OPTIMASI EKSTRAKSI MINYAK DAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK KLOROFORM BIJI MANGGA (Mangifera indica L. Var Arumanis) OPTIMIZATION OF OIL EXTRACTION AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF CHLOROPHORM EXTRACT OF MANGO (Mangifera indica L. Var Arumanis) SEED
Oleh, Happy Albertina NIM: 652011002
TUGAS AKHIR Diajukan kepada Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Matematika guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Sains (Kimia)
Program Studi Kimia
Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga 2015
ii
iii
OPTIMASI EKSTRAKSI MINYAK DAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK KLOROFORM BIJI MANGGA (Mangifera indica L. Var Arumanis) OPTIMIZATION OF OIL EXTRACTION AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF CHLOROPHORM EXTRACT OF MANGO (Mangifera indica L. Var Arumanis) SEED Happy Albertina*, Hartati Soetjipto**, Silvia Andini** *Mahasiswa Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika **Dosen Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga Jl. Diponegoro no 52-60 Salatiga 50711 Jawa Tengah – Indonesia
[email protected]
ABSTRACT This research has determining the optimal time of oil extract of mango seed (Mangifera indica L. var Arumanis) as a purpose by soxhlet method with n-hexane as the solvent and its effect to the result of the mango seed oil physico-chemical characteristic. Physico-chemical determination of mango seed oil is determined based on SNI 01-3555-1998. The yield data and physico-chemical characteristic of mango seed oil is analyzed by Randomized Block Design (RBD), through 6 treatments: 3; 6; 9; 12; 15; and 18 hours, and 4 repetitions, while as a group is analysis time. The research result show that the highest oil yield is produced in the 15 hours extraction: 19,31 ± 0,76%. The extraction duration gives effect on the yield, oil water amount, sour nominal, lathering nominal, peroxide nominal, hence it doesn’t influence the mango seed oil density. GCMS analysis result, the mango seed oil ingredients content of 3 chemical components, they are heksadekanoat sour 12,16%, 9-octadecanoic 59,42%, and octadecanoic sour 28,42%. The act of determining antibacterial activity toward Salmonella sp. and Bacillus subtilis mango seed chlorophorm extract using Harborne method. Antibacterial activity is analyzed by Randomized Block Design (RBD) sub sampling in 8 ways, 3 replications, and 4 sub samples. As the treatments of chlorophorm extract dosage are 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 3; 6 mg and positive control using tetracycline. Antibacterial power in 0,5 – 1 mg dosage included in low category, 1,5 – 3 mg included in medium category, and for 6 mg dosage include in the strong category toward bacteria Bacillus subtilis. For Salmonella sp bacteria in 0,5 – 1,5 mg dosage included in the low category and in 2 – 6 mg dosage included in medium category. Keywords: antibacterial, chemical-physic characteristic, inhibition, mango seed, vegetable oil.
1
2
PENDAHULUAN Indonesia memberikan kontribusi produksi mangga sekitar 5% dari produksi mangga dunia. Negara produsen mangga terbesar adalah India (51%). Di Asia, negara penghasil mangga yang cukup berarti selain Indonesia ialah Cina (9%), Thailand (6%), Pakistan (4%), dan Filipina (2%). Ekspor mangga Indonesia menunjukkan peningkatan dari tahun ke tahun, tetapi dibanding dengan produksinya sendiri maka ekspor tersebut relatif masih sangat rendah, yaitu 0,07%
(BPS, 2007 dalam Utama dkk., 2011).
Setidaknya Indonesia menghasilkan limbah biji mangga sekitar 1 juta ton
setiap
tahunnya dan yang bisa dimanfaatkan sekitar 200 ribu ton per tahun (Sajarwo, 2012). Biji buah mangga memberikan kontribusi sekitar 20% sampai 60% dari berat buah, tergantung pada varietasnya (Sahu et al, 2013). Daging biji mangga bambangan (Mangifera indica) mengandung: air (41,38%), karbohidrat total (38,68%), lemak (9,85%), serat kasar (4,79%), protein (3,08%), dan abu total (2,23%) (Ali, 2010). Selain itu, biji buah mangga juga memiliki kandungan flavonoid, tanin, steroid, dan saponin yang mampu berperan sebagai antibakteri (Sahu et al., 2013). Minyak nabati merupakan minyak yang bersumber dari tumbuh-tumbuhan ataupun tanaman yang diperoleh dari pengolahan bagian batang, daun, biji, kulit buah, maupun bunga melalui proses ekstraksi (Prapti dkk., 2011). Untuk keperluan industri, minyak nabati dapat digunakan sebagai bahan dalam pembuatan sabun dan lotion (produk kesehatan kulit dan kosmetik), agen pengering dalam pembuatan cat, maupun bahan bakar biodiesel (Tambun, 2006 dalam Wibowo, 2013). Akhir-akhir ini, pemanfaatan herbal mulai dikembangkan kembali sebagai upaya back to nature. Sehingga diperlukan eksplorasi tanaman Indonesia untuk memperoleh manfaat lebih. Salah satu permasalahan yang terjadi di negara tropis yang beriklim hangat adalah bakteri yang bersifat patogen. Penyakit yang disebabkan oleh bakteri ini cukup serius karena menimbulkan berbagai gangguan, seperti infeksi kulit, infeksi usus, infeksi saluran pencernaan, dan infeksi saluran pernafasan. Sedangkan dapat kita ketahui untuk upaya penanggulangan dibutuhkan obat-obatan antibakteri yang harganya cukup tinggi (Nasiyah, 2009).
3
Berbagai macam cara atau metode dapat digunakan untuk memperoleh minyak nabati dari berbagai sumber. Salah satu cara dengan hasil terbaik adalah dengan menggunakan metode ekstraksi soxhlet dengan pelarut organik. Pada penelitian ini akan dilakukan optimasi ekstraksi minyak biji mangga dengan pelarut n-heksana dan diamati aktivitas antibakterinya ekstrak kloroform dari biji buah mangga jenis arumanis. Tujuan Adapun tujuan diadakan penelitian ini adalah: 1.
Menentukan optimasi ekstraksi minyak biji mangga menggunakan pelarut nheksana ditinjau dari lama ekstraksi.
2.
Menentukan sifat fisiko-kimia minyak biji mangga yang meliputi: kadar air, rendemen, viskositas, massa jenis, bilangan asam, bilangan peroksida, dan bilangan penyabunan.
3.
Mengidentifikasi komponen penyusun minyak biji mangga (Mangifera indica L.) menggunakan Kromatografi Gas yang terhubung dengan Spektrofotometer Massa.
4.
Menentukan efek antibakteri ekstrak kloroform biji mangga dengan metode cakram kertas.
METODOLOGI Bahan dan sampel Sampel yang digunakan berupa biji buah mangga Indonesia (Mangifera indica L.) jenis arumanis yang diperoleh dari pedagang buah-buahan di wilayah Salatiga. Bahan lain seperti n-heksana (teknis), etanol (pro analysis, Merck, Jerman), kloroform (pro analysis, Merck, Jerman), asam asetat glasial (Merck, Jerman), asam klorida (Merck, Jerman), akuades, kanji, natrium hidroksida (Merck, Jerman), kalium iodida (pra kristal, Merck, Jerman), kalium hidroksida (Merck, Jerman), metanol (teknis), Bacillus subtilis, Salmonella sp., nutrient broth (Merck, Jerman), natrium klorida (Merck, Jerman), medium Mueller Hinton Agar (Merck, Jerman), tetrasiklin (Oxoid), dan paper disc (Whatman, Inggris) yang diperoleh dari laboratorium kimia Universitas Kristen Satya Wacana.
4
Piranti Piranti yang digunakan antara lain moisturizer balance (Ohaus TAJ602, USA), soxhlet, penangas air, neraca analitik 4 digit (Metler H 80, USA), neraca analitik 2 digit (Ohaus TAJ602, USA), drying Cabinet, rotary evaporator (Buchi R0114, Swiss), grinder, buret, spektrofotometer UV mini (Shimadzu U-1240, Jepang), autoklaf (Tomy Seiko SS-140, Jepang), inkubator, Kromatografi Gas Spektrofotometer Massa (Shimadzu QP 2010 SE, Jepang), dan peralatan gelas.
