengan data literatur sehingga meyakinkan bahwa fraksi 3 adalah likopen.

66

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan dapat

disimpulkan : 1. Dari saus tomat komersil tanpa zat warna yang diteliti diperoleh likopen 0,025% b/b melalui kolom kromatografi 2. Berdasarkan hasil analisis spektrofotometer U.V. Visibel terhadap Likopen yang terkandung dalam saus tomat komersil tanpa zat warna diperoleh kandungan trans-likopen sebanyak 55 % 3. Setelah isomerisasi dengan larutan iodium 0,025 % dalam heksan, dari hasil analisis spektrofotometer U.V. Visibel masih terdapat trans-likopen sebanyak 47 %. Dalam isomerisasi ini berhasil dirubah sebanyak 8 % translikopen menjadi cis-likopen 4. Hasil pemisahan kromatografi kolom berdasarkan analisis data spektrofotometer UV Visibel, FT-IR dan 1H-NMR yang menggambarkan bahwa senyawa yang jumlah fraksi terbanyak yaitu fraksi 3 yang berwarna orange adalah likopen.

67

2

5.2

Saran Keterlambatan dalam proses selama pengerjaan dan keterpaparan dengan

sinar boleh dapat mengurangi ketelitian hasil penelitian ini, sehingga diharapkan pada peneliti selanjutnya untuk menjaga lebih akurat hal tersebut dalam penelitiannya.

3

DAFTAR PUSTAKA A. Braithwaite, F.J. Smith,1996. Chromatographic Methods, Blackie Academic & Profesional, Hal 117-164 . Adnan, Mochammad. 1997, Teknik Kromatografi Untuk Analisis Bahan Makanan : Penerbit Andi. Agarwal S., Rao AV., Tomato lycopene and its role in human health and chronic diseases. Canandian Medical Assosiation Journal 2000. Amy C. Boileau, Neal R. Merehen, Katherine Wasson, Christine A. Atkinson, And John W. Erdman, Ir Cis-Lycopene Is Move Bioavailable Than TransLycopene In Vitro and In Vivo in Lymphcannulated Ferrest, University of Illinois, Urbana Champaign, IL 61801, 1999. www.google.com.diakses.18oktober2008. Anonim.2007.Tomat.http: //www.iptek.net.id//ind/pdtanobat/view.php?id = 261 diakses 29 Oktober2008. Asroruddin Muhammad, Likopen Sebagai Senyawa Foitronutrien Dan Peranannya Bagi Kesehatan Manusia. Wednesday, 25 Agustus 2004. www.google.com diakses 25Oktober2008. Barison Y., Jalani B.S., Chan K.W., 2000, Advances In Oil Palm Research, Volume II, Ministry Primary Industries, Malaysia : 908-909 Belitz, H.D., and W. Groch, 1987, Food Chemistry Springen Verlagh Berlin, Heidberlberg . Bober J., B. Dollgowska, E. Stachowska, dan E.Kucharka. 2005. Lycopene Naturally Antyoksydant Czynniki Ryzyka Szczein. www.ptbnm.pl/pdf /Czynniki 45.pdf Diakses 29 Oktober 2008. Clinton, S., 1998. Lycopene Chemistry, Biology, and Implications For Human Health And Disease. Nutrition Reviews; 56 ; 3.5-5i . Dachriyanus, 2004. Analisis Struktur Senyawa Organik Secara Spektroskopi. Penerbit Andalas University Press.

