Laporan Tugas Akhir - M Rifki Fanany - 102316067 [PDF]

Citation preview

EKSTRAKSI ANTOSIANIN DARI BUNGA TELANG (CLITORIA TERNATEA) DENGAN METODE MASERASI



LAPORAN TUGAS AKHIR



Oleh: Muhammad Rifki Fanany 102316067



PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS PERTAMINA 2020



LEMBAR PENGESAHAN



Judul Tugas Akhir



: Ekstraksi Antosianin Dari Bunga Telang (Clitoria ternatea) Dengan Metode Maserasi



Nama Mahasiswa



: Muhammad Rifki Fanany



Nomor Induk Mahasiswa



: 102316067



Program Studi



: Teknik Kimia



Fakultas



: Teknologi Industri



Tanggal Lulus Sidang



: 18 Agustus 2020 Jakarta, 25 ……… 2020 Agustus 2020 MENGESAHKAN



Pembimbing I :



Nama : Eduardus Budi Nursanto, Ph.D. NIP



: 116116



MENGETAHUI, Ketua Program Studi



Eduardus Budi Nursanto, Ph.D. NIP. 116116



Universitas Pertamina - i



Universitas Pertamina - ii



ABSTRAK



Nama



: Muhammad Rifki Fanany



NIM



: 102316067



Judul Penelitian



: Ekstraksi Antosianin Dari Bunga Telang (Clitoria ternatea) Dengan Metode Maserasi



Antosianin merupakan zat warna alami yang terdapat pada beberapa jenis tumbuhan, salah satunya adalah bunga telang (Clitoria ternatea) dan berpotensi menjadi pewarna alami yang dapat menggantikan pewarna sintesis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi operasi optimum ekstraski antosianin yang berasal dari bunga telang (Clitoria ternatea). Metode ekstraksi yang digunakan adalah maserasi. Proses ekstraksi dilakukan pada suhu 50 oC dengan menggunakan pelarut asam astetat (CH 3COOH) yang dilarutkan dalam akuabides. Hasil penelitian menunjukkan yield maksimum ekstraksi pada 180 menit dengan perbandingan solute/solvent sebesar 15/600 (g/mL) dan didapatkan yield maksimum sebesar 142,04 mg/L.



Kata kunci: Antosianin; ekstraksi; Clitoria ternatea



Universitas Pertamina - iii



ABSTRACT



Name



: Muhammad Rifki Fanany



Student Number



: 102316067



Thesis Title



: Ekstraksi Antosianin Dari Bunga Telang (Clitoria ternatea) Dengan Metode Maserasi



Anthocyanins is a natural dyes compound in several types of plants, one of which is the telang flower (Clitoria ternatea) and has the potential to become natural dyes that can replace synthetic dyes. This study aims to determine the optimum operating conditions of anthocyanins extraction from telang flower (Clitoria ternatea). The extraction process is carried on 50 oC using a solvent of acetic acid (CH3COOH) dissolved in aquabidest. The results showed the maximum extraction yield was at 180 minutes with a solute/solvent ratio of 15/600 (g/mL) and the maximum yield was 142,04 mg/L.



Keywords: Anthocyanin; extraction; Clitoria ternatea



Universitas Pertamina - iv



KATA PENGANTAR



Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa yang telah mencurahkan rahmat, hidayah serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Ekstraksi Antosianin Dari Bunga Telang Dengan Metode Maserasi”. Penulisan laporan ini bertujuan untuk memenuhi persyaratan kelulusan mahasiswa Strata-1 dari Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Pertamina. Penulisan laporan ini tidak terlepas dari doa dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih sebesar-besarnya kepada: 1.



Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya penyusun diberikan kemampuan dan kesempatan untuk dapat menyelesaikan laporan tugas akhir.



2.



Kedua orangtua dan keluarga yang telah memberikan dukungan moril dan materiil.



3.



Bapak Eduardus Budi Nursanto, Ph.D. selaku kaprodi dan pembimbing yang telah membimbing dan memberikan dukungan.



4.



Seluruh dosen dan staf Program Studi Teknik Kimia Universitas Pertamina.



5.



Rekan-rekan mahasiswa Teknik Kimia Universitas Pertamina Angkatan 2016 yang senantiasa memberikan dukungan selama pengerjaan laporan tugas akhir ini berlangsung.



Jakarta,



2020



Muhammad Rifki Fanany



Universitas Pertamina - v



DAFTAR ISI



LEMBAR PENGESAHAN...............................................................................................i ABSTRAK ...................................................................................................................... iii ABSTRACT.....................................................................................................................iv KATA PENGANTAR ......................................................................................................v DAFTAR ISI ...................................................................................................................vi DAFTAR TABEL ...........................................................................................................ix DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................x Daftar Singkatan .............................................................................................................xi BAB I ................................................................................................................................1 PENDAHULUAN ............................................................................................................1 I.1



Latar Belakang ...................................................................................................1



I.2



Rumusan Masalah ..............................................................................................2



I.3



Hipotesis ............................................................................................................2



I.4



Ruang Lingkup ...................................................................................................3



I.5



Tujuan Penelitian................................................................................................3



I.6



Manfaat Penelitian..............................................................................................3



I.7



Lokasi Penelitian ................................................................................................3



I.8



Waktu Pelaksanaan Penelitian ............................................................................3



BAB II ...............................................................................................................................4 TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................................4 II.1



Clitoria Ternatea .................................................................................................4



II.2



Antosianin ..........................................................................................................8



II.3



Jenis-Jenis Pewarna Dalam Industri Pangan ..................................................... 12



II.3.1



Pewarna Alami ............................................................................................. 12



II.3.2



Zat Warna Identik dengan Zat Warna Alami ................................................ 15



II.3.3



Zat Warna Sintesis........................................................................................ 15



Universitas Pertamina - vi



II.4



Proses Ekstraksi Antosianin ............................................................................. 16



II.5



Koefisien Transfer Massa (KLa) ....................................................................... 24



BAB III ........................................................................................................................... 26 METODE PENELITIAN .............................................................................................. 26 III.1



Alat dan Bahan Penelitian ................................................................................ 26



III.1.1



Alat Penelitian .............................................................................................. 26



III.1.2



Bahan Penelitian ........................................................................................... 26



III.2



Prosedur Penelitian ........................................................................................... 26



III.2.1



Persiapan Bahan Baku .................................................................................. 26



III.2.2



Ekstraksi Antosianin..................................................................................... 26



III.3



Metode Analisis ............................................................................................... 27



III.3.1



Kurva Kalibrasi ............................................................................................ 27



III.3.2



Analisa Kuantitatif Antosianin Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis .... 28



III.3.3



Analisa Kualitatif Antosianin Menggunakan Fourier-Transform Infrared



Spectroscopy (FTIR) .................................................................................................... 29 III.4



Jadwal Penelitian .............................................................................................. 29



BAB IV............................................................................................................................ 30 HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................................... 30 IV.1



Kurva Kalibrasi ................................................................................................ 30



IV.2



Ekstraksi Antosianin ........................................................................................ 30



IV.2.1



Variasi Waktu Ekstraksi ............................................................................... 31



IV.2.2



Variasi Rasio Solvent Terhadap Berat Bahan Baku...................................... 32



IV.2.3



Koefisien Transfer Massa ............................................................................. 33



IV.3



Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) ............................................ 34



BAB V ............................................................................................................................. 37 KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................................... 37 V.1



Kesimpulan ...................................................................................................... 37



V.2



Saran ................................................................................................................ 37



Universitas Pertamina - vii



DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 38 LAMPIRAN A................................................................................................................ 40 PERHITUNGAN YIELD UNTUK VARIABEL WAKTU OPTIMAL ..................... 40 LAMPIRAN B ................................................................................................................ 56 PERHITUNGAN YIELD UNTUK VARIABEL ......................................................... 56 RASIO SOLUTE-SOLVENT........................................................................................ 56 LAMPIRAN C................................................................................................................ 63 PERHITUNGAN KOEFISIEN TRANSFER MASSA ................................................ 63 LAMPIRAN D................................................................................................................ 65 FORM BIMBINGAN TUGAS AKHIR ........................................................................ 65



Universitas Pertamina - viii



DAFTAR TABEL



Tabel 2.1 Kadar Senyawa Aktif Mahkota Bunga Telang .............................................5 Tabel 2.2 Total Aktivitas Antioksidan Antosianin ........................................................6 Tabel 2.3 Gugus Substitusi ..............................................................................................9 Tabel 2.4 Nama Senyawa Antosianin Pada Tanaman Ceri Mahaleb......................... 10 Tabel 2.5 Nama Senyawa Antosianin Pada Tanaman Blackcurrant .......................... 10 Tabel 2.6 Nama Senyawa Antosianin Pada Tanaman Wortel Hitam ........................ 11 Tabel 2.7 Nama Senyawa Antosianin Pada Tanaman Tomat “Sun Black” ............... 11 Tabel 2.8 Faktor yang Mempengaruhi Stabilitas Antosianin ..................................... 12 Tabel 2.9 Sifat-sifat Pada Beberapa Pigmen Alami ..................................................... 13 Tabel 2.10 Zat warna menurut JECFA (Joint FAO/WHO Expert ............................ 16 Tabel 2.11 Nilai Konstanta Dielektrik Beberapa Zat Pelarut ..................................... 20 Tabel 2.12 Yield Antosianin Pada Berbagai Variasi Pelarut ...................................... 20 Tabel 2.13 Yield Antosianin Pada Berbagai Variasi pH .............................................. 23 Tabel 2.14 Perbandingan Rendemen Terhadap Jumlah Pelarut ............................... 23 Tabel 4.1 Yield Antosianin pada Variasi Waktu (t) .................................................... 32 Tabel 4.2 Yield Antosianin Pada Variable Rasio Solute-Solvent ................................ 32 Tabel 4.3 Hasil Analisis FTIR ....................................................................................... 36



Universitas Pertamina - ix



DAFTAR GAMBAR



Gambar 2.1 Bunga Telang (Clitoria ternatea) ................................................................4 Gambar 2.2 Struktur Kimia Senyawa Antosianin.........................................................8 Gambar 2.3 Bentuk Struktur Antosianidin ...................................................................9 Gambar 2.4 Antosianin Pada Tanaman Ceri Mahaleb .................................................9 Gambar 2.5 Antosianin Pada Tanaman Blackcurrant ................................................ 10 Gambar 2.6 Antosianin Pada Tanaman Wortel Hitam............................................... 10 Gambar 2.7 Antosianin Pada Tanaman Tomat “Sun Black” ..................................... 11 Gambar 3.1 Diagram Alir Ekstraksi Antosianin ......................................................... 27 Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Kurva Kalibrasi ............................................. 27 Gambar 4.1 Kurva kalibrasi antosianin dalam asam asetat-aquabidest (1:200) ....... 30 Gambar 4.2 Ekstraksi Antosianin dengan Metode Maserasi ..................................... 31 Gambar 4.3 Hasil ekstraksi antosianin pada variasi waktu (t)................................... 31 Gambar 4.4 Ekstrak Bunga Telang (Clitoria ternatea) ................................................ 33 Gambar 4.5 Kurva hubungan -ln (1 - 𝑪𝑳𝑪𝑺) dengan waktu (t) .................................. 34 Gambar 4.6 Hasil Analisa FTIR pada larutan hasil ekstraksi ................................... 35 dan pada larutan antosianin standar ............................................................................ 35 Gambar 4.7 Struktur Kimia Senyawa Antosianin....................................................... 35



Universitas Pertamina - x



Daftar Singkatan



Singkatan



Makna



kLa



Koefisien transfer massa



CL



Konsentrasi pada tiap variasi waktu



CS



Konsentrasi pada keadaan setimbang



Universitas Pertamina - xi



BAB I PENDAHULUAN



I.1



Latar Belakang Indonesia merupakan negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang luar biasa yaitu sekitar 40.000 jenis tumbuhan (Istiqomah dkk., 2019). Tumbuhan-tumbuhan tersebut memiliki berbagai manfaatnya masing-masing seperti, sebagai obat tradisional, dapat dibuat menjadi kerajinan tangan, menjadi hiasan, hingga dimanfaatkan menjadi pewarna alami. Salah satunya adalah bunga telang (Clitoria ternatea), bunga ini sering dikonsumsi dalam bentuk minuman yaitu teh. Selain itu, bunga telang juga berpotensi dijadikan sebagai bahan baku pembuatan zat pewarna alami karena adanya kandungan zat antosianin dalam mahkota bunga telang yang dapat diolah menjadi zat pewarna biru alami sebagai pengganti pewarna biru sintesis yang dapat membahayakan kesehatan apabila dikonsumsi. Selain itu, bunga telang mudah didapatkan karena budidaya bunga telang yang dapat dikatakan mudah karena tidak memerlukan lahan yang luas dan tidak memerlukan perawatan ekstra, kemudian juga harga bunga telang yang terjangkau. Dan pada saat ini, penggunaan akan pewarna alami mulai meningkat secara global. Berdasarkan Basis Data Produk Baru Global Mintel (GNPD), penggunaan pewarna sintesis menurun sebesar 10% dalam tiga tahun terakhir dan pada lima tahun terakhir penggunaan pewarna sintesis menurun hingga 19%. Antosianin merupakan zat warna alami yang memiliki sifat antioksidan. Antioksidan dapat bermanfaat dalam pencegahan proses penuaan dan penyakit-penyakit degeneratif. Antioksidan diperlukan tubuh manusia untuk mencegah terjadinya stress oksidatif yaitu keadaan dimana terjadi ketidakseimbangan antara jumlah antioksidan dalam tubuh dengan jumlah radikal bebas yang ada. Sehingga molekul-molekul sel dalam tubuh manusia dapat terlindungi dari kerusakan. Antiokisdan yang terkandung dalam bunga telang bergantung dengan waktu ekstraksi yang dilakukan (Aprilia dkk., 2019). Antosianin adalah pigmen yang larut dalam air, memiliki warna biru, dan tersebar luas pada tanaman. Kadar antosianin cukup tinggi terdapat pada tumbuh-tumbuhan seperti bilberries (vaccinium myrtillus L), anggur merah (red wine), dan anggur (Budiasih, 2017). Kadar antosianin yang terkandung pada bunga telang 5,4 mmol/mg bunga. Beberapa negara yang telah menggunakan bunga telang dalam berbagai produk makanan dan minuman antara lain, Thailand, Malaysia, Peranakan, dan Singapura. Dalam industri pangan, antosianin berfungsi sebagai pewarna makanan dan minuman alami dalam bentuk bubuk kering atau konsentrasi pekat (Melania dkk., 2018). Hal ini disebabkan karena warna yang dihasilkan antosianin dapat menarik perhatian terhadap makanan dan minuman. Berberapa industri makanan dan minuman yg menggunakan antosianin antara lain industri ice cream, selai, santan, agar-agar, karbonara, bihun, muffin, dan yogurt. Namun demikian, produksi antosianin sebagai zat pewarna alami masih belum maksimal. Hal ini dibuktikan dengan belum adanya data mengenai kapasitas produksi antosianin di Indonesia. Hal ini berhubungan dengan penggunaan zat pewarna sintetis (Brilliant blue FCF) pada makanan dan minuman yang kita konsumsi karena zat pewarna sintetis memiliki dampak buruk bagi kesehatan apabila kita mengkonsumsinya secara terusUniversitas Pertamina - 1



