Pigmen Hasil Eksplorasi Kekayaan Hayati Lokal Sebagai Pengganti Pewarna Berbahaya Rhodamin B dan Kopigmentasinya

SEMINAR NASIONAL TEKNOLOGI 2015 Institut Teknologi Nasional Malang ISSN: 2407 – 7534

Pigmen Hasil Eksplorasi Kekayaan Hayati Lokal Sebagai Pengganti Pewarna Berbahaya Rhodamin B dan Kopigmentasinya Elfi Anis Saati1), Sri Winarsih2), Moch. Wachid3) Ilmu dan Teknologi Pangan, FPP- Universitas Muhammadiyah Malang 2,3)Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, FPP- Universitas Muhammadiyah Malang email : [email protected] 1)Jurusan

ABSTRAK Pelanggaran penggunaan pewarna non pangan masih banyak ditemukan pada produk pangan, diantaranya Rhodamin B (BPOM, 2012). Ke depan gerakan back to nature makin menjanjikan, termasuk pigmen sebagai sumber pewarna alami alternatif. Pigmen antosianin adalah pewarna alami penyumbang warna merah, oranye, ungu dan biru. Pewarna alami mempunyai stabilitas kurang baik, sehingga perlu upaya meningkatkan stabilitasnya melalui teknik kopigmentasi, sekaligus menggali potensi pigmen alam Indonesia menggantikan pewarna berbahaya tersebut. Penelitian ini bertujuan: (i) untuk mengetahui sumber pigmen hayati lokal yang potensial dikembangkan sebagai zat pewarna alami alternatif, (ii) memperoleh kopigmen yang tepat. Penelitian ini dilaksanakan dalam 2 kegiatan, kegiatan pertama melakukan ekstraksi bahan hayati lokal sebagai sumber pigmen antosianin (terdapat 6 level yaitu mawar lokal Batu, kana merah, buah anggur, naga merah, daun kol merah dan bayam merah). Kegiatan ke-2, yaitu melakukan penambahan/kopigmentasi menggunakan beberapa kopigmen (food aditif :garam, gula, asam sitrat), agar pigmen dapat ditingkatkan stabilitasnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, ekstrak pigmen dari enam sumber hayati mengandung pigmen antosianin, yaitu mempunyai absorbansi maksimal pada kisaran 495-550 nm sesuai dengan pendapat Moss (2002), bahwa pigmen antosianin tersusun atas aglikon dan glikon. Pigmen bunga mawar lokal Batu mempunyai kadar dan rendemen terbanyak, yaitu 1,03 mg/100 ml dan 1,14%. Pigmen antosianinnya berjenis sianidin-glikosida, tepatnya sianidinglukosida 3 (6’ malonil)-glukosida. Kopigmentasi dengan sukrosa menunjukkan stabilitas paling baik dibandingkan dengan asam sitrat dan NaCl. Key words : Hayati lokal, Pigmen antosianin, Rhodamin B, kopigmentasi.

Pendahuluan Pangan merupakan kebutuhan pokok manusia yang paling utama, yang tidak dapat ditinggalkan dalam kehidupan sehari-hari. Tanpa pangan yang cukup jumlah dan mutunya, manusia tidak dapat bertahan hidup serta tidak produktif dalam melakukan aktivitasnya (Susanto, 2002). Konsumen semakin sadar bahwa agar kehidupan yang dijalani ini senantiasa dapat sehat, maka bahan makanan yang dikonsumsi sehari-hari juga harus bergizi dan sehat. Hasil survey BPOM (2006) dari tahun 2002-2005 menemukan pelanggaran yang terbanyak pada produk pangan adalah penggunaan pemanis buatan (21,45%) dan pewarna bukan untuk makanan (11,31%), kemudian disusul dengan penggunaan boraks,formalin dan pengawet. Pewarna non-pangan yang masih digunakan dan beredar di pasaran seperti Rhodamin B, Methanyl yellow dan Amaranth. Penggunaan bahan pewarna yang dilarang dan pewarna sintetis yang berlebihan pada makanan dapat membahayakan kesehatan manusia. Zat pewarna alami yang bersifat lebih aman, dapat dikembangkan antara lain dari pigmen karotenoid, kurkumin, flavonoid (antosianin) dan pigmen lainnya, yang dapat diperoleh dari jaringan-jaringan tanaman yang ada di sekitar kita. Ada yang terdapat dalam jaringan buah, bunga, daun, batang maupun akar dari kelompok tanaman buah, sayuran maupun bunga (Nollet, 1996). Banyaknya masalah yang dapat diakibatkan karena ketidaktahuan masyarakat mengenai aturan kadar dan jenis pewarna buatan yang diizinkan membuat tren yang saat ini beredar dalam masyarakat adalah back to nature. Jenis pewarna yang potensial untuk dikembangkan adalah pigmen sebagai sumber zat pewarna alami. Kekayaan hayati memberikan peluang untuk menggantikannya. Dari penelitian terhadap sumber pigmen sebagai pewarna alami SENATEK 2015 | Malang, 17 Januari 2015