Metode Preparasi Serbuk Biji Mangga Biji mangga yang telah dicuci bersih dan dibebaskan dari selaput pembungkusnya, dipotong tipis dan dikeringkan dengan oven pada suhu 50ºC selama 5 jam. Lalu dihaluskan dengan grinder dan disimpan dalam wadah yang tertutup rapat. Ekstraksi Minyak biji mangga (Dewi, 2012 yang, dimodifikasi) Sebanyak 100 g serbuk biji mangga di soxhlet dengan menggunakan n-heksana sebanyak 400 mL dengan variasi waktu 3; 6; 9; 12; 15; dan 18 jam pada suhu 80ºC. Hasil ekstraksi dipekatkan dengan rotary evaporator pada suhu 50-60°C. Minyak hasil ekstraksi dipindahkan ke dalam botol sampel yang telah ditimbang lalu disimpan pada suhu 20°C sampai siap untuk dianalisis lebih lanjut.
Karakterisasi Sifat Fisiko-Kimia Minyak Aroma dan Warna Penentuan aroma dan warna ditentukan secara deskriptif. Kadar Air Sebanyak 1 gram minyak ditimbang dan diukur kadar airnya menggunakan moisturizer balance dengan tiga kali pengulangan. Rendemen (Sudarmadji, 1997) Penentuan rendemen dilakukan secara gravimetri dengan menggunakan neraca 4 digit. Massa Jenis (Sudarmadji, 1997) Sebanyak 1 mL minyak diukur seksama dan ditimbang dengan ketelitian 0,0001 g. Massa jenis dinyatakan dalam g/mL.
5
Bilangan Asam (SNI 01-3555-1998) Sebanyak 2-5 gram minyak ditambahkan dengan 50 mL etanol 95%. Ditambahkan sebanyak 3 – 5 tetes indikator fenolftalein dan dititrasi dengan NaOH 0,1 M hingga warna merah muda tetap (tidak berubah selama 15 detik). Bilangan Peroksida (SNI 01-3555-1998) Minyak ditambah 30 mL campuran kloroform, asam asetat glasial dan etanol 95% dengan perbandingan 11 : 4 : 5. Satu gram kristal KI ditambahkan dalam campuran tersebut. Penentuan dilakukan dengan mengukur jumlah KI yang teroksidasi melalui titrasi dengan Na2S2O3 0,02 N. Bilangan Penyabunan (SNI 01-3555-1998) Sebanyak 2 gram minyak ditambah dengan 25 mL KOH 0,5 M, lalu direfluks selama satu jam. Ditambahkan sebanyak 0,5 - 1 mL indikator fenolftalein. Jumlah KOH yang tidak bereaksi dititrasi dengan HCl 0,5 M. Analisis Komposisi Kimia Minyak Biji Mangga Analisa GC dilaksanakan di Laboratorium Terpadu, Fakultas MIPA Universitas Islam Indonesia, Sleman Yogyakarta, pada kondisi operasional: Kolom
:
Egilent J&W DB-5
Panjang
:
30 meter x 0,25 mm
Gas Pembawa
:
Helium
Flowrate
:
0,75 mL/min
Temperatur Injektor
:
200ºC 60ºC (selama 5 menit awal)
Gradien Suhu
:
meningkat sampai 300ºC dengan kecepatan 10ºC/min
Pengionan MS
:
Electron impact (EI)
Elektron Multiplier Energy
:
0,80 Kv
Monitoring Unit Mass (m/z)
:
30,00 sampai 400,00
Temperatur Interface
:
300ºC
Temperatur Sumber Pengionan :
200ºC
Detektor GC
:
FID-TCD
Detektor MS
:
Mass spectrometer
6
Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Kloroform Biji Mangga Pembuatan Ekstrak Kloroform Biji Mangga (Harborne, 1987) Fraksi heksana Sebanyak 225,5 g serbuk biji mangga dimaserasi dengan total pelarut n-heksana 1000 mL selama 45 menit diulang sebanyak 3 kali. Ekstrak biji mangga dievaporasi pada suhu 80ºC. Fraksi kloroform Ampas hasil maserasi fraksi heksana ditambah dengan metanol 80% sebanyak 100 mL, kemudian dimaserasi selama 15 menit. Hasil ekstrak kemudian disaring, filtrat dimasukkan ke dalam corong pisah dan diasamkan dengan H2SO4 2 M. Ditambah pelarut kloroform 3 kali tahapan dengan total 300 mL. Lapisan kloroform dipisahkan, kemudian dievaporasi pada suhu 60ºC. Persiapan Inokulum Bakteri Bakteri Bacillus subtilis sebanyak satu ose diinokulasi ke dalam medium nutrient broth (NB), lalu diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37C. Hal yang sama juga dilakukan untuk bakteri Salmonella sp. Penentuan Aktivitas Antibakteri (Alim, 2009) Larutan NB yang mengandung bakteri dimasukkan ke dalam larutan 25 mL natrium klorida 0,9% agar diperoleh kekeruhan suspensi bakteri yang sama dengan larutan baku Mc Farlan dengan cara diukur absorbansinya pada panjang gelombang 620 nm dengan blanko natrium klorida 0,9% (nilai absorbansi 0,08 – 0,13; suspensi bakteri 1,5 x 108 CFU/mL). Penentuan Aktivitas Antibakteri Ekstrak Kloroform Biji Mangga (Alim, 2009, dimodifikasi) Larutan yang telah berisi sejumlah bakteri diambil sebanyak 1 mL lalu dimasukkan kedalam cawan petri. Ditambahkan medium Mueller Hinton Agar (MHA) sebanyak 9 ml dalam keadaan suam-suam kuku dengan kisaran suhu (40-45 ºC), lalu digoyang dan didiamkan sampai medium memadat. Paperdisc yang telah ditetesi 20 µL ekstrak dengan kandungan dosis 0,5; 1; 1,5; 2; 3; dan 6 mg diletakkan di atas medium yang berisi bakteri uji. Kontrol negatif digunakan akuades, sedangkan kontrol positif digunakan tetrasiklin 30 µg. Cawan petri diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 18-24 jam.
7
Daerah terang pada sekitar cakram menunjukkan adanya aktivitas antibakteri dan diukur sebagai Diameter Daerah Hambat (DDH). Analisa Data Data rendemen dan sifat fisiko-kimia dianalisis dengan menggunakan rancangan dasar RAK (Rancangan Acak Kelompok) dengan 6 perlakuan dan 4 ulangan. Sebagai perlakuan adalah lama waktu ekstraksi yaitu 3; 6; 9; 12; 15; dan 18 jam, sedangkan sebagai kelompok adalah waktu analisis. Aktivitas antibakteri dianalisis dengan Rancangan Acak Kelompok (RAK) sub sampling dengan 8 perlakuan, 3 ulangan, dan 4 sub sampel. Sebagai perlakuan adalah dosis ekstrak kloroform yaitu 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 3; 6 mg dan kontrol positif. Pengujian antar rataan perlakuan dilakukan dengan menggunakan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5% (Steel dan Torrie, 1980).
HASIL DAN PEMBAHASAN Minyak biji mangga yang dihasilkan berwarna kuning kecoklatan dengan aroma manis buah mangga. Warna kuning kecoklatan disebabkan oleh zat warna xanthofil yang secara alamiah ikut terekstrak bersama minyak pada saat proses ekstraksi (Ketaren, 1986). Rendemen Minyak Hasil rataan rendemen minyak biji mangga (Mangifera indica L.) yang dihasilkan antar lama waktu ekstraksi disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Rataan Rendemen (% ± SE) Minyak Biji Mangga antar Lama Waktu Ekstraksi Waktu Ekstraksi
Rendemen (% ± SE)
W
3
6
9
12
15
18
7,70 ±
8,13 ±
8,68 ±
11,51 ±
19,31 ±
19,03 ±
0,09
0,47
1,33
2,04
0,76
0,51
(a)
(a)
(a)
(b)
(c)
(c)
1,57
Keterangan : *SE = Simpangan Baku Taksiran *W = BNJ 5 % *Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda nyata sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan tidak berbeda nyata.
