Jurnal Kesehatan Bakti Tunas Husada Volume 16 Nomor 1 Agustus 2016
PEMBUATAN INDIKATOR BAHAN ALAMI DARI EKSTRAK KULIT BUAH NAGA (Hylocereus polyrhizus) SEBAGAI INDIKATOR ALTERNATIF ASAM BASA BERDASARKAN VARIASI WAKTU PERENDAMAN Army Yulfriansyah, Korry Novitriani Prodi DIII Analis Kesehatan STIKes Bakti Tunas Husada Tasikmalaya
Abstrak Kulit buah naga merupakan limbah yang jarang dimanfaatkan, selain itu kulit buah naga memiliki pigmen warna merah yang berasal dari antosianin. Pigmen tersebut mengalami perubahan warna pada perubahan keasamannya. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui ekstrak kulit buah naga dapat digunakan sebagai indikator asam basa berdasarkan pigmen warna yang dimiliki kulit buah naga dan untuk mengetahui lama waktu optimum perendaman kulit buah naga sebagai bahan indikator asambasa. Metode yang digunakan pada penelitian ini bersifat eksperimen untuk menentukan waktu optimum yang digunakan untuk ekstrak kulit buah naga. Ekstraksi yang dilakukan menggunakan variasi waktu perendaman, yaitu 16 jam, 18 jam, 20 jam, 22 jam, 24 jam dan 26 jam. Dengan pelarut yang digunakan yaitu etanol 96%. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak kulit buah naga dapat dijadikan sebagai indikator asam basa, waktu optimum yang digunakan untuk ekstrak kulit buah naga pada waktu 24 jam dan perubahan warna dari trayek pH 12,5-13 pada suasana basa kuat.
Antosianin merupakan zat warna
PENDAHULUAN Limbah merupakan buangan yang
yang berperan memberikan warna merah,
dihasilkan dari proses produksi yang lebih
sehingga semakin merah warna kulit buah
dikenal
yang
naga semakin tinggi kadar antosianinnya
kehadirannya pada suatu saat dan tempat
begitu juga sebaliknya (Citramukti, 2008).
dengan
sampah,
tertentu tidak dikehendaki lingkungan,
Indikator
alami
dapat
dibuat
salah satunya yaitu limbah pertanian.
dengan memanfaatkan zat warna yang ada
Kebanyakan hasil dari limbah pertanian
pada tumbuhan. Zat warna pada tumbuhan
dibuang begitu saja karena tidak memiliki
merupakan
nilai ekonomis. Namun, tidak semua
berwarna seperti yang dimiliki oleh
limbah yang dihasilkan dibuang sebagai
indikator sintesis. Indikator ini selain
sampah. Ada juga limbah pertanian yang
mudah
masih bisa dimanfaatkan, salah satunya
Tumbuhan
yaitu kulit buah naga.
membuat
Kulit
buah
naga
senyawa
dibuat
juga
organik
mudah
yang
digunakan
indikator
harus
yang
didapat. untuk memiliki
(Hylocereus
karakteristik warna sehingga ekstrak dari
polyrhizus) merupakan limbah yang masih
tumbuhan tersebut dapat memberikan
sangat jarang dimanfaatkan, seringkali
perubahan warna yang berbeda-beda pada
hanya dibuang sebagai sampah. Padahal,
setiap pH.
kulit buah naga masih mengandung
Untuk mengambil antosianin dari
senyawa antioksidan yang cukup tinggi.
kulit buah naga, biasanya menggunakan
Selain itu, kulit buah naga mengandung
metode ekstraksi. Salah satu metode
antosianin
ekstraksi yang sering digunakan untuk
yang
pewarna alami.
berfungsi
sebagai
ekstraksi
antosianin
adalah
metode 153
Jurnal Kesehatan Bakti Tunas Husada Volume 16 Nomor 1 Agustus 2016
maserasi, dengan cara merendam simplisia
a.
Menimbang kulit buah naga
menggunakan sebuah pelarut dalam waktu
segar sebanyak 100 g dengan
24 jam. Menurut penelitian Suzery (2010)
menggunakan neraca analitik.
metode ekstraksi yang baik digunakan
b.
Menambahkan pelarut etanol
untuk ekstraksi antosianin dari kelopak
96% dengan perbandingan (1
bunga rosella yaitu menggunakan metode
: 2).
maserasi pada suhu ruangan.
c.
Karena uraian diatas maka perlu
kemudian
dilakukan penelitian mengenai apakah kulit buah naga dapat digunakan sebagai
Campuran sampel dan pelarut dihancurkan
dengan blender. d.
