Analisa Komponen Kimia Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau (Citrus Medica L. var. Sarcodactylus) Dengan GC-MS Dan Uji Antioksidan Menggunakan Metode DPPH

ANALISA KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI KULIT

BUAH JERUK CAKAR HARIMAU (Citrus medica

L. var. sarcodactylus) DENGAN GC-MS DAN

UJI ANTIOKSIDAN MENGGUNAKAN

METODE DPPH

SKRIPSI

VALENTINE F SIMANJUNTAK

120822032

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2014

ANALISA KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI KULIT

BUAH JERUK CAKAR HARIMAU (Citrus medica

L. var. sarcodactylus) DENGAN GC-MS DAN

UJI ANTIOKSIDAN MENGGUNAKAN

METODE DPPH

SKRIPSI

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Mencapai Gelar Sarjana Sains

VALENTINE F SIMANJUNTAK

120822032

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2014

PERSETUJUAN

Judul : ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK

ATSIRI KULIT BUAH JERUK CAKAR HARIMAU (Citrus medica L.var.

sarcodactylus) DENGAN GC-MS DAN UJI

ANTIOKSIDAN MENGGUNAKAN

METODE DPPH

Kategori : SKRIPSI

Nama : VALENTINE F SIMANJUNTAK

Nomor Induk Mahasiswa : 120822032

Program : SARJANA (S1) KIMIA

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU

PENGERTAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan , Oktober 2014

Komisi Pembimbing

Pembimbing 2, Pembimbing 1,

Drs. Philippus H. Siregar,M.Si Drs. Johannes Simorangkir,M.Si NIP. 195805041986011002 NIP. 195307141980031004

Disetujui Oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua

Dr. Rumondang Bulan Nst, MS NIP. 195408301985032001

PERNYATAAN

ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI KULIT BUAH JERUK CAKAR HARIMAU (Citrus medica L.var. sarcodactylus) DENGAN GC-MS DAN UJI ANTIOKSIDAN MENGGUNAKAN

METODE DPPH

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan , Oktober 2014

VALENTINE F SIMANJUNTAK 120822032

PENGHARGAAN

Terima Kasih yang sebesar-besarnya kepada Tuhan Yesus Kristus dimana karena berkat dan rahmatNya, penulis dapat melakukan segala hal, sehingga penulis juga dapat menyelesaikan perkuliahan dan penulisan karya ilmiah ini, yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi program Sarjana (S-1) Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Dimana judul yang saya bawa adalah Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau (Citrus Medica L. var. Sarcodactylis) dengan GC-MS dan Uji Antioksidan menggunakan metode DPPH.

Selesainya karya ilmiah ini tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada Bapak Johannes Simorangkir selaku Dosen Pembimbing I serta Bapak Philippus Siregar selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktunya memberikan arahan dan mendampingi penulis melakukan penelitian dan menyelesaikan Skripsi ini hingga selesai. Saya juga berterima kasih kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan, M.S selaku Ketua Departemen Kimia dan Bapak Albert Pasaribu, M.Sc selaku sekretaris Departemen Kimia. Saya juga berterima kasih kepada seluruh staff pengajar di Departemen Kimia FMIPA USU yang telah membimbing penulis selama perkuliahan, juga kepada Dekan, pembantu Dekan dan seluruh pegawai di lingkungan FMIPA USU.

Penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan dari segi materi ataupun penyajian. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak yang dapat menjadi bahan masukan bagi Penulis. Semoga penulisan skripsi ini dapat bermanfaat bagi penelitian ke depan dan pengembangan Ilmu Pengetahuan.

Analisa Komponen Kimia Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk

Cakar Harimau (Citrus Medica L. var. Sarcodactylus) Dengan

GC-MS Dan Uji Antioksidan Menggunakan Metode DPPH

ABSTRAK

Telah dilakukan ekstraksi minyak atsiri dari kulit buah jeruk cakar harimau dengan menggunakan alat stahl dan dianalisis dengan GC-MS. Hasil ekstraksi yang diperoleh kadar minyak atsiri sebanyak 0,171 % dimana Komponen minyak atsiri yang dominan adalah Limonene (44,69%), Cyclohexadiene (24,37%),Z-Citral (4,23%), Octadienal (3,29%), α-Pinene (2,75%), β-Pinene (2,56%), Myrcene (2,23%). Selanjutnya, minyak atsiri ditentukan aktivitas antioksidannya dengan metode DPPH. Nilai IC50 yang diperoleh adalah 39,67 ��/��.

ANALYSIS OF CHEMICAL COMPONENTS OF ESSENTIAL

OILS FROM PEEL OF BUDDHA SKIN CITRUS (Citrus medica

l. var. sarcodactylus) WITH GC-MS AND ANDANTIOXIDANT

ACTIVITY TEST BY DPPH METHOD

ABSTRACT

Extraction of essential oils from Peel of Buddha Skin Citrus been done by using stahl. The obtained result was analyzed by GC-MS. The percentage of obtained essential oils was 0,171%. The components of essential oils were Limonene (44,69%), Cyclohexadiene (24,37%), Z-Citral (4,23%), Octadiene (3,29%), α

-Pinene (2,75%), β-Pinene (2,56%), Myrcene (2,25%). Then, the obtained essential oils was checked on antioxidant by DPPH method. The value of antioxidant were IC50 = 39,67 ��/��.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Daftar Lampiran xi

Bab 1. Pendahuluan

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Permasalahan 3

1.3. Tujuan Penelitian 3

1.4. Manfaat Penelitian 3

1.5. Metodologi Penelitian 3

1.6. Lokasi Penelitian 4

Bab 2. Tinjauan Pustaka

2.1. Tumbuhan Jeruk Cakar Harimau 5

2.1.1. Manfaat Tumbuhan Jeruk Cakar Harimau 5

2.2. Minyak Atsiri 7

2.3. Sumber Minyak Atsiri 10

2.4. Khasiat dan Manfaat Minyak Atsiri 11

2.5. Isolasi Kimia Minyak Atsiri 13

2.5.1. Penyulingan 14

2.5.2. Ekstraksi Minyak Atsiri 15

2.5.3. Pengepresan 16

2.6. Kromatografi Gas-Spektrometer Massa 16

2.6.1. Kromatografi Gas 17

2.6.2. Spektrometer Massa 18

Bab 3. Metodologi Penelitian

3.1. Alat-alat 21

3.2. Bahan-bahan 21

3.3. Prosedur Penelitian 22

3.3.2. Destilasi Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

(Sampel) 22 3.3.3. Analisa Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Dengan GC-MS 22

3.3.4. Uji Sifat Antioksidan Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau Dengan

Metode DPPH 23

3.3.4.1. Pembuatan Larutan DPPH 0,3 mM 23 3.3.4.2. Pembuatan Variasi Minyak Atsiri

Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau 24

3.3.4.3. Uji Aktivitas Antioksidan 24

3.3.4.3.1. Larutan Blanko 24 3.3.4.3.2. Uji Aktivitas Antioksidan

Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk

Cakar Harimau 24

3.4. Bagan Penelitian 25

3.4.1. Isolasi Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar

Harimau Dengan Destilasi Stahl 25 3.4.2. Uji Sifat Antioksidan Minyak Atsiri

Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau Dengan

Metode DPPH 25

3.4.2.1. Pembuatan Larutan DPPH 0,3 mM 25 3.4.2.2. Pembuatan Variasi Minyak Atsiri

Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau 26

3.4.2.3. Uji Aktivitas Antioksidan 27

Bab 4. Hasil Dan Pembahasan

4.1. Hasil Penelitian 34

4.1.1. Hasil Isolasi Minyak Atsiri Kulit Buah

Jeruk Cakar Harimau 28 4.1.2. Hasil Uji Aktivitas Minyak Atsiri Kulit Buah

Jeruk Cakar Harimau 31

4.2. Pembahasan 31

4.2.1. Minyak Atsiri Dari Hasil Destilasi Alat Stahl 31 4.2.2. Analisis Spektrum Massa Minyak Atsiri

Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau 32 4.2.3. Uji Aktivitas Antioksidan Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau Dengan Metode DPPH 46

Bab 5. Kesimpulan Dan Saran

5.1. Kesimpulan 49

5.2. Saran 49

Daftar Pustaka 50

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

2.1. Klasifikasi Senyawa Terpenoid 8 2.2. Aktivitas Biologis Minyak Atsiri yang sering sebagai

Terapi Aroma 13

4.1. Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Yang Diperoleh Dengan Metode Hidrodestilasi 28 4.2. Hasil Senyawa Analisi GC-MS Minyak Atsiri Kulit Buah