menerus walaupun dalam jumlah kecil. Bahaya yang dapat ditimbulkan apabila kita mengkonsumsi zat pewarna sintesis antara lain reaksi alergi pernafasan, kanker, gangguan pada kekebalan tubuh, sakit pinggang, muntah-muntah, dan gangguan pencernaan (Yuliarti, 2007). Proses pembuatan zat pewarna antosianin dapat menggunakan metode ekstraksi maserasi. Metode esktraksi maserasi dilakukan dengan mencampurkan serbuk tanaman kering dengan pelarut yang sesuai ke dalam wadah yang tertutup rapat. Proses ekstraksi dihentikan ketika terjadi kesetimbangan antara konsentrasi senyawa dalam pelarut dengan konsentrasi sel pada tanaman (Istiqomah dkk., 2019). Ekstraksi zat antosianin pada bunga telang menggunakan pelarut akuades dan asam tartarat didapatkan yield sebesar 0,82 mg/ml (Lisa, 2019). Sedangkan ekstraksi menggunakan pelarut akuades didapatkan yield sebesar 10,42 mg/L (Eny dkk., 2017). Penelitian sebelumnya belum menunjukkan kondisi operasi optimum dari proses ekstraksi zat antosianin dari bunga telang, sehingga “Ekstraksi Antosianin dari Bunga Telang (Clitoria ternatea) dengan Metode Maserasi”, perlu dilakukan.



I.2



Rumusan Masalah Dari uraian diatas bisa dirumuskan permasalahan penelitian ini sebagai berikut:



I.3



1.



Bagaimana pengaruh waktu ekstraksi terhadap yield antosianin dengan menggunakan metode maserasi?



2.



Bagaimana pengaruh rasio solvent terhadap berat bahan baku terhadap yield antosianin dengan menggunakan metode maserasi?



3.



Bagamimana koefisien transfer massa yang dihasilkan pada ekstraksi antosianin dengan metode maserasi?



Hipotesis 1.



Maserasi merupakan sarana untuk mengambil senyawa antosianin dari bunga telang (Clitoria ternatea).



2.



Solven yang digunakan untuk mengambil senyawa antosianin dari bunga telang (Clitoria ternatea) harus bersifat polar.



Universitas Pertamina - 2



I.4



Ruang Lingkup Ruang lingkup dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:



I.5



1.



Bunga telang kering (Clitoria ternatea) digunakan sebagai bahan baku.



2.



Kondisi bahan baku sebelum ekstraksi.



3.



Ekstraktor yang digunakan adalah Beaker glass dengan pengaduk dan beroperasi secara batch.



Tujuan Penelitian Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan dari penelitian ini adalah:



I.6



1.



Mengetahui pengaruh waktu ekstraksi terhadap yield antosianin.



2.



Mengetahui pengaruh rasio solvent terhadap berat bahan baku terhadap yield antosianin.



3.



Mengetahui koefisien transfer massa dalam ekstraksi antosianin dengan metode maserasi.



Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: 1.



I.7



Mengetahui parameter ekstraksi yang berpengaruh pada ekstraksi bunga telang (Clitoria ternatea) pada skala yang lebih besar.



Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan dilingkungan kampus Universitas Pertamina yaitu Laboratorium Kimia Terintegrasi, dan Laboratorium Kimia Dasar.



I.8



Waktu Pelaksanaan Penelitian Penelitian ini dimulai pada tanggal 8 Februari 2020 hingga 12 Agustus 2020.



Universitas Pertamina - 3



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



II.1



Clitoria Ternatea Clitoria ternatea atau yang biasa disebut bunga telang merupakan tumbuhan merambat yang biasa ditemukan di pekarangan sebagai tanaman hias ataupun di tepi hutan. Di Indonesia, bunga telang (Clitoria ternatea) memiliki banyak sebutan yang berbeda-beda dari setiap daerah seperti di Sumatra sering disebut bunga biru, bunga telang, bunga kelentit, di Jawa sering disebut kembang teleng, menteleng, di Maluku sering disebut seyamagulele, bisi, dan di dareah Sulawesi sering disebut bunga temen raleng, bunga talang. Tumbuhan ini merupakan anggota suku polong-polongan yang berasal dari Asia. Bunga telang (Clitoria ternatea) termasuk dalam suku Papilionaceae atau Febaceae (polong-polongan) (Dalimartha, 2008). Adapun klasifikasi tumbuhan telang dikutip dari Budiasih (2017) adalah sebagai berikut: Kingdom



: Plantae



Divisio



: Tracheophyta



Sub Divisio



: Angiospermae



Classis



: Mangnoliopsida



Ordo



: Fabales



Family



: Fabacea



Genus



: Clitoria L



Species



: Clitoria ternatea



Gambar 2.1 Bunga Telang (Clitoria ternatea) Sumber: Budiasih, 2017 Bunga telang (Clitoria ternatea) merupakan tumbuhan yang memiliki biji berkeping tunggal (monokotil) dan memiliki bunga berwarna biru, putih, dan coklat. Bunga ini merupakan tumbuhan berkelamin ganda karena memiliki alat kelamin jantan berupa benang Universitas Pertamina - 4



sari dan alat kelamin betina berupa putik, sehingga dapat disebut dengan bunga sempurna atau bunga lengkap. Daun bunga telang (Clitoria ternatea) terdiri dari tangkai daun (petioles) dan helai daun (lamina). Akar bunga telang termasuk akar tunggang dengan warna putih kotor. Bagian - bagian dari akar bunga telang (Clitoria ternatea) yaitu leher akar (Colum radisi), batang akar atau akar utama (Corpus radisi), ujung akar (Apeks radisi), serabut akar (Fibrila radicals). Bunga telang (Clitoria ternatea) memiliki biji berbentuk seperti ginjal (Dalimartha, 2008). Bagian dari bunga telang (Clitoria ternatea) yang memiliki kandungan antosianin adalah pada bagian mahkota bunganya. Kandungan kimia yang terdapat pada mahkota bunga telang (Clitoria ternatea) dapat dilihat pada table 2.1: Tabel 2.1 Kadar Senyawa Aktif Mahkota Bunga Telang Senyawa



Konsentrasi (mmol/mg bunga)



Flavonoid



20,07 ± 0,55



Antosianin



5,40 ± 0,23



Flavonol glikosida



14,66 ± 0,33



Kaempferol glikosida



12,71 ± 0,46



Quersetin glikosida



1,92 ± 0,12



Mirisetin glikosida



0,04 ± 0,01



Sumber: Kazuma (2003) Bunga telang (Clitoria ternatea) memiliki kemampuan beradaptasi dengan baik pada jenis tanah berpasir, mampu beradaptasi pada pada lingkungan dengan curah hujan 500900 mm, salinitas, serta dapat tetap hidup meskipun terdapat gulma disekitarnya. Bunga telang (Clitoria ternatea) merupakan tumbuhan yang berhabitat di dataran rendah lembab dan dataran rendah agak lembab. Bunga telang (Clitoria ternatea) dapat berfungsi sebagai tanaman penutup tanah dan dapat berfungsi maksimal ketika umur tanaman mencapai 4 – 6 minggu setelah penanaman. Bunga telang (Clitoria ternatea) juga dapat tumbuh dan hidup pada intensitas hujan serendah-rendahnya 400 mm. Bunga telang (Clitoria ternatea) mampu hidup dilahan yang luas dengan intensitas matahari penuh (Manjula, 2013). Sejak dulu, bunga telang (Clitoria ternatea) dimanfaatkan menjadi tanaman hias, selain itu bunga telang (Clitoria ternatea) juga dimanfaatkan sebagai obat untuk mata dan juga menjadi pewarna alami makanan atau minuman. Jika ditinjau dari segi fitokimianya, bunga telang (Clitoria ternatea) mengandung beberapa bahan aktif yang berpotensi dijadikan obat-obatan. Potensi farmakologi bahan aktif pada bunga telang (Clitoria ternatea) antara lain sebagai anti kanker, anti inflamasi, anti bakteri, antioksidan, analgesik, antiparasit dan antisida, antihistamin, antidiabetes, immunomodulator, dan berpotensi juga dalam susunan syaraf pusat (Budiasih, 2017). Berikut berbagai manfaat kesehatan bunga telang (Clitoria ternatea) menurut Unit Kesehatan Mahasiswa, Universitas Gadjah Mada (2018): 1. Efek antimikroba: hasil ekstrasi bunga telang (Clitoria ternatea) memiliki kemampuan menghambat pertumbuhan beberapa mikroba seperti Pseudomonas aeruginosa, Klebisella pneumonia, Aeromonas formicans, Streptococcus agalactiae, Eschericia Coli, Bacillus subtilis, dan Aeromonas hydrophila. Protein antifungal yang terkandung dalam biji bunga telang (Clitoria ternatea) dapat melawan aktifitas beberapa jamur yaitu Cyrptococcus neoformans, Cryptococcus albidus, Cryptococcus laurentii, Candida albicans dan Candida Universitas Pertamina - 5



parapsilosis. Ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) juga menghambat pertumbuhan miselum (mycelia) pada beberapa fungi yaitu Culvularia sp., Alternaria sp., Cladosporium sp., Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger, Rhizopus sp., dan Sclerotium sp. 2. Antiparasit dan dapat memberikan efek insektisida: ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) dapat melumpuhkan cacing india (Pheritima posthuman) dan dapat membuat cacing tersebut mati setelah beberapa menit pengaplikasian. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa bagian akar bunga telang (Clitoria ternatea) memiliki kemampuan membunuh cacing dalam jaringan tubuh. Kemudian juga ekstrak methanol pada bagian akar, daun, bunga, dan biji bunga telang (Clitoria ternatea) dapat membunuh larva nyamuk dengan baik. 3. Efek analgesic, anti radang, dan antipiretik: ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) menggunakan pelarut etanol yang diujikan pada tikus menunjukkan aktifitas antihistaminic (anti alergi) dengan induksi katalepsi. Ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) juga menunjukkan aktifitas anipiretik (reaksi penurunan panas) yang setara dengan obat jenis paracetamol. 4. Efek anti kanker: hasil ekstraksi bunga telang (Clitoria ternatea) memberikan efek signifikan pada hormon garis kanker payudara (MCF-7). Ekstrak kasar menggunakan pelarut metanol yang berasal dari bagian daun, biji, dan batang bunga telang (Clitoria ternatea) menunjukkan adanya aktifitas sitotoksik (penghambatan pada pertumbuhan sel kanker). 5. Efek antioksidan: ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) menggunakan pelarut methanol, kloroform, dan petroleum ether menunjukkan aktifitas radikal bebas seiring bertambahnya konsentrasi ekstrak. Dari ketiga pelarut yang digunakan, yang memberikan efek paling ampuh adalah dengan pelarut methanol. Tabel 2.2 Total Aktivitas Antioksidan Antosianin Antioksidan



Famili



Aktivitas Antioksidan (mM)



Delpinidin



Antosianidin



4,44 ± 0,11



Sianidin



Antosianidin



4,40 ± 0,12



Kerasianin



Antosianin



3,25 ± 0,10



Ideain



Antosianin



2,90 ± 0,03



Apigenidin



Antosianidin



2,35 ± 0,20



Peonidin



Antosianidin



2,22 ± 0,20



Malvidin



Antosianidin



2,06 ± 0,10



Oenin



Antosianin



1,78 ± 0,02



Pelargonidin



Antosianidin



1,30 ± 0,10



Sumber: Ukesma UGM, 2018 6. Efek anti diabetes: ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) diujikan pada tikus diabetes berinduksi Streptozotocin menunjukkan penurunan kadar gula yang cukup menjanjikan. Universitas Pertamina - 6