Sampel yang sudah diblender
indikator asam basa dan berapa lamakah
kemudian maserasi selama
perendaman ekstrak kulit buah naga
16, 18, 20, 22, 24 dan 26 jam
menggunakan metode ekstraksi maserasi
untuk memperoleh ekstrak.
akan menarik zat warna antosianin paling
e.
banyak.
Hasil ekstrak disaring dengan kertas saring.
f.
METODE PENELITIAN
Simpan ekstrak kulit buah naga ke dalam botol coklat.
A. Alat Peralatan yang digunakan antara lain
2. Uji
Pembuktian
Antosianin
batang pengaduk, blender, buret corong,
(Harborne, 1996)
erlenmeyer, gelas kimia, kaca arloji, klem,
Ekstrak ditambahkan dengan HCl
labu ukur, neraca digital (Ohaus), neraca
2 M kemudian dipanaskan pada
analitik ketelitian 0,0001 g, pH meter
suhu 100 ºC selama 5 menit.
(Toledo FE 20), pipet tetes, pipet ukur,
Karakteristik
tabung reaksi dan spektrofotometer (mini
warna merah tidak akan pudar.
simadzu 1240).
Ekstrak etanol kulit buah naga
B. Bahan Penelitian
(Hylocereus
antosianin
yaitu
polyrhizus)
Bahan baku penelitian adalah kulit
ditambahkan larutan NaOH 2 M
buah naga. Bahan-bahan kimia yang
tetes demi tetes hingga hasilnya
digunakan antara lain: akuades, etanol
yaitu perubahan warna merah
(C2H5OH) 96%, larutan buffer pH 1-13,
menjadi hijau biru dan memudar
HCl, NaOH, asam oksalat (H2C2O4.
perlahan-lahan.
2H2O).
3. Uji Warna Ekstrak Kulit Buah Naga Pada Larutan pH (Pratama,
C. Prosedur Kerja 1. Pembuatan Ekstrak Kulit Buah Naga
dengan
Variasi
Waktu
Perendaman (Hidayah, 2013)
2013). a.
Menyiapkan 25 tabung yang disimpan
di
dalam
rak
tabung. 154
Jurnal Kesehatan Bakti Tunas Husada Volume 16 Nomor 1 Agustus 2016
b.
Menyiapkan larutan pH (1,
sesuai
1,5, 2, 2,5, 3 sampai 13)
diinginkan
secara berurutan sebanyak 2
c.
d.
e.
h.
Membuat
dengan
yang
kurva
panjang
mL kedalam tabung.
gelombang maksimum antara
Mengamati trayek pH nya
nilai
menggunakan pH meter.
panjang gelombang
Setelah mengetahui pH nya,
i.
absorban
dengan
Mencatat absorbansi tertinggi
tambahkan eksrak kulit buah
dan
naga sebanyak 5-8 tetes.
gelombang dari absorbansi
Mengamati perubahan warna
tersebut
yang terjadi dalam setiap
gelombang maksimum yang
tabung yang sudah diketahui
akan
pH nya.
pemeriksaan sampel.
4. Penetapan Panjang Gelombang Maksimum
gunakan
panjang
sebagai
panjang
digunakan
untuk
5. Perlakuan Titrasi HCl dengan
Menggunakan
NaOH Menggunakan Indikator
Spektrofotometer UV-Vis 1240
Zat Warna Ekstrak Kulit Buah
(Rusmawan, dkk., 2011 : 2)
Naga
a.
Mengatur
alat
spektrofotometer
a.
UV-Vis
c.
d.
e.
tepat
kedalam erlenmeyer 250 mL.
Mengatur
panjang
gelombang
dengan
sebanyak 10 mL HCl 0,1 N
Shimadzu 1240 b.
Memipet
sesuai
b.
yang
Menambahkan
3
tetes
indikator zat warna ekstrak
diinginkan (500-560 nm)
kulit buah naga kedalam
Menyiapkan dua buah kuvet,
larutan
isi kuvet pertama dengan
dengan larutan NaOH 0,1 N
blanko dan kuvet ke dua
(atau
dengan sampel
standarisasi).
Memasukkan
blanko
ke
c.
dan
mentitrasinya
sesuai
Mencatat
hasil
volume
NaOH,
dalam alat, lalu tekan auto
titrasi dilakukan sebanyak 3
zero
kali.
Selanjutnya
memasukkan
sampel
HASIL PENELITIAN 1. Penetapan
Panjang
Gelombang
panjang
gelombang
f.
Mencatat absorbansi
Maksimum
g.