Jeruk Cakar Harimau 29

4.3. Senyawa Hasil Analisa GC-MS Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau dengan Standart Library Wiley 229

dan NIST 12 LIB 30

4.4. Hasil Pengukuran Absorbansi Minyak Atsiri Kulit Buah

Jeruk Cakar Harimau 31

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman Gambar

2.1. Tanaman Jeruk Cakar Harimau 6

2.2. Struktur Monoterpen 9

2.3. Struktur Seskuiterpen 10

4.1. Kromatogram Komponen Kimia Minyak Atsiri 28 Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

4.2. Spektrum Massa Limonene 32

4.3. Pola Fragmentasi Yang Mungkin 33 Dari Senyawa Limonene

4.4. Spektrum Massa Cyclohexadiene 34 4.5. Pola Fragmentasi Yang Mungkin 35 Dari Senyawa Cyclohexadiene

4.6. Spektrum Massa Z-Citral 36

4.7. Pola Fragmentasi Yang Mungkin 37 Dari Senyawa Z-Citral

4.8. Spektrum Massa Octadienal 38

4.9. Pola Fragmentasi Yang Mungkin 39 Dari Senyawa Octadienal

4.10. Spektrum Massa α-Pinene 40

4.11. Pola Fragmentasi Yang Mungkin 41 Dari Senyawa α-Pinene

4.12. Spektrum Massa β-Pinene 42

4.13. Pola Fragmentasi Yang Mungkin 43 Dari Senyawa β-Pinene

4.14. Spektrum Massa β-Myrcene 44

4.15. Pola Fragmentasi Yang Mungkin 45 Dari Senyawa β-Myrcene

4.16. Reaksi antara DPPH dengan atom H netral 46 4.17. Reaksi kestabilan Radikal Bebas DPPH 46

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran

1. % Minyak Atsiri Yang Diisolasi Dengan 53 Metode Stahl

2. Pembuatan Variasi Konsentrasi Sampel 53

3. Hasil Uji Aktivitas Antioksidan 54

4. Perhitungan nilai IC50 Minyak Atsiri Kulit Buah 55 Jeruk Cakar Harimau

5. Grafik Antioksidan 56

6. Data Hasil GC-MS Minyak Atsiri Kulit Buah 57 Jeruk Cakar Harimau

7. Data Hasil Uji Analisa GC-MS 58

8. Data Hasil Uji MEDA USU 65

9. Data Hasil Uji Laboratorium Kimia USU 66

10. Gambar Hasil Uji Antioksidan 67

11. Gambar Alat Stahl 67

12. Gambar Alat UV-Visible 68

Analisa Komponen Kimia Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk

Cakar Harimau (Citrus Medica L. var. Sarcodactylus) Dengan

GC-MS Dan Uji Antioksidan Menggunakan Metode DPPH

ABSTRAK

Telah dilakukan ekstraksi minyak atsiri dari kulit buah jeruk cakar harimau dengan menggunakan alat stahl dan dianalisis dengan GC-MS. Hasil ekstraksi yang diperoleh kadar minyak atsiri sebanyak 0,171 % dimana Komponen minyak atsiri yang dominan adalah Limonene (44,69%), Cyclohexadiene (24,37%),Z-Citral (4,23%), Octadienal (3,29%), α-Pinene (2,75%), β-Pinene (2,56%), Myrcene (2,23%). Selanjutnya, minyak atsiri ditentukan aktivitas antioksidannya dengan metode DPPH. Nilai IC50 yang diperoleh adalah 39,67 ��/��.

ANALYSIS OF CHEMICAL COMPONENTS OF ESSENTIAL

OILS FROM PEEL OF BUDDHA SKIN CITRUS (Citrus medica

l. var. sarcodactylus) WITH GC-MS AND ANDANTIOXIDANT

ACTIVITY TEST BY DPPH METHOD

ABSTRACT

Extraction of essential oils from Peel of Buddha Skin Citrus been done by using stahl. The obtained result was analyzed by GC-MS. The percentage of obtained essential oils was 0,171%. The components of essential oils were Limonene (44,69%), Cyclohexadiene (24,37%), Z-Citral (4,23%), Octadiene (3,29%), α

-Pinene (2,75%), β-Pinene (2,56%), Myrcene (2,25%). Then, the obtained essential oils was checked on antioxidant by DPPH method. The value of antioxidant were IC50 = 39,67 ��/��.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Di Indonesia banyak sekali terdapat jenis tanaman yang mengandung minyak atsiri, tetapi banyak pula yang belum diolah dan dimanfaatkan (Koensoemardiyah, 2010). Salah satu kekayaan flora Indonesia adalah tumbuhan Jeruk Cakar harimau (Citrus medica L. var. Sarcodactylus) yang daerah asalnya semula dari daerah Cina dan sekitar Myanmar, tetapi ada juga mengatakan berasal dari timur laut India yang juga beriklim tropis, hingga menyebar ke kawasan Indonesia. Di Indonesia, tumbuhan ini banyak di temukan di daerah Nanggroe Aceh Darussalam (Bonavia, E, 1890).

Tumbuhan jeruk cakar harimau banyak dimanfaatkan orang-orang sebagai campuran dalam salad atau bahan yang dipakai untuk melumuri ikan supaya tidak amis. Selain itu juga digunakan sebagai campuran dalam pembuatan permen, eskrim, dan yoghurt untuk memberikan sentuhan asam. Di daerah asalnya di Cina, jeruk ini sering digunakan sebagai bahan untuk mengharumkan ruangan dengan bau segar yang dimiliknya (Tolkowsky, Samuel, 1938). Aspek-aspek farmakologis tanaman ini sangat banyak, sehingga tanaman ini dapat digunakan sebagai bahan obat tradisional. Kulit buah jeruk Cakar harimau yang telah matang (jatuh pohon) memiliki kandungan senyawa antara lain hesperidin, esscense oil, herperedin oil, dan asam kalak. Buah dalam kondisi seperti inilah yang dimanfaatkan oleh para sinse sebagai bahan obat tradisonal. Buah yang betul-betul matang atau matang pohon diiris tipis-tipis ,kemudian dikeringkan tanpa cahaya matahari. Air rebusan bahan kering ini dapat menyembuhkan maag, memperbaiki pencernaan makanan, dan menghilangkan masuk angin. Rebusan kuncup daunnya juga dapat untuk menyembuhkan perut cacingan. Selain untuk dijadikan tanaman obat, jeruk jari Budha juga menarik untuk dijadikan tanaman hias karena bentuk kulit buahnya serta warnanya yang cantik.

Buah Jeruk Cakar harimau berkulit tebal dengan rasa pahit-getir karena banyaknya kandungan minyak atsiri pada kulit tersebut. Minyak atsiri jeruk terdiri atas banyak senyawa yang sifatnya mudah menguap. Tiap varietas jeruk memiliki variasi komposisi kandungan senyawa yang berbeda sehingga menyebabkan perbedaan aroma yang ditimbulkan. Walaupun demikian, minyak atsiri jeruk umumnya mengandung senyawa dominan yang dikenal dengan nama limonen. Kandungan senyawa limonen bervariasi antar varietas jeruk, yaitu antara 70-92%. Berdasarkan hasil uji preferensi terhadap aroma minyak atsiri jeruk, diperoleh data minyak atsiri asal jeruk manis, purut, lemon, nipis, jari budha/kuku harimau, dan jeruk siem madu yang paling disukai konsumen. Aroma yang kurang disukai adalah minyak atsiri asal jeruk besar dan siem (Saunt, James, 2000).

Berdasarkan hal-hal di atas penulis tertarik untuk mengisolasi dan menganalisis minyak atsiri dari kulit Jeruk Cakar harimau dengan menggunakan alat Stahl sehingga dapat memberikan informasi ilmiah tentang komponen kimia dan dapat berrmanfaat bagi masyarakat.

1.2. Permasalahan

1. Komponen senyawa kimia apa sajakah yang terdapat pada minyak atsiri yang diperoleh dari kulit buah jeruk cakar harimau

2. Bagaimanakah aktivitas antioksidan dari minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau yang ditentukan dengan metode DPPH

1.3. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui komposisi senyawa kimia yang terdapat pada kulit buah jeruk cakar harimau dengan metode GC-MS

2. Untuk Menghetahui aktivitas antioksidan dari minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau menggunakan metode DPPH (2,2 picrylhydrazyl).

1.4. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi di bidang kimia bahan alam mengenai komposisi-komposisi senyawa kimia pada minyak atsiri dan aktivitas antioksidan minyak atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau.

1.5. Metodologi Penelitian

Penelitian yang dilakukan bersifat eksperimen. kulit buah jeruk cakar harimau diambil dari Aceh. Isolasi minyak atsiri dari bahan kulit buah jeruk cakar harimau dilakukan dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat Stahl. Destilat ditampung kemudian diekstrak menggunakan dietil eter. Lapisan eter diuapkan. Kemudian ditambahkan Na2SO4 anhidrous dalam keadaan dingin sehingga didapat hasil minyak atsiri. Minyak atsiri yang diperoleh dianalisa dengan GC-MS untuk mengetahui komponen kimianya serta dilakukan pengujian aktivitas antioksidan dari minyak atsiri dengan metode DPPH.

1.6. Lokasi Penelitian

1. Pengekstraksian minyak atsiri dilakukan di laboratorium Kimia Bahan Alam FMIPA USU Medan

2. Uji aktioksidan dilakukan di laboratorium Kimia Departemen Kimia USU Medan

3. Analisa GC-MS dilakukan di laboratorium Kimia Organik FMIPA UGM Yogyakarta.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tumbuhan Jeruk Cakar harimau (Citrus medica L. var.sarcodactylis) Tumbuhan Jeruk Cakar harimau (Citrus medica L.var.sarcodactylis) secara morfologi memiliki tinggi batang mencapai 2 m, Daun var Citrus medica L.. sarcodactylis berbentuk lonjong, cabang tidak teratur dan memiliki duri tajam. Panjang daun 4 hingga 6-inci, berwarna hijau pucat, berbentuk bulat panjang, bergerigi daun sangat aromatik bila diremas. Bunganya berwarna putih dengan ujung bunga berwarna sedikit merah keunguan dan beraroma wangi. Masa berbunga tanaman ini berlangsung sepanjang tahun, waktu berbunga terbanyak adalah pada musim semi dan musim gugur. Buah Jeruk Cakar harimau adalah termasuk jenis sitrun yang memiliki bentuk menyerupai "jari". Pada saat masih kecil buah berwarna hijau muda setelah besar dan matang akan berubah menjadi warna kuning.