7. Efek pada syaraf pusat (Central Nervous System): bagian biji dan daun bunga telang (Clitoria ternatea) dimanfaatkan untuk meningkatkan kecerdasan dan kemampuan daya ingat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak yang berasal dari bunga telang (Clitoria ternatea) dapat membantu orang dengan penyakit Alzheimer. 8. Efek gastrointestinal: ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) menggunakan pelarut etanol menunjukkan aktifitas antiulcer (pengobatan luka pada usus dua belas jari). 9. Efek hipolidemik: ekstrak dari bagian biji dan akar bunga telang (Clitoria ternatea) menunjukkan adanya pengurangan kadar kolesterol, trigliserida, kolesterol lipoprotein densitas amat rendah dan level lipoprotein kolesterol amat rendah. 10. Efek antihistamin dan anti asma: ekstrak dari bagian akar bunga telang (Clitoria ternatea) dapat mencegah terjadinya penyempitan aliran udara. 11. Efek diuretic dan anti urolithiasis: ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) menghambat terjadinya kristalisasi CaCO3 dan memiliki kemampuan setara dengan obat pelarut batu ginjal. 12. Efek penyembuhan luka: ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) dapat menyembuhkan luka pada kulit, baik dengan cara oral ataupun dioleskan. Cara pengolahan bunga telang (Clitoria ternatea) menjadi obat-obatan tradisional pun berbeda-beda bergantung dengan bagian bunga mana yang akan dipakai. “Shankupushpam” merupakan pengobatan tradisional india (Ayuverdia) yang banyak menggunakan bunga telang (Clitoria ternatea) sebagai obat-obatan. Bagian akar dari bunga telang (Clitoria ternatea) digunakan untuk mengobati penyakit epilepsi dan kegilaan. Kemudian bagian daun dan biji dari bunga telang (Clitoria ternatea) digunakan untuk tonik otak dengan cara mencampurkannya dengan madu dan mentega. Daun dan biji bunga telang juga dipercaya dapat meningkatkan kemampuan mengingat dan meningkatkan kecerdasan, pembentuk kekuatan otot dan mampu memperbaiki kulit. Kemudian bunga telang (Clitoria ternatea) dapat diolah menjadi jus dan dipercaya dapat menjadi antidot bisa ular. Tidak hanya bunga telang (Clitoria ternatea) dewasa yang dapat dimanfaatkan menjadi obatobatan tradisional, tetapi benih dari bunga telang (Clitoria ternatea) juga dimanfaatkan untuk mengobati sendi bengkak. Selain itu, olahan benih bunga telang (Clitoria ternatea) yang dihancurkan kemudian direbus dengan air mendidih dipercaya dapat mengobati masalah kandung kemih (Malabodi dan Nataraja, 2001). Tanaman dengan tinggi gizi tinggi ini merupakan sumber senyawa fitokimia yang baik mengandung protein antifungal, yang dikodekan sebagai ct-AMP1 (Thevissen dkk., 2000). Kandungan fitokimia pada bunga telang (Clitoria ternatea) antara lain flobatanin, saponin, fenolmfavanoid, protein, antrakuinon, stigmasit 4-ena-3,6 dion, minyak volatil, tanin, karbohidrat, triterpenoid, flavanol glikosida, alkaloid, antisianin, dan steroid. Komposisi asam lemak pada bunga telang (Clitoria ternatea) meliputi asam palmitat, oleat lonoleat, linolenat, dan stearat. Pada biji bunga telang (Clitoria ternatea) juga terkandung asam sinamat, finotin, dan beta sitosterol (Budiasih, 2017). Pada saat ini, maraknya penggunaan pewarna sintesis pada makanan menimbulkan kekhawatiran bagi para konsumen karena dampak negatif yang dapat ditimbulkan apabila Universitas Pertamina - 7



mengkonsumsi pewarna sintesis. Beberapa jajanan yang sering kita temukan dengan penampilannya yang mernarik seperti minum-minuman, jelly, es serut, es cendol, es lilin, dan es teler. Dibalik penampilan menarik makanan yang mengandung pewarna sintesis didalamnya, terdapat berbagai dampak negatif yang dapat ditimbulkan seperti gangguan kognitif, dorongan agresif, asma, penyakit akibat adanya alergi terhadap pewarna sintesis, dan sulit tidur serta mudah marah (Rohmawati D., 2014). Upaya untuk mencegah penggunaan pewarna sintesis pada makanan adalah dengan menggantikan peranpewarna sintesis dengan pewarna alami. Salah satu pigmen warna alami yang dapat digunakan sebagai pengganti pewarna sintesis adalah pigmen warna yang berasal dari bunga telang (Clitoria ternatea). Pemanfaatan pewarna alami yang berasal dari bunga telang telah digunakan dibeberapa negara (Hary, 2012).



II.2



Antosianin Antosianin adalah pigmen dari kelompok flavonoid yang larut dalam air, memiliki warna merah sampai biru dan tersebar luas pada tanaman. Terutama pada buah dan bunga, namun terdapat juga pada sayur-sayuran. Antosianin merupakan turunan struktur aromatik tunggal yaitu sianidin dan terbentuk dari pigmen sianidin dengan adanya penambahan atau pengurangan gugus hidroksil, metilasi, dan glikosilasi. Antosianin memiliki kemampuan untuk bereaksi baik dengan asam maupun dengan basa, dalam media asam antosianin berwarna merah sedangkan dalam media basa berwarna ungu dan biru (Apriandi, 2003). Antosianin terletak pada bagian sel vakuola suatu tanaman, sehingga antosianin dapat diambil dari bagian-bagian tanaman seperti mahkota bunga, daun, buah, biji-bijian, hingga pada umbi-umbian. Pada beberapa jenis buah ataupun umbi-umbian, antosianin tidak saja terkandung pada bagain daging buah maupun umbi-umbiannya, tetapi juga terkandung pada bagian kulitnya Konsentrasi antosianin pada tanaman dapat diamati dari tingkat kepekatan atau warna pada tanaman tersebut (Melania dkk, 2018). Saat ini terdapat 700 jenis antosianin yang didapatkan dari berbagai jenis tanaman. Beberapa jenis antosianin yang memiliki peranan penting dalam bidang pangan antara lain pelargonidin, sianidin, peonidin, delfinidin, malvidin, petunidin, dan glikosida-glikosida antosianidin. Selain itu, terdapat dua jenis antosianin yang biasa digunakan sebagai senyawa referensi yaitu turunan sianidin dan peonidin. Secara kimia, antosianin merupakan turunan dari suatu struktur aromatic yaitu sianidin, namun memiliki perbedaan pada ikatan antara gugus R3’ dan R5’, sementara itu R merupakan jenis glikon (gugus gula) (Melania dkk, 2018).



Gambar 2.2 Struktur Kimia Senyawa Antosianin Sumber: Melania dkk, 2018. Universitas Pertamina - 8



Tabel 2.3 Gugus Substitusi R3 ’



R5 ’



Pelargonidin



H



H



Sianidin



OH



H



Delfinidin



OH



OH



Peonidin



OCH3



H



Petunidin



OH



OCH3



Malvidin



OCH3 OCH3



Sumber: Melania dkk, 2018.



Gambar 2.3 Bentuk Struktur Antosianidin Sumber: Melania dkk, 2018. Masing-masing antosianin memiliki jumlah atom karbon yang sama dilluar gugus substitusinya yaitu 15 (C15). Gugus R3’ dan R5’ merupakan gugus substitusi yang terbentuk melalui penambahan ataupun pengurangan gugus hidroksil, kemudian perubahan posisi pada gugus hidroksil, terjadinya metilasi pada gugus hidroksil, nomor dan lokasi gula yang terikat pada molekul, serta asam alifatik (asam malonate, asam asetat, asam malat, asam suksinat, dan asam oksalat), atau asam aromatik (asam p-kumarat, asam kafeat, asam ferulat, asam sinapat, dan asam galat) yang menempel pada gula tersebut (Melania dkk, 2018). Berikut beberapa jenis antosianin yang terdapat pada tanaman beserta struktur kimianya:



Gambar 2.4 Antosianin Pada Tanaman Ceri Mahaleb Sumber: Melania dkk, 2018. Universitas Pertamina - 9



Tabel 2.4 Nama Senyawa Antosianin Pada Tanaman Ceri Mahaleb Nama Senyawa



R1



R2



sianidin 3-(2-(xilosil)glukosida)



H



xyl



sianidin 3-glukosida



H



H



sianidin 3-(6-(ramnosil)-2-(xilosil)glukosida)



rha xyl



sianidin 3-(6-(ramnosil)glukosida)



rha



H



Sumber: Melania dkk, 2018.



Gambar 2.5 Antosianin Pada Tanaman Blackcurrant Sumber: Melania dkk, 2018. Tabel 2.5 Nama Senyawa Antosianin Pada Tanaman Blackcurrant Nama Senyawa



R1



R3



sianidin 3-glukosida



H



H



sianidin 3-(6-(ramnosil)glukosida)



rha



H



delfinidin 3-glukosida



H



OH



delfinidin 3-(6-(ramnosil)glukosida) rha OH Sumber: Melania dkk, 2018.



Gambar 2.6 Antosianin Pada Tanaman Wortel Hitam Sumber: Melania dkk, 2018.



Universitas Pertamina - 10



Tabel 2.6 Nama Senyawa Antosianin Pada Tanaman Wortel Hitam Nama Senyawa



R4



R5



sianidin 3-(6-(glukosil)-2-(xilosil)galaktosida)



-



-



sianidin 3-(2-(xilosil)galaktosida)



-



-



sianidin 3-(6-(6-(sinapoil)glukosil)-2-(xilosil)galaktosida)



OCH3 OCH3



sianidin 3-(6-(6-(feruloil) glukosil)-2-(xilosil)galaktosida)



OCH3



H



H



H



sianidin 3-(6-(6-(p-koumaroil)glukosil)-2-(xilosil)galaktosida) Sumber: Melania dkk, 2018.



Gambar 2.7 Antosianin Pada Tanaman Tomat “Sun Black” Sumber: Melania dkk, 2018. Tabel 2.7 Nama Senyawa Antosianin Pada Tanaman Tomat “Sun Black” Nama Senyawa



R7



petunidin 3-(6-(4-(E-p-koumaroil)ramnosil)glukosida)-5-glukosida (petanin)



H



malvidin 3-(6-(4-(E-p-koumaroil)ramnosil)glukosida)-5-glukosida



CH3



Sumber: Melania dkk, 2018. Ikatan rangkap pada gugus kromofor (gugus dengan senyawa radikal) pada struktur antosianin membuat antosianin dapat menyerap cahaya pada spektrum cahaya sinar tampak, oleh karena itu analisis pigmen antosianin memungkinkan menggunakan spektroskopi. Tingkat kepekatan warna pada tanaman berbanding lurus dengan banyak dan panjangnya susunan ikatan rangkap terkonjugasi pada suatu struktur kimia antosianin. Tingkat kepekatan warna juga berpengaruh pada penentuan panjang gelombang pada spektrofotometer UV-Vis, karena semakin pekat warna pada suatu tanaman maka penyerapan cahaya akan terjadi pada panjang gelombang yang lebih panjang (Melania dkk, 2018). Antosianin merupakan senyawa yang bersifat hidrofilik sehingga mempermudah antosianin untuk larut dalam air. Antosianin juga dapat terlarut dalam pelarut organik seperti etanol, methanol, aseton, dan kloroform. Kestabilan antosianin dipengaruhi oleh kondisi pelarut, tingkat kestabilan antosianin pada pelarut dengan pH netral (pH = 7) dapat dicapai dengan menambahkan asam-asam organik seperti asam asetat, asam sitrat, asam askorbat, asam butirat, asam malat, asam tartarat, ataupun asam klorida. Penambahan asam Universitas Pertamina - 11



lemah akan mempengaruhi warna antosianin, pada pH = 3 warna merah pada antosianin akan memudar, pada pH = 4 antosianin akan berwarna merah keunguan, pada pH = 5-6 antosianin akan berwarna ungu, dan pada pH = 7 akan berwarna ungu biru (Melania dkk, 2018). Antosianin memiliki struktur cincin aromatik yang berisi komponen polar dan reisdu glikosil sehingga menghasilkan molekul polar. Antosianin akan lebih mudah terlarut dalam air dibandingkan dengan pelarut non-polar, karena air memiliki sifat polar. Antosianin stabil pada suhu 50 oC, memiliki berat molekul 207,08 gram/mol, rumus molekul C 15H11O, rentan terhadap cahaya dan terdegradasi pada suhu diatas 70 oC (Talavera dkk., 2004). Selain faktor suhu, terdapat beberapa factor lain yang dapat mempengaruhi kestabilan/kesetimbangan antosianin antara lain banyaknya intesitas cahaya yang berkontak dengan antosianin, suhu, kopigment, ion logam, oksigen, enzim, konsentrasi, dan tekanan. Apabila terdapat ketidaksesuaian pada faktor-faktor diatas akan mengakibatkan degradasi pada antosianin. Degradasi pada antosianin terjadi ketika terjadi hidrolisis pada ikatan glikosidik dan cincin aglikon, sehingga aglikon-aglikon tersebut akan menjadi labil dan akan membuat senyawa antosianin menjadi tidak berwarna (Melania dkk, 2018). Tabel 2.8 Faktor yang Mempengaruhi Stabilitas Antosianin Faktor



Keterangan



pH



Pada pH asam, kondisi paling berwarna (stabil) akan tercapai



O2 dan H2O2 Suhu Cahaya



Akan mengoksidasi antosianin sehingga membuat antosianin tidak berwarna Semakin tinggi kenaikan suhu, akan menyebabkan antosianin terdegradasi Antosianin akan terdegradasi apabila berkontak dengan cahaya lampu ataupun cahaya matahari



Sumber: Vargas dan Lopez (2003) Antosianin tidak stabil pada suasana netral atau basa, sehingga ekstraksi dilakukan menggunakan pelarut asam yang dapat merusak jaringan tanaman. Pelarut yang sering digunakan pada ekstraki antosianin yaitu etanol, methanol, isopropanol, aseton, dan aquadest. Pemilihan pelarut yang akan digunakan pada proses ekstraksi, akan menentukan kualitas dari suatu ekstraksi dan memiliki daya yang besar untuk melarutkan (Hidayat, 2004).



II.3



Jenis-Jenis Pewarna Dalam Industri Pangan



II.3.1 Pewarna Alami Pewarna makanan merupakan komoditas yang tidak dapat terpisahkan dari industri pangan. Sejak dahulu, berbagai zat warna alami telah ditemukan pada berbagai jenis tanaman. Tanaman yang biasa diambil pigmen warnanya antara lain kunyit untuk memberikan warna kuning pada nasi kuning, daun suji untuk memberikan warna pada jajanan-jajanan pasar (serabi, kue pisang, bikang, dan dadar gulung), sombo keeling untuk memberikan warna pada kerupuk, dan nasi goreng (ebookpangan.com, 2006).