784


menghasilkan sumber alami untuk dapat menggantikan pewarna berbahaya tersebut. Pentingnya warna akseptabilitas produk makanan dan kebutuhan untuk memuaskan dan menarik lebih banyak konsumen untuk pasar yang semakin kompetitif telah menghasilkan perkembangan pigmen baru untuk diaplikasikan pada produk industri. Pigmen yang seringkali ditemukan dalam bunga (floral) antara lain flavonoid, termasuk antosianin merupakan pigmen yang paling banyak ditemukan dan tersebar luas pada tanaman. Bunga yang dapat digunakan sebagai sumber pewarna alami karena menganund pigmen antosianin antara lain bunga kana, mawar, turi, gladiol dan kulit buah naga merah (Saati dkk, 2006, 2007), daun bayam merah, ubi jalar ungu dan lain-lain. Bunga mawar merupakan bunga potong yang sangat dikenal masyarakat Indonesia, banyak dibudidayakan di Kota Batu. Penelitian sebelumnya dari ekstrak bunga mawar merah yang segar dan telah dipajang 3-5 hari menghasilkan pigmen antosianin yang terbukti aman dikonsumsi (Saati, dkk., 2007, 2008). Permasalahan utamanya adalah belum diketahui sumber pigmen yang mana yang dapat diandalkan dan potensial dikembangkan sebagai zat pewarna alami alternative. Permasalahan lainnya dibandingkan dengan pewarna sintetis, diantaranya sifat kurang stabilnya terhadap pengaruh perlakuan panas, cahaya, oksidasi, maupun keberadaan enzim dan logam dalam bahan, sehingga perlu upaya peningkatan stabilitasnya. Kopigmentasi merupakan penambahan senyawa untuk meningkatkan stabilitas pigmen. Kopigmen sifatnya beragam, ada yang interaksinya dihasilkan melalui ikatan intra dan ekstraseluler, bahkan membetuk rangkaian koordinasi yang kompleks (Rein, 2005). Menurut Markovic (2005) dengan asam fenolik, Talcott et al (2005) dengan ekstrak flavonoid lain. Perlu adanya kajian model/pola dan jenis kopigmen mana yang lebih efektif (beragam food aditif, jenis pigmen lain maupun senyawa lain) sebagai bahan kopigmentasinya. Penelitian ini bertujuan: (i) untuk mengetahui sumber pigmen hayati lokal yang potensial dikembangkan sebagai zat pewarna alami alternatif, (ii) memperoleh kopigmen yang tepat agar meningkat stabilitasnya. Penelitian ini dilaksanakan dalam 2 tahap, tahap pertama melakukan ekstraksi bahan hayati lokal sebagai sumber pigmen antosianin (terdapat 6 level yaitu mawar lokal Batu, kana merah, buah anggur, naga merah, daun kol merah dan bayam merah), setelah diketahaui hasil terbaiknya, dilanjutkan tahap ke-2 yaitu akan diuji kualitas pigmen dan ditingkatkan stabilitasnya menggunakan beberapa kopigmen (food aditif : garam, gula, asam sitrat). Hasil penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan pigmen antosianin bersumber hayati lokal Batu yang potensial dan stabil, guna menunjang pemberdayaan lokal guna keperluan penyediaan food aditif alami yang menyehatkan masyarakat.

Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan menggunakan metode eksperimental. Sample penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah beberapa organ bahan hayati lokal, antara lain mahkota bunga mawar merah (Desa Punten Kota Batu), kana merah (Batu dan Pujon), buah anggur Probolinggo, buah naga merah, daun bayam merah dan kol merah. Penelitian dilaksanakan di beberapa laboratorium yaitu Lab. THP, Kimia, Bioteknologi Univ. Muhammadiyah Malang, dan Laboratorium THP, Kimia FAMIPA di UB Malang, Lab. POLINEMA Malang. Bahan kimia yang digunakan untuk analisa. antara lain metanol, etanol, asam sitrat, asam laktat, HCl, heksan, aseton, petroleum eter, KBr, kertas Whatman no. 2 dan no. 41, silika gel (serbuk putih), Na2SO4, alumina, glass woll, plat KLT kresgel GF 254, C18 (Shepadex G 25), larutan buffer 1,0 dan 4,5, serta bahan kopigmen garam, gula, asam sitrat. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain kolom C 18 (Shimadzu kolom CTO-10 AS VP; SCL-10 A VP), spektrofotometer UV-Vis Spectrtonic Thermo Genesys 20, HPLC 10AVP(Japan), pH meter CG 832 Gerale Scholl, Colour Reader CR 10 Konica Minolta, timbangan analitik (merk Pioneer), penyaring vakum tipe VWR 2X-0,5 Scientific, oven pengering, rotary evaporator vacum Heidolph VV 2000, pH meter (merk WTW 315i/sen), handrefractometer (merk Atago brix 0-32%), viskosimeter LTV 6503449 (merk Brookfield), FTIR (A Fourier Transform Infra Red) 8400S Shimadzu DLATGS.