Tumbuhan ini memiliki jenis pertumbuhan pohon lambat dan harus terkena paparan matahari penuh. Daerah asalnya diyakini dari daerah cina dan pinggiran Myanmar, dan dikenal dengan nama Jeruk Sukade. Sedangkan di Indonesia tumbuh di daerah Nanggroe Aceh Darusallam, yang dikenal dengan nama Jeruk Cakar harimau (Saunt, James, 2000).

Klasifikasi kulit buah jeruk cakar harimau hasil identifikasi tumbuhn Laboratorium Herbarium Medanense (MEDA) Universitas Sumatera Utara sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Rutales

Famili : Rutaceae Genus : Citrus

Species : Citrus medica L.var. sarcodactylus Nama Lokal : Jeruk Cakar Harimau

(Citrus medica L.var. sarcodactylus)

Gambar. 2.1 Tanaman Jeruk Cakar Harimau (Citrus medica L.var. sarcodactylus)

2.1.1. Manfaat tumbuhan Jeruk Cakar harimau

Pemanfaatan Jeruk Cakar harimau digunakan sebagai bahan masakan dan bahan obat tradisional. Dalam masakan, Tumbuhan jeruk cakar harimau banyak dimanfaatkan orang-orang sebagai campuran dalam salad atau bahan yang dipakai untuk melumuri ikan supaya tidak amis. Selain itu juga digunakan sebagai campuran dalm pembuatan permen, eskrim, dan yoghurt untuk

memberikan sentuhan asam. Di daerah asalnya di Cina, jeruk ini sering digunakan sebagai bahaSedangkan dalam dunia pengobatan, Buah jeruk Cakar harimau yang telah matang (jatuh pohon) memiliki kandungan senyawa antara lain hesperidin, esscense oil, herperedin oil, dan asam kalak. Buah dalam kondisi seperti inilah yang dimanfaatkan oleh para sinse sebagai bahan obat tradisonal. Buah yang betul-betul matang atau matang pohon diiris tipis-tipis ,kemudian dikeringkan tanpa cahaya matahari. Air rebusan bahan kering ini dapat menyembuhkan maag, memperbaiki pencernaan makanan, dan menghilangkan masuk angin. Rebusan kuncup daunnya juga dapat untuk menyembuhkan perut cacingan (Trevor, 1995).

2.2. Minyak Atsiri

Minyak atsiri adalah salah satu kandungan tanaman yang sering disebut minyak terbang. Minyak atsiri dinamakan demikian karena minyak tersebut mudah menguap. Selain itu, minyak atsiri juga disebut essential oil (dari kata essence) karena minyak tersebut memberikan bau pada tanaman (Koensoemardiyah, 2010).

Minyak atsiri, minyak mudah menguap, atau minyak terbang merupakan campuran senyawa yang berwujud cairan atau padatan yang memiliki komposisi maupun titik didih yang beragam, penyulingan dapat didefinisikan sebagai proses pemisahan komponen-komponen suatu campuran yang terdiri atas dua cairan atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap atau berdasarkan perbedaan titik didih komponen-komponen senyawa tersebut (Sastrohamidjojo, 2004).

Minyak atsiri memiliki kandungan komponen aktif yang disebut terpenoid atau terpena. Jika tanaman memiliki kandungan senyawa ini, berarti tanaman tersebut memiliki potensi untuk dijadikan minyak atsiri. Zat inilah yang mengeluarkan aroma atau bau khas yang terdapat pada banyak tanaman (Yuliani dan Satuhu, 2012). Minyak atsiri bukan merupakan senyawa tunggal, tetapi tersusun dari berbagai komponen kimia, seperti alkohol, fenol, keton, ester, aldehida, dan terpena. Bau khas yang ditimbulkan nya sangat tergantung dari perbandingan komponen penyusunnya, demikian pula khasiatnya sebagai obat.

Sebagai contoh, minyak atsiri yang banyak mengandung fenol (misalnya minyak sirih, Piper betle)berkhasiat sebagai antiseptik. Minyak sirih ini mampu membunuh kuman seperti halnya karbol atau lisol sehingga minyak atsiri ini sering digunakan sebagai obat cuci hama (Gunawan, 2007).

Pada dasarnya semua minyak atsiri mengandung campuran senyawa kimia dan biasanya campuran tersebut sangat kompleks. Beberapa tipe senyawa organik mungkin terkandung dalam minyak atsiri, seperti hidrokarbon, alcohol, oksida, ester, aldehida dan eter. Sangat sedikit sekali yang mengandung satu jenis komponen kimia yang persentasenya sangat tinggi. Yang menentukan aroma minyak atsiri biasanya komponen yang persentasenya tinggi. Walaupun begitu, kehilangan satu komponen yang persentasenya kecil pun dapat memungkinkan terjadinya perubahan aroma minyak atsiri tersebut (Agusta, 2000).

Berdasarkan jumlah atom karbon atau unit isopren yang membentuk senyawa terpen/terpenoid dapat diklasifikasikan sebagai berikut (Fessenden &

Fessenden,1992):

Tabel 2.1. Klasifikasi Senyawa Terpenoid

No. Kelompok Jumlah Atom Karbon (C)

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Hemiterpen Monoterpen Seskuiterpen Diterpen Sesterterpen Triterpen Tetraterpen Politerpen 5 10 15 20 25 30 40 >40

Monoterpen merupakan kandungan utama minyak atsiri yang banyak terdapat dalam tanaman dan berfungsi memberikan aroma. Kelompok senyawa ini memiliki aroma dan rasa yang sangat khas dan banyak digunakan dalam industri makanan dan kosmetik sebagai citarasa dan parfum. Monoterpen terdapat dalam kelenjar daun tanaman serta di kulit dan kupasan buah. Minyak atsiri dalam tanaman bersifat sangat kompleks dan analisis dengan Kromatografi

Gas (KG) dapat membuktikan adanya ratusan komponen tunggal, banyak diantaranya berupa monoterpenoid. Monoterpen dapat berupa senyawa alifatik (asiklik atau rantai lurus) atau siklik (jenuh, sebagian tak jenuh atau sepenuhnya aromatik) (Heinrich,2009). Beberapa struktur kimia monoterpen dapat dilihat pada gambar 2.2.

Gambar 2.2. Struktur Monoterpen

Seskuiterpen memiliki sifat-sifat yang mirip dengan monoterpen dan merupakan kandungan dalam banyak minyak atsiri (Heinrich, 2009). Beberapa struktur seskuiterpen dapat dilihat pada gambar 2.3.

Gambar 2.3. Struktur Seskuiterpen

2.3. Sumber Minyak Atsiri

Minyak atsiri terdapat pada tumbuhan dan biasanya diperoleh dari bagian tertentu dari tumbuhan seperti bunga, buah, akar, daun, kulit kayu, dan rimpang. Kandungan minyak atsiri tidak akan selalu sama antara bagian satu dengan bagian lainnya. Misalnya kandungan minyak atsiri yang terdapat pada kuntum bunga cengkih berbeda dengan pada bagian tangkai bunga maupun daun. Berikut ini beberapa contoh tanaman sumber minyak atsiri dan bagian tanaman yang mengandung minyak atsiri:

• Akar : akar wangi, kemuning.

• Biji : alpukat, kasturi, lada, pala,seledri, wortel, nagasari. • Buah : adas, jeruk, jintan, kemukus, ketumbar.

• Bunga : cempaka kuning, cengkih, daun seribu, kenanga, melati, sedap malam, srikanta, srigading.

• Daun : cemara gimbul, cemara kipas, cengkih, sereh wangi, kaki kuda, kemuning,kunyit, selasihan, semanggi, sirih.

• Kulit kayu: kayu manis, akasia, kayu teja, selasihan. • Ranting : cemara gimbul, cemara kipas

• Rimpang : jahe, jeringau, kencur, lengkuas, lempuyang sari, temu hitam, temu lawak

• Seluruh bagian : akar kucing, bandotan, inggu, selasih, sudamala, trawas (Tony,1994).

Ditinjau dari sumber alami minyak atsiri, substansi mudah menguap ini dapat dijadikan sebagai sidik jari atau ciri khas dari suatu jenis tumbuhan karena setiap tumbuhan menghasilkan minyak atsiri dengan aroma yang berbeda. Dengan kata lain, setiap jenis tumbuhan menghasilkan minyak atsiri dengan aroma yang spesifik (Agusta,2000).

Minyak atsiri dihasilkan di dalam tubuh tanaman dan kemudian disimpan dalam berbagai organ. Penelitian menunjukkan bahwa minyak atsiri dibuat dalam kelenjar minyak atsiri. Kelenjar minyak atsiri ada yang terdapat di dalam tanaman (disebut kelenjar internal) dan di luar tanaman (disebut kelenjar eksternal). Kelenjar internal terbentuk oleh masuknya minyak atsiri yang semula ada di luar sel, yang kemudian merusak sel-sel disekitarnya sehingga terbentuklah saluran semacam organ dengan minyak atsiri di dalamnya. Ada kemungkinan sel-sel di sekitarnya kemudian larut dan membentuk kelompok sel yang disebut kelenjar dan kemungkinan suatu deretan sel terlarut sehingga membentuk saluran yang didalamnya berisi minyak atsiri. Kelenjar eksternal berupa sel-sel permukaan (lazim disebut sel epidermis). Produk dari kelenjar (minyak atsiri) biasanya tertimbun di antara kutikula (lapisan sel terluar) dan dinding sel antara suatu sel dengan sel yang lain. Kutikula berupa lapisan tipis, bila kutikula pecah minyak atsiri akan keluar sehingga bau minyak atsiri akan menyebar (Koensoemardiyah, 2010).