8
Tabel 1 menunjukkan bahwa rendemen minyak biji mangga tidak mengalami peningkatan untuk lama ekstraksi 3 sampai 9 jam. Peningkatan rendemen terjadi ketika ekstraksi diperpanjang menjadi 12 dan 15 jam. Pada ekstraksi selama 18 jam rendemen minyak yang dihasilkan tidak mengalami peningkatan. Peningkatan rendemen ekstrak seiring dengan lama waktu sampai dengan 15 jam diduga karena pada waktu ekstraksi yang relatif singkat, masih banyak molekul minyak yang terperangkap dalam jaringan sel (Handajani dkk., 2010). Sedangkan pada lama waktu ekstraksi 15 jam semua minyak telah terekstrak, sehingga sampai lama waktu 18 jam sudah tidak ada peningkatan lagi. Hasil pengukuran sifat fisiko-kimia minyak biji mangga antar lama waktu ekstraksi ditampilkan pada Tabel 2. Tabel 2. Rataan Sifat Fisiko-Kimia Minyak Biji Mangga antar Lama Waktu Ekstraksi Waktu Massa Jenis Kadar Air Bilangan Ekstraksi Minyak Minyak Peroksida (Jam) (g/mL) (% ) (mgek/kg ) a a 3 0,84± 0,01 1,25± 0,80 40,00 ± 4,50a
5,47 ± 0,85c
Bilangan Penyabunan (mg KOH/g minyak) 282,48 ± 4,07a
Bilangan Asam (mg KOH/g minyak)
6
0,85± 0,01a
1,25± 0,80a
40,50 ± 1,59a
3,51 ± 0,45ab
287,03 ± 2,11ab
9
0,82± 0,04a
2,50± 0,92b
50,00 ± 2,60b
3,65 ± 0,51b
288,22 ± 2,24b
12
0,82± 0,04a
1,25± 0,80a
52,50 ± 1,59b
2,53 ± 0,52a
286,52 ± 4,54b
15
0,82± 0,03a
1,50± 0,92b
56,00 ± 0,00c
3,37 ± 0,73sb
287,52 ± 2,58b
18
0,82± 0,02a
1,50± 0,92b
59,00 ± 1,84c
2,95 ± 0,86ab
285,26 ± 3,86b
W
0,04
1,05
5,23
1,04
4,48
Keterangan : *SE = Simpangan Baku Taksiran *W = BNJ 5 % *Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda nyata sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan tidak berbeda nyata.
Massa Jenis Massa jenis merupakan pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin besar massa jenis benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Minyak memiliki massa jenis sebesar 0,8
gram
/ml (Sultan, 2013). Berdasarkan penelitian yang
dilakukan, massa jenis minyak biji mangga berkisar antara antara 0,82 ± 0,04 – 0,85 ± 0,01 g/mL. Lama pemanasan tidak berpengaruh terhadap massa jenis minyak. Setiap jenis minyak mempunyai massa jenis yang khas, tergantung pada jenis asam lemak penyusun minyak tersebut (Nichols et al., 2003).
9
Kadar Air Tabel 2 menunjukkan bahwa kadar air minyak biji mangga yang dihasilkan bersifat fluktuatif berkisar antara 1,25 ± 0,80% - 2,50 ± 0,92%. Minyak yang baik memiliki kadar air kurang dari 0,2%, karena minyak dengan kadar air yang tinggi dapat memperpendek masa umur simpan minyak dan akan menjadi pemicu pertumbuhan mikroba (Toscano, 2007). Kadar air merupakan salah satu parameter uji penting terhadap sifat kimia minyak, karena terkait dengan reaksi hidrolisis. Reaksi tersebut dapat menyebabkan kerusakan minyak, karena adanya kandungan sejumlah air dalam minyak (Ketaren, 1986). Tingginya kadar air dalam minyak biji mangga diduga karena proses penyerapan uap air pada minyak yang dipengaruhi oleh kelembaban udara sekitarnya (Winarno dkk., 1980).
Bilangan Peroksida Bilangan peroksida merupakan salah satu hal penting dalam menentukan derajat kerusakan pada minyak, asam lemak tidak jenuh dapat mengikat oksigen pada ikatan rangkapnya sehingga membentuk peroksida (Ketaren, 1986). Menurut Ojeh (1981) dalam Kittiphoom (2013) minyak dengan nilai bilangan peroksida yang tinggi bersifat tidak stabil dan akan mudah tengik. Minyak yang baik memiliki kadar bilangan peroksida rendah, sehingga semakin rendah bilangan peroksida semakin baik kualitas minyak (Arlene, 2010). Tabel 2 menunjukkan bahwa bilangan peroksida antar lama waktu ekstraksi meningkat. Hal ini merupakan suatu indikasi bahwa persenyawaan peroksida bersifat tidak stabil terhadap panas (Ketaren, 1986). Nilai bilangan peroksida yang diperoleh berkisar antara 40,00 ± 4,50 – 59,00 ± 1,84 mgek/kg. Hasil ini lebih tinggi dibandingkan dengan penelitian Kittiphoom (2013) dimana nilai bilangan peroksidanya hanya 8,72 ± 3,4
mg
/g minyak. Tingginya bilangan peroksida diduga karena terjadi autooksidasi pada
minyak. Autooksidasi merupakan pembentukan radikal bebas pada asam lemak tidak jenuh yang disebabkan oleh faktor-faktor yang mempercepat terjadinya reaksi seperti cahaya dan panas (Winarno, 2004). Dalam penelitian ini, ekstraksi minyak biji mangga dilakukan dengan metoda soxhlet yang menggunakan panas untuk waktu yang relatif panjang yaitu sampai dengan 18 jam, sehingga peluang terjadinya proses autooksidasi sangat besar. Minyak mengalami proses autooksidasi menjadi senyawa peroksida dan
10
hidroperoksida, namun proses tersebut akan menurun dengan terbentuknya aldehid dan keton pada senyawa tersebut (Ketaren, 1986).
Bilangan Asam Bilangan asam merupakan ukuran dari jumlah asam lemak bebas dari satu gram minyak atau lemak (Ketaren, 1986). Bilangan asam yang kecil menunjukkan kandungan asam lemak bebasnya cukup kecil dan terjadi sedikit kerusakan (Handayani, 2008). Berdasarkan Tabel 2 tampak bahwa bilangan asam minyak biji mangga bersifat fluktuatif selama waktu ekstraksi. Berdasarkan hasil penelitian, nilai bilangan asam minyak biji mangga berkisar antara 2,53 ± 0,52 – 5,47 ± 0,85
mg KOH
/g minyak. Hasil ini berbeda dengan Kittiphoom
(2013) yang melaporkan minyak biji mangga Thailand (Sam Roi Yot Co., ltd) memiliki bilangan asam 0,10 ± 0,012
mg KOH
/g
minyak.
Tingginya bilangan asam diduga karena
terjadi reaksi hidrolisis. Reaksi hidrolisis dapat disebabkan oleh lipase yang berasal dari mikroorganisme, serta adanya sejumlah air yang terkandung dalam minyak tersebut. Kandungan air yang tinggi akan menyebabkan minyak mudah terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak bebas (Ketaren, 1986). Minyak biji mangga yang diperoleh pada penelitian ini mengandung air yang relatif tinggi sehingga peluang terjadinya reaksi
hidrolisis
relatif
besar.
Minyak
dengan
bilangan
asam
yang
kecil
mengindikasikan bahwa minyak tersebut memiliki kestabilan yang besar dan bersifat non irritant bagi kulit (Kurnia, 2014). Bilangan Penyabunan Tabel 2 menunjukkan bahwa bilangan penyabunan minyak biji mangga antar perlakuan waktu ekstraksi berbeda. Nilai bilangan penyabunan yang diperoleh berkisar antara 282,48 ± 4,07 – 288,22 ± 2,24
mg KOH
/g minyak. Nilai bilangan penyabunan dalam
penelitian ini relatif tidak jauh berbeda dibandingkan dengan penelitian Kitiphoom (2013) yang mempunyai bilangan penyabunan 207,5 ± 14,2
mg KOH
/g
minyak.