Melakukan pengerjaan dari
Penetapan
poin b sampai poin f dengan
maksimum pada ekstrak kulit buah
panjang
naga terdapat pada tabel 1.
gelombang
yang
berbeda dan atur interval 155
Jurnal Kesehatan Bakti Tunas Husada Volume 16 Nomor 1 Agustus 2016
Tabel 1. Hasil Penetapan Panjang Gelombang Maksimum Panjang Gelombang Absorbansi (ƛ) 500 1,856 505 1,924 510 2,094 515 2,157 520 2,345 525 2,478 530 2,515
535 540 545 550
2,571 2,014 2,008 2,005
2. Penentuan Waktu Optimum Ekstrak Kulit Buah Naga Penentuan waktu optimum perendaman ekstrak kulit buah naga terdapat pada tabel 2
Tabel 2 Penentuan Waktu Optimum Ekstrak Kulit Buah Naga Perendaman Absorbansi1 Absorbansi2 Absorbansi3 (jam) 16 2,074 2,100 2,150 18 2,094 2,157 2,197 20 2,173 2,251 2,270 22 2,290 2,311 2,369 24 2,551 2,683 2,658 26 2,345 2,459 2,408
3. Penentuan Trayek pH Ekstrak Kulit Buah Naga Penentuan trayek pH dari ekstrak kulit buah naga dapat dilihat pada tabel 3. Tabel 3 Hasil Perubahan Warna Larutan pH setelah ditetesi Ekstrak Kulit Buah Naga Trayek pH pH 1 pH 1,5 pH 2 pH 2,5 pH 3 pH 3,5 pH 4 pH 4,5 pH 5 pH 5,5 pH 6 pH 6,5 pH 7 pH 7,5 pH 8 pH 8,5 pH 9 pH 9,5 pH 10
Perubahan Warna Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda
pH 10,5 pH 11 pH 11,5 pH 12 pH 12,5 pH 13
Merah Muda Merah Muda Merah Muda Merah Muda Jingga Kuning
4. Aplikasi Ekstrak Kulit Buah Naga pada Titrasi Asam-Basa. Hasil aplikasi ekstrak kulit buah naga pada titrasi asam basa dapat dilihat pada tabel 4. Tabel 4 Hasil Titrasi Asam Basa Menggunakan Ekstrak Kulit Buah Naga Titrasi 1 2 3 Rata-rata
Volume HCl (mL) 10,00 10,00 10,00 10,00
Volume NaOH (mL) 11,50 11,40 11,60 11,50
PEMBAHASAN 1. Uji Kualitatif Antosianin Pembuktian
adanya
antosianin
dilakukan pada ekstrak kulit buah 156
Jurnal Kesehatan Bakti Tunas Husada Volume 16 Nomor 1 Agustus 2016
naga dengan cara kualitatif, yaitu
kondisi pH > 6 mengalami perubahan
ekstrak kulit buah naga dilarutkan
bentuk struktur menjadi anhidrobase, yang
dalam HCl kemudian dipanaskan
dapat terjadi perluasan ikatan delokal,
selama 5 menit. Hasil percobaan
sehingga
menunjukkan bahwa dalam ekstrak
berwarna yang lebih kuat intensitasnya
tersebut
dan menghasilkan warna kuning.
positif
antosianin
karena
menyebabkan
perubahan
selama 5 menit pemanasan warna larutan tidak pudar.
B
A
Gambar 3 Bentuk kesetimbangan kation flavilium menjadi kalkon (Belitz dan Grosh, 1987)
2. Penentuan Gambar 1 Uji Kualitatif Antosianin (A: Sebelum ditetesi HCl B: Setelah ditetesi HCl)
Panjang
Gelombang
Maksimum Menentukan
konsentrasi
ekstrak
dilakukan pembacaan absorbansi dengan Uji kualitatif selanjutnya yaitu ekstrak kulit buah naga yang ditetesi larutan NaOH 2 M terjadi perubahan warna menjadi hijau, biru kemudian perlahanlahan memudar berubah menjadi kuning.
menggunakan Spektrofotometer UV–Vis, karena
absorbansi
sebanding
dengan
konsentrasi. Menurut (1989)
Underwood
warna
yang
dan
Day
tampak
(komplementer) berwarna merah dapat diukur pada panjang gelombang 500 – 550 nm. Diperoleh hasil absorbansi tertinggi yaitu pada panjang gelombang 535 nm dengan absorbansi 2,571.