2.4. Khasiat dan Manfaat Minyak Atsiri

Kegunaan minyak atsiri sangat luas dan spesifik, khususnya dalam berbagai bidang industri. Banyak contoh kegunaan minyak atsiri, antara lain dalam industri kosmetik (sabun, pasta gigi, sampo, lotion), dalam industri makanan digunakan sebagai bahan penyedap atau penambah cita rasa, dalam industri parfum sebagai pewangi dalam berbagai produk minyak wangi, dalam

industri farmasi atau obat-obatan (antinyeri, antiinfeksi, pembunuh bakteri), dalam industri bahan pengawet bahkan digunakan pula sebagai insektisida (Tony, 1994).

Minyak atsiri merupakan preparat antimikroba alami yang dapat bekerja terhadap bakteri, virus, dan jamur yang telah dibuktikan secara ilmiah oleh banyak peneliti (Yuliani dan Satuhu, 2012). Minyak daun sirih (Piper betle) adalah salah satu minyak atsiri yang bersifat sebagai antibakteri. Minyak ini dapat menghambat pertumbuhan beberapa jenis bakteri merugikan seperti Escherichia coli, Salmonella sp, Staphylococcus aureus dan Pasteurella. Minyak adas, lavender (Lavandula officinalis), dan eukaliptus (Eucalyptus globulus)dapat digunakan sebagai antiseptik (Agusta, 2000).

Minyak gandapura, chamomil, cengkih, lavender, dan permen termasuk jenis-jenis minyak atsiri yang mempunyai efek sebagai analgesik sehingga minyak tersebut sering digunakan untuk menghilangkan rasa sakit karena pegal-pegal atau sakit gigi. Sementara itu, minyak yang mengandung senyawa citronella seperti minyak serai wangi, Cinnamomum camphora dan eucalyptus memiliki aktivitas sebagai insektisida. Minyak atsiri yang berkhasiat sebagai antiinflamasi (menghilangkan peradangan) adalah minyak lavender. Minyak ini biasanya hanya digunakan untuk mengatasi inflamasi ringan, seperti luka bakar. Senyawa lain dalam minyak yang direkomendasikan efektif untuk menghilangkan bau badan/ deodoran adalah geraniol, patchoulol, dan linalool. Senyawa-senyawa tersebut terdapat pada minyak nilam, jahe, pala, dan serai wangi (Yuliani dan Satuhu, 2012). Beberapa khasiat minyak atsiri yang sering digunakan untuk terapi-aroma dapat dlihat pada tabel berikut (Agusta, 2000).

Tabel 2.2. Aktivitas biologis minyak atsiri yang sering digunakan untuk terapi-aroma

Nama

Tumbuhan Nama Daerah Khasiat

Abies alba Carum carvi Citrus surantium Citrus lemon Coriandrum sativum Cymbopogon nardus Eugenia aromatic Lavandula officinalis Mentha piperita Piper betle Santalum album Zingiber officinalis Cemara Jintan Jeruk manis Jeruk lemon Ketumbar Sereh wangi Cengkeh Lavender Peppermint Sirih Cendana Jahe Ekspektoran Kariminatif

Antiseptik, antidepresi, deodoran, sedative

Antirematik, antiseptic, antibakteri, antijamur, antivirus, insektisida, astringent

Karminatif, antidiabetes Penolak serangga

Anestetik, antiiritasi, karminatif Karminatif, sedarif

Analgesik, antiseptic, astringent, ekspektoran, antiinfeksi, antijamur, digestive, karminatif

Antiseptik, antibakteri

Antiseptik, antipasmodik, astringent, dekongestan, insektisida, antijamur Antiseptik, karminatif, ekspektoran, antipiretik, laksatif, stimulant, analgesic, antiradang

2.5. Isolasi Minyak Atsiri

Isolasi minyak atsiri adalah usaha memisahkan minyak atsiri dari tanaman atau bagian tanaman asal. Minyak atsiri dalam tanaman terdapat pada bagian dalam rambut kelenjar dan sel kelenjar. Bila tanaman itu tetap utuh, minyak atsiri tetap berada dalam kelenjar pada batang tanaman sehingga sukar untuk dipisahkan. Minyak atsiri hanya dapat dipisahkan dari sel tanaman bila ada uap air atau

pelarut lain yang sampai ke tempat minyak tersebut, yang selanjutnya akan membawa butir-butir minyak menguap secara bersamaan. Agar minyak atsiri itu lebih cepat kontak dengan penyari maka bagian-bagian tanaman harus dipotong-potong (Koensoemardiyah, 2010). Pada dasarnya pemotongan merupakan upaya menjadikan bahan tanaman menjadi lebih kecil hingga mempermudah lepasnya minyak atsiri setelah bahan tersebut ditembus uap (Sastrohamidjojo, 2004).

2.5.1. Penyulingan

Penyulingan adalah proses pemisahan antara komponen cair atau padat dari dua macam campuran atau lebih berdasarkan perbedaan titik uapnya dan dilakukan untuk minyak atsiri yang tidak larut dalam air (Yuliani dan Satuhu, 2012). Dalam industri minyak atsiri dikenal tiga metode penyulingan (hidrodestilasi) yaitu :

1. Penyulingan dengan air (water distillation)

Pada metode ini, bahan tanaman yang akan disuling mengalami kontak langsung dengan air mendidih. Ciri khas model ini yaitu adanya kontak langsung antara bahan dan air mendidih. Oleh karena itu, sering disebut penyulingan langsung (Tony, 1994). Perbandingan jumlah air perebus dan bahan baku dibuat seimbang, sesuai dengan kapasitas ketel. Bahan yang telah mengalami proses pendahuluan seperti perajangan dan pelayuan dimasukkan dan dipadatkan. Selanjutnya ketel ditutup rapat agar tidak terdapat celah yang mengakibatkan uap keluar (Armando, 2009).

2. Penyulingan uap dan air (water and steam distillation)

Bahan tanaman yang akan diproses secara penyulingan uap dan air ditempatkan dalam suatu tempat yang bagian bawah dan tengah berlobang-lobang yang ditopang di atas dasar alat penyulingan. Bagian bawah alat penyulingan diisi air sedikit di bawah dimana bahan ditempatkan. Air dipanaskan dengan api seperti pada penyulingan air di atas. Bahan tanaman yang akan disuling hanya terkena uap dan tidak terkena air yang mendidih (Sastrohamidjojo, 2004). Metode ini disebut juga dengan system kukus. Pada

prinsipnya, metode penyulingan ini menggunakan uap bertekanan rendah. Keuntungan dari metode ini yaitu penetrasi uap terjadi secara merata ke dalam jaringan bahan dan suhu dapat dipertahankan sampai 1000 C. Lama penyulingan relatif lebih singkat, randemen minyak lebih besar dan mutunya lebih baik jika dibandingkan dengan minyak hasil dari system penyulingan dengan air (Armando, 2009).

3. Penyulingan dengan uap (steam distillation)

Cara ketiga dikenal sebagai penyulingan uap dan perangkatnya mirip dengan kedua alat penyuling sebelumnya hanya saja tidak ada air di bagian bawah alat. Uap yang digunakan lazim memiliki tekanan yang lebih besar daripada tekanan atmosfer dan dihasilkan dari hasil penguapan air yang berasal dari suatu pembangkit uap air. Uap air yang dihasilkan kemudian dimasukkan ke dalam alat penyulingan (Sastrohamidjojo, 2004).

2.5.2. Ekstraksi Minyak atsiri

Ekstraksi adalah proses penarikan komponen aktif (minyak atsiri) yang terkandung dalam tanaman menggunakan bahan pelarut yang sesuai dengan kelarutan komponen aktifnya. Ekstraksi minyak atsiri dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu :

1. Ekstraksi dengan pelarut menguap (solvent extraction)

Prinsipnya sederhana yaitu minyak atsiri yang terkandung di dalam bahan dilarutkan dalam pelarut organik yang mudah menguap. Cara kerja ekstraksi menggunakan pelarut menguap yaitu dengan memasukkan bunga yang akan diekstraksi ke dalam alat ekstraktor khusus, kemudian ekstraksi berlangsung pada suhu kamar dengan menggunakan pelarut. Pelarut akan berpenetrasi ke dalam bunga sehingga melarutkan minyak bunga beserta lilin, albumin, dan zat warna. Hal itu mengakibatkan warna minyak yang diproses dengan cara ini akan menghasilkan minyak dengan warna kuning kecoklatan (gelap) karena mengandung pigmen alami yang tidak mudah menguap.

2. Ekstraksi dengan lemak dingin (enfluorasi)

Enfluorasi merupakan cara terbaik untuk menarik minyak atsiri yang terdapat dalam bunga. Hal itu karena prosesnya dilakukan dalam suasana dingin sehingga kandungan minyak atsirinya tidak cepat menguap. Untuk proses enfluorasi dibutuhkan lemak dingin yang berfungsi sebagai adsorban atau penyerap minyak atsiri dari bunga.

3. Ekstraksi dengan lemak panas (maserasi)

Maserasi merupakan salah satu proses ekstraksi yang dilakukan melalui perendaman bahan baku dengan pelarut organik (Yuliani dan Satuhu, 2012). Cara maserasi dapat digunakan untuk bahan yang lunak dan untuk bahan yang keras (telah dirajang). Selama perendaman minyak atsiri yang keluar dari bahan (sampel) akan berinteraksi dengan lemak, minyak atsiri kemudian dipisahkan. Untuk memisahkan minyak atsiri dari lemak, diekstraksi dengan alkohol (Guenther, 1997).