SENATEK 2015 | Malang, 17 Januari 2015

785


Tahapan Kegiatan Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dalam 3 tahapan, yaitu (1) Ekstraksi beberapa bahan sumber pigmen antosianin dari sumber bahan hayati lokal, (2) Pengujian kualitas dan uji efektivitas pigmen antosianin dari beberapa sumber bahan hayati terbaik sebagai pengganti pewarna berbahaya Rhodamin B, serta (3) Uji kopigmentasi untuk meningkatkan stabilitas pigmen, menggunakan beberapa kopigmen {food aditif (garam, gula, asam sitrat), (tanin, katekin, senyawa anion lain)}. Penelitian ini dilaksanakan dengan rancangan acak kelompok, dan akan diekstraksi menggunakan dua (2) level pelarut yaitu aquades-asam sitrat (kontrol) dan aquades-asam laktat (dengan proporsional masing-masing kombinasi pelarut). Ekstraksi pigmen dilakukan terhadap beberapa bahan hayati (beragam sumber organ tanaman), antara lain mahkota bunga mawar merah, kana merah, buah anggur, buah naga merah, daun bayam merah daun kol merah. Metode ektraksi dilakukan dengan metode maserasi, menggunakan metode yang pernah dilakukan oleh Saati, et.al. (2007 - 2013), Sari et al. (2005) dengan dihancurkan (diblender) menggunakan pelarut sesuai perlakuan. Mahkota bunga mawar (15-25 % b/v) diekstraksi dengan pelarut selama 30-60 menit pada suhu 10-12oC (kulkas). Larutan disentrifus dengan kecepatan 4000 rpm untuk memisahkan filtrat dan residu. Ekstraksi dilakukan ekstraksi dua kali. Filtrat (ekstrak kasar) dari hasil maserasi yang diperoleh digabung, kemudian difiltrasi dengan vakum filter, hasilnya kemudian ditambahkan petroleum eter agar terpisah dengan komponen yang bersifat non-polar. Kemudian filtrat dievaporasi dengan rotary vacumm evaporator pada suhu 3540oC, sehingga menghasilkan ekstrak pekat/konsentrat (pemekatan 4-5 x volume awal). Penentuan sumber bahan hayati terbaik melalui pengamatan terhadap beberapa parameter/indikator pigmen, yaitu antara lain nilai absorbansi pigmen (spketrofotometer UV Vis(390-430 nm, Jenie dkk., 1997), pH, total padatan terlarut (Sudarmaji, 2001), intensitas warna, kadar (metoda pH-differential, Prior et al., 1998) dan rendemen pigmen. Identifikasi jenis pigmen, dengan menggunakan spektrofotometer UV Vis (metode Jenie dkk, 1997; Hanum, 2000), HPLC (metode (Mullen et.al.,2010).

Hasil dan Pembahasan Analisa Bahan Baku Sumber Pigmen Sebelum sampel beberapa bahan hayati lokal diekstrak dilakukan analisa kandungan kimia yang dominan (Tabel 2) terlebih dahulu, antara lain kadar air, kadar gula total, kadar vitamin C dan kadar minyak atsiri. Kadar air yang terkandung dalam beberapa sumber hayati bervariasi berkisar dari 83,32 (terendah, mahkota bunga mawar lokal) hingga 92,74% (kol merah). Mahkota bunga mawar merah varietas lokal dan hibrida relatif sama yaitu masing-masing sebesar 83,32% dan 83,51% (Saati, 2012), sedangkan mahkota bunga Rosa chinensis mengandung air berkisar 65.21±0.66 (Ramamoorthy et al., 2010). Kandungan gula total dari ke-6 bahan hayati sumber pigmen juga bervariasi, dari terendah yaitu 7,19% (daun bayam merah) dan tertinggi yaitu 28,46% (buah anggur Probolinggo). Gula total mahkota bunga mawar (MBM) lokal sekitar 12,45%, sesuai pengamatan Saati dkk. (2012), gula total bunga mawar Hibrid Belanda sebesar 9,71-12,50 %, dan sebesar 8,3-8,9% (Saati dkk., 2012). Terdapatnya kadar gula dalam pengamatan tersebut menunjukkan adanya indikasi ikatan glikosidik, yang menjadi salah satu karakter dari pigmen antosianin yaitu terdiri dari aglikon (sebagai antosianidin) dan glikon sebagai senyawa gula yang diikatnya (Li, 2009). Tabel 1. Nilai rerata kadar air, kadar gula total, vitamin C dan minyak atsiri bahan hayati segar Analisa kimia

kandungan

Kadar air (%) Kadar gula total (%) Vitamin C (mg/100g) Minyak atsiri (%)