Universitas Pertamina - 12



Zat warna alami yang terkandung pada tanaman, biasanya masih tercampur dengan senyawa-senyawa aktif lainnya. Hal ini mempersulit penelitian mengenai toksikologi zat warna alami dari tanaman. Jika dibandingkan dengan zat warna sintesis, zat warna alami dianggap lebih aman jika dikonsumsi karena tidak memberikan dampak negatif. Namun zat warna sintesis memiliki kelemahan-kelemahan jika dibandingkan dengan zat warna sintesis yaitu adanya rasa yang tidak diinginkan yang berasal dari zat warna alami ketika dicampurkan pada makanan, konsentrasi pigmen warna rendah, stabilitas pigmen rendah, warna yang dihasilkan kurang seragam, dan spktrum warna pada zat warna sintesis lebih luas dibanding zat warna alami (ebookpangan.com, 2006). Tabel 2.9 Sifat-sifat Pada Beberapa Pigmen Alami Golongan



Jumlah



Pigmen



Senyawa



Antosianin



120



Flavonoid



600



Beta antosianin



20



Warna



Sumber



Kelarutan



Orange, merah



Tanaman



Air



Banyak Tanaman



Air



Tanaman



Air



Tanaman



Air



Kuning, merah



Tanaman



Air



Kuning sampai



Tanaman, bakteri,



hitam



alga



Kuning



Tanaman



Air



Tanaman, hewan



Lemak



Tak berwarna, kuning Tak berwarna Tak berwarna,



Tanin



20



Betalain



70



Kuinon



200



Xanton



20



Karotenoid



300



Khlorofil



25



Hijau, coklat



Tanaman



Air, lemak



6



Merah, coklat



Hewan



Air



Pigmen heme



kuning



Tak berwarna, kuning, merah



Air



Kestabilan Peka terhadap pH, dan panas Sedikit tahan terhadap panas Tahan terhadap panas Tahan terhadap panas Peka terhadap panas Tahan terhadap panas Tahan terhadap panas Tahan terhadap panas Peka terhadap panas Peka terhadap panas



Sumber: Clydesdale dan Francis (1976) Berikut beberapa zat warna alami yang biasa digunakan pada makanan: 1.



Karotenoid



Senyawa ini biasa digunakan untuk mewarnai keju, margarin, sop, pudding, es krim, dan mie dengan kadar pemakaian antara 1 ppm hingga 10 ppm. Senyawa ini dapat diambil dari beberapa jenis tanaman seperti buah papaya, kulit pisang, tomat, cabai merah, Universitas Pertamina - 13



wortel, mangga, ubi jalar, dan terdapat juga pada beberapa jenis bunga berwarna kuning dan merah (ebookpangan.com, 2006). 2.



Antosianin



Antosianin banyak ditemukan pada buah-buahan seperti anggur, strawberry, raspberry, apel, beberapa jenis bunga, dan pada tumbuhan-tumbuhan lainnya. Dalam industri pangan, antosianin perlu mendapatkan perlakuan lebih karena sifat antosianin yang mudah terdegradasi dan sangat terpengaruh oleh pH, sehingga memerlukan penambahan garam untuk membantu menstabilkannya (ebookpangan.com, 2006). 3.



Kurkumin



Zat warna ini biasa dipakai dalam minuman non-alkohol. Zat warna ini biasa didapatkan dari tanaman kunyit (Zingeberaceae). Akan tetapi kurkumin masih kalah dengan zat warna sintesisnya dikarenakan warna yang dihasilkan kurang mencolok (ebookpangan.com, 2006). 4.



Biksin



Zat warna ini biasa digunakan pada mentega, margarin, minyak jagung, dan salad dressing. Warna yang dihasilkan oleh biksin adalah kuning mentega sampai warna kuning pada buah persik. Namun terdapat beberapa kelemahan pada zat warna ini yaitu tidak tahan terhadap cahaya, tidak tahan terhadap panas, dan harganya sedikit mahal (ebookpangan.com, 2006). 5.



Karamel



Dalam pemakaiannya, karamel harus memperhatikan pada kondisi pH bahan. Karamel bisa diperoleh dari pemanasan molase, hidrolisa pati, dekstrosa, gula inverb, laktosa, sirup malt, dan glukosa. Terdapat 3 jenis penggunaan karamel yang dibedakan berdasarkan kelasnya: a. Karamel yang tahan terhadap asam, karamel jenis ini berwujud cair dan biasa digunakan pada minuman yang mengandung CO2 dan memiliki sifat asam. b. Karamel untuk roti, karamel jenis ini berwujud cair dan biasa digunakan pada produk-produk makanan seperti biskuit, cake, dan roti. c. Karamel kering, karamel jenis ini biasa digunakan untuk campuran dalam bentuk kering (ebookpangan.com, 2006). 6.



Titanium oksida



Terdapat dua jenis titanium oksida yaitu rutil dan anastase, rutil tidak dapat digunkan sebagai pewarna makanan sedangkan anastase bisa digunakan sebagai pewarna makanan. Dalam prakteknya, anastase biasa digunakan pada makanan yang memiliki tekstur sediki padat (semi solid) dan akan memberikan efek warna opaque (ebookpangan.com, 2006). 7.



Cochineal, karmin, dan asam karminat



Universitas Pertamina - 14



Zat warna ini diperoleh dari hewan coccus cacti betina yang dikeringkan. Hewan ini memiliki habitat hidup di kaktus-kaktus yang ada di Kepulauan Canary dan Amerika Selatan. Warna yang dihasilkan oleh Cochineal adalah merah. Warna merah yang dihasilkan berasal dari asam karminat yang ada didalam hewan tersebut. Zat warna ini harganya relatif mahal, sehingga sedikit pula yang memakainya. Karmin biasa digunakan untuk melindungi bahan berprotein dengan cara melapisinya (ebookpangan.com, 2006).



II.3.2 Zat Warna Identik dengan Zat Warna Alami Zat warna ini tidak diperoleh dengan cara ekstraksi ataupun isolasi dari tumbuhan ataupun hewan, melainkan dengan sintesis kimia. Yang membuat zat warna jenis ini identik dengan zat warna alami adalah terletak pada struktur kimianya. Beberapa jenis zat warna yang termasuk kedalam zat warna jenis ini adalah karotenoid, antara lain canthaxanthin (merah), apo-karoten (merah-orange), beta-karoten (orange-kuning). Beberapa zat warna diatas diatur konsentrasi penggunaannya, terkecuali beta-karoten yang diboleh digunakan secara bebas (tidak terbatas) (ebookpangan.com, 2006).



II.3.3 Zat Warna Sintesis Zat warna banyak digunakan dalam industri pangan di Indonesia, hal ini disebabkan harga zat warna sintesis yang relatif lebih murah dibandingkan dengan zat warna alami dan juga ketersediaan zat warna sintesis yang melimpah sehingga mudah untuk didapatkan. Zat warna yang banyak dipakai dalam industri makanan dan minuman di Indonesia antaralain amaranth, erythrosine, ponceaur 4R, tartazine, quinoline yellow, sunset yellow FCF, fast green FCF, dan brilliant blue. Zat-zat warna tersebut digunakan untuk mewarnai berbagai jenis sirup, minuman-minuman ringan, saos tomat ataupun sambal, selai, jeli, kue, mie, kerupuk, dan produk makanan minuman lainnya (ebookpangan.com, 2006). Pemakaian zat warna sintesis telah diatur oleh Departemen Kesehatan, karena tidak semua zat warna sintesis dapat digunakan dalam industri pangan. Namun dalam prakteknya, masih saja ada industri makanan skala kecil hingga menengah yang menggunakan zat warna sintesis yang mereka beli dari toko-toko kimia ataupun warung yang tidak memberikan deskripsi produk mereka (ebookpangan.com, 2006). Dibeberapa negara maju, penggunaan zat warna sintesis diatur sangat ketat dan harus melewati beberapa pengujian (pengujian kimia, pengujian biokimia, pengujian toksikologi, dan analisis terhadap zat warna) sehingga zat warna tersebut dapat memperoleh sertifikat yang mengizinkan penggunaannya pada industri pangan (ebookpangan.com, 2006). Menurut “Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives’ (JECFA) zat warna sintesis dapat digolongkan menjadi beberapa kelas yaitu azo, triarilmetana, quinolin, xanten, dan indigoid.



Universitas Pertamina - 15



Tabel 2.10 Zat warna menurut JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) No.



Nama



Warna



Azo: 1



Tartazin



Kuning



2



Sunset Yellow FCF



Oranye



3



Allura Red AC



Merah (kekuningan)



4



Ponceau 4R



Merah



5



Red 2G



Merah



6



Azorubine



Merah



7



Fast Red E



Merah



8



Amaranth



Merah (kebiruan)



9



Brilliant Black BN



Ungu



10



Brown FK



Kuning coklat



11



Brown HT



Coklat



Triarylmethane: 12



Brilliant Blue FCF



Biru



13



Patent Blue V



Biru



14



Green S



Biru kehijauan



15



Fast Green FCF



Hijau



Quinoline: 16



Quinoline Yellow



Kuning kehijauan



Xanthene: 17



II.4



Erythrosine



Merah



Proses Ekstraksi Antosianin Ekstraksi yaitu proses pemisahan dan isolasi senyawa target dari suatu raw material dengan bantuan pelarut tertentu untuk mengeluarkan senyawa target dari raw material atau zat cair. Senyawa target bersifat larut dalam pelarut (solvent) (Wahyuni dkk., 2004). Proses ekstraksi dapat berlangsung ketika terjadi kontak antara pelarut (solvent) dengan bahan baku (solute). Terkadang terdapat keadaan dimana campuran bahan padat dengan cair sangat sulit dipisahkan dengan metode pemisahan termis (metode pemisahan dengan memnggunakan pemanasan) ataupun metode pemisahan mekanis (sedimentasi / pengendapan, sentrifugasi / pemusingan, filtrasi / penyaringan). Hal ini dapat terjadi ketika komponen-komponen yang terkandung pada suatu campuran, bercampur dengan sangat erat, termolabil (peka terhadap suhu tinggi), memiliki sifat fisik yang hampir sama, ataupun konsentrasi zat yang ingin dipisahkan terlalu kecil. Salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan menggunakan metode ekstraksi, karena ketika terjadi kontak dengan pelarut (solvent) Universitas Pertamina - 16



maka zat yang akan dipisahkan dapat terikut kedalam pelarut. Sehingga dapat dikatakan bahwa proses ekstraksi ini terjadi karena adanya perbedaan kelarutan antar komponenkomponen yang dipisahkan (Treyball, 1980 dan Mc.Cabe, 1993). Ekstraksi komponen - komponen kimia yang terkandung pada tanaman dengan menggunakan pelarut organik diawali dengan proses dimana pelarut organik akan menembus bagian dinding sel kemudian masuk kedalam rongga sel yang mengandung zat aktif, sehingga zat aktif akan larut kedalam pelarut organik. Proses-proses diatas akan berlangsung hingga terjadi kesetimbangan konsentrasi antara zat aktif didalam sel dengan konsentrasi zat aktif diluar sel (Treyball, 1980 dan Mc.Cabe, 1993). Terdapat beberapa jenis pelarut organik yang dapat digunakan untuk ekstrasi seperti etil alkohol, aseton, heksan, eter, benzene, gliserin, propilin glikol, dan pelarut organik lainnya. Bahan padatan berukuran kecil dicampur bersama dengan pelarut, kemudian di ekstraksi. Setelah didapatkan ekstrak, dilakukan penyaringan untuk memisahkan residu dengan filtratnya. Kemudian pelarut yang masih bercampur dengan filtrat yang diinginkan, dipisahkan sehingga didapatkan filtrat yang diinginkan (Goldman, 1949). Menurut Sumaryono (1996), tedapat beberapa jenis tipe ekstrak yang didapatkan berdasarkan komposisi senyawa yang terekstraksi yaitu sebagai berikut: 1.



Ekstrak total (ekstrak primer), ekstrak jenis ini tidak hanya mengandung bahan aktif yang ingin diekstraksi, tetapi juga mengandung senyawa pendamping atau bahkan mengandung senyawa yang tidak diinginkan.



2.



Ekstrak setengah murni, berbeda dengan esktrak total, ekstrak jenis ini hanya mengandung bahan aktif dan senyawa pendamping.



3.



Ekstrak dengan kadar tetap, ekstrak jenis ini memiliki kadar senyawa yang dikontrol dengan cara menambahkan ekstrak sejenis dengan kadar tertentu atau dengan melakukan pengenceran menggunakan pelarut-pelarut inert seperti aerosol, maltodekstrin, dekstrin, dan pelarut inert lainnya.



Jenis-jenis metode ekstraksi yang digunakan adalah sebagai berikut: A.



Maserasi



Maserasi merupakan metode ekstraksi sederhana yang paling banyak digunakan. Metode ini dilakukan dengan memasukkan serbuk tanaman dan pelarut yang sesuai kedalam wadah yang tertutup rapat pada suhu kamar. Proses ekstraksi dihentikan ketika telah tercapai kesetimbangan antara konsentrasi sel pada tanaman dengan konsentrasi senyawa dalam pelarut. Setelah proses ekstraksi berhenti, pelarut dipisahkan dari sampel dengan penyaringan. Kekurangan dari metode ini adalah memerlukan waktu lama dalam proses ekstraksinya, butuh banyak pelarut, dan besar kemungkinan beberapa senyawa akan hilang. Selain itu, terdapat beberapa senyawa yang sulit diekstraksi pada suhu kamar. Namun, keuntungan dari metode ini adalah dapat menghindari terjadinya kerusakan pada senyawa senyawa yang bersifat termolabil (tidak tahan panas) (Mukhriani, 2014). Solvent yang digunakan pada ekstraksi menggunakan metode maserasi harus bisa melarutkan senyawa target, dalam ekstraksi kali ini pelarut yang digunakan adalah aquabidest. B.