Bilangan
penyabunan merupakan jumlah alkali yang dibutuhkan untuk menyabunkan sejumlah sampel minyak atau lemak (Dewi, 2012). Bilangan penyabunan menunjukkan rata-rata massa molekul atau panjang rantai asam lemak bebas (Kittiphoom, 2012). Menurut Ketaren (1986) perbedaan ini dapat disebabkan karena varietas mangga yang digunakan berbeda, perbedaan iklim, serta keadaan tempat tumbuh mangga yang berbeda.
11
Identifikasi Senyawa Penyusun Minyak Biji Mangga (Mangifera indica L.) Hasil analisa GCMS ekstrak minyak biji mangga disajikan dalam Gambar 1. Analisa minyak biji mangga dengan GCMS menunjukkan adanya 3 puncak yang muncul pada kromatogram dengan kadar yang berbeda.
Gambar 1. Kromatogram GCMS Minyak Biji Mangga (Mangifera indica L.)
Komponen tersebut selanjutnya dianalisa lebih lanjut dengan membandingkan dengan spektra referens dari Data Base Wiley yang disajikan pada Gambar 2.
2a
2b Gambar 2. Perbandingan Spektrum Minyak Biji Mangga dengan data base Wiley (2a) Asam Heksadekanoat Minyak Biji Mangga (2b) Asam Heksadekanoat Wiley
12
Spektrum 2a (sampel) merupakan spektrum dari puncak nomor 1 (Gambar 1), dan memiliki fragmentasi yang serupa dengan spektrum 2b (Wiley), yang teridentifikasi sebagai asam heksadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 1 (Gambar 1) merupakan puncak dari asam heksadekanoat. Dengan cara yang sama spektrum dari puncak nomor 2 (Gambar 1) spektrum 3a (sampel) serupa dengan spektrum 3b (Wiley) (Gambar 3), yang teridentifikasi sebagai asam 9-oktadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 2 (Gambar 1) adalah asam 9-oktadekanoat.
3a
3b Gambar 3. Perbandingan Spektrum Minyak Biji Mangga dengan data base Wiley (3a) Asam 9-oktadekanoat Minyak Biji Mangga (3b) Asam 9-oktadekanoat Wiley
Demikian pula untuk spektrum dari puncak nomor 3 (Gambar 1) spektrum 4a (sampel) serupa dengan spektrum 4b (Wiley) (Gambar 4), yang teridentifikasi sebagai asam oktadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 3 (Gambar 1) adalah asam oktadekenoat.
4a
13
4b Gambar 4. Perbandingan Spektrum Minyak Biji Mangga dengan Data Base Wiley (4a) Asam Oktadekanoat Minyak Biji Mangga (4b) Asam Oktadekanoat Wiley
Berdasarkan perbandingan spektrum minyak biji mangga dengan data base Wiley, maka komposisi kimiawi penyusun minyak biji mangga disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Komposisi Kimiawi Penyusun Minyak Biji Mangga No Indeks Puncak Retensi 1
17,673
2
19,492
3
19,703
Komponen Kimia
Rumus Molekul
BM
Kandungan relatif (%)
Asam heksadekanoat (asam palmitat)
C17H34O2
270
12,16
C19H36O2
296
59,42
C19H38O2
298
28,42
Asam 9-oktadekanoat (asam oleat) Asam oktadekenoat (asam stearat)
Puncak nomor 1 dengan waktu retensi 17,673 sesuai dengan spektra referens senyawa metil heksadekanoat (gambar 2) dengan kadar 12,16%. Begitupun dengan hasil analisa selanjutnya Selanjutnya puncak nomor 2 dengan waktu retensi 19,408 sesuai dengan spektra referensi senyawa asam 9-oktadekanoat dengan kadar 59,42% dan merupakan senyawa paling dominan dalam minyak biji mangga. Puncak terakhir pada waktu retensi 19,703 sesuai dengan spektra referens asam oktadekanoat dengan kadar 28,42%. Komponen utama minyak nabati adalah senyawa trigliserida yang merupakan ester asam lemak rantai panjang (Ardiana, 2010). Asam lemak terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen (Desnelli, 2009). Asam palmitat dan asam stearat merupakan asam lemak jenuh, sedangkan asam lemak oleat termasuk asam lemak tidak jenuh. Asam palmitat, stearat, dan oleat merupakan beberapa asam lemak yang penting dalam ilmu gizi (Nursanyoto, 1993 dalam Desnelli, 2009). Asam palmitat dan stearat berpotensi untuk dijadikan bahan bakar biodiesel berkualitas baik (Ardiana, 2010).
14
Asam stearat banyak ditemukan pada lemak atau minyak yang berasal dari bijibijian. Sedangkan asam oleat sendiri sering dikenal dengan asam lemak esensial yang berfungsi untuk membantu proses pertumbuhan dan mampu mempertahankan kesehatan kulit terutama mencegah terjadinya peradangan kulit (Marsetyo, 1991 dalam Desnelli, 2009).
Aktivitas Antibakteri Ekstrak Kloroform Biji Mangga (Mangifera indica L.) Pengujian aktivitas antibakteri ekstrak kloroform biji mangga dilakukan dengan menggunakan metode difusi agar cakram kertas. Terbentuknya zona terang menunjukkan Daerah Diameter Hambatan (DDH) pada cakram dengan berbagai konsentrasi ekstrak setelah masa inkubasi. Hasil pengukuran DDH ekstrak kloroform biji mangga disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Rataan Diameter Zona Hambat (cm) Terhadap Bakteri Bacilllus subtilis dan Salmonella sp. Dosis (mg/cakram)
Bakteri (cm ± SE)
0
0,5
1
1,5
2
3
6
Positif
Bacillus
0,00 ±
0,23 ±
0,28 ±
0,33 ±
0,39 ±
0,45 ±
0,65 ±
1,68 ±
subtilis
0,0000
0,0103
0,0076
0,0094
0,0086
0,0101
0,0147
0,0610
W=
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
Salmonella
0,00 ±
0,15 ±
0,21 ±
0,26 ±
0,32±
0,35 ±
0,46 ±
1,41 ±
sp.
0,0000
0,0158
0,0125
0,0128
0,0156
0,0302
0,0101
0,0352
W=
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
0,0530
0,0423 Keterangan : *SE = Simpangan Baku Taksiran *W = BNJ 5 % *Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda nyata sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan tidak berbeda nyata.