Mawar lokal Batu

Kana merah

Buah anggur

Buah naga merah

83,32 12,45 15,69 0,802

85,36 15,42 0,67 -

88,35 28,46 0,97 -

83,50 13-18 8-9,40 (%)

Daun bayam merah 86,11 7,19 2,47 -


Kol merah 92,74 13,39 1,74 786


Hasil tersebut mendekati kandungan gula mawar menurut Blake (2004), yaitu sekitar 8-12 %, juga mendekati boysenberry berkisar antara 8,5-14,0%, yang terikat pigmen antosianin juga (Oregon, 2007; Jettanapornsumran, 2009). Varietas lokal Batu memiliki kandungan gula total yang lebih banyak yaitu 12,45±0,63 %, jauh lebih banyak dibanding bunga pacar air (2,75%) (Saati, 2002), mahkota bunga mawar Rosa chinensis yang diteliti Ramamoorthy et al. (2010) mengandung karbohidrat (mengandung gula total) 6.5±0.22 dan daun bayam merah (7,19%). Berarti mahkota bunga mawar lokal Batu mempunyai indikasi kandungan glikosida dibandingkan mahkota bunga lain. Kandungan vitamin C juga bervariasi jumlahnya, yang terbanyak diperoleh dari buah naga merah yaitu 9,40%. Mahkota bunga mawar varietas lokal sebesar 15,69 mg/100g, sesuai dengan hasil pengamatan Blake (2004) bahwa bunga mawar mengandung vitamin C (0,5-2 mg/100g), mawar hibrida mengandung 17,23 mg (Saati, 2012). Bau harum hanya dominan terdapat pada bunga mawar, bukti mengandung minyak atsiri yaitu sebesar 0,802 (%), bersifat mudah menguap/volatil. Minyak atsiri tersebut mengandung zat sitral, sitronelol, geraniol, linalol, nerol, eugenol, feniletil alkohol, farnesol dan nonil aldehid. Mendekati kandungan minyak atsiri 0,4-1% dari mawar varietas Rosa damascena Mill dari Iran (Loghmani et al., 2007) dan sekitar 0,06-1,0% menurut Blake (2004). Uji Kualitas Pigmen Pigmen antosianin adalah pigmen yang bersifat larut air, berpotensi besar untuk menggantikan pewarna berbahaya Rhodamin B. Sebelum dilakukan isolasi pigmen antosianin lebih lanjut, perlu diperoleh informasi jenis pelarut apa yang lebih efektif mengekstraksi pigmen antosianin ke-6 bahan hayati lokal. Hasil pengamatan terhadap nilai absorbansi maksimal aglikon menunjukkan bahwa ke-6 bahan hayati yang diekstrak menghasilkan pigmen sesuai karakter pigmen antosianin (Tabel 2), yaitu mempunyai absorbansi maksimal pada kisaran 495-550 nm (Moss , 2002; Andersen, 2003). Pigmen hasil ekstraksi bahan hayati tersebut mempunyai total padatan terlarut cukup tinggi, yaitu antara 3,1-4,0 Brix, dengan diimbangi absorbansi maksimal komponen antosianidin/aglikon (pada λ 510,5-540,0 nm) yang cukup tinggi yaitu berkisar antara 0,2420,616 (pengenceran 100x). Berarti keenam bahan tersebut mempunyai potensi yang besar untuk dikembangkan sebagai sumber bahan pewarna alami dari pigmen antosianin, sesuai ciri dari pigmen antosianin (490-540 nm) (Harborne and Williams, 2000) dan 510-550 nm (Mazza et al, 2004). Tabel 2. Nilai absorbansi maksimal, pH dan TPT pigmen beberapa bahan hayati Bahan Hayati Absorbansi Puncak Nilai pH TPT Pigmen Pekat absorbansi pada λ (O Brix) (fp = 100) (nm) Mawar Batu A 0,180 + 0,0007 514,5 3,62 + 1,407 0,7+ 0,00 Mawar Batu B 0,242 + 0,0014 510,5 2,15 + 0,007 3,1+ 0,00 Kana merah A 0,125 + 0,0050 512,5 4,19 + 0,028 0,65+0,07 Kana merah B 0,585 + 0,0671 512,5 2,35 + 0,007 3,25+0,07 Buah anggur A 0,120 + 0,0007 515,0 3,17 + 0,014 1,05+ 0,07 Buah anggur B 0,367 + 0,0021 518,0 2,23 + 0,007 3,85+ 0,07 Buah naga merah A 0,373 + 0,0007 540,0 3,79 + 0,007 0,60+ 0,00 Buah naga merah B 0,449 + 0,0007 540,0 2,13 + 0,007 3,40+ 0,14 Daun bayam merah 0,315 + 0,0010 536,0 4,42 + 0,057 0,5+ 0,00 A Daun bayam merah 0,619 + 0,0010 536,0 2,22 + 0,007 4,0+ 0,00 B Kol merah A 0,167 + 0,0014 531,5 3,37 + 0,014 0,6+ 0,00 Kol merah B 0,105 + 0,0007 524,0 2,39 + 0,014 1,8+ 0,00 Keterangan : A = ekstraksi dengan pelarut aquades-as.laktat B = ekstraksi dengan pelarut aquades - as.sitrat SENATEK 2015 | Malang, 17 Januari 2015