Soxhlet Universitas Pertamina - 17



Ekstraksi menggunakan metode ini umum digunakan sebagai metode pembanding dengan pendekatan efisiensi ekstraksi ~100%. Metode ini dilakukan dengan menempatkan serbuk sampel dalam sarung selulosa (dapat menggunakan kertas saring) dalam slonsong yang ditempatkan diatas labu dan dibawah kondenser. Pelarut dimasukkan dalam labu dan suhu penangas diatur dibawah suhu reflux. Pada soxhlet konvensional, sampel diletakkan dalam thimble-holder dan selama beroperasi secara bertahap diisi dengan fresh solvent dari labu distilasi. Ketika terjadi overflow pada cairan, secara otomatis dikosongkan oleh siphon kemudian pelarut mengalir kembali kedalam labu. Keuntungan dari metode ini adalah proses esktraksi berlangsung secara kontinyu, sampel terekstraksi oleh pelarut murni hasil kondensasi sehingga jumlah pelarut yang dibutuhkan tidak terlalu banyak, dan tidak memakan banyak waktu. Kerugian dari metode ini adalah senyawa yang bersifat termolabil dapat terdegradasi karena ekstrak berada di titik didih secara terus-menerus (Mukhriani, 2014). C.



Perkolasi



Metode ekstraksi ini selalu menggunakan pelarut baru dan biasanya ekstraksi dilakukan pada suhu ruang. Prinsip dasar dari metode ekstraksi ini adalah dengan menaruh padatan yang akan diekstraksi kedalam suatu bejana silinder yang dibawahnya telah diberi sekar berpori. Metode ekstraksi ini dibagi menjadi empat tahap yaitu tahap pengembangan bahan, tahap maerasi antara, tahap perkolasi (penetesan/penampungan ekstrak) secara terusmenerus sampai diperoleh jumlah ekstrak yang diinginkan (Istiqomah, 2013). D.



Refluks



Metode ini menggunakan pelarut dengan jumlah yang relatif sedikit, karena adanya sistem pendinginan balik. Metode ini dilakukan dengan cara memanaskan pelarut pada titik didihnya (Istiqomah, 2013). E.



Distilasi Uap



Metode ini memanfaatkan adanya perbedaan titik didih antara air dengan senyawa yang akan diekstrak. Senyawa yang akan diekstrak akan diuapkan, kemudian akan terkondensasi sehingga terjadilah pemisahan antara air dengan ekstrak. Pada metode ini, kondisi ekstrak bisa memisah sempurna ataupun memisah Sebagian (Istiqomah, 2013). F.



Ekstrak Biologi



Metode ini menggunakan bantuan mikroorganisme pada proses ekstraksinya (Istiqomah, 2013). G.



Mekanis



Metode ini memanfaatkan gaya mekanis sebagai cara pemisahannya. Pada metode pemisahan ini tidak memerlukan pelarut tambahan untuk memisahkan ekstraknya (Istiqomah, 2013). Senyawa antosianin merupakan zat antioksidan yang sensitif terhadap suhu tinggi karena dapat terdegradasi. Oleh karena itu dipilihlah metode maserasi untuk ekstrasi antosianin dari bunga telang (Clitoria ternatea).



Universitas Pertamina - 18



Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi proses ekstraksi, antara lain: A.



Ukuran partikel padatan



Semakin luas permukaan padatan maka perpindahan massa ekstraksi akan berlangsung lebih cepat. Keberadaan padatan berukuran kecil harus dibatasi jumlahnya, karena dapat menghalangi aliran pelarut untuk kontak dengan zat aktif padatan itu sendiri. Ukuran padatan yang terlalu kecil dapat menghilangkan kemungkinan pelarut terserap kedalam padatan (Terybal, 1980). Untuk mengecilkan ukuran partikel padatan terdapat beberapa cara seperti penggerusan, penekanan pada padatan, dan dicincang kecil-kecil. B.



Pelarut



Pelarut yang digunakan harus memiliki kepolaran yang sama dengan bahan yang akan diekstrak sehingga pelarut dapat melarutkan solute dengan baik (Mcabe, 1985). Pelarut memiliki selektifitas tinggi, murah, mudah diperoleh, tidak beracun, stabil secara thermal, dan tidak mudah terbakar (Istiqomah dkk., 2019). Polaritas suatu pelarut memiliki peran penting dalam proses ekstraksi karena polaritas pelarut berpengaruh pada daya larut. Kelarutan pelarut dapat diditentukan dari nilai konstanta dielektrik dan nilai polaritas pelarut. Nilai polaritas suatu pelarut berbanding lurus dengan nilai konstanta dielektriknya (Stahl, 1969) Pelarut yang digunakan untuk ekstraksi dapat berupa pelarut murni (tanpa campuran) ataupun pelarut dengan sedikit zat terlarut (solute) didalamnya. Semakin lama proses ekstraksi berlangsung, maka kemampuan absrobsi pelarut (solvent) untuk melarutkan zat terlarut (solute) akan semakin berkurang.



Universitas Pertamina - 19



Tabel 2.11 Nilai Konstanta Dielektrik Beberapa Zat Pelarut Konstanta Dielektrik



Nama Pelarut



1,890



Petroleum ringan



2,023



Sikloheksan



Polaritas



Karbon tetraklorida



2,238



Trikloroetilen Benzene



2,284



Diklorometan



4,806



Kloroform



4,340



Etileter



6,020



Etilasetat Aseton



20,700



n-propanol



24,300



Etanol



33,620



Metanol



80,37



Air



Keterangan: Semakin kebawah, polaritas pelarut semakin meningkat Sumber: Stahl, 1969 Tabel 2.12 Yield Antosianin Pada Berbagai Variasi Pelarut Pelarut



Metode



Rasio Solute-Solvent



Yield (mg/L)



Maserasi



15:500



6,35



UAE



1:4



35,41 ± 0,62



Akuades-asam tartarat



Maserasi



15:500



82



Etanol



Maserasi



1:23



132,756



Etanol-asam klorida



Reflux



1:10



0,1012



Etanol-asam sitrat



Reflux



1:10



0,0843



Akuades-asam sitrat Akuades



Sumber: Bea dkk, 2015; Pham dkk, 2019; Zussiva dkk, 2012; Angriani, 2019 Selain maserasi, metode yang bisa digunakan untuk mengektsraksi antosianin dari tumbuhan adalah Ultrasound Assisted Extraction (UAE), Microwave Assisted Extraction (MAE), dan Reflux. Berikut beberapa jenis pelarut yang biasa digunakan untuk ekstraksi yaitu sebagai berikut (Treyball, 1980; Mc.Cabe, 2005; Skoog.W.H., 2002): 1. Pelarut organik Keuntungan menggunakan pelarut organik adalah pelarut organik memiliki titik didih rendah, dan juga mencegah pertumbuhan jamur. Namun, terdapat beberapa kerugian apabila menggunakan pelarut organik diantaranya harganya yang cukup mahal, terdapat pelarut organik yang bersifat toksik (karsinogenik), dan mudah terbakar. Berikut beberapa



Universitas Pertamina - 20



jenis pelarut organik antara lain etanol, methanol, CHCl3, eter, dan heksana. (Treyball, 1980; Mc.Cabe, 2005; Skoog.W.H., 2002). 2. Air Keuntungan menggunakan pelarut air adalah harganya relatif lebih murah dari pelarut organik, mudah diperoleh, tidak toksik, stabil, memiliki titik didih cukup tinggi sehingga tidak mudah menguap, tidak mudah terbakar, dan pelarut ini digunakan apabila senyawa yang ingin diekstrak dapat larut dalam air. Namun terdapat beberapa kerugian dari pelarut ini diantaranya dapat ditumbuhi jamur ataupun mikroba, tidak selektif terhadap senyawa yang akan diekstrak, memiliki titik didih 100 oC (tidak bisa dipakai apabila senyawa yang akan diekstrak merupakan senyawa yang bersifat termolabil), dan membutuhkan proses lama pada saat pengeringan (Treyball, 1980; Mc. Cabe, 2005; Skoog.W.H., 2002). Pelarut yang dapat mengeksrak antosianin dari tumbuhan antara lain etanol, metanol, dan air. Terdapat beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam menentukan jenis pelarut: a.



Kepolaran dan kelarutan pelarut Untuk bisa melarutkan zat aktif yang terkandung dalam suatu tanaman, diperlukan pelarut yang memiliki kepolaran yang sama dengan zat aktif yang akan diesktrak. Hal ini bertujuan agar pelarut dapat melarutkan zat aktif (solute) dengan maksimal. Semakin tinggi kelarutan suatu pelarut maka semakin sedikit pula pelarut yang dibutuhkan.



b.



Selektifitas Pelarut dengan selektifitas tinggi akan mempermudah pada saat proses pemurnian, karena dengan tingkat selektifitas yang tinggi maka secara otomatis jumlah pengotor yang ikut terekstrak akan lebih sedikit dan jumlah zat aktif yang terekstrak akan lebih banyak.



c.



Murah dan mudah diperoleh Pelarut dengan harga terjangkau dan mudah diperoleh akan sangat berpengaruh terhadap modal yang dikeluarkan pada saat pembelian bahan.



d.



Tidak korosif, tidak beracun, stabil secara termal,dan tidak mudah terbakar



e.



Tidak menyebabkan terbentuk emulsi Pelarut yang digunakan merupakan pelarut yang tidak mudah membentuk emulsi, karena dengan adanya emulsi proses difusi dapat terganggu.



f.



Tidak reaktif Selama proses ekstraksi berlangsung, diharapkan tidak terjadi reaksi yang dapat mengubah struktur kimia dari zat aktif yang akan diekstrak (tidak ada reaksi antara pelarut dengan zat aktif) (Sabel dan Warren, 1973).



Universitas Pertamina - 21



g.



Titik didih Pelarut diharapkan memiliki titik didih yang cukup rendah. Pelarut dengan titik didih tinggi memerlukan pemanasan dengan suhu yang lebih tinggi, hal ini dapat membuat kerusakan pada zat aktif yang akan diekstrak. Namun, titik didih pelarut juga tidak boleh terlalu rendah dikarenakan bisa terjadi kehilangan pelarut dalam jumlah besar pada saat pemanasan (Sabel dan Warren, 1973).



h.



Viskositas dan densitas Viskositas dan densitas yang lebih rendah dapat mempermudah pelarut untuk mengalir dan kontak dengan bahan padatan.



i.



Sifatnya terhadap air Pelarut yang memiliki sifat hidrofilik lebih disarankan dibandingkan pelarut yang bersifat hidrofobik, karena pelarut yang bersifat hidrofobik akan ditolak terlebih dahulu oleh keberadaan air sebelum sempat menembus dinding sel dan mengambil zat aktif yang ingin diekstrak.



j.



Kecepatan alir pelarut Kecepatan alir pelarut harus lebih besar dari laju alir bahan yang ingin diekstrak, supaya ekstrak sudah terlarut pada pelarut dapat sesegera mungkin diangkut dari permukaan bahan padat.



k.



Suhu Suhu operasi yang tinggi akan memberikan keuntungan selama proses ekstraksi terjadi yaitu terjadi peningkatan kecepatan difusi, dan penurunan viskositas pelarut. Suhu operasi harus disesuaikan dengan kelarutan pelarut, stabilitas pelarut, tekanan uap pelarut, dan selektifitas pelarut (Treyball, 1980; Mc.Cabe, 2005; Skoog.W.H., 2002).



C.



Suhu



Suhu operasi yang tinggi akan meningkatkan kecepatan difusi, meningkatkan kelarutan dari larutan, dan menurunkan viskositas pelarut. Dengan viskositas pelarut yang lebih rendah, kelarutan yang dapat dicapai lebih besar. Suhu operasi harus disesuaikan dengan kelarutan pelarut, stabilitas pelarut, tekanan uap pelarut, dan selektifitas pelarut (Mcabe, 1985). Makin tinggi suhu ekstratksi, semakin besar juga potensi kerusakan pada komponen-komponen yang diekstrak (Sabel dan Warren, 1973). Pada ekstraksi menggunakan metode ekstraksi soxhlet, suhu yang digunakan menyesuaikan dengan titik didih pelarut yang digunakan, metode ekstraksi ini tidak dapat digunakan apabila komponen yang ingin diekstrak merupakan senyawa termolabil (peka terhadap suhu). D.



pH



Rentang pH disesuaikan dengan kestabilan zat yang ingin diekstraksi. Misal untuk klorofil, suasana asam dan basa akan membuat klorofil terhidrolisis menjadi klorofilid. (Skoog, 2014). Ekstraksi antosianin akan optimum pada pH asam (pH = 4 - 5) dikarenakan Universitas Pertamina - 22



kondisi antosianin yang stabil pada rentang pH tersebut. Menurut Meiny dkk (2010), semakin asam pelarut (pH semakin kecil) maka yield antosianin yang didapat semakin meningkat. Namun, hal ini akan mempengaruhi kestabilan antosianin dalam larutan dimana antosianin stabil pada range pH 4-5. Tabel 2.13 Yield Antosianin Pada Berbagai Variasi pH Pelarut



Bahan Baku



pH Yield (mg/L)



Etanol-asam klorida Bunga dadap merah



4,5



1,0019



Etanol-asam sitrat



4,5



0,8349



Bunga dadap merah



Sumber: Purwanti dkk, 2016. E.



Porositas dan difusivitas



Struktur yang berpori memungkinkan terjadinya difusi internal solute dan permukaan padatan ke pori-pori padatan tersebut. Semakin besar difusivitas maka semakin cepat pula difusi internal yang terjadi (Mcabe, 1985). F.



Pengadukan



Pengadukan akan mencegah terbentuknya suspensi atau endapan serta efektif untuk membentuk suatu lapisan interphase (Mcabe, 1985). Pada ekstraksi antosianin diperlukan adanya pengadukan, hal ini bertujuan untuk meratakan konsentrasi yang ada dilarutan luar sel dengan larutan dalam sel (Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1986). G.



Waktu ekstraksi



Semakin lama waktu reaksi, maka semakin lama waktu kontak pelarut dan solute sehingga semakin banyak ekstrak yang didapat. Namun, apabila waktu yang dibutuhkan terlalu lama maka proses ekstraksi tersebut tidak ekonomis (Skoog, 2014). Ekstraksi antosianin menggunakan pelarut etanol dengan suhu ekstraksi 60,6 oC mencapai waktu optimal pada menit ke-46 (Pham T.N. dkk, 2019). H.