Tabel 4 menunjukkan rataan nilai ekstrak kloroform biji mangga arumanis sebagai antibakteri penghambat pertumbuhan bakteri Bacilllus subtilis dan Salmonella sp. Hasil pengukuran rataan zona hambat pada perlakuan kontrol positif menggunakan tetrasiklin memiliki diameter zona hambat sebesar 1,68 ± 0,0610 cm (Bacillus subtilis) dan 1,41 ± 0,0352 cm (Salmonella sp.). Purata penghambatan bakteri (DDH) ekstrak kasar biji mangga ekstrak kloroform dengan dosis 0 sampai 6 mg/cakram terhadap bakteri gram
15
positif Bacillus subtilis berkisar antara 0,00 ± 0,0000 sampai 0,65 ± 0,0147 cm, sedangkan terhadap bakteri gram negatif Salmonella sp. berkisar antara 0,00 ± 0,0000 sampai 0,46 ± 0,0101 cm. Pada cawan yang berisi kontrol negatif bakteri tetap tumbuh dengan subur, ini berarti media yang digunakan sesuai untuk pertumbuhan bakteri uji. Sedangkan pada cakram yang berisi tetrasiklin menunjukkan adanya DDH yang cukup kuat yakni memiliki rata-rata DDH 1,68 ± 0,0610 cm terhadap Bacillus subtilis dan 1,41 ± 0,0352 cm untuk Salmonella sp.. Pemilihan tetrasiklin sebagai antibiotik pembanding karena tetrasiklin memiliki sifat antibiotik yang kuat dan spektrum luas (Pelczar dan Chan, 1988). Tabel 4 menunjukkan bahwa semakin tinggi dosis ekstrak biji mangga, sifat antibakteri penghambat pertumbuhan bakteri Bacilllus subtilis dan Salmonella sp. semakin besar pula. Hal ini sesuai dengan Pelzar dan Chan (1988) menyatakan semakin tinggi konsentrasi zat antibakteri maka semakin besar kemampuannya untuk mengendalikan penghambat dan membunuh mikroorganisme. Dengan meningkatnya konsentrasi ekstrak berarti semakin besar bahan aktif yang berfungsi sebagai antibakteri (Lathifah, 2008). Besarnya zona hambat dipengaruhi oleh kemampuan difusi senyawa antibakteri pada media, kemampuan difusi yang baik yaitu yang memiliki sifat yang sama dengan media yakni bersifat polar. Untuk penentuan kategori penghambatan antibakteri dapat dibandingkan dengan Tabel 5. Tabel 5. Kategori Penghambatan Antibakteri Berdasarkan Diameter Zona Hambat Diameter (cm)
Respon Hambatan
0-0,3
Lemah
0,3-0,6
Sedang
> 0,6
Kuat
Sumber: Pan, Chen, Wu, Tang, and Zhao (2009)
Berdasarkan Tabel 5 dapat diketahui bahwa kekuatan antibakteri ekstrak kloroform biji mangga pada dosis 0,5 – 1 mg termasuk kategori lemah, 1,5 – 3 mg masuk kedalam kategori sedang, dan untuk dosis 6 mg termasuk dalam kategori kuat terhadap bakteri Bacillus subtilis. Untuk bakteri Salmonella sp. pada dosis 0,5 – 1,5 mg kekuatan
16
antibakteri termasuk kedalam kategori lemah dan pada dosis 2 – 6 mg tergolong kedalam kategori sedang. Aktivitas antibakteri yang dimiliki biji mangga berasal dari unsur-unsur yang terkandung di dalam biji mangga antara lain flavonoid, tanin, steroid, dan saponin (Sahu et al., 2013). Penghambatan ekstrak biji mangga terhadap Salmonella sp. lebih lemah dibandingkan dengan Bacillus subtilis. Perbedaan penghambatan disebabkan karena adanya perbedaan kepekaan pada struktur dinding sel antara bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Bakteri gram positif memiliki komponen penyusun dinding sel yang lebih tipis dibandingkan bakteri gram negatif. Latifah (2008) melaporkan bahwa antibakteri diartikan sebagai bahan yang dapat mengganggu pertumbuhan dan metabolisme bakteri, cara kerja antibakteri antara lain dengan merusak dinding sel, merubah permeabilitas sel, menghambat kerja enzim, merubah molekul protein dan asam nukleat, serta menghambat sintesis asam nukleat dan protein. Oleh sebab itu ketahanan bakteri gram positif lebih lemah dibandingkan bakteri gram negatif. Branen dan Davidson (1993) menyatakan bahwa bakteri gram negatif mempunyai sistem seleksi terhadap zat aktif yaitu pada lapisan lipopolisakarida. Menurut Pelczar dan Chan (1988) struktur dinding sel bakteri gram negatif lebih kompleks, lapisan luar berupa lipoprotein, lapisan tengah berupa lipopolisakarida, dan lapisan paling dalam adalah peptidoglikan. Sedangkan dinding sel pada bakteri gram positif lebih sederhana sehingga memudahkan senyawa antibakteri untuk berdifusi dan menembus membran sel.
KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian maka dapat disimpulkan bahwa: 1) Hasil minyak biji mangga (Mangifera indica L.) paling optimal sebesar 19,31 ± 0,76 % dalam waktu ekstraksi 15 jam. 2) Lama waktu ekstraksi berpengaruh terhadap rendemen, kadar air minyak (terendah pada lama waktu ekstraksi ke 3 jam sebesar 1,25± 0,80%), bilangan peroksida (terendah pada lama ekstraksi ke 3 jam sebesar 40,00 ± 4,50
mgek
/kg), bilangan asam
(terendah pada lama waktu ekstraksi ke 12 jam sebesar 2,53 ± 0,52
mg KOH
/g minyak),
dan bilangan penyabunan (tertinggi pada lama ekstraksi ke 9 sebesar 288,22 ± 2,24
17
mg KOH
/g
minyak),
sebaliknya tidak berpengaruh terhadap massa jenis minyak biji
mangga. 3) Komposisi penyusun minyak biji mangga tersusun atas 3 komponen kimiawi yaitu asam 9-oktadekenoat 59,42%, asam oktadekenoat 28,42%, dan asam heksadekanoat 12,16%. 4) Aktivitas antibakteri ekstrak kloroform biji mangga memiliki purata penghambatan bakteri (DDH) dengan dosis 0 sampai 6 mg/cakram terhadap bakteri gram positif Bacillus subtilis berkisar antara 0,00 ± 0,0000 sampai 0,65 ± 0,0147 cm, sedangkan terhadap bakteri gram negatif Salmonella sp. berkisar antara 0,00 ± 0,0000 sampai 0,46 ± 0,0101 cm.
SARAN 1. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan kualitas minyak biji mangga agar dapat diaplikasikan.
18
DAFTAR PUSTAKA Ali, S. 2010. Biji Mangga Sebagai Bahan Baku Produksi Dekstrin. Jurnal Penelitian Ilmu Teknik , 10 (1), pp. 6-10. Alim, A., 2009. Antimicrobial activity of the essential oil of Cyclotrichium niveum (Boiss.) Manden. Et Scheng. Microbiology Research, III(8), p.423. Ardiana, D. S. dan S. Saktika, 2010. Pembuatan biodiesel dari Asam Lemak Jenuh Biji Karet. Prosiding Seminar Rekayasa Kimia dan Proses 2010 Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Semarang. Arlene, Ariestya., Steviana, K., dan Ign Suharto. (2010). Pengaruh Temperatur dan F/S terhadap Ekstraksi Minyak dari Biji Kemiri Sisa Penekanan Mekanik. Seminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses. Universitas Diponegoro Semarang. Badan Standarisasi Nasional Indonesia. SNI 01-3555-1998: Cara Uji Lemak dan Minyak . Jakarta: Badan Standarisasi Nasional Indonesia. Brannen, L. A., dan Davidson P. M., 1993. Antimicrobial in Food. Marcell Dekker, Inc., New York. Dewi, R. K. 2012. Studi Awal Pemanfaatan Minyak Biji Mangga (Mangifera indica L. var Arumnis) Sebagai Bahan Pembuatan Lotion. Skripsi. Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga. Desnelli. dan Z. Fanani. 2009. Kinetika Reaksi Oksidasi Asam Miristat, Atearat, dan Oleat dalam Medium Minyak Kelapa, Minyak Kelapa Sawit, serta Tanpa Medium. Jurnal Penelitian Sains, 12 (1), pp. 12107-1 – 12107-6. Handajani, S., Godras & Baskara, 2010. Pengaruh Suhu Ekstraksi Terhadap Karakteristik Fisik, Kimia, dan Sensoris Minyak Wijen (Sesamum indicum L.). Majalah Agritech, Vol. 30, No 2. Harborne, J. B. 1987. Metode Fitokimia. ITB : Bandung. Ketaren S. 1986. Minyak dan Lemak Pangan, Ed. 1. Jakarta: UI-Press.Prapti , C. M., Wiwik & A. Fatoni, 2011. Perbandingan Minyak Nabati Kasar Hasil Ekstraksi Buah Kepayang Segar dengan Luwek. Prosiding Seminar Nasional VoER ke-3, hal 471-481, Universitas Sriwijaya, Palembang, 26-27 Oktober 2011. Kittiphoom, S. 2012. Utilization of Mango Seed. International Food Research Journal, 19 (4), pp. 1312-1335.