4

Dimascio P., Kaiser S., Sies H.1989. Lycopene as the mos effective biological carotenoid singlet oxygen quencher. Arch Biochem Biophys 274 : 532-538. Donald L. Pavia, dkk, 1979. Invaduction to Spectrocopy, A Guide for Student of Organic Chemistry, Departement of Chemistry WesternWashington University, Bellingham, Washington . Dyke, S.F., A.J. Floyd M. Sainsbury and R.S. Theobald, 1978. Organic Spectroscopy: An Introduction, 2nd Ed; Longman, London. Edward M.T., 1981. Study Solanium Lycopersicum Sebagai Sumber Provitamin A Likopen, Universitas Sumatera Utara, Medan . Elson M.S., 2008. Isolasi Senyawa Alkaloida dari Buah Tumbuhan Mengkudu (Morinda Citrifolia L) yang di Kromatografi Kolom dengan Rf = 0,91 Universitas Sumatera Utara, Medan . Fennema, O.R, 1985, Food Chemistry, Marcel Dekker, Inc. Cleveland . Fessenden, R.J., Fessenden, J.S., 1995, Kimia Organik, Jilid 2, Edisi Ke III, Terjemahan Aloysius Hadyana Pudjaatmaka PhD Erlangga Jakarta . Gritter, R.J,. 1991. Pengantar Kromatografi. Bandung. Penerbit ITB. Hostettman K. Hostettman M. Martin M., 1985 . Cara Kromatografi Prepartif Penggunaan Pada Isolasi Senyawa Alam, Penerbit ITB Bandung . John Shi. Mare Le Magner , 2000 . Lycopene in Tomatoes: Chemical and Phsycal Properties Affected by Food Processing, Department of Food Science, Uiversity Of Guelph, Guelph.Onta.2W1 Canada . Johnson L. Edwards, L. Robert Stevenson, 1995, Dasar Kromatografi, Penerbit ITB Bandung . Lehman, John W, 2002. Multiscale Operational Organic Chemistry ;A Problem Solving Approach to the Laboratory Course ; Prentice Hall : New Jersey, pages 78-86 . Lehman, John W., 1998. Operational Organic Chemistry : A Laboratory Course Second Edition , Allyn and Bacon, Inc,Boston . pages, 87-95. Luthfia Indriyani, Kartika Dyah Palupi. Tomat (Likopen) Sebagai Agent Anti Kanker. Fakultas Farmasi, UGM, www.google.com.diakses.25oktober2008.

5

Mc Murry Jhon, Organic Chemistry, 2nd Ed, Pacific Grove, California. Nguyen, L.M., J.S Schwart, 1999, Lycopene, Chemical and Biological Properties. J. Food, tech, 53 (2): 38-45 Sinaga, R., 1984, Penelitian Mutu Fisis Buah Beberapa Varietas Tomat, Bulletin Penelitian Hortikultura 4 (9) : 32-37 Silverstein, R.M., G.C. Bassler, T.C. Morrill, 1991, Spetrometric Identification Of Organic Compounds, 5th ed, John Wiley & Sons, Inc, New York Stahl, W.Sies, H., 1992. Uptake of lycopene and its geometrical isomers is greater from heat – processed than from unprocessed tomato juice in humans J.Nutr.122 : 2161-2166 Steven K. Clinton, Curt Emenhiser, Steven J Schwartz, David G Botwisck, Alexa W. Williams, Billy J. Mo and John W. Erdman, Ir. Cis-Trans Lycopene Isomers, Carotenoids, and Retinol in the Human Prostate. www.google.com.diakses.18.oktober.2008. Sudrajat S.S., Gunawan I., Likopen (Lycopene). Majalah Giji Medik Indonesia Vol.2 No 5 April 2003 ; 7-8. Syamsuhidayat, Sri Sugati dan Jonny Ria Hutapea. Inventaris Tanaman Obat Indonesia Edisi ke-2. Departemen Kesehatan RI Bagian Penelitian dan Pengembangan Kesehatan.Jakarta . Tekno

Pangan Sedap Sekejap, Cara www.google.com.diakses.10.october.2008.

Pembuatan

Saus

Tomat,

Thomas. W. Boileau, Amy C. Boileau and Jhon, W. Erdman, Ir. Bioavailability of all-trans and Cis-Isomeris of Likopen 2002, www.google.com.diakses.18.oktober.2008 Tonucci, L.M.J Holden, G.R Bechter., F, Khacik, C.S. Davis, And G. Mulokozi, 1995. Carotenoid Content of Thermally Processed Tomat Based Food Product, J. Agric, Food Chem, 43 : 579-586. Van Steenis, C.G.G.J, Flora Voor de Scholen in Indonesia, Present and Futuru, Jpn J Clm Oncol : 32 (Suplement 1) : 517-521 Winarno, F.G., 1991. Pangan dan Gizi, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta

6

Lampiran – 1 : Spektrogram ke-1 UV Visibel Sebelum Isomerisasi

7


8


9


10


11

Lampiran – 4 : Spektrogram ke-1 UV Visibel Sesudah Isomerisasi

12


13


14

Lampiran – 7 :

Spektrogram FT-IR Fraksi 3 Hasil Fraksinasi Eluat Saus Tomat

15

Lampiran – 8 : Spektrogram 1H-NMR Fraksi 3 Hasil Fraksinasi Eluat Saus Tomat

ISOLASI DAN ISOMERISASI LIKOPEN DARI SAUS TOMAT

Recommend Documents