Rasio zat padat terhadap pelarut



Jumlah pelarut perlu disesuaikan agar tidak terjadi pemborosan (Mcabe, 1985). Jumah pelarut sangat berpengaruh terhadap jumlah ekstrak yang didapat. Semakin banyak pelarut yang digunakan, maka semakin banyak ekstrak yang didapat (Carolina dkk, 2014). Rasio optimum bahan padatan/pelarut (solute / solvent) pada ekstraksi antosianin menggunakan pelarut etanol adalah 23:1 (Pham T.N. dkk, 2019). Tabel 2.14 Perbandingan Rendemen Terhadap Jumlah Pelarut Pelarut



Jumlah Rendemen (%)



Etanol (750 mL)



90,419



Etanol (600 mL)



88,186



Etanol (450 mL)



81,509



Sumber: Carolina dkk (2014).



Universitas Pertamina - 23



I.



Mode operasi



Pemilihan mode operasi perlu diperhatikan karena akan mempengaruhi keberhasilan dari proses ekstraksi. Mode operasi yang digunakan yaitu mode operasi batch, karena pada mode operasi ini tidak memerlukan bahan dalam jumlah banyak seperti mode operasi plugflow ataupun mixed-flow (Levenspiel, 1999). Pada ekstraksi antosianin dari bunga telang, suhu ekstraksi tidak boleh melebihi 70 oC, kemudian pelarut dikondisikan pada pH 4 – 5.



II.5



Koefisien Transfer Massa (KLa) Ekstrasi antosianin dari bunga telang (Clitoria ternatea), termasuk dalam ekstraksi padat-cair. Ekstraksi padat-cari adalah proses perpindahan komponen yang terkandung dalam padatan dengan menggunakan pelarut (Treybal, 1981). Terdapat dua tahapan dalam ekstraksi padat-cair, yaitu difusi dari dalam padatan menuju bagian luar padatan dan dari bagian luar padatan ke larutan. Laju transfer massa pada proses ekstraksi padat-cair dipengaruhi oleh ukuran partikel padatan. Apabila partikel padatan berukuran besar, maka difusi zat yang terdapat pada padatan lebih besar daripada difusi dari permukaan padatan menuju larutan. Sebaliknya, apabila partikel padatan berukuran kecil, difusi dari permukaan padatan menuju larutan lebih besar daripada difusi dari dalam padatan menuju permukaan padatan (Smith, 1981). Pada penelitian ini ukuran partikel padatan yang digunakan kecil, sehingga perpindahan massa dari dalam padatan menuju permukaan padatan dianggap tidak mengontrol perpindahan massa secara keseluruhan. Sistem yang digunakan pada proses ekstrasi ini adalah batch, sehingga perhitungan koefisien transfer massa yang digunakan sebgai berikut: Neraca Massa: Rinput – Routput + Rextraction = Raccumulation 0 – 0 + kL.As(Cs-CL) =



𝑑(𝐶𝐿 .𝑉𝐿 ) 𝑑𝑡



𝑑𝑉𝐿 + 𝑑𝑡



kL.As(Cs-CL) = CL



𝑑𝐶𝐿 𝑑𝑡



VL



(1) (2) (3)



Diasumsikan tidak ada perubahan volume sehingga dV L/dt = 0, 𝐴 𝑉𝐿



kL. 𝑠 (Cs-CL) = 𝐴𝑠 𝑉𝐿



𝑑𝐶𝐿 𝑑𝑡



=a



KLa. (Cs-CL) =



(4) (5)



𝑑𝐶𝐿 𝑑𝑡



(6)



Harga kLa diasumsikan konstan pada kisaran waktu yang ditinjau, sehingga persamaan diatas dapat diintegralkan, 𝑑𝐶𝐿 𝐶𝑠 −𝐶𝐿



= kLa.dt



(7)



Universitas Pertamina - 24



(𝐶𝑆 −𝐶𝐿 ) (𝐶𝑆 −0)



(8)



𝐶𝐿 ) 𝐶𝑆



(9)



kLa (t - 0) = -ln kLa.t = -ln (1 Dengan:



kLa = koefisien transer massa (1/menit) CL = Konsentrasi antosianin pada tiap variasi waktu (ppm) CS = Konsentrasi antosianin pada keadaan setimbang (ppm) Nilai koefisien transfer massa (kLa) dapat dicari dengan program linearisasi dari 𝐶 persamaan (9). Dari persamaan tersebut dapat diperoleh grafik antara -ln (1 - 𝐿 ) vs waktu 𝐶𝑆



(t), dan garis lurus. Maka nilai koefisien transfer massa (k La) yang merupakan slope dari garis tersebut dapat ditentukan.



Universitas Pertamina - 25



BAB III METODE PENELITIAN



III.1



Alat dan Bahan Penelitian



III.1.1 Alat Penelitian Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.



Beaker Glass



2.



Thermometer



3.



Magnetic Stirrer



4.



Hot Plate



5.



Alumunium foil



6.



Micropipette



III.1.2 Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:



III.2



1.



Bunga telang (Clitoria ternatea) kering



2.



Aquabidest



3.



Antosianin standar



4.



Asam Asetat



Prosedur Penelitian



III.2.1 Persiapan Bahan Baku Pada tahap ini, bunga telang (Clitoria ternatea) yang sudah didapat dipastikan lagi sudah dalam keadaan kering. Untuk standarisasi, bunga telang dikeringkan menggunakan oven pada suhu 60 oC. Bunga telang yang sudah kering dicincang kecil-kecil sebelum dilakukan proses ekstraksi.



III.2.2 Ekstraksi Antosianin Bunga telang kering ditimbang secara akurat (perbandingan solute-solvent 15/400, 15/500, 15/600 g/ml), diletakkan dalam ekstraktor, dan ditambahkan pelarut berupa campuran aquabidest dengan asam asetat. Pengadukan dilakukan menggunakan magnetic stirrer. Ekstraksi dilakukan selama 180 menit pada suhu 50 oC. Sampel diambil setiap 15 menit dan yield antosianin dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Untuk memvalidasi hasil yang didapat, maka dilakukan percobaan sebanyak dua kali (duplo) untuk setiap variabel yang diteliti. Universitas Pertamina - 26



Bunga telang kering ditimbang sebanyak 7,5 gram



Tambahkan pelarut sebanyak 200 mL, 250 mL, dan 300 mL kedalam gelas beaker 500 mL



Panaskan pelarut hingga mencapai suhu ekstraksi yaitu 50 oC



Analisis sampel yang telah diambil menggunakan Spektrofotometer UV-Vis



Ambil sampel ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) setiap 15 menit sampai menit ke-255



Masukkan bunga telang kedalam gelas beaker 500 mL, lalu nyalakan timer



Setelah mendapatkan nilai absorbansi masing-masing sampel, lakukan perhitungan yield



Gambar 3.1 Diagram Alir Ekstraksi Antosianin



III.3



Metode Analisis



III.3.1 Kurva Kalibrasi Penelitian diawali dengan membuat kurva kalibrasi untuk dapat menghitung jumlah antosianin hasil ekstraksi secara spektrofotometri. Pembuatan kurva diawali dengan pembuatan larutan antosianin standar dengan konsentrasi 1,2,3,4,5,6,7,8,9, dan 10 mg/L (ppm). Kemudian setiap konsentrasi diukur absorbansinya menggunakan Spektrofotometer UV-Vis pada λ = 574 nm (Zussiva dkk, 2012). Antosianin standar yang digunakan berwujud serbuk halus, memiliki struktur kimia C27H31O16 dengan berat molekul 611 g/mol, dengan hasil uji UV dan HPLC menunjukkan bahwa antosianin standar yang digunakan adalah dan 36% antosianin (HPLC).



Siapkan 10 mg antosianin standar, lalu masukkan pada labu ukur 100 mL



Tambahkan pelarut kedalam labu ukur 100 mL hingga mencapai garis batas labu ukur



Homogenkan larutan antosianin standar, sehingga didapatkan larutan antosianin standar dengan konsentrasi 100 ppm



Analisa menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada masing-masing konsentrasi antosianin standar



Encerkan larutan antosianin standar menjadi 1,2,3,4,5,6,7,8,9,dan 10 ppm



Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Kurva Kalibrasi Universitas Pertamina - 27



III.3.2 Analisa Kuantitatif Antosianin Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis Analisa kuantitatif dilakukan untuk mengetahui yield antosianin yang terekstrak dilakukan secara spektrofotometri (λ = 574 nm) dan dinyatakan sebagai total antosianin. Setelah didapatkan ekstrak dari bunga telang (Clitoria ternatea), selanjutnya diambil 0,1 ml sampel ekstrak kemudian diencerkan menggunakan pelarut yang berupa akuabides - asam asetat sebanyak 3,5 ml. Kemudian dihomogenkan menggunakan labu ukur 10 ml (20 kali kocokan), setelah itu pindahkan sampel yang sudah homogen kedalam kuvet sebanyak 3 ml. Lalu analisis absorbansi sampel pada panjang gelombang 574 nm. Lakukan analisa spektroskopi sebanyak dua kali (duplo). Berikut merupakan contoh perhitungan untuk mendapatkan yield antosianin (mg antosianin) menggunakan data pada percobaan rasio solute-solvent (15/600) g/mL: 1.



Absorbansi rata-rata 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2



Rata-rata = =



0,254+0,254 2



= 0,254 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi = =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018 0,0698 0,254−0,018 0,0698



= 3,381 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,381 ppm x 36 = 121,719 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 121,719 ppm x 0,25 L = 36,516 mg Universitas Pertamina - 28



III.3.3 Analisa Kualitatif Antosianin Menggunakan Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) Analisa kualitatif dilakukan untuk mengetahui struktur kimia yang terdapat pada antosianin. Antosianin hasil ekstraksi dianalisis menggunakan Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) dengan panjang gelombang 500 – 4000 cm-1. Ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) langsung dianalisis menggunakan FTIR. Pada penelitian kali ini dilakukan pengujian sampel secara duplo yaitu ekstrak antosianin dari bunga telang (Clitoria ternatea) dengan rasio bahan padatan/pelarut (solute/solvent) 15/600 sebanyak 2 sampel dan sampel antosianin standar dengan konsentrasi 5 ppm dan 10 ppm.



III.4



Jadwal Penelitian Jadwal Per Minggu



No.



Judul Tugas



Durasi



Juli



(Jam) 1



2



3



Agustus 4



1



2



3



4



Ekstraksi Antosianin 1



Ekstraksi untuk mencari rasio optimal



3



2



Ekstraksi untuk mencari rasio optimal



3



3



Ekstraksi untuk mencari rasio optimal



3



4



Ekstraksi untuk mencari rasio optimal



3



5



Ekstraksi untuk mencari rasio optimal



3



Analisis 1



Spektrofotometer UV-Vis



1



2



Spektrofotometer UV-Vis



1



3



Spektrofotometer UV-Vis



1



4



Spektrofotometer UV-Vis



1



5



Spektrofotometer UV-Vis



1



6



Fourier-transform Infrared Spektroscopy (FTIR)



1



7



Fourier-transform Infrared Spektroscopy (FTIR)



1



Penulisan Laporan



Universitas Pertamina - 29



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN



IV.1



Kurva Kalibrasi Pada penelitian ini diawali dengan membuat kurva kalibrasi untuk menghitung jumlah antosianin hasil ekstraksi secara spektrofotometri. Pembuatan kurva kalibrasi diawali dengan membuat larutan standar induk. Larutan induk terbuat dari antosianin bubuk yang dilarutkan menggunakan pelarut (aquabidest dan asam asetat). Sebanyak 10 mg antosianin standar dilarutkan dalam 100 mL aquabidest (konsentrasi antosianin 100 mg/L). Kemudian larutan induk diencerkan hingga didapatkan konsentrasi 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 mg/L (ppm); setiap konsentrasi diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 574 nm. Larutan dikondisikan pada pH 4-5.



Kurva Kalibrasi 0,80 y = 0,0698x + 0,018 R² = 0,9955



0,70



Absorbansi



0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0



2



4



6



8



10



12



Konsentrasi (ppm)



Gambar 4.1 Kurva kalibrasi antosianin dalam asam asetat-aquabidest (1:200) Berdasarkan gambar 4.1; kita mendapatkan persamaan garis lurus yaitu y = 0,0698x + 0,018. Kemudian jika dilihat kembali pada kurva diatas, nilai y merupakan nilai absorbansi sedangkan nilai x merupakan konsentrasi (ppm). Sehingga, dari persamaan yang didapat melalui kurva kalibrasi kita dapat menghitung konsentrasi (ppm) sampel dengan memasukkan nilai absorbansi yang telah kita dapat dari analisa spektrofotometer UV-Vis. Sedangkan R2 pada persamaan tersebut digunakan sebagai penanda apakah garis tersebut sudah linier atau belum, jika nilai R2 semakin mendekati R2 = 1 maka persamaan tersebut layak dipakai.



IV.2



Ekstraksi Antosianin Kondisi ekstraksi antosianin dilakukan pada suhu 50



o



C karena antosianin



merupakan senyawa termolabil yang dapat terdegradasi pada suhu tinggi (>70 oC). Waktu ekstraksi pada percobaan pertama adalah 120 menit. Waktu ekstraksi tersebut dipilih karena memberikan yield tertinggi pada penelitian sebelumnya (Zussiva dkk, 2012). Universitas Pertamina - 30



Gambar 4.2 Ekstraksi Antosianin dengan Metode Maserasi



IV.2.1 Variasi Waktu Ekstraksi Pada variasi waktu ekstraksi, digunakan rasio bahan padatan/pelarut sebesar 15/500 (g/mL). Menurut Zussiva dkk (2012), rasio optimal untuk ekstraksi bunga telang adalah 15/500 (g/mL).