B
Gambar 2 Uji Kualitatif Antosianin (A: Sebelum ditetesi HCl B: Setelah ditetesi HCl)
Antosianin struktur kation flavilium dalam kondisi
asam
berwarna
merah,
dan
kationnya cenderung reaktif dan mudah terdegradasi menuju bentuk karbinolbase
Absorbansi
A
2,7 2,5 2,3 2,1 1,9 1,7 1,5
2,571
500
510
520
530
Panjang Gelombang
540
Gambar 4 Penentuan panjang gelombang maksimum (500 – 550 nm)
tidak berwarna seiring dengan naiknya pH dan selanjutnya terjadi kesetimbangan toutomeri
membentuk
kalkon.
Pada
3. Penentuan
Waktu
Optimum
Ekstrak Kulit Buah Naga 157
550
Jurnal Kesehatan Bakti Tunas Husada Volume 16 Nomor 1 Agustus 2016
Perlakuan ekstrak dengan variasi waktu
perendaman
bertujuan
untuk
melihat waktu perendaman yang paling baik dan yang paling banyak menarik zat warna dari kulit buah naga dan ditentukan dengan
nilai
Pengukuran
absorbansi
absorbansi
tertinggi.
masing-masing
variasi lama perendaman pada ekstrak dilakukan
pada
panjang
B
A
Gambar 6 Buffer pH setelah ditetesi Ekstrak Kulit Buah Naga A. Buffer pH 1-6 B. Buffer pH 6,5-13
gelombang
maksimum dari ekstrak kulit buah naga, yaitu 535 nm. Dapat dilihat bahwa absorbansi optimum diperoleh pada lama perendaman 24 jam.
5. Aplikasi Indikator Ekstrak Kulit Buah Naga pada Titrasi Asam-Basa Uji aplikasi indikator ekstrak kulit buah naga pada titrasi asam – basa dilakukan pada titrasi asam kuat (HCl) dan basa kuat (NaOH). Setelah
2,683 2,658 2,551
Absorbansi
2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2
menggunakan ekstrak kulit buah naga sebagai indikator pada titrasi tersebut. Setelah
dilakukan
titrasi
dengan
pengulangan sebanyak 3 kali, rata-rata 16
18
20
22
24
26
Waktu Perendaman (Jam)
Gambar 5 Pengukuran absorbansi pada variasi lama perendaman 4.
dilakukan titrasi HCl dengan NaOH
Penentuan Trayek pH Ekstrak Kulit
volume NaOH yang diperlukan untuk mencapai titik akhir titrasi adalah 11,50 mL dengan perubahan warna dari warna merah muda menjadi kuning.
Buah Naga Ekstrak kulit buah naga perlu diuji warna dari ekstrak pada berbagai larutan pH.
Antosianin
mempunyai
daerah
perubahan warna yang berbeda-beda pada perubahan pH, tergantung pada senyawa yang terkandung didalamnya. Ekstrak kulit buah naga perlu diketahui daerah perubahan pH. Ekstrak kulit buah naga di teteskan pada larutan buffer pH rentang pendek. Warna ekstrak kulit buah naga
A
B
Gambar 7 Warna Ekstrak Kulit Buah Naga Pada Titrasi HCl - NaOH A. Sebelum Titrasi B. Setelah Titrasi
tersebut kemudian diamati pada tabung reaksi.
158
Jurnal Kesehatan Bakti Tunas Husada Volume 16 Nomor 1 Agustus 2016
Strawberry Fruits then Using as an
Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian, dapat
Indicator in Volumetric Analysis.
disimpulkan bahwa ekstrak kulit buah
Journal of Family Medicine. Vol 7
naga dapat digunakan sebagai indikator
Issue 7. 2009.
asam basa dengan perubahan warna dari
HAM, Mulyono. Membuat Reagen Kimia
merah muda menjadi kuning pada proses
di laboratorium.Jakarta: PT.Bumi
titrasi asam kuat dan basa kuat. Dengan
akasara. 2008.
waktu
optimum
untuk
memperoleh
Harborne,
J.B.
Metode
Fitokimia
ekstrak kulit buah naga pada perendaman
Penuntun Cara Praktikum Modern.
selama 24 jam.
Bandung: Penerbit ITB. 1996. Hendrayana,
Sumar.
Kimia
DAFTAR PUSTAKA
Instrumen.
Agoes.G. Teknologi Bahan Alam, ITB
Semarang Press. 1994.
Press Bandung. 2007.
Analitik
Semarang:
IKIP
Hidayah, T. Uji Stabilitas Pigmen dan
Andryani, V. Pemanfaatan Antosianin
Antioksidan Hasil Ekstraksi Zat
Pada Ubi Jalar Ungu (Ipomoea
Warna Alami Dari Kulit Buah Naga
batatas L.) Sebagai Indikator Asam
(Hylocereus
– Basa. Skripsi. Semarang: Fakultas
Semarang:
Matematika dan Ilmu Pengetahuan
dan
Alam Universitas Negeri Semarang.