19
Kittiphoom, S., Sutasinee, S. 2013. Mango seed kernel oil and its physic chemical properties. International Food Research Journal, 20 (3), pp.1145-1149. Kurnia , M. D., Hartati & A. Ign. Kristijanto, 2014. Karakterisasi dan Komposisi Kimia Minyak Biji Tumbuhan Kupu-kupu (Bauhinia purpurea L.) Bunga Merah Muda. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, hal 11-17, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga, 21 Juni 2014. Lathifah, Q. 2008. Uji Efektifitas Ekstrak Kasar Senyawa Antibakteri pada Buah Belimbing Wuluh (Averrhoa bilimbi L.) dengan Variasi Pelarut. Jurusan Kimia Fakultas Sains dan Teknologi.Universitas Islam Negeri (UIN) Malang. Nasiyah, S. 2009. Uji Aktivitas Antibakteri dari Ekstrak n-Heksana dan Etanol Daun Sirih (Piper betle Linn.) serta identifikasi Senyawa Aktifmya. Skripsi. Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Sunan Kalijaga, Yogyakarta. Nichols, D.S. dan K. Sanderson, 2003. The Nomenclature, Structure, and Properties of Food Lipids. In: Sikorski, Z.E and A. Kolakowska, Ed. Chemical and Functional Properties of Food Lipids. CRC Press Washington. Pp. 29-59. Pan, X., Chen, F., Wu, T., Tang, H., and Zhao, Z. 2009. The acid, Bile Tolerance and Antimicrobial property of Lactobacillus acidophilus NIT. J. Food Control 20 : 598602. Pleczar M J, dan S Chan, 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi 2, Indonesia University Press, Jakarta. Prapti , C. M., Wiwik & A. Fatoni, 2011. Perbandingan Minyak Nabati Kasar Hasil Ekstraksi Buah Kepayang Segar dengan Luwek. Prosiding Seminar Nasional VoER ke-3, hal 471-481, Universitas Sriwijaya, Palembang, 26-27 Oktober 2011. Sahu, S., B. Kumar., B. Kumar, 2013. Multiple Antibacterial and Phytochemical Analysis of Mango Kernel Extracts on Aquatic and Animal Pathogens. International Journal of Pharm and Bio Sciences, 4 (2), pp. 809-818. Sajarwo, G., Mahasiswa UGM Ciptakan Es Biji Mangga Kaya Antioksidan. 2012, http://health.kompas.com/read/2012/05/15/14494957/Mahasiwa.UGM.Ciptakan.Es.Biji.Mangga. Kaya.Antioksidan. (11 Maret 2015). Steel, R.G.D dan J.H. Torrie, 1989. Prinsip dan Prosedur Statistika. PT. Gramedia, Jakarta.
20
Sudarmadji, S., B. Haryono dan Suhandi. 1997. Prosedur untuk Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Yogyakarta: Penerbit Liberty. Sultan, R.,
Massa jenis. 2013, http://sijagofisika.blogspot.com/2013/02/massa-
jenis.html, (10 Maret 2015) Toscano, G. And E. Maldini, “Analysis of The Physical and Chemical Characteristics of Vegetable Oils as Fuel”. J. Of Ag. Eng. Vol 3, pp. 39-47, 2007. Utama, I. M., Y. Setiyo., I. Ayu Rina & N. S. Antara, 2011. Kajian Atmosfir Terkendali untuk Memperlambat Penurunan Mutu Buah Mangga Arumanis selama Penyimpanan. J. Hort. Indonesia, 2 (1), pp. 27-33. Wibowo, D. 2013. Kombinasi Metode Spektrofotometri Inframerah dan Kalibrasi Multivariat untuk Autentikasi Minyak Biji Jinten Hitam. Skripsi.Fakultas Famasi, Universitas Gajah Mada Yogyakarta. Winarno, F. G., Srikandi Fardiaz, dan Dedi Fardiaz, 1980, Pengantar Teknologi Pangan, P.T. Gramedia, Jakarta. Winarno F.G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
21
LAMPIRAN I
MAKALAH SEMINAR I SN-KPK VII 2015 UNS, SURAKARTA 18 APRIL 2015
22
digunakan yaitu jenis mangga arum manis. Berbagai macam cara atau metode dapat digunakan untuk memperoleh minyak nabati dari berbagai sumber. Salah satu cara dengan hasil terbaik adalah dengan menggunakan metode ekstraksi soxhlet dengan pelarut organik. Penelitian ini bertujuan untuk: 1.
Menentukan
optimasi
ekstraksi
minyak biji mangga menggunakan metoda
ekstraksi
heksana
ditinjau
pelarut dari
nlama
ekstraksi. 2.
Menentukan sifat fisiko-kimiawi minyak biji mangga meliputi: warna, aroma, rendemen, massa jenis,
kadar
air,
bilangan
peroksida, bilangan asam, dan bilangan penyabunan.
METODE PENELITIAN Bahan dan alat Biji
buah
mangga
Indonesia
(Mangifera indica L.) jenis arumanis diperoleh dari pedagang buah-buahan di wilayah Salatiga dan sekitarnya. Bahan kimiawi yang digunakan adalah n-heksana analysis,
(teknis), Merck),
etanol kloroform
(pro (pro
analysis, Merck), asam asetat glasial (Merck),
asam
klorida
(Merck),
akuades,
kanji,
natrium
tiosulfat
(Merck),
indikator
fenolftalein
(Merck), natrium hidroksida (Merck),
23
digunakan yaitu jenis mangga arum manis.
TAJ602,
Berbagai macam cara atau metode dapat
cabinet, rotary evaporator (Buchi R0114,
digunakan
Swiss), grinder, buret, dan peralatan gelas.
untuk
memperoleh
minyak
Ohaus
Corp.,
nabati dari berbagai sumber. Salah satu
Metode
cara dengan hasil terbaik adalah dengan
Preparasi sampel
pelarut
organik.
Penelitian
ini
drying
Biji mangga (Mangifera indica L.)
menggunakan metode ekstraksi soxhlet dengan
USA),
yang telah dicuci bersih dan dibebaskan
bertujuan untuk:
dari
3.
Menentukan optimasi ekstraksi minyak
tipis-tipis dan dikeringkan dengan drying
biji mangga menggunakan metoda
cabinet dengan suhu 50ºC selama 5 jam.
ekstraksi pelarut n-heksana ditinjau
Kemudian biji dihaluskan dengan grinder
dari lama ekstraksi.
dan disimpan dalam wadah yang tertutup
Menentukan sifat fisiko-kimiawi minyak
rapat.
biji mangga meliputi: warna, aroma,
Ekstraksi
rendemen, massa jenis, kadar air,
dimodifikasi)
4.
selaput
pembungkusnya,
minyak
Sebanyak
bilangan peroksida, bilangan asam,
100
biji
dipotong
mangga
gram
([6],
serbuk
biji
mangga diekstraksi menggunakan soxhlet
dan bilangan penyabunan.
dengan pelarut n-heksana sebanyak 400 METODE PENELITIAN
mL dengan variasi waktu 3; 6; 9; 12; 15;
Bahan dan alat
dan 18 jam pada suhu 80ºC. Hasil ekstraksi
Biji
buah
(Mangifera
indica
mangga
Indonesia
dipekatkan dengan rotary evaporator pada
L.)
arumanis
suhu
jenis
50-60°C.
Minyak
hasil
ekstraksi
diperoleh dari pedagang buah-buahan di
dipindahkan ke dalam botol sampel yang
wilayah Salatiga dan sekitarnya. Bahan
telah ditimbang lalu disimpan pada suhu
kimiawi yang digunakan adalah n-heksana
20°C sampai siap untuk dianalisis lebih
(teknis),
lanjut.
etanol
(pro
analysis,
Merck),
kloroform (pro analysis, Merck), asam
Penentuan Sifat Fisiko-Kimiawi Minyak
asetat
Biji Mangga
glasial
(Merck),
asam
klorida
(Merck), akuades, kanji, natrium tiosulfat
Penentuan
aroma
dan
warna
pemaparan
secara
ditentukan
dengan
natrium hidroksida (Merck), kalium iodida
deskriptif,
rendemen,
(pra kristal, Merck), kalium
penentuan kadar air, bilangan peroksida
(Merck),
indikator
fenolftalein
(Merck),
hidroksida
massa
jenis,
(SNI 01-3555-1998), bilangan asam (SNI
(Merck). Piranti yang digunakan antara lain
01-3555-1998), dan bilangan penyabunan
moisturizer balance (Ohaus TAJ602, Ohaus
(SNI 01-3555-1998).