Waktu VS Yield



Yield (mg)



40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 0



50



100



150



200



250



300



Waktu (menit)



Gambar 4.3 Hasil ekstraksi antosianin pada variasi waktu (t) Berdasarkan gambar 4.2; yield antosianin meningkat setiap menitnya hingga mencapai titik konstan. Pada menit ke-15 didapatkan yield sebesar 8,77 mg antosianin dan terjadi peninkatan secara signifikan hingga menit ke-45 dengan yield yang didapatkan sebesar 17,79 mg antosianin. Hal ini disebabkan kondisi pelarut yang masih fresh (belum terkandung solute). Kemudian ekstraksi dilanjutkan hingga mencapai titik konstan yaitu pada menit ke-180 dengan yield yang didapat sebesar 36,75 mg antosianin. Hal ini disebabkan semakin lama ekstraksi dilakukan, maka kemampuan absorbsi pelarut semakin menurun, sehingga jumlah antosianin akan mencapai titik konstannya. Kemudian ekstraksi terus dilakukan hingga menit ke-255 Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa waktu ekstraksi optimal antosianin dari bunga telang dengan menggunakan pelarut asam asetataquabides adalah 180 menit.



Universitas Pertamina - 31



Tabel 4.1 Yield Antosianin pada Variasi Waktu (t) Waktu (menit) Yield (mg antosianin) Penambahan (%) 15



8,77



-



30



13,67



55,88



45



17,79



30,18



60



23,98



34,78



75



25,98



8,33



90



27,79



6,94



105



29,20



5,10



120



29,27



0,22



135



31,72



8,37



150



33,85



6,71



165



34,17



0,95



180



36,75



7,55



195



36,75



0



210



36,75



0



255



36,75



0



IV.2.2 Variasi Rasio Solvent Terhadap Berat Bahan Baku Tabel 4.2 Yield Antosianin Pada Variable Rasio Solute-Solvent Solute/Solvent (g/mL) 15/400 15/500 15/600



Yield (mg antosianin) 28,47 26,20 33,91 34,43 36,51 34,50



Rata-rata (mg antosianin)



Yield (mg/L)



27,33



109,32



34,17



136,68



35,51



142,04



Penambahan (%) 25



3,92



Universitas Pertamina - 32



Gambar 4.4 Ekstrak Bunga Telang (Clitoria ternatea) Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil penelitian, dapat disimpulkan rasio solvent terhadap berat bahan baku dengan yield terbesar adalah 15/600 (g/ml). Jumlah pelarut berpengaruh terhadap yield antosianin yang didapat, semakin banyak pelarut yang digunakan maka semakin banyak komponen yang dapat terlarut sehingga semakin tinggi konsentrasi zat terlarut yang diperoleh (Carolina dkk, 2014). Penentuan titik tengah pada variasi rasio bahan padatan/pelarut (15/500 g/mL) berdasarkan penelitian sebelumnya, karena rasio tersebut merupakan rasio optimal (Zussiva dkk, 2012). Ekstraksi antosianin yang berasal dari bunga telang (Clitoria ternatea) menggunakan metode maserasi pada o suhu 60,6 C dengan pelarut etanol dan rasio bahan padatan:pelarut = 23:1, memberikan yield antosianin sebesar 132,756 ppm (mg/L) (Pham dkk, 2018). Ekstraksi antosianin menggunakan metode maserasi pada suhu 60 oC dengan pelarut berupa campuran antara akuades dengan asam tartarat dengan perbandingan bahan padatan/pelarut = 15/500 (g/mL), mendapatkan yield sebesar 82 mg/L (Angriani, 2019). Berdasarkan yield yang didapat, maka dapat diambil kesimpulan bahwa campuran pelarut akuabides dengan asam asetat memberikan jumlah yield terbesar yaitu 142,040 mg/L. Hal ini disebabkan, polaritas dari akuabides lebih besar daripada polaritas pelarut organik, sehingga jumlah antosianin yang terlarut dalam akuabides akan lebih banyak.



IV.2.3 Koefisien Transfer Massa Dari hasil percobaan didapatkan konsentrasi antosianin (Cs) sebagai fungsi waktu (t). Nilai koefisien transfer massa (KLa) didapat dari persamaan sebagai berikut: kLa.t = -ln (1 -



𝐶𝐿 𝐶𝑆



)



Dari persamaan diatas, dapat dibuat grafik antara -ln (1 -



(9) 𝐶𝐿 ) 𝐶𝑆



vs t dan diperoleh garis



lurus yang slope nya merupakan nilai koefisien transfer massa (K La). Dengan CS merupakan konsentrasi antosianin pada keadaan setimbang, CL merupakan konsentrasi antosianin pada tiap variasi waktu. Koefisien transfer massa ditentukan menggunakan rasio bahan padatan/pelarut sebesar 15/500 (g/mL). Pemilihan rasio tersebut didasarkan pada beberapa alasan yaitu persentase penambahan antara 15/500 dan 15/600 sangat sedikit, jika dilihat dari segi ekonomi rasio bahan padatan/pelarut (15/500 g/mL) lebih menguntungkan dibanding rasio bahan padatan/pelarut (15/600 g/mL). Universitas Pertamina - 33



-ln (1-(CL/Cs)) VS Waktu -ln (1-(CL/Cs))



3,000 y = 0,0155x + 0,0075



2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 0



50



100



150



200



Waktu (menit)



Gambar 4.5 Kurva hubungan -ln (1 -



𝐶𝐿 ) 𝐶𝑆



dengan waktu (t)



Berdasarkan gambar 4.3; maka nilai koefisien transfer massa (KLa) adalah 0,0155 (1/menit) dengan yield terbesar yaitu 142,040 mg/L. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Purwanti dkk (2016), koefisien transfer massa dihitung pada dua jenis pelarut berbeda yaitu etanol-asam klorida dan etanol-asam sitrat. Koefisien transfer massa pada ekstraksi antosianin dengan menggunakan pelarut etanol-asam klorida sebesar 0,6972 (1/menit), sedangkan koefisien transfer massa pada ekstraksi antosianin dengan menggunakan pelarut etanol-asam sitrat sebesar 0,3774 (1/menit). Koefisien transfer massa pada ekstraksi menggunakan pelarut etanol-asam sitrat dan etanol-asam klorida (Purwanti dkk, 2016) lebih besar dibanding koefisien transfer massa pada penelitian ini. Namun, yield antosianin yang didapatkan lebih kecil yaitu sebesar 1,17 mg/L. Hal ini disebabkan adanya antosianin yang mungkin rusak karena ekstraksi dilakukan pada suhu 55 oC. Nilai koefisien transfer massa dipengaruhi oleh suhu ekstraksi, semakin tinggi suhu ekstraksi maka nilai koefisien transfer massanya juga semakin besar. Hal ini disebabkan adanya parameter-parameter yang dapat berpengaruh pada nilai koefisien transfer massa pada saat terjadi peningkatan suhu. Faktorfaktor tersebut antara lain densitas larutan, viskositas larutan, dan difusitas larutan. Namun, suhu operasi maksimum pada ekstraksi antosianin adalah 70 oC, mengingat antosianin akan rusak pada suhu lebih dari 70 oC.



IV.3



Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) Larutan hasil ekstraksi kemudian dianalisis menggunakan fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) untuk mengetahui struktur kimia didalamnya. Terdapat 3 sampel yang dianalisis menggunakan FTIR yaitu sampel antosianin standar (5 ppm), sampel ekstrak bunga telang 1 (Antosianin 1), dan sampel ekstrak bunga telang 2 (Antosianin 2). Analisis FTIR dilakukan pada panjang gelombang 500 – 4000 cm-1 (Sinha dkk, 2012), dan didapatkan hasil sebagai berikut:



Universitas Pertamina - 34



Gambar 4.6 Hasil Analisa FTIR pada larutan hasil ekstraksi dan pada larutan antosianin standar Berdasarkan Sinha dkk (2012) terdapat 5 peak utama dari hasil analisis FTIR pada sampel ekstrak bunga telang (Clitoria ternatea) yang diperoleh dari ekstraksi menggunakan metode Microwave Assisted Extraction (MAE). Lima peak tersebut terletak pada panjang gelombang 3326 cm-1, 2367 cm-1, 2117 cm-1, 1636 cm-1, dan 692 cm-1. Pada panjang gelombang 3326 cm-1, mengindikasikan adanya ikatan C-H yang merupakan kelompok dari CH2. Pada panjang gelombang 2367 cm-1, menandakan adanya ikatan O-H. Pada panjang gelombang 2117 cm-1, menandakan adanya ikatan C rangkap tiga. Pada panjang gelombang 1636 cm-1, menandakan adanya ikatan dari kelompok amida, dan pada panjang gelombang 692 cm-1, menandakan adanya b-glukosidal. Hal ini membuktikan hasil penelitian yang memprediksi mengenai struktur kimia antosianin sudah sesuai (gambar 4.7).



Gambar 4.7 Struktur Kimia Senyawa Antosianin Sumber: Melania dkk, 2012. Berdasarkan gambar 4.4; menunjukkan terdapat tiga peak utama yang menunjukkan strukur kimia dalam larutan hasil ekstraksi yaitu pada panjang gelombang 3311, 1639, dan 654 cm-1. Panjang gelombang 3311 cm-1 menunjukkan keberadaan ikatan O-H. Kemudian pada panjang gelombang 1639 cm-1 menunjukkan keberadaan ikatan C = C, dan pada panjang gelombang 654 cm-1 menunjukkan keberadaan senyawa glukosidal. Berdasarkan hasil analisis FTIR pada sampel ekstrak antosianin dari bunga telang (Clitoria ternatea), membuktikan bahwa memang terdapat senyawa antosianin dalam sampel ekstrak antosianin.



Universitas Pertamina - 35



Tabel 4.3 Hasil Analisis FTIR Absorbsi (cm-1) Kelompok Senyawa 3550-3200



O-H



Alkohol



3333-3267



C-H



Alkuna



1662-1626



C=C



Alkena



Sumber: Sigmaaldrich, 2020.



Universitas Pertamina - 36



BAB V KESIMPULAN DAN SARAN



V.1



Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian, dapat diambil kesimpulan bahwa: 1. Jenis pelarut berpengaruh pada jumlah yield yang akan didapatkan, semakin tinggi polaritas pelarut, maka semakin banyak juga yield yang diperoleh. Percobaan dengan menggunakan pelarut berupa campuran akuabides dengan asam asetat berhasil mendapatkan yield terbesar yaitu 142,04 ppm (mg/L). 2. Percobaan dengan variasi waktu dari menit ke-15 sampai dengan menit ke-180, dengan rasio bahan baku:pelarut (15:500) didapatkan bahwa semakin lama ekstraksi dilakukan maka yield antosianin yang didapatkan meningkat setiap menitnya. Yield hasil ekstraksi meningkat hingga mencapai titik jenuh pada menit ke-180. Hal ini disebabkan semakin lama ekstraksi dilakukan maka kemampuan absorbsi pelarut akan semakin menurun sampai akhirnya pelarut tersebut akan mencapai titik jenuh. 3. Percobaan dengan variasi waktu dari menit ke-15 sampai dengan menit ke-180, dengan rasio bahan baku:pelarut (15:500) didapatkan nilai koefisien transfer massa (K La) ekstraksi antosianin dari bunga telang yang adalah 0,0155 menit-1. 4. Percobaan dengan variasi rasio bahan baku terhadap solvent (15/400, 15/500, 15/600 g/mL) didapatkan bahwa semakin banyak pelarut yang digunakan, maka semakin banyak jumlah antosianin yang didapat. Yield terbesar didapatkan pada rasio 15/600 (g/mL) yakni sebesar 35,51 mg. 5. Kondisi optimum ekstrasi antosianin dari bunga telang (Clitoria ternatea) yaitu selama 180 menit dengan rasio bunga telang/pelarut sebesar 15/500 (g/mL).



V.2



Saran Saran yang dapat diberikan pada penelitian kali ini antara lain: 1. Melanjutkan penelitian dengan skala yang lebih besar untuk memastikan kondisi operasi optimal ekstrasi antosianin yang telah didapat



Universitas Pertamina - 37



DAFTAR PUSTAKA



Mc Cabe. 1985. Unit Operation of Chemical Engineering, jilid 2nd, Ed. 4th. Mc Graw Hill Book Company. New York Treybal, R.E. 1980. Mass Transfer Operations. McGraw-Hill Book Co. Singapore Mukhriani, Nurshalati T., dan Andi S.W.A. 2014. Uji Aktifitas Antibakteri Hasil Fraksinasi dari Ekstrak Metanol Daun Katuk (Sauropus androgynous) terhadap Beberapa Bakteri Patogen. JF FIK UINAM 2(1): 12-17 Wahyuni, A. Hardjono, dan P.H. Yamrewav. 2004. Ekstraksi Kurkumin dari Kunyit. Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses. ISSN: 1411-4216 Skoog, D.A., D.M. West, F.J. Holler, dan S.R. Crouch. 2014. Fundamentals of Analytical Chemistry. 8th edition. Brooks/Cole. Kanada Istiqomah dan Fakhrinanda. 2019. Optimasi Ekstraksi Kurkuminoid Menggunakan Natural Deep Eutectic Solvent (NADES) dari Curcuma zeodaria Secara Batch dengan Metode Response Surface Methodology (RSM). Budiasih K.S. 2017. Kajian Potensi Farmakologis Bunga Telang (Clitoria ternatea). Kusrini E., Tristantini D., dan Izza N. 2017. Uji Aktifitas Ekstrak Bunga Telang (Clitoria ternatea L.) Sebagai Agen Anti-Katarak. 2(1): 30-36. Fajriyah I. 2019. Pengaruh pH dan Konsentrasi Sari Bunga Telang (Clitoria ternatea) Terhadap Karakteristik Minuman Jeli Ikan Lele (Claria sp.) Pham T.N., Nguyen D.C., Lam T.D., Thinh P.V., Le X.T., Nguyen D.V.V., Vu Q.H., Nguyen T.D., dan Bach L.G. 2019. Extraction of Anthocyanins from Butterfly Pea (Clitoria ternatea L. Flowers) in Southern Vitenam: Response Surface Modeling for Optimization of the Operation Conditions. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 542 012032. Zussiva A., Laurent B.K., dan Budiyati C.S. 2012. Ekstraksi dan Analisis Zat Warna Biru (Anthosianin) dari Bunga Telang (Clitoria ternatea) sebagai Pewarna Alami. 356-365. Priska M., Peni N., Carvallo L., dan Ngapa Y.D. 2018. Review: Antosianin dan Pemanfaatannya. Cakra kimia Vol 6(2). Kwartiningsih E., Prastika A., dan Triana D.L. 2016. Ekstraksi dan Uji Stabilitas Antosianin dari Kulit Buah Naga Super Merah (Hylocereus costaricensis). ISSN: 1693-4393. Angriani L. 2019. Potensi Ekstrak Bunga Telang (Clitoria ternatea) sebagai Pewarna Alami Lokal Pada Berbagai Industri Pangan. E-ISSN: 2621-9468. Purwanti A., Sumarni., dan Parjoko A. 2016. Koefisien Transfer Massa Pada Ekstraksi Antosianin Dari Bunga Dadap Merah. Mardina P., Gunawan A., dan Nugraha M.I. 2012. Penentuan Koefisien Transfer Massa Ekstraksi Kalium Dari Abu Batang Pisang. Vol 1(1). Universitas Pertamina - 38