2.5.3. Pengepresan

Sistem pengepresan pada umumnya dilakukan untuk bahan berbentuk biji.. Alat ini bekerja dengan menekan atau mengepres bahan baku sehingga sel-sel di dalam bahan akan pecah dan mengeluarkan minyak atsiri (Yuliani dan Satuhu, 2012).

2.6. Kromatografi Gas – Spektrometer Massa

Minyak atsiri yang mudah menguap dapat dianalisis dengan GC-MS. GC (Gas Cromatografi berfungsi untuk memisahkan komponen-komponen minyak atsiri dan MS (Mass Spektra) berfungsi untuk menentukan berat molekul tiap komponen berdasarkan fragmentasi. Ketika suatu uap senyawa organik dilewatkan pada ruang ionisasi spektrometer massa, senyawa ini akan ditembak dengan elektron berenergi tinggi dan melemparkan elektron berenergi tinggi dan melemparkan elektron dari senyawa tersebut. Senyawa yang kehilangan elektronnya ini akan membentuk ion positif yang disebut ion molekul

(Dachriyanus, 2004). Pada sistem GC – MS yang berfungsi sebagai detektor adalah spektrometer massa yang terdiri dari sistem analisis dan sistem ionisasi, dimana Electron Impact (EI) adalah metode yang umum digunakan (Agusta, 2000).

2.6.1. Kromatografi Gas (KG)

Kromatografi gas merupakan proses pemisahan dimana fase geraknya berupa gas dan fase diam umumnya suatu cairan, tetapi dapat berupa zat padat dan zat cair (Depkes RI, 1995). Prinsip dasar kromatografi gas melibatkan volatilisasi atau penguapan sampel dalam injektor, pemisahan komponen-komponen dalam campuran, dan deteksi tiap komponen-komponen dengan detektor. Kromatografi gas digunakan untuk memisahkan komponen campuran kimia dalam suatu bahan berdasarkan polaritas campuran (Eaton,1989). Komponen-komponen utama pada Kromatografi Gas :

1. Fase gerak

Fase gerak pada KG juga disebut dengan gas pembawa karena tujuan awalnya adalah untuk membawa solut ke kolom (Rohman, 2009). Fase gerak akan membawa campuran sampel menuju kolom. Campuran dalam fase gerak akan berintegrasi dengan fase diam (Eaton, 1989). Faktor yang menyebabkan suatu senyawa bergerak melalui kolom kromatografi gas adalah sifat mudah menguap dari cuplikan, aliran gas pembawa melalui kolom dapat terjadi karena perbedaan tekanan pada ujung masuk dan ujung keluar dari kolom tersebut. Gas pembawa yang sering dipakai adalah Helium (He), Argon (Ar), Nitrogen (N2), dan Karbondioksida (CO2). Gas pembawa yang dipakai harus disesuaikan dengan jenis detektornya (Adnan Mochamad, 1997).

2. Ruang suntik sampel

3. Kolom

Kolom merupakan tempat terjadinya proses pemisahan karena di dalamnya terdapat fase diam. Oleh karena itu, kolom merupakan komponen sentral pada KG (Rohman, 2009). Keberhasilan suatu proses pemisahan terutama ditentukan oleh pemisahan kolom (Agusta, 2000). Kolom dapat dibuat dari tembaga, kuningan, aluminium, zat sintetik atau gelas, berbentuk lurus, melengkung, ataupun gulungan spiral sehingga lebih menghemat ruang (Herman, Goofried, 1988).

4. Detektor

Komponen utama selanjutnya dalam kromatografi gas adalah detektor. Detektor merupakan perangkat yang diletakkan pada ujung kolom tempat keluar fase gerak (gas pembawa yang membawa komponen hasil pemisahan. Detektor pada kromatografi adalah suatu sensor elektronik yang berfungsi mengubah sinyal gas pembawa dan komponen-komponen di dalamnya menjadi sinyal elektronik (Rohman, 2009). Fungsi detektor (terletak pada ujung kolom pemisah) untuk mengukur kuantitas dari komponen yang telah dipisahkan yang ada dalam aliran gas pembawa yang meninggalkan kolom. Kolom dari detektor diumpan ke sebuah perekam yang menghasilkan suatu kurva yang disebut kromatogram (Griter,J.Roy, 1991).

5. Komputer

Kromatografi Gas modern menggunakan komputer yang dilengkapi dengan perangkat lunaknya (software) untuk digitalisasi sinyal detektor (Rohman, 2009).

2.6.2. Spektrometer Massa

Spektrometer massa adalah suatu alat berfungsi untuk mendeteksi masing-masing molekul komponen yang telah dipisahkan pada sistem kromatografi gas (Agusta,2000). Spektrometer massa adalah suatu instrument yang menghasilkan berkas ion dari suatu zat uji, memilah ion tersebut menjadi

spektrum sesuai dengan perbandingan massa terhadap muatan (m/z) dan merekam kelimpahan relatif tiap jenis ion yang ada. Spektrometer massa dapat digunakan untuk mengukur perbandingan massa ion terhadap muatan, untuk menetapkan kelimpahan ion dan untuk mempelajari proses ionisasi (Depkes RI,1995). Spektrometri massa pada umumnya digunakan untuk : menentukan massa molekul, menentukan rumus molekul dengan menggunakan spektrum Massa Beresolusi Tinggi (High Resolution Mass Spectra) dan untuk mengetahui informasi dari struktur dengan melihat pola fragmentasinya (Silverstein, 1986). Spektrometer massa bekerja melalui 4 tahap yaitu :

1. Ionisasi

Ada beberapa metode ionisasi untuk analisis spektrometer massa. Electron Impact ionization (EI) adalah metode ionisasi yang umum digunakan. Sampel diuapkan pada kondisi hampa udara pada tekanan 10-4 sampai 10-6 mmHg pada suhu tertentu. Sampel yang berupa uap akan diteruskan ke dalam ruang pengion. Di dalam ruang pengion ini, sampel dibombardir dengan arus electron sekitar 70 eV sehingga terbentuk ion molekul. Kemudian ion molekul tersebut terpecah lagi menjadi ion-ion yang lebih kecil (Agusta, 2000).

2. Akselerasi

Ion yang terbentuk akan diakselerasi sehingga seluruhnya akan mempunyai energi kinetik yang sama. Ion positif akan ditolak dari ruang ionisasi dan seluruh ion diakselerasikan menjadi sinar ion yang terfokus dan tajam.

3. Defleksi

Ion didefleksikan (dibelokkan) oleh medan magnet sesuai dengan massanya. Besarnya defleksi tergantung pada : massa ion yaitu ion yang memiliki massa kecil akan lebih terdefleksi dari yang berat dan muatan ion yaitu ion yang mempunyai 2 atau lebih muatan positif akan lebih terdefleksi dari yang hanya mempunyai satu muatan positif. Kedua faktor ini digabung menjadi rasio massa/muatan (rasio massa/muatan). Rasio massa/muatan diberi simbol m/z

(atau kadang-kadang dengan m/e). Sebagai contoh : jika suatu ion memiliki massa 56 dan muatannya adalah 2+ , maka ion ini akan mempunyai rasio m/z 28.

4. Deteksi

Ion yang melewati mesin akan dideteksi secara elektrik (Dachriyanus, 2004). Dari analisis GC-MS akan diperoleh dua informasi dasar, yaitu hasil analisis kromatografi gas yang ditampilkan dalam bentuk kromatogram dan hasil analisis spektrometri massa yang ditampilkan dalam bentuk spektrum massa. Dari kromatogram dapat diperoleh informasi mengenai jumlah komponen kimia yang terdapat dalam campuran yang dianalisis yang ditunjukkan oleh jumlah puncak yang terbentuk pada kromatogram dengan kuantitasnya masing-masing. Spektrum massa hasil analisis sistem spektroskopi massa merupakan gambaran mengenai jenis dan jumlah fragmen molekul yang terbentuk dari suatu komponen kimia. Setiap fragmen yang terbentuk dari pemecahan suatu komponen kimia memiliki berat molekul yang berbeda m/z (m/e, massa/muatan). Selanjutnya, spektrum massa komponen kimia yang diperoleh dari hasil analisis diidentifikasi dengan cara dibandingkan dengan spektrum massa yang terdapat dalam suatu bank data (Agusta, 2000).

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Alat-alat Alat Stahl

GC-MS Shimadzu

Gelas Erlenmeyer 250 ml

Labu destilasi 2000 ml Pyrex

Pipet tetes Tabung reaksi

Hot Plate Cimarec 2

Aluminium Foil Spatula

Timbangan

Beaker Glass 250 ml Pyrex

Kondensor

Jarum suntik 1 ml

Labu ukur 50 ml

Kuvet

Spektrometer UV-Visible Spectronic

300

3.2. Bahan-Bahan

Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Na2SO4 anhidrous p.a Merck

Eter p.a Merck

DPPH p.a Aldrich

Etanol p.a Merck

3.3. Prosedur Penelitian

3.3.1. Penyediaan Sampel

Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah kulit buah jeruk cakar harimau yang diperoleh dari Aceh.