787


Ekstrak pigmen bunga mawar lokal sebesar 3,1 Brix, dimana bahan baku mahkota bunganya mengandung TPT 8,330Brix, mendekati total padatan terlarut pada boysenberry yang berkisar antara 8,82-11,2oBrix (Oregon, 2007; Jettanapornsumran, 2009), lebih rendah dari wortel hitam yaitu sebesar 11,9±0,14°Brix (Ersus dan Yurdagel, 2006). Hal ini disebabkan karena perbedaan jenis/sumber organ bahan hayati (buah, bunga dan daun), varietas dan perbedaan tempat tumbuh (Joy et al., 1998; Tranggono, 1990). Pengamatan pH beberapa pigmen dari sumber hayati lokal menunjukkan kisaran pH antara 2,13 – 4,42 dimana pigmen daun bayam merah memiliki nilai rerata pH yang tertinggi yaitu sebesar 4,42 ± 0,057, sedangkan pigmen mawar varietas lokal Batu pHnya yaitu 3,62 dan menjadi 2,98 setelah ditambahkan dekstrin sebagai filler sebanyak 30-40% (bubuk pigmen). Nilai pH tersebut lebih asam dibandingkan pengamatan Saati dkk. (2012), yaitu sekitar 3,32. Biolley dan Jay (1993) menyatakan bahwa pH mahkota bunga mawar (bagian epidermis luar) berkisar antara 3,6- 5,4. Hal ini disebabkan karena adanya penambahan asam sitrat pada saat ekstraksi, yang merupakan asam organik kuat dengan konstanta disosiasi pKa 3,14 sehingga mampu mempengaruhi kondisi pelarut air menjadi asam. Dari pengamatan intensitas warna (L ab) diketahui bahwa pigmen hasil ektraksi kol merah pelarut aquades dan asam sitrat mempunyai nilai kecerahan (L) paling rendah yaitu 27,1, disusul oleh pigmen bunga mawar dengan pelarut ekstraksi yang sama (29,9), dan hal ini mengindikasikan kandungan pigmen antosianinnya paling banyak. Intensitas warna ini dipengaruhi oleh nilai pH pigmen, dimana pH pigmen lebih asam maka pigmen menampilkan larutan berwarna lebih merah tua/ gelap sehingga nilai L makin rendah (Nollet, 1996). Menurut Rein (2005), antosianin dapat lebih stabil dalam perlakuan asam dibandingkan pada perlakuan netral atau basa, pada pH 1-3 pigmen tersebut dalam ion oxonium merah. Penentuan Sumber Pigmen Terbaik dan Identifikasi Jenis Pigmennya Hasil pengamatan terhadap kadar dan rendemen pigmen ke-6 menunjukkan kisaran masing-masing antara 0,02-1,03 mg/ml dan 0,02-1,14 %. Pigmen hasil ekstraksi bunga mawar lokal Batu (pelarut akuades dan asam sitrat) mempunyai kadar dan rendemen terbanyak, yaitu masing-masing 1,03 mg/100 ml dan 1,14%. Hal ini menunjukkan bahwa pelarut tersebut mempunyai tingkat kesesuaian paling besar, dari aspek polaritasnya maupun sifat “like dissolve like” terhadap komponen/jenis pigmen antosianin yang dikandung bahan-bahan tersebut. Untuk pigmen buah anggur kadar dan rendemennya lebih banyak dihasilkan dengan pelarut akuades dan asam laktat (0,2 M). Sesuai dengan penelitian Saati (2013) menunjukkan pelarut akuades dengan asam sitrat (9:1) merupakan pelarut yang baik digunakan untuk mengekstrak pigmen antosianin bunga mawar (Hibrid) dan kana merah, sedangkan Gizir et al. (2007) menyatakan bahwa penggunaan asam laktat pada ekstraksi wortel hitam memberikan efisiensi ekstraksi secara signifikan lebih tinggi (hingga pada suhu 100 °C). Disimpulkan bahwa bahan bunga mawar dan kana merah merupakan sumber hayati potensial untuk dikembangkan sebagai zat pewarna alami. Hasil pengamatan jenis pigmen dalam penelitian ini juga ditunjang analisa HPLC yang menggunakan pigmen standar delfinidin, sianidin dan pelargonidin klorit. Hasil pengamatan sebaran waktu tambat kedua sampel pigmen menunjukkan terdapat beberapa waktu yaitu antara lain 13,100, 13,331, 15,15, 22,607 dan 25,134 menit (seperti terlihat pada Gambar 5.8a dan 5.8b), yang didominasi oleh dua peak yaitu pada 13,100 dan 13,331 (ulangan 1 dan 2). Hasil pengamatan tersebut menunjukkan peak/waktu tambat pigmen antosianin bunga mawar lokal Batu muncul lebih dulu dibandingkan pigmen standarnya, sesuai dengan hasil penelitian Awika et. al. (2004) yang menyatakan bahwa masa tambat aglikon (pigmen SENATEK 2015 | Malang, 17 Januari 2015