Corp,
Analisa Data
USA),
soxhlet,
penangas
air
(Memmert., Germany), neraca analitik 4
Data rendemen minyak biji mangga
digit (Metler H 80, Mettler Instrument Corp.,
dianalisis
USA), neraca analitik
Rancangan
2 digit (Ohaus
dengan Acak
rancangan Kelompok
dasar
(RAK)
6
24
perlakuan dan 4 kali ulangan. Sebagai perlakuan adalah lama waktu ekstraksi
Massa Jenis Massa jenis merupakan pengukuran
yaitu 3; 6; 9; 12; 15; dan 18 jam, sedangkan sebagai kelompok adalah waktu
massa
setiap
satuan
analisis. Pengujian antar rataan perlakuan
Semakin
dilakukan dengan uji Beda Nyata Jujur
benda, maka semakin besar pula massa
(BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5%
setiap volumenya. Minyak memiliki massa
[7].
jenis sebesar 0,8
tinggi
volume
besarnya
benda.
massa
jenis
g
/mL [10]. Berdasarkan
penelitian yang dilakukan, massa jenis HASIL DAN PEMBAHASAN
minyak biji mangga berkisar antara 0,82 ±
Minyak biji mangga yang dihasilkan
0,04
–
0,85
±
g
0,01
/mL
dan
lama
berwarna kuning kecoklatan dengan aroma
pemanasan tidak berpengaruh terhadap
manis
kuning
massa jenis minyak (Tabel 2). Setiap jenis
kecoklatan disebabkan oleh zat warna
minyak mempunyai massa jenis yang khas,
xanthofil
tergantung
buah
mangga.
yang
Warna
secara
alamiah
ikut
pada
jenis
asam
terekstrak bersama minyak pada saat
penyusun minyak tersebut [11].
proses ekstraksi [8].
Kadar Air
Rendemen
lemak
Tabel 2. menunjukkan bahwa kadar
Hasil rataan rendemen dan sifat fisiko
air minyak biji mangga yang dihasilkan
kimia minyak biji mangga (Mangifera indica
bersifat fluktuatif, berkisar antara 1,25 ±
L.) yang dihasilkan antar lama waktu
0,80% - 2,50 ± 0,92% dan relatif tinggi jika
ekstraksi disajikan pada Tabel 1. Pada
dibandingkan dengan kriteria minyak yang
Tabel 1 tampak rendemen minyak biji
baik, yaitu kandungan air kurang dari 0,2%
mangga
peningkatan
[12]. Kadar air merupakan salah satu
untuk lama ekstraksi 3 sampai 9 jam.
parameter uji yang penting terhadap sifat
Peningkatan
kimia minyak, karena terkait dengan reaksi
tidak
mengalami
rendemen
terjadi
ketika
ekstraksi diperpanjang menjadi 12 dan 15
hidrolisis.
Reaksi
jam. Pada ekstraksi selama 18 jam tidak
menyebabkan kerusakan minyak, karena
meningkat lagi rendemen minyak yang
adanya kandungan sejumlah air dalam
dihasilkan. Peningkatan rendemen ekstrak
minyak [8]. Minyak dengan kadar air yang
seiring dengan lama waktu sampai dengan
tinggi dapat memperpendek masa umur
15 jam diduga karena pada waktu ekstraksi
simpan
yang relatif singkat, masih banyak molekul
pertumbuhan mikroba [12].
minyak yang terperangkap dalam jaringan
Bilangan Peroksida
minyak
tersebut
dan
akan
dapat
memicu
sel [9]. Sedangkan pada lama waktu
Bilangan peroksida juga merupakan
ekstraksi 15 jam semua minyak telah
salah satu hal penting dalam menentukan
terekstrak, sehingga sampai lama waktu 18
derajat kerusakan pada minyak. Asam
jam sudah tidak ada peningkatan lagi.
lemak tidak jenuh dapat mengikat oksigen pada
ikatan
rangkapnya
sehingga
25
membentuk peroksida [8]. Menurut Ojeh
Bilangan Asam Tabel
(1981) dalam [13] minyak dengan nilai
2.
bilangan
tidak stabil dan akan mudah tengik. Minyak
berfluktuasi selama ekstraksi. Nilai bilangan
yang
peroksida
memiliki rendah,
minyak
biji
bahwa
bilangan peroksida yang tinggi bersifat
baik
asam
menunjukkan
mangga
kadar
bilangan
asam minyak biji mangga berkisar antara
sehingga
semakin
2,53 ± 0,52 – 5,47 ± 0,85
mg KOH
/g
minyak.
rendah bilangan peroksida semakin baik
Hasil ini berbeda dengan Kittiphoom (2013)
kualitas minyak [14].
yang
Tabel 2. menunjukkan bahwa bilangan peroksida
antar
meningkat.
Hal
lama ini
waktu
ekstraksi
merupakan
melaporkan
minyak
biji
mangga
Thailand (Sam Roi Yot Co., ltd) memiliki bilangan asam 0,10 ± 0,012
mg KOH
/g
minyak.
suatu
Bilangan asam merupakan ukuran dari
indikasi bahwa persenyawaan peroksida
jumlah asam lemak bebas dari satu gram
bersifat tidak stabil terhadap panas [8]. Nilai
minyak atau lemak [8]. Bilangan asam yang
bilangan peroksida yang diperoleh berkisar
kecil menunjukkan kandungan asam lemak
antara 40,00 ± 4,50 – 59,00 ± 1,84
mgek
/kg.
bebasnya cukup kecil dan terjadi sedikit
Hasil ini lebih tinggi dibandingkan dengan
kerusakan [16]. Tingginya bilangan asam
penelitian Kittiphoom (2013), dimana nilai
diduga karena terjadi reaksi hidrolisis.
bilangan peroksida minyak biji mangga
Reaksi hidrolisis dapat disebabkan oleh
Thailand (Sam Roi Yot Co., ltd) hanya 8,72
lipase yang berasal dari mikroorganisme,
±
3,4
mg
/g
bilangan
serta adanya sejumlah air yang terkandung
terjadinya
dalam minyak tersebut. Kandungan air
autooksidasi pada minyak. Autooksidasi
yang tinggi akan menyebabkan minyak
merupakan pembentukan radikal bebas
mudah terhidrolisis menjadi gliserol dan
pada
yang
asam lemak bebas [8]. Minyak biji mangga
yang
yang
peroksida
minyak.
diduga
asam
disebabkan
Tingginya karena
lemak
tidak
jenuh
oleh
faktor-faktor
diperoleh
pada
penelitian
ini
mempercepat reaksi seperti cahaya dan
mengandung air yang relatif tinggi sehingga
panas [15]. Dalam penelitian ini, ekstraksi
peluang terjadinya reaksi hidrolisis relatif
minyak biji mangga dilakukan dengan
besar. Minyak dengan bilangan asam yang
metoda soxhlet yang menggunakan panas
kecil
untuk waktu yang relatif panjang yaitu
tersebut memiliki kestabilan yang besar dan
sampai dengan 18 jam, sehingga peluang
bersifat non irritant bagi kulit [17].
terjadinya
Bilangan Penyabunan
bahwa
minyak
autooksidasi
sangat
mengalami
proses
Tabel 2. menunjukkan bahwa bilangan
autooksidasi menjadi senyawa peroksida
penyabunan minyak biji mangga antar
dan hiperperoksida, namun proses tersebut
perlakuan waktu ekstraksi berbeda. Nilai
akan
bilangan
besar.
proses
mengindikasikan
Minyak
menurun
dengan
terbentuknya
penyabunan
yang
diperoleh
aldehid dan keton pada senyawa tersebut
berkisar antara 282,48 ± 4,07 – 288,22 ±
[8].
2,24
mg
KOH
/g
minyak.
Nilai
bilangan
penyabunan dalam penelitian ini relatif
26
berbeda dibandingkan dengan penelitian
ekstraksi ke 9 sebesar 288,22 ± 2,24
Kitiphoom
KOH
(2013)
yang
mempunyai
bilangan penyabunan 207,5 ± 14,2 minyak.
mg KOH
mg
/g minyak.