3.3.2. Destilasi Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau (Sampel)

Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau dibersihkan dan diiris dan ditimbang sebanyak 500 gram. Sebanyak 500 gram sampel dimasukkan ke dalam labu alas 2000 ml, lalu ditambahkan air secukupnya, dipasang pada alat penyuling Stahl dan dididihkan selama ± 2 - 4 jam hingga minyak atsiri menguap sempurna. Destilat yang diperoleh merupakan campuran minyak dengan air. Kemudian destilat diekstrak menggunakan dietil eter. Lalu dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrous selanjutnya disaring. Kemudian filtrat hasil saringan diuapkan pada suhu 40⁰C sampai 45⁰C menggunakan penangas air sehingga diperoleh hasil minyak atsiri sebagai residu. Minyak yang diperoleh dianalisa kandungan kimianya menggunakan alat GC-MS dan dilakukan uji antioksidan. Perlakuan ini dilakukan sebanyak 3 kali.

3.3.3. Analisa Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau dengan GC-MS

Cuplikan dimasukkan kedalam gerbang suntik pada sebuah alat GC-MS. Selanjutnya kondisi disesuaikan dengan kondisi dibawah ini. Kemudian diamati kromatogram yang dihasilkan oleh recorder dan mass recorder serta mass spectra masing-masing senyawa.

Kondisi alat GC-MS yaitu

Kolom : Rastek Stabililwak R-DA

Panjang : 30 meter

Gas pembawa : Helium

Pengion : EI

GC-2010

Injection Temperature : 300 _°C Injection Mode : Split Flow Control Mode : Pressure

Pressure : 13,7 kPa

Total Flow : 80 mL/min Coloum Flow : 0,50 mL/min Linear Velocity : 25,9 cm/sec Purge Flow : 0,3 mL/min Split Ration : 158,4 Equilibrium Time : 0,5 min GCMS-QP2010

Ion Source Temperature : 250 °C InterfaceTemperature : 300 °C

Solvent Cut Time : 3 min Detector Gain Mode : Relative Detector Gain : 0,00 kV MS

Start Time : 3,20 min

End Time : 70,00 min

ACQ Mode : Scan

Event Time : 0,50 sec

Scan Speed : 1250

Start m/z : 28

End m/z : 600

3.3.4. Uji Sifat Antioksidan Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau dengan Metode DPPH

3.3.4.1. Pembuatan Larutan DPPH 0,3 mM

Larutan DPPH 0,3 Mm dibuat dengan melarutkan 11,85 mg serbuk DPPH dalam etanol p.a dalam labu takar 50 mL, kemudian dihomogenkan.

3.3.4.2. Pembuatan Variasi Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau dibuat larutan induk 1000 ppm , dengan melarutkan 0,025 g minyak atsiri dengan pelarut etanol p.a dalam labu takar 25 ml. Kemudian dari larutan induk 1000 ppm dibuat larutan 100 ppm. Kemudian dari larutan 100 ppm dibuat lagi variasi konsentrasi 10, 20, 30 dan 40 ppm untuk diuji aktivitas antioksidan.

3.3.4.3. Uji Aktivitas Antioksidan 3.3.4.3.1. Larutan Blanko

Sebanyak 1 ml larutan DPPH 0,3 mM ditambahkan 2,5 ml Etanol p.a . Dihomogenkan dalam tabung reaksi dan dibiakan selamat 30 menit pada ruang gelap. Setelah itu diukur absorbansi dengan panjang gelombang maksimum 515 nm.

3.3.4.3.2. Uji Aktivitas Antioksidan Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Sebanyak 1 ml larutan DPPH 0,3 mM ditambahkan 2,5 mL minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau dengan konsentrassi 10 ppm, dihomogenkan dalam tabung reaksi dan dibiarkan selama 30 menit pada ruang gelap. Setelah itu diukur absorbansi dengan panjang gelombang maksimum 515 nm. Dilakukan dengan perlakuan yang sama untuk konsentrasi 20, 30 dan 40 ppm.

3.4. Bagan Penelitian

3.4.1. Isolasi Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau Dengan Destilasi Stahl

dimasukkan kedalam labu Stahl 2 liter

ditambahkan air secukupnya dirangkai alat Stahl

didihkan hingga ± 2-4 jam hingga keluar uap air bersama minyak

diekstraksi dengan dietil eter

ditambahkan Na2SO4 anhidrous didekantasi

diuapkan pada suhu 40 -45 OC diatas penangas air

3.4.2. Uji Sifat Antioksidan Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau Dengan Metode DPPH

3.4.2.1.Pembuatan larutan DPPH 0,3 mM

Dimasukkan kedalam labu takar 100 mL

Ditambahkan etanol p.a sampai garis batas

Dihomogenkan

11,85 mg serbuk DPPH

Hasil

500 gram Kulit Buah Jeruk Cakar harimau diiris halus

Destilat

Lapisan Air Lapisan Minyak

3.4.2.2. Pembuatan variasi Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Dimasukkan kedalam labu takar 25 mL

Ditambahkan etanol p.a hingga garis batas

Dihomogenkan

Dipipet 2, 5 mL larutan induk 1000 ppm

Ditambahkan etanol p.a hingga garis batas

Dihomogenkan

Dibuat variasi konsentrasi 10,20,3 dan40 ppm

Dipipet 2,5 mL dipipet 5 mL dipipet 7,5 mL dipipet 10mL Dengan pipet dengan pipet dengan pipet dengan pipet Volume volume volume volume

Dimasukkan dimasukkan dimasukkan dimasukkan kedalam labu kedalam labu kedalam labu kedalam labu takar 25 ml takar 25 ml takar 25 ml takar 25 ml

diencerkan diencerkan diencerkan diencerkan dengan etanol dengan etanol dengan etanol dengan etanol p.a hingga p.a hingga hingga garis hingga garis garis batas garis batas garis batas garis batas

dihomogenkan dihomogenkan dihomogenkan dihomogenkan 0,025 g minyak atsiri

25 mL Larutan Induk 1000

25 mL Larutan Induk 100 ppm

3.4.2.3. Uji Aktivitas Antioksidan a. Uji Blanko

dimasukkan kedalam tabung reaksi

ditambahkan 2,5 mL etanol p.a

dihomogenkan

dibiarkan selama 50 menit pada ruangan gelap

diukur absorbansi pada panjang gelombang maksimum 515 nm

b. Uji Sampel

dimasukkan kedalam tabung reaksi

ditambahkan 2,5 mL sampel

dihomogenkan

dibiarkan selama 50 menit pada ruangan gelap

diukur absorbansi pada panjang gelombang maksimum 515 nm 1 Ml Larutan DPPH 0,3 mM

Hasil

1 Ml Larutan DPPH 0,3 mM

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

4.1.1. Hasil Isolasi Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau segar diperoleh dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat Stahl. Proses ini dilakukan secara triplo. Hasilnya seperti yang ditunjukkan pada tabel 4.1.

Tabel 4.1. Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau yang diperoleh dengan Metode Hidrodestilasi

Berat Sampel

(g)

Hasil (ml)

Massa Minyak

(gram)

Kadar (%)

I II III

500 gram

0,83 0,85 0,82 0,855 0,171

Kemudian minyak atsiri yang diperoleh dianalisis komponen senyawa kimianya dengan GC-MS dimana kromatogram hasil analisa GC seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.1.

Gambar 4.1. Kromatogram Komponen Kimia Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Pada kromatogram tersebut terdapat 22 komponen senyawa kimia pada minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau dimana senyawa-senyawa tersebut diinterpretasi secara fragmentasi massa yang disesuaikan dengan Library Wiley 229 dan NIST 62 LIB.

Tabel 4.2.Hasil Senyawa Analisis GC-MS Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau No Peak Rumus Molekul Kadar (%) Waktu Retensi (Menit)

Puncak Fragmen (ion) Nama Senyawa yang diduga

1. C10H16 1,19 7,996 136,121,105,93,77,65,41 alpha-Thujene

2. _C

10H16 2,75 8,235 136,121,105,93,77,67,53,39 alpha-PINENE

3. _C

10H16 0,42 9,598 136,121,107,93,77,69,53,41 SABINENE 4. _C10H16 2,56 9,716 136,121,107,93,79,69,53,41 beta-PINENE 5. _C10H16 2,23 10,209 136,121,107,93,79,69,53,41 beta-Myrcene

6. _C

10H16 0,74 11,134 136,121,107,93,77,65,39

1,3Cyclohexadi ene

7. _C

10H16 1,68 11,425 136,119,103,91,77,65,51,39 1-Phellandrene

8. _C

10H16 44,69 11,714 136,121,107,93,79,68,53,39 1-LIMONENE 9. _C10H16 0,55 11,897 136,121,105,93,79,67,53,41 1,3,6-Octatriene

10. _C

10H16 0,79 12,258 136,121,105,93,79,67,53,41

1,3,7-OCTATRIENE

11. _C

10H16 24,37 12,726 136,121,105,93,77,65,39

1,4-Cyclohexadiene

12. _C10H16 1,54 13,670 136,121,105,93,79,67,43,41 alpha-Terpinolene 13. C10H18O 0,67 14,038 136,121,107,93,71,69,41 LINALOOL

14. C10H18O 1,83 15,828 154,136,121,111,95,81,69,55,

41 CITRONELLA

15. C10H18O 1,16 16,676 154,136,112,111,93,71,65,43,

16. C10H18O 1,93 17,110 136,121,107,93,81,59,43,41

alpha-TERPINEOL

17. C10H18O 1,50 18,269 154,136,123,111,93,70,69,43,

41 2,6-Octadien

18. C10H16O 3,29 18,681 152,137,119,109,94,83,69,53,

41 2,6-Octadienal

19. C10H18O 0,92 19,074 154,136,123,121,93,70,69,53, 41

2,6-Octadien-1-ol

20. C10H16O 4,23 19,588 152,137,119,109,84,83,69,53,

41 Z-Citral

21. C15H24O 0,41 30,520 202,187,161,147,135,121,107

,93,79,69,41 alpha-Santalol

22. C6H11Cl 0,53 31,887 118,103,84,83,67,55,41 Cyclopropane

Dari tabel 4.2. Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau ada 22 senyawa berdasarkan standar yang telah didapat di interpretasi hanya sebanyak 7 senyawa yang sesuai dengan standart Library Wiley 229 dan NIST 62 LIB seperti pada tabel 4.3.