788


antosianin) jenis sianidin murni (klorit, cloride) munculnya lebih lama (karena lebih kurang polar) dibandingkan dengan aglikon jenis sianidin yang mengikat glikon seperti sianidin 3-5 diglukosida, sianidin 3-glukosida maupun sianidin 3- rutinosa. Masing-masing nilai waktu tambat tersebut mengindikasikan jenis pigmen antsoainin yang dikandung bunga mawar lokal Batu berjenis sianidin, pelargonidin dan malvidin-glikosida. Berdasarkan penelitian Lopez et al. (2002) sianidin 3- rutinosa dan sianidin 3- (3”malonil) glukosida masing-masing mempunyai waktu tambat 12,26 dan 13,89 menit, sedangkan malvidin3-glukosida dan pelargonidin 3-glukosa masing-masing terdeteksi pada 15,03 dan 13,35 menit. Menurut Mullen et. al. (2010), bahwa jenis sianidin-3-O-(2’’-O-glukosil) rutinosida mempunyai waktu tambat 13,2 menit, sedangkan menurut Wu and Prior (2005), bahwa jenis sianidin 3,5diglukosida dan sianidin 3-glukosida mempunyai waktu tambat 17,4 menit dan 21,7 menit, tapi malvidin di(3,5)-glukosida pada 25,7 menit. Pigmen pelargonidin-glukosida muncul pada waktu tambat 25,134 menit, mendekati hasil penelitian Lopez et. al. (2002), pelargonidin diglukosida muncul pada 26,8 menit. Dipertegas dengan pengamatan bobot molekul (BM) pada pigmen hasil fraksinasi melalui analisa LCMS, yang menunjukkan sebaran peak yang kuat pada pita 287/449/535 m/z) dan 287/449/535/668 m/z), menurut Wu and Prior (2005) sebagai sianidinglukosida 3 (6’ malonil)-glukosida. Standar I

Standar II

Gambar 1. Sebaran waktu tambat pigmen standar dan pigmen MBM lokal Batu SENATEK 2015 | Malang, 17 Januari 2015