Budi F.S., dan Sasongko S.B. 2009. Koefisien Transfer Massa Pada Proses Ekstraksi Kayu Manis (Cinnamomum burmanni). Vol 12(4) Hal. 232-238. Susanti C.M., Sugiharto R., Setyani S., dan Subeki. 2014. Pengaruh Jumlah Pelarut Etanol dan Suhu Fraksinasi Terhadap Karakteristik Lemak Kakao Hasil Ekstraksi Non-Alkalized Cocoa Powder. Moulana R., Juanda, Rohaya S., dan Rosika R. 2012. Efektivitas Penggunaan Jenis Pelarut Dan Asam Dalam Proses Ekstraksi Pigmen Antosianin Kelopak Bunga Rosella (Hibiscus sabdariffa L). Vol 4(3). Sari P., Fitriyah A., Komar M., Unus, Fauzi M., dan Lindriati T. 2005. Ekstraksi Dan Stabilitas Antosianin Dari Kulit Buah Duwet (Syzgium cumini). Suzery M., Lestari S., dan Cahyono B. 2010. Penentuan Total Antosianin Dari Kelopak Bunga Rosella (Hibiscus sabdariffa L) Dengan Metode Maserasi dan Sokhletasi. ISSN 0854-0675. Sigmaaldrich. 2020. IR Spectrum Table & Chart. Diakses pada tanggal 22 Agustus 2020.



Universitas Pertamina - 39



LAMPIRAN A PERHITUNGAN YIELD UNTUK VARIABEL WAKTU OPTIMAL



Universitas Pertamina - 40



Data pada menit ke-15 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,086+0,086 2



= 0,086 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,086−0,018 0,0698



= 0,974 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 0,974 ppm x 36 = 35,072 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 35,072 ppm x 0,25 L = 8,768 mg



Universitas Pertamina - 41



Data pada menit ke-30 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,124+0,124 2



= 0,124 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,124−0,018 0,0698



= 1,519 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 1,519 ppm x 36 = 54,671 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 54,671 ppm x 0,25 L = 13,668 mg



Universitas Pertamina - 42



Data pada menit ke-45 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,156+0,156 2



= 0,156 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,156−0,018 0,0698



= 1,977 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 1,977 ppm x 36 = 71,175 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 71,175 ppm x 0,25 L = 17,794 mg



Universitas Pertamina - 43



Data pada menit ke-60 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,204+0,204 2



= 0,204 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,204−0,018 0,0698



= 2,665 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 2,665 ppm x 36 = 95,931 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 95,931 ppm x 0,25 L = 23,983 mg



Universitas Pertamina - 44



Data pada menit ke-75 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,219+0,220 2



= 0,219 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,219−0,018 0,0698



= 2,887 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 2,887 ppm x 36 = 103,923 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 103,923 ppm x 0,25 L = 25,981 mg



Universitas Pertamina - 45



Data pada menit ke-90 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,234+0,233 2



= 0,233 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,233 −0,018 0,0698



= 3,087 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,087 ppm x 36 = 111,146 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 111,146 ppm x 0,25 L = 27,787 mg



Universitas Pertamina - 46



Data pada menit ke-105 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,245+0,244 2



= 0,245 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,245 −0,018 0,0698



= 3,245 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,245 ppm x 36 = 116,819 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 116,819 ppm x 0,25 L = 29,205 mg



Universitas Pertamina - 47



Data pada menit ke-120 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,242+0,248 2



= 0,245 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,245 −0,018 0,0698



= 3,252 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,252 ppm x 36 = 117,077 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 117,077 ppm x 0,25 L = 29,269 mg



Universitas Pertamina - 48



Data pada menit ke-135 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,264+0,264 2



= 0,264 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,264 −0,018 0,0698



= 3,524 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,524 ppm x 36 = 126,877 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 126,877 ppm x 0,25 L = 31,719 mg



Universitas Pertamina - 49



Data pada menit ke-150 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,280+0,281 2



= 0,281 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,281−0,018 0,0698



= 3,761 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,761 ppm x 36 = 135,387 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 135,387 ppm x 0,25 L = 33,847 mg



Universitas Pertamina - 50



Data pada menit ke-165 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,283+0,283 2



= 0,283 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,283 −0,018 0,0698



= 3,797 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,797 ppm x 36 = 136,676 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 136,676 ppm x 0,25 L = 34,169 mg



Universitas Pertamina - 51



Data pada menit ke-180 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,303+0,303 2



= 0,303 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,303 −0,018 0,0698



= 4,083 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 4,083 ppm x 36 = 146,991 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 146,991 ppm x 0,25 L = 36,748 mg



Universitas Pertamina - 52



Data pada menit ke-195 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,303+0,303 2



= 0,303 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,303 −0,018 0,0698



= 4,083 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 4,083 ppm x 36 = 146,991 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 146,991 ppm x 0,25 L = 36,748 mg



Universitas Pertamina - 53



Data pada menit ke-210 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,303+0,303 2



= 0,303 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,303 −0,018 0,0698



= 4,083 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 4,083 ppm x 36 = 146,991 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 146,991 ppm x 0,25 L = 36,748 mg



Universitas Pertamina - 54



Data pada menit ke-255 1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,303+0,303 2



= 0,303 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018



=



0,0698 0,303 −0,018 0,0698



= 4,083 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 4,083 ppm x 36 = 146,991 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 146,991 ppm x 0,25 L = 36,748 mg



Universitas Pertamina - 55



LAMPIRAN B PERHITUNGAN YIELD UNTUK VARIABEL RASIO SOLUTE-SOLVENT



Universitas Pertamina - 56



A.



Rasio Solute/Solvent (15/400) g/mL



A.1



Percobaan Pertama



1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,294+0,294 2



= 0,294 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi = =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018 0,0698 0,294 −0,018 0,0698



= 3,954ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,954 ppm x 36 = 142,349 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 142,349 ppm x 0,25 L = 28,469 mg



Universitas Pertamina - 57



A.2



Percobaan Kedua



1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,272+0,272 2



= 0,272 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi = =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018 0,0698 0,272 −0,018 0,0698



= 3,639 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,639 ppm x 36 = 131,003 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 131,003 ppm x 0,25 L = 26,201 mg



A.3



Rerata Yield



Yield = Yield percobaan pertama + Yield percobaan kedua = (26,201 + 28,469) mg = 27,335 mg



Universitas Pertamina - 58



B.



Rasio Solute/Solvent (15/500) g/mL



B.1



Percobaan Pertama



1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,281+0,281 2



= 0,281 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi = =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018 0,0698 0,281−0,018 0,0698



= 3,768 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,768ppm x 36 = 135,645 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 135,645 ppm x 0,25 L = 33,911 mg



Universitas Pertamina - 59



B.2



Percobaan Kedua



1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,285+0,285 2



= 0,285 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi = =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018 0,0698 0,285−0,018 0,0698



= 3,825 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,825 ppm x 36 = 137,707 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 137,707 ppm x 0,25 L = 34,427 mg



B.3



Rerata Yield



Yield = Yield percobaan pertama + Yield percobaan kedua = (33,911 + 34,427) mg = 34,169 mg



Universitas Pertamina - 60



C.



Rasio Solute/Solvent (15/600) g/mL



C.1



Percobaan Pertama



1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,254+0,254 2



= 0,254 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi = =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018 0,0698 0,254−0,018 0,0698



= 3,381 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,381 ppm x 36 = 121,719 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 121,719 ppm x 0,25 L = 36,516 mg



Universitas Pertamina - 61



C.2



Percobaan Kedua



1.



Absorbansi rata-rata Rata-rata = =



𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 1+𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 2 2 0,241+0,241 2



= 0,241 2.



Konsentrasi setelah pengenceran Konsentrasi = =



(𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)−0,018 0,0698 0,241−0,018 0,0698



= 3,195 ppm 3.



Faktor pengenceran Fp = =



𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙+𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 0,1+3,5 0,1



= 36 4.



Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi = Konsentrasi setelah pengenceran x Fp = 3,195 ppm x 36 = 115,014 ppm



5.



Yield antosianin Yield = Konsentrasi sebenarnya x volume larutan = 115,014 ppm x 0,25 L = 34,504 mg



C.3



Rerata Yield



Yield = Yield percobaan pertama + Yield percobaan kedua = (36,516 + 34,504) mg = 35,510 mg



Universitas Pertamina - 62



LAMPIRAN C PERHITUNGAN KOEFISIEN TRANSFER MASSA



Universitas Pertamina - 63



Dari perhitungan konsentrasi yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut: Waktu (menit) 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165



Konsentrasi (ppm)



Ln (Cs/(Cs-Cl))



0,9742 1,5186 1,9771 2,6648 2,8868 3,0874 3,2450 3,2521 3,5244 3,7607 3,7966



0,273 0,465 0,662 1,057 1,228 1,411 1,583 1,592 1,989 2,539 2,657



Konsentrasi setimbang (Cs) yaitu pada menit ke-180 sebesar 4,0831 ppm, sedangkan Cl merupakan konsentrasi tiap variasi waktu (t). Kemudian dengan program linearisasi didapat grafik sebagai berikut:



-ln (1-(CL/Cs)) VS Waktu 3,000 y = 0,0155x + 0,0075



-ln (1-(CL/Cs))



2,500 2,000



1,500 1,000 0,500 0,000 0



20



40



60



80



100



120



140



160



180



Waktu (menit)



Slope dari persamaan garis tersebut merupakan nilai koefisien transfer massa (kLa) yaitu sebesar 0,0155/menit.



Universitas Pertamina - 64



LAMPIRAN D FORM BIMBINGAN TUGAS AKHIR



Universitas Pertamina - 65



Form TA-2 Bimbingan Tugas Akhir



FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



Nama Mahasiswa



: Muhammad Rifki Fanany



NIM : 102316067



Nama Pembimbing : Eduardus Budi Nursanto, Ph.D. NIP : 116116 No.1 Hari/Tanggal: Senin, 17 Februari 2020 Hal yang menjadi perhatian: 1. Bimbingan mengenai kurva kalibrasi antosianin standar



Paraf Pembimbing: No.2 Hari/Tanggal: Selasa, 24 Februari 2020 Hal yang menjadi perhatian: 1. Bimbingan mengenai data untuk variable waktu optimal ekstraksi 2. Bimbingan mengenai data untuk variable rasio solute-solvent



Paraf Pembimbing: Universitas Pertamina - 66



Form TA-2 Bimbingan Tugas Akhir



FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



Nama Mahasiswa



: Muhammad Rifki Fanany



NIM : 102316067



Nama Pembimbing : Eduardus Budi Nursanto, Ph.D. NIP : 116116 No.3 Hari/Tanggal: Kamis, 26 Februari 2020 Hal yang menjadi perhatian: 1. Bimbingan mengenai data untuk variable waktu optimal ekstraksi



Paraf Pembimbing: No.4 Hari/Tanggal: Senin, 9 Maret 2020 Hal yang menjadi perhatian: 1. Bimbingan mengenai data untuk variable waktu optimal ekstraksi



Paraf Pembimbing: Universitas Pertamina - 67



Form TA-2 Bimbingan Tugas Akhir



FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



Nama Mahasiswa



: Muhammad Rifki Fanany



NIM : 102316067



Nama Pembimbing : Eduardus Budi Nursanto, Ph.D. NIP : 116116 No.5 Hari/Tanggal: Senin, 16 Maret 2020 Hal yang menjadi perhatian: 1. Bimbingan mengenai data untuk variable waktu optimal ekstraksi



Paraf Pembimbing: No.6 Hari/Tanggal: Selasa, 14 April 2020 Hal yang menjadi perhatian: 1. Bimbingan online mengenai seminar kemajuan dan revisi



Paraf Pembimbing:



Universitas Pertamina - 68



Form TA-2 Bimbingan Tugas Akhir



FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



Nama Mahasiswa



: Muhammad Rifki Fanany



NIM : 102316067



Nama Pembimbing : Eduardus Budi Nursanto, Ph.D. NIP : 116116 No.7 Hari/Tanggal: Senin, 6 Juli 2020 Hal yang menjadi perhatian: 1. Bimbingan mengenai data untuk variable rasio solute-solvent



Paraf Pembimbing: No.8 Hari/Tanggal: Senin, 13 Juli 2020 Hal yang menjadi perhatian: 1. Bimbingan mengenai data untuk variable solute-solvent 2. Perhitungan koefisien transfer massa



Paraf Pembimbing: Universitas Pertamina - 69



Form TA-2 Bimbingan Tugas Akhir



FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



Nama Mahasiswa



: Muhammad Rifki Fanany



NIM : 102316067



Nama Pembimbing : Eduardus Budi Nursanto, Ph.D. NIP : 116116 No.9 Hari/Tanggal: Selasa, 11 Agustus 2020 Hal yang menjadi perhatian: 1. Revisi laporan tugas akhir bab 1 sampai bab 5 2. Revisi bagian abstrak



Paraf Pembimbing: No.10 Hari/Tanggal: Rabu, 12 Agustus 2020 Hal yang menjadi perhatian: 1. Revisi laporan tugas akhir bagian pembahasan



Paraf Pembimbing: Universitas Pertamina - 70