Tabel 4.3. Senyawa Hasil Analisa GC-MS Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau sesuai dengan standart Library Wiley 229 dan NIST 62 LIB.

No Peak Rumus Molekul Kadar (%) Waktu Retensi (Menit)

Puncak Fragmen (ion) Nama Senyawa yang diduga

8. C10H16 44,69 11,714 136,121,107,93,79,68,53,39 1-LIMONENE 11. C10H16 24,37 12,726 136,121,105,93,77,65,39

1,4-Cyclohexadiene 20. C10H16O 4,23 19,588 152,137,119,109,84,83,69,53,

41

Z-Citral

18. C10H16O 3,29 18,681 152,137,119,109,94,83,69,53, 41

2. C10H16 2,75 8,235 136,121,105,93,77,67,53,39 alpha-PINENE 4. C10H16 2,56 9,716 136,121,107,93,79,69,53,41 beta-PINENE 5. C10H16 2,23 10,209 136,121,107,93,79,69,53,41 beta-Myrcene

4.1.2. Hasil Uji Aktivitas Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau Minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau dilakukan uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH radikal bebas untuk diperoleh nilai IC50 dengan dilakukan pengamatan secara spektrofotometri UV-Visible (Absorbansi yang diukur terlampir pada lampiran ) pada panjang gelombang maksimum 515 nm.

Tabel 4.4. Hasil Pengukuran Absorbansi Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Sampel Abs. % Peredaman

DPPH 0,7895

-10 ppm 0,741 6,15

20 ppm 0,727 7,91

30 ppm 0,679 14

40 ppm 0,613 22,35

Dari persamaan regresi linear diperoleh nilai IC50 = 39,67 μg/ml 4.2. Pembahasan

4.2.1. Minyak Atsiri dari Hasil Destilasi dengan Alat Stahl

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau segar rata – rata sebanyak 0,855 gram dari sebanyak 500 gram kulit buah jeruk cakar harimau. Jadi kadar minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau adalah % yang diperoleh dari perhitungan berikut :

% kadar minyak atsiri = ������������������

�������������ℎ����������ℎ������ � 100%

= 0,855����

500����

�

100%

= 0,171 %

Kadar minyak astiri, berdasarkan hasil penelitian kulit buah jeruk cakar harimau didapatkan minyak atsiri sebanyak 0,171 % dan minyak atsiri berwarna bening.

4.2.2. Analisis Spektrum Massa Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau yang diperoleh dari hasil penelitian dianalisa dengan GC-MS yang disesuaikan dengan Library Wiley 229 dan NIST 62 LIB , maka diperoleh kandungan utama dari kulit buah jeruk cakar harimau segar yaitu Limonene (44,69%), Cyclohexadiene (24,37%), Citral (4,23%), Octadienal (3,29%), α-Pinene (2,75%), beta-Pinene (2,56%), Myrcene (2,23%). Berikut adalah 7 senyawa yang ditemukan pada minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau yang mungkin pola fermentasinya :

1. Spektrum massa dari Limonene

Berdasarkan hasil analisis dengan GC-MS yang telah disesuaikan dengan Library Wiley 229 , maka spektrum Citral ditunjukkan pada gambar 4.2.

a.

b.

Gambar 4.2. Spektrum Massa Limonene Keterangan : A = Data spektrum massa hasil analisa GC-MS

Puncak Kromatogram dengan waktu retensi 11,714 menit merupakan senyawa dengan rumus molekul C10H16. Spektrum menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 136 diikuti fragmen- fragmen pada m/e 136,121,107,93,79,68,53,39. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library, yang lebih mendekati adalah golongan monoterpen yaitu Limonene sebanyak 44,69 % .

H₃C

CH₃ CH₂

+e -2e

H3C

CH₃ CH₂

m/e=136,

-.CH3

H₃C

CH2

=121,

m/e

H₃C

CH2

CH₂

m/e =107,

H₃C

CH₄

m/e =77, (C6H3)+ _{m/e =93,}(C₇H₇)+

(C₁₀H₁₆)

(15)

(14)

(C₈H_{11) C}

9H13

(16)

(C₂H₆)(30)

m/e=136

Gambar 4.3. Pola Fragmentasi Yang Mungkin Dari Senyawa Limonene Limonene

2. Spektrum massa dari Cyclohexadiene

Berdasarkan hasil analisis dengan GC-MS yang telah disesuaikan dengan Library Wiley 229 , maka spektrum Cyclohexadiene ditunjukkan pada gambar 4.4.

a.

b.

Gambar 4.4. Spektrum Massa Cyclohexadiene

Keterangan : A = Data spektrum massa hasil analisa GC-MS

B = Library Wiley 229 yang merupakan data pembanding

Puncak Kromatogram dengan waktu retensi 12,726 menit merupakan senyawa dengan rumus molekul C10H16. Spektrum menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 136 diikuti fragmen- fragmen pada m/e 136,121,105,93,77,65,39. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library, yang lebih mendekati adalah golongan monoterpen yaitu Cyclohexadiene sebanyak 24,37 %.

CH3

CH3

CH3

e

CH3

CH₃

CH3

m/e=136 m/e=136

CH₃ CH3

m/e=121

28 C2H4

CH3

m/e=93 CH3 15

C

2e

Cyclohexadiene H

C H

C H

Gambar 4.5. Pola Fragmentasi Yang Mungkin Dari Senyawa Cyclohexadiene

3. Spektrum massa dari Z-Citral

Berdasarkan hasil analisis dengan GC-MS yang telah disesuaikan dengan Library Wiley 229 , maka spektrum Citral ditunjukkan pada gambar 4.6.

b.

Gambar 4.6. Spektrum Massa Z-Citral

Keterangan : A = Data spektrum massa hasil analisa GC-MS

B = Library Wiley 229 yang merupakan data pembanding

Puncak Kromatogram dengan waktu retensi 19,588 menit merupakan senyawa dengan rumus molekul C10H16O. Spektrum menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 152 diikuti fragmen- fragmen pada m/e 152,137,119,109,84,83,69,53,41. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library, yang lebih mendekati adalah golongan monoterpen yaitu Z-Citral sebanyak 4,23 %.

C=O H

CHO CH₂

CH₂

C₂H₅

m/e=152

m/e=69

m/e=95

m/e=109

m/e=41

C₂H₄

C=O

H

C=O

H

C3H4

m/e=137 m/e=123 CH₂ 14 14 29 14 m/e=123 Z-Citral C=O H m/e=152 + e -2e

CH₃ CH3 CH3 CH2

H₃C _CH H₃C

3 CH3

H₃C H₃C H₃C

H₃C

CH_{3 CH}

3

CH3

CH₃

CH₂ CH₃ 15

CH3 CH3

H₃C

40 28 29 C=O H CH₃

C₃H₃

39

C=O

H

m/e=41

4. Spektrum massa dari Octadienal

Berdasarkan hasil analisis dengan GC-MS yang telah disesuaikan dengan Library Wiley 229 , maka spektrum Octadienal ditunjukkan pada gambar 4.8.

a.

b.

Gambar 4.8. Spektrum Massa Octadienal

Keterangan : A = Data spektrum massa hasil analisa GC-MS

B = Library Wiley 229 yang merupakan data pembanding

Puncak Kromatogram dengan waktu retensi 18,681 menit merupakan senyawa dengan rumus molekul C10H16O. Spektrum menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 152 diikuti fragmen- fragmen pada m/e 152,137,119,109,94,83,69,53,41. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library, yang lebih mendekati adalah golongan monoterpen yaitu Citral sebanyak 3,29 %.

CH3 CH₃ CH3 O H CH3 CH₃ O H m/e=137 CH₃ O C C H m/e=109 O C C H m/e=69

C₆H₁₁ CH3 m/e=152 15 CH3 CH₃ CH₃ O m/e=152 +e -2e H 83 C3H7

Octadienal

43

CH₃ C₃H₄

40

Gambar 4.9. Pola Fragmentasi Yang Mungkin Dari Senyawa Octadienal 5. Spektrum massa dari α-Pinene

Berdasarkan hasil analisis dengan GC-MS yang telah disesuaikan dengan Library Wiley 229 , maka spektrum α-Pinene ditunjukkan pada gambar 4.10.

b.

Gambar 4.10. Spektrum Massa α-Pinene Keterangan : A = Data spektrum massa hasil analisa GC-MS

B = Library Wiley 229 yang merupakan data pembanding

Puncak Kromatogram dengan waktu retensi 8,325 menit merupakan senyawa dengan rumus molekul C10H16. Spektrum menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 136 diikuti fragmen- fragmen pada m/e 136,121,105,93,77,67,53,39. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library, yang lebih mendekati adalah golongan monoterpen yaitu α-Pinene sebanyak 2,75 %.