789


Standar I : Sebaran waktu tambat pigmen antosianin berjenis [a =sianidin 3rutinosida (12,26); b=pelargonidin 3-glukosida (13,35); c= sianidin 3(3’malonil) glukosida (13,89); d=malvidin 3-glukosida (15,3)] (Lopez et al.,2010) Standar II. Sebaran waktu tambat pigmen antosianin berjenis :a=sianidin 3rutinosida (13,2); b=sianidin 3-glukosida (13,8); c=malvidin 3-glukosida (15,0); d=pelargonidin 3-rutinosida (15,3) (Mullen et.al.,2010) A. Waktu tambat pigmen MBM lokal Batu ulangan 1 B. Waktu tambat pigmen MBM lokal Batu ulangan 2 Kopigmentasi dengan Food Aditif Alami dan Senyawa lain Di dalam teknologi pengolahan seringkali pigmen akan berinteraksi atau bereaksi dengan beragam bahan diantaranya bahan-bahan aditif alami seperti garam dapur (NaCl), asam sitrat maupun gula pasir (sukrosa), baik sebagai hanya bahan penambah cita-rasa maupun sebagai bahan pengawet. Tabel 3. Sebaran penurunan peak absorbansi pigmen sengan penyinaran UV 200 flux selama 30 menit (pada 514 nm) Perlakuan Absorbansi Absorbansi Penurunan Kecepatan penurunan Kopigmen awal akhir absorbansi(%) absorbansi (%/menit) As sitrat 1,0780 1,0600 1,670 0,0557 NaCl 1,0750 1,0575 1,628 0,0543 Sukrosa 1,1075 1,0900 1,580 0,0527 Kontrol 0,9800 0,9480 3,200 0,1067 Kopigmen gula sukrosa menghasilkan stabilitas pigmen yang terbaik, dengan ditunjukkan nilai penurunan absorbansi paling sedikit yaitu 1,580 % dibandingkan dengan pigmen kontrol (3,200%). Hal ini disebabkan pigmen antosianin merupakan komponen bioaktif yang mengandung gula (glikon) (Rein, 2005; Harborne, 1967) sehingga bersifat like dissolve like dan saling berikatan sehingga terlarut menjadi homogen. Pendapat ini juga ditunjang hasil penelitian Wu et al. (2005), yang menyatakan bahwa pigmen antosianin lebih stabil berada dalam persenyawaan dengan diglikosida dibandingan dengan antosianin monoglikosida, sesuai dengan hasil identifikasi pigmen antosianin MBM lokal Batu ini yaitu didominasi oleh pigmen antosianin berjenis sianidin–glukosida, malvidin-glukosida dan pelargonidin-glukosida, yang menurut Wu and Prior (2005). Kesimpulan Ekstraksi pigmen dari mahkota bunga mawar (MBM) lokal Batu berwarna merah, dengan pelarut akuades dan asam sitrat (10%) menghasilkan pigmen antosanin yang berkualitas paling baik, yaitu dengan nilai pH 2,15-3,62, absorbansi 0,242 (pengenceran 100x pada λ 510-514,5 nm), kadar gula 12,45%, tingkat kecerahan (L) 29,9-30,2, total padatan terlarut 3,1 oBrix, kadar 1,03 (mg/100 mL) dan rendemen 1,14 % (g/100 g). Identifikasi pigmen antosianin mahkota bunga mawar merah lokal Batu dengan metode HPLC menunjukkan bahwa bunga mawar lokal Batu mempunyai kesesuaian dengan struktur pigmen antosianidin, diperkirakan dapat berjenis sianidin-glikosida, khususnya sianidin-glukosida 3 (6’ malonil)-glukosida. Kopigmentasi dengan sukrosa (2,5-5%) menunjukkan stabilitas paling baik dibandingkan dengan asam sitrat dan NaCl. Ucapan Terima Kasih Terimakasih banyak kepada DPPM DIKTI RI dan DPPM UMM yang telah memberi dana pelaksanaan PUPT/HIKOM pada tahun 2012/2014, 2014/2015. Telah memberikan dana pendaftaran paten dengan Granted Sertifikat No IDP000034662. SENATEK 2015 | Malang, 17 Januari 2015