/g
Bilangan penyabunan merupakan
DAFTAR RUJUKAN
untuk
[1] Prapti , C. M., Wiwik & A. Fatoni, 2011.
menyabunkan sejumlah sampel minyak
Perbandingan Minyak Nabati Kasar
atau
penyabunan
Hasil Ekstraksi Buah Kepayang Segar
menunjukkan rata-rata massa molekul atau
dengan Luwek. Prosiding Seminar
panjang rantai asam lemak bebas [18].
Nasional VoER ke-3, hal 471-481,
Menurut Ketaren (1986) perbedaan ini
Universitas Sriwijaya, Palembang, 26-
disebabkan
27 Oktober 2011.
jumlah
alkali
lemak
yang
[6].
dibutuhkan
Bilangan
karena
varietas
yang
digunakan berbeda, perbedaan iklim, serta
[2] Wibowo, D. 2013. Kombinasi Metode Spektrofotometri
keadaan tempat tumbuh [8].
Inframerah
dan
Kalibrasi Multivariat untuk Autentikasi Minyak
KESIMPULAN
tertinggi
dihasilkan
[3]
Utama, I. M., Y. Setiyo., I. Ayu Rina & N. S. Antara, 2011. Kajian Atmosfir
pada
soxhletasi selama 15 jam yaitu 19,31 ±
Terkendali
untuk
0,42%.
Penurunan
Mutu
2. Lama
waktu
ekstraksi
Hitam.
Gajah Mada Yogyakarta.
dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa:
minyak
Jinten
Skripsi.Fakultas Famasi, Universitas
Berdasarkan penelitian yang telah
1. Hasil penelitian menunjukkan rendemen
Biji
Memperlambat Buah
Mangga
Arumanis selama Penyimpanan. J.
berpengaruh
terhadap rendemen, kadar air minyak,
Hort. Indonesia, 2 (1), pp. 27-33.
bilangan peroksida, bilangan asam, dan
[4] Sajarwo, G., Mahasiswa UGM Ciptakan
bilangan penyabunan. Namun, tidak
Es Biji Mangga Kaya Antioksidan.
berpengaruh
2012,
terhadap
massa
jenis
minyak biji mangga.
http://health.kompas.com/read/2012/05/15/1
3. Massa jenis tertinggi terdapat pada lama
4494957/Mahasiwa.UGM.Ciptakan.Es.Biji.
waktu ekstraksi ke 6 jam sebesar 0,85±
Mangga.Kaya.Antioksidan.
g
0,01 /mL, kadar air terendah pada lama waktu ekstraksi ke 3; 6; dan 12 jam yaitu sebesar
1,25±
0,80%,
Maret
2015). [5]
bilangan
Ali, S. 2010. Biji Mangga Sebagai Bahan
Baku
Produksi
Dekstrin.
Jurnal Penelitian Ilmu Teknik , 10 (1),
peroksida terendah pada lama ekstraksi ke 3 jam sebesar 40,00 ± 4,50
(11
mgek
/kg,
pp. 6-10.
bilangan asam terendah pada lama waktu ekstraksi ke 12 jam sebesar 2,53 ± 0,52
mg
penyabunan
KOH
/g
minyak,
tertinggi
dan bilangan pada
lama
[6]
Dewi, R. K. 2012. Studi Awal Pemanfaatan Minyak Biji Mangga (Mangifera indica L. var Arumnis) Sebagai Bahan Pembuatan Lotion.
27
Skripsi.
Fakultas
Satya Wacana, Salatiga.
Proses.
Universitas
Steel, R.G.D dan J.H. Torrie, 1989.
Semarang
Kristen
Diponegoro
Winarno F.G. 2004. Kimia Pangan
Utama.Jakarta [16] Handayani, M, Putri., dan Subagus,
Handajani, S., Godras & Baskara,
W. 2008. Analisis Biji Ketapang
2010.
(Terminalia
Pengaruh
Suhu
Ekstraksi
catappa
sebagai
Sumber
Minyak
suatu
dan
Nabati. Majalah Obat Tradisional,
Sensoris
Minyak
indicum
Wijen
L.).
Majalah
Alternatif
L.)
Terhadap Karakteristik Fisik, Kimia,
[10] Sultan, R.,
Vol. 13, No. 45. [17]
Kurnia , M. D., Hartati & A. Ign. Kristijanto, 2014. Karakterisasi dan
Massa jenis. 2013, dari
Komposisi
Kimia
http://sijagofisika.blogspot.com/2013/
Tumbuhan
Kupu-kupu
02/massa-jenis.html, (10 Maret 2015)
purpurea L.) Bunga Merah Muda.
Nichols, D.S. dan K. Sanderson,
Prosiding Seminar Nasional Sains
2003. The Nomenclature, Structure,
dan Pendidikan Sains IX, hal 11-17,
and Properties of Food Lipids. In:
Universitas Kristen Satya Wacana,
Sikorski, Z.E and A. Kolakowska, Ed.
Salatiga, 21 Juni 2014.
diunduh
Chemical and Functional Properties of
Food
Lipids.
CRC
Press
[12] Toscano, G. And E. Maldini, “Analysis of
The
Physical
and
Chemical
Characteristics of Vegetable Oils as Fuel”. J. Of Ag. Eng. Vol 3, pp. 3947, 2007. Kittiphoom, S., Sutasinee, S. 2013. Mango seed kernel oil and its physic chemical
properties.
International
Food Research Journal, 20 (3), pp.1145-1149. Arlene, Ariestya., Steviana, K., dan Ign
Suharto.
Temperatur
(2010). dan
[18]
Minyak
Biji
(Bauhinia
Kittiphoom, S. 2012. Utilization of Mango
Seed.
International
Food
Research Journal, 19 (4), pp. 1312-
Washington. Pp. 29-59
[14]
dan
Ketaren S. 1986. Minyak dan Lemak
Agritech, Vol. 30, No 2.
[13]
Kimia
dan Gizi. PT Gramedia Pustaka
(Sesamum
[11]
[15]
Seminar
Gramedia, Jakarta.
Pangan, Ed. 1. Jakarta: UI-Press. [9]
Mekanik. Rekayasa
Universitas
Prinsip dan Prosedur Statistika. PT.
[8]
Penekanan
dan
Nasional
Matematika,
[7]
Sains
F/S
Pengaruh terhadap
Ekstraksi Minyak dari Biji Kemiri Sisa
1335.
28
Lampiran 1 Tabel 1. Rataan Rendemen (% ± SE) Minyak Biji Mangga antar Lama Waktu Ekstraksi Waktu Ekstraksi
Rendemen ± SE
3 7,70 ± 0,09 (a)
6 8,13 ± 0,47 (a)
W
9 8,68 ± 1,33 (a)
12 11,51 ± 2,04 (b)
15 19,31 ± 0,76 (c)
18 19,03 ± 0,51 (c)
1,57
Tabel 2. Rataan Sifat Fisiko-Kimia Minyak Biji Mangga antar Lama Waktu Ekstraksi
Waktu Ekstraksi (Jam)
Massa Jenis Minyak g ( /mL ± SE)
Kadar Air Minyak (% ± SE)
Bilangan Peroksida (mgek/kg ± SE)
3
0,84± 0,01a 0,85± 0,01a
1,25± 0,80a
40,00 ± 4,50a
1,25± 0,80a
40,50 ± 1,59a
2,50± 0,92b
50,00 ± 2,60b
1,25± 0,80a
52,50 ± 1,59b
1,50± 0,92b
56,00 ± 0,00c
1,50± 0,92b
59,00 ± 1,84c
6 9 12 15 18
0,82± 0,04a 0,82± 0,04a 0,82± 0,03a 0,82± 0,02a
Bilangan Asam Bilangan (mg KOH/g minyak ± Penyabunan SE) (mg KOH/g minyak ± SE) c 5,47 ± 0,85 282,48 ± 4,07a 287,03 ± 3,51 ± 0,45ab 2,11ab 288,22 ± 3,65 ± 0,51b 2,24b 286,52 ± 2,53 ± 0,52a 4,54b 287,52 ± 3,37 ± 0,73sb 2,58b 285,26 ± 2,95 ± 0,86ab 3,86b 1,04 4,48
W 0,04 1,05 5,23 Keterangan : *SE = Simpangan Baku Taksiran *W = BNJ 5 % *Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda nyata sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan tidak berbeda nyata.
28
28