Universitas Negeri Semarang. 2013.
2015.
Ilmu
undatus). Fakultas
Skripsi.
Matematika
Pengetahuan
Alam
Hilal, M.F. Identifikasi senyawa metabolit
Belitz, H. D. dan Grosh, W. Food
sekunder dari kulit buah naga
Chemistry. Spinger Verlag. Berlin.
(Hylocereus undatus) dalam ekstrak
1987
kloroform. Skripsi. FMIPA UNY.
Cahyono, B. Sukses Bertanam Buah Naga. Jakarta: Pustaka Mina. Halaman 1416. 2009.
and Sons Inc. New York. 1970
pigmen antosianin pada kulit buah merah
costaricensis).
(Hylocereus Skripsi.
lakum
(cayratia
trifolia
(L)
domin)JKK VOLUME 3(2): Hal :
Citramukti, I. Ekstraksi dan uji kualitas
30-37. 2014. Isnaini, L. Ekstraksi Pewarna Merah Cair Alami Berantioksidan Dari Kelopak
Jurusan
Bunga Rosella (Hibiscus sabdariffa
Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas
L) Dan Aplikasinya Pada Produk
Pertanian,
Pangan.
Universitas
Muhammadiyah Malang. 2008. Diyar,
Idiawat dan Neliyanti. Ekstraksi dan uji stabilitas zat warna alami dari buah
Charley, H. Food Science. John Willey
naga
2006.
S.
A.
Identification
Anthocyanin
Compound
of
Jurnal
Teknologi
Pertanian, Volume 11 (1). 2010. an from 159
Jurnal Kesehatan Bakti Tunas Husada Volume 16 Nomor 1 Agustus 2016
Ketaren. Pengantar Teknologi Minyak dan
Siregar, N.K. Karakterisasi Simplisia dan
Lemak. Edisi 3. UI Press. Jakarta.
Skrining
Fitokimia
2008.
Aktivitas
serta
Antioksidan
Uji
Ekstrak
Khopkar, S. M. Konsep Dasar Kimia
Etanol Buah Naga (Hylocereus
Analitik. Bombay : Indian Institute
undatus). Skripsi. Medan: Fakultas
of Technology. 1983.
Farmasi
Nur Richana, M, S. Ubi Kayu dan Ubi Jalar.
Bogor:
NUANSA
CENDEKIA. 2009.
Universitas
Sumatera
Utara. 2011. Suardi, D. Potensi Beras Merah Untuk Peningkatan Mutu Pangan. Jurnal
Parisa, S., Reza, Elham, & Rashid. Effect
Penelitian
dan
Pengembangan
of Heating UV Irradiation and pH
Pertanian. Indonesian Agricultural
on Stability of the Anthocyanin
Research and Development Journal,
Copigment Complex. J. Biol. Sci.
24(3) : 93-100. 2005.
10: 267-272. 2007.
Suzery, M., Lestari, S. & Cahyono, B.
Pratama, Y. pemanfaatan Ekstrak Daun
Penentuan Total Antoianin Dari
Jati (Tectona grandis linn F.)
Kelopak Bunga Rosela (Hibiscus
Sebagai
sabdariffa)
Indikator
Asam
Proposal
Skripsi.
Fakultas
Matematika
Pengetahuan
Alam
Basa.
Maserasi Dan Sokhletasi. Jurnal
dan
Sains
Ilmu
Universitas
Sekolah
Menengah Kejuruan . Jakarta. 2008. Rusmawan,
C.
A.,
dkk.
&
Matematika
(JSM),
Volume 18 (1). 2010. Underwood, A. L. dan R.A. Day Jr.
Rahayu, S. & Suparni. Kimia Industri. Pembinaan
Metode
Semarang:
Negeri Semarang. 2013.
Direktorat
Dengan
Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta. 1989. Yuniwati, M., Ovitasari, F. & Wulandari,
Analisis
D. Pengambilan Zat Warna Alami
Kolorimetri Kadar Besi (III) dalam
Anthosianin Dari Ekstrak Kulit
Sampel Air Sumur dengan Metoda
Manggis (Garnicia mangostana L).
Pencitraan
Digital.
Jurnal Teknologi Technoscientia,
Simposium
Nasional
Prosiding Inovasi
Volume 5 (2). 2013.
Pembelajaran dan Sains. Hal : 1 – 6. 2011.
160