790


DaftarPustaka 1. Andersen, Ø. M. and T. Fossen, Characterization of Anthocyanins by NMR Current Protocols, Food Analytical Chemistry, 2003, pp F1.4.1-F1.4.23 2. Anonim. Undang-undang RI Nomor 7 Tahun 1996 Tentang Pangan. PT. a. Sinar Grafika. Jakarta. 1996. 3. Awika, M. Joseph, W. Lloyd, Rooney, D. Ralph and Waniska, Anthocyanins from black sorghum and their antioxidant properties, J.Food Chemistry 90, 2004, pp 293–301 4. Blake, S. Medicinal Plant names, Sample expert, Artikel, 2004. retrieved from http:www. NaturalHealthWizardCom./MedicinalPlantNames, Sample.html.pdf tanggal akses 12 Agustus 2010. 5. Gizir, A.M., N. Turker, and E. Artuvan, Pressurized acidified water extraction of black carrot [Daucus carota ssp. sativus var. atrorubens Alef.] anthocyanins, J European Food Research and Technology, Volume 226 (3) 2007, 363-370, Published online: 16 January 2007, SpringerVerlag. 6. Hanum, T., Ekstraksi dan Stabilitas Zat Pewarna Alami dari Katul Beras Ketan Hitam (Oryza sativa glutinosa), Buletin Teknologi & Industri Pangan 11 (1) 2000, pp 10 -14. 7. Harborne, J.B and C.A. Williams, Advances in flavonoid research since 1992, Phytochemistry 55, 2000, pp 481–504. 8. Jettanapornsumran, M., Copigmentation reaction of boysenberry juice, Tesis, The Requirements for the degree of Master Technology, Massey University, New Zealand, 2009. 9. Joy,P..P., J. Thoma, S. Mathew, and B. P. Skaria, Medical Plants. Aromatic and Medicinal Plants Research Station, Kerala Agricultural University, Kerala, India. 1998, p 211. 10. Lewis, C.E., Walker, J.R.L., dan Lancaster, and J.E. In Bridle, P. and Timberlake, C.F. Anthocyanin as Natural Food colours – Selected Aspects. Food Chemistry. Vol. 58, 1997, pp 103 – 109. 11. Li, J., Total anthocyanin content in blue corn cookies as affected by ingredients and oven types. Disertation. Department of Grain Science and Industry College of Agriculture. Kansas University. Manhattan, Kansas, 2009. 12. Loghmani, H. Khouzani, O. Sabzi Fini1,and J. Safari, i1 Essential Oil Composition of Rosa damascena Mill Cultivated in Central Iran, J Scientia Iranica, Vol. 14, No. 4, 2007,pp 316319. 13. Lopez da Silva, Fátima da-Silva , Sonia de Pascual, J. Rivas-Gonzalo, C. Santos-Buelga. Identification of anthocyanin pigments in strawberry (cv Camarosa) by LC using DAD and ESI-MS detection. Eur Food Res Technol 214, 2002,pp 248–253 14. Lopes, Daise.L., J. Dettmann, C. Nimalaratne, and A.Schieber, Characterization and Quantification of Polyphenols in Amazon Grape (Pourouma cecropiifolia Martius), J Molecules 15, 2010,pp 8543-8552. 15. Mazza,G, J.E.Cacace, and CD.Kay, Methods of analysis for anthocyanins in plants and biological fluids. J. AOAC Internat. 87, 2004, pp 129-145 16. Moss, B.W., The Chemistry of Food Colour, Di dalam: D.B. MacDougall (ed), Colour in Food: Improving Quality, Washington, CRC Press. 2002. 17. Mullen, William, S. Larcombe, K. Arnold, H. Welchmanm and A. Cozier. Use of Accurate Mass Full Scan Spectrometry for the Analysis of Anthocyanins in Berries and Berry-Fed Tissues. J.Agric.Food Chen 58, 2010,pp 3910-3915. 18. Nollet, L.M.L., Hand Book of Food Analysis, Two Edition, Marcel Dekker, Inc. New York, 1996. 19. Oregon-berries, Boysenberry characteristic, Available retrieved from, http://www.oregonberries.com/cx21/ processor boysenberry, 2007, Template.pdf.Mei, 4, 2012 20. Ramamoorthy, K.. S. Bhuvaneswari, G. Sankar and K. Sakkaravarthi,Proximate Composition and Carotenoid Content of Natural Carotenoid Sources and its Colour Enhancement on Marine Ornamental Fish Amphiprion ocellaris (Cuveir 1880), World Journal of Fish and Marine Sciences 2 (6) 2010, pp 545-550. 21. Rein, Maarit, Copigmentation reactions and color stability of berry anthocyanins, Food Chemistry Division, Department of Applied Chemistry and Microbiology, University of Helsinki, Helsinki, 2005, p 87 22. Saati, E.S., Granted Sertifikat No IDP000034662. Invensi: Bahan Pewarna Alami dari SENATEK 2015 | Malang, 17 Januari 2015

791


23. Bunga Mawar Merah Untuk Produk Minuman, DP2M-DIKTI, 2013. 24. Saati, E.S, Moch.Wachid, Sri WinarsihLaporan Hasil Penelitian PUPT (Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi) Universitas Muhammadiyah Malang, bekerjasama dengan DP2M DIKTI RI,. 2012. 25. Saati, E. S dan R.E. Susestyarini, Peningkatan Stabilitas Pigmen antosianin Bunga Mawar merah lokal Batu melalui Kogmentasi guna mendukung penyediaan Food aditif alami dan pangan fungsional, Laporan Hibah Kompetensi (HIKOM), DP2M-DIKTI, 2014. 26. Sari Puspita, A Fitriyah, K Mukhamad, Unus, F Mukhamad, L Triana. Ekstraksi dan stabilitas antosianin dari kulit buah duwet (Syzigium cumini). Jurnal Teknol dan Industri Pangan 16 (2), 2005, pp 23-29. 27. Sudarmadji, Haryono dan Suhardi, Prosedur Analisa untuk Bahan Makanan dan Pertanian, Yogyakarta, Liberty, 2003.. 28. Susanto, T., Peran perguruan Tinggi dalam Meningkatkan Ketangguhan Industri Pangan Di Era Pasar bebas, Proseding Seminar Nasional dan Konggres PATPI di Batu, Malang 30-31 Juli 2002. 29. Tranggono, Bahan Tambahan Pangan (Food Additives,. PAU Pangan dan Gizi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. 1990. 30. Wu, Shaowen, C. Ford and G. Horn. Patent application number: 20090246343 : Stable Natural Color Process, Products and Use Thereof, 2009. 31. Wu, X. and Prior, R.L., Identification and characterization of anthocyanins by high performance liquid chromatography-electrospray ionization-tandem mass spectrometry in common foods in the United States: vegetables, nuts and grains, J. Agr. Food Chem,53, 2005, pp 3101-3113.


792

Pigmen Hasil Eksplorasi Kekayaan Hayati Lokal Sebagai Pengganti Pewarna Berbahaya Rhodamin B dan Kopigmentasinya

Recommend Documents