CH3

CH₃

CH₃

e 2e

H₃C H3C

CH3

H3C

H3C

CH3

C2H4

m/e=136

C3H7

m/e=93 m/e=121

H3C

C2H4

m/e=77 m/e=105

C3H8

CH2 CH4

28 28 m/e=136

C10H16

15

43

16 44

14

Gambar 4.11. Pola Fragmentasi Yang Mungkin Dari Senyawa α-Pinene 6. Spektrum Massa dari β-Pinene

Berdasarkan hasil analisis dengan GC-MS yang telah disesuaikan dengan Library Wiley 229 , maka spektrum β-Pinene ditunjukkan pada gambar 4.12. a.

b.

Gambar 4.12. Spektrum Massa β-Pinene Keterangan : A = Data spektrum massa hasil analisa GC-MS

B = Library Wiley 229 yang merupakan data pembanding

Puncak Kromatogram dengan waktu retensi 9,716 menit merupakan senyawa dengan rumus molekul C10H16. Spektrum menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 136 diikuti fragmen- fragmen pada m/e 136,121,107,93,79,69,53,41. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library, yang lebih mendekati adalah golongan monoterpen yaitu β-Pinene sebanyak 2,56 %.

CH3

CH₃

CH₂

e

2e H3C

H3C

CH₂

m/e=136

CH3

H₃C

CH₂

m/e=121

C₂H₄ CH₂

m/e=93

CH₂

m/e=79

C3H2

m/e=41

C₃H₅

C₃H₇

38 14

m/e=136

43 15

Gambar 4.13. Pola Fragmentasi Yang Mungkin Dari Senyawa β-Pinene 7. Spektrum Massa dari beta-Myrcene

Berdasarkan hasil analisis dengan GC-MS yang telah disesuaikan dengan Library Wiley 229 , maka spektrum beta-Myrcene ditunjukkan pada gambar 4.14.

a.

b.

Gambar 4.14 Spektrum Massa beta-Myrcene

Keterangan : A = Data spektrum massa hasil analisa GC-MS

B = Library Wiley 229 yang merupakan data pembanding

Puncak Kromatogram dengan waktu retensi 10,209 menit merupakan senyawa dengan rumus molekul C10H16. Spektrum menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 136 diikuti fragmen- fragmen pada m/e 136,121,107,93,79,69,53,41. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library, yang lebih mendekati adalah golongan monoterpen yaitu beta-Myrcene sebanyak 2,23 %.

H3C

H3C

+e -2e

m/e=136 C3H7

CH3

CH2

CH2

H3C

H3C

CH2

CH2

H3C

CH2

CH2

m/e=121

C2H4 28

H3C

CH m/e=93 H3C

C4H4

m/e=41

15 C10H16

43

CH2

52

Gambar 4.15. Pola Fragmentasi Yang Mungkin Dari Senyawa β-Myrcene β -Myrcene

4.2.3. Uji Aktivitas Antioksidan Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau dengan Metode DPPH

Minyak atsiri dari Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau segar dilakukan uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH radikal bebas untuk diperoleh nilai IC

50. Pemeriksaan aktivitas antiradikal bebas DPPH secara spektrofotometri dilakukan dengan mereaksikan sampel dengan larutan DPPH dan diukur dengan spektrofotometer UV-Visible pada panjang gelombang 515 nm yang berwarna ungu. Warna akan berubah dari ungu menjadi kuning lemah apabila elektron ganjil tersebut berpasangan dengan atom hidrogen yang disumbangkan senyawa antioksidan. Direaksikan antara DPPH dengan atom H netral yang berasal dari antioksidan.

Gambar 4.16. Reaksi antara DPPH dengan atom H netral

Gambar 4.17. Reaksi Kestabilan Radikal Bebas DPPH

DPPH berfungsi sebagai senyawa radikal bebas stabil yang ditetapkan secara spektrofotometri melalui persen peredaman absorbansi. Peredaman warna

Kereaktifan dari golongan senyawa-senyawa yang berfungsi sebagai antiradikal bebas ditentukan sebagian besar adanya gugus fungsi –OH (hidroksil) bebas dan ikatan rangkap karbon-karbon lain dari senyawa fenol (Shivaprasad, 2005). Aktivitas minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau sebagai antioksidan fenolik sangat ditentukan oleh struktur kimia, jumlah dan posisi gugus hidroksil serta metil pada cincin. Molekul tersubstitusi gugus hidroksil semakin banyak semakin kuat menangkap radikal bebas DPPH karena kemampuan mendonorkan atom hidrogen semakin besar (Yu Lin, 2009).

Pada uji DPPH, peredaman radikal DPPH diikuti dengan pemantauan penurunan absorbansi pada panjang gelombang yang terjadi karena pengurangan oleh antioksidan AH atau reaksi dengan spesi radikal (R.). Data yang sering dilaporkan sebagai IC50 merupakan konsentrasi antioksidan yang dibutuhkan untuk 50% peredaman radikal DPPH pada periode waktu tertentu, 15-30 menit (Pokorny, 2001).

Dari hasil analisis dengan UV-Visible diperoleh masing-masing absorbansi dari masing-masing, dimana dengan persamaan Least squre akan diperoleh nilai IC50 sebesar 39,67 ��/��. Hal ini menunjukkan bahwa hasil penelitian minyak atsiri yang diperoleh memberikan hasil peredaman radikal bebas DPPH yang sangat kecil. Mungkin dalam proses hidrodestilasi yang dilakukan membuat komponen minyak yang sensitif terhadap hidrolisis sementara yang lain-lain seperti hidrokarbon asiklik monoterpen dan aldehida rentan terhadap polimerisasi karena pH air sering berkurang selama proses destilasi. Komponen teroksigenasi seperti fenol memiliki kecendrungan untuk larut didalam air (Handa, 2008). Ketika minyak atsiri dipisahkan oleh destilasi uap, aktivitas antioksidannya , bagaimanapun sebagian hilang bahkan sebagian minyak atsiri memiliki beberapa aktivitas antioksidan yang biasanya tidak terlalu tinggi (Pokorny, 2001). Maka dari itu aktivitas antioksidan minyak atsiri yang diperoleh kuat.

Minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau Pada tabel 4.5 menunjukkan telah terjadi peredaman radikal bebas DPPH yang ditandai dengan menurunnya absorbansi radikal bebas DPPH setelah penambahan minyak atsiri kulit buah

jeruk cakar harimau dengan semakin tingginya konsentrasi, dengan persamaan Least square diperoleh nilai IC50 sebesar 39,67 ��/��. Hal ini menunjukkan minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau memiliki kemampuan sebagai antioksidan sangat kuat.

Tingkat kekuatan antioksidan senyawa uji menggunakan metode DPPH dapat digolongkan menurut nilai IC50 pada tabel dibawah ini.

Tabel 4.5. Tingkat kekuatan antioksidan dengan metode DPPH (Ionita, 2003)

Intensitas Nilai IC50

Sangat kuat < 50 μg/ml

Kuat 50-100 μg/ml

Sedang 101-150 μg/ml

Lemah >150 μg/ml

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Berdasarkan analisa GC-MS menunjukkan hasil bahwa pada minyak atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau senyawanya ada 22 senyawa. Kadar minyak atsiri yang dihasilkan 0,171 %.

2. Aktivitas antioksidan yang diperoleh dengan metode DPPH radikal bebas dari minyak atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau adalah 39,67 ��/�� termasuk golongan antioksidan sangat kuat.

5.2 Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut:

1. Uji bakteri untuk sifat antibakteri dari Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau 2. Uji sifat antioksidan dengan perbedaan konsentrasi serta diaplikasikan.

DAFTAR PUSTAKA

Agusta, A. 2000. Minyak Atsiri Tumbuhan Tropika Indonesia. Bandung : Penerbit ITB

Armando,R.2009. Memproduksi Lima belas Minyak Asiri Berkualitas. Cetakan Pertama. Jakarta: Penebar Swadaya

Dachriyanus. 2004. Analisis Struktur Senyawa Organik Secara Spektroskopi.Padang : Andalas University Press.

Depkes RI. 1995. Farmakope Indonesia. Edisi 4 . Jakarta

Eaton,D.C.1989.Laboratory Investigations in Organic Chemistry.USA :Mc Graw Hill

Fessenden,R.J. 1982. Kimia Organik. Jilid II. Terjemahan Aloysius Pudjaatmaka.Jakarta : Erlangga

Gritter,R.J. 1991. Pengantar Kromatografi. Terjemahan Kosasih Padmawinata.Bandung: Penerbit ITB

Guenther E. 1987.Essential Oil. Alih bahasa : Ketaren,S. Minyak Atsiri, Jilid 1. Jakarta : Penerbit UI-Press

Gunawan,D.2007. Ramuan Tradisional Untuk Keharmonisan Suami Istri.Jakarta : Penebar Swadaya

Handa,S,S.2008.Extraction Technologies for Medical and Aromatic Plants.21-26.Italy : ICS-UNIDO

Heinrich,M.,Barnes,J.,Gibbons,S.,Williamson,E.M.,2009. Farmakognosi dan Fitoterapi. Alih Bahasa : Winny R.Syarief. Judul Asli : Fundamentals of pharmacognosy and phytotherapy. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC

Herman J.Roth., dan Gottfried Blaschke. 1988. Analisis Farmasi. Yogyakarta:Gajah Mada University Press

Ionita, P.2003.Is DPPH Stable Free Radical a Good Scavenger for Oxygen Activem Species?.Journal of Chemistry

Koensoemardiyah.2010. A to Z Minyak Atsiri untuk industri Makanan,Kosmetik Dan Aromaterapi. Yogyakarta : Penerbit Andi

Mochamad Adnan. 1997. Teknik Kromatografi Untuk Analisis Bahan Makanan.Yogyakarta:Penerbit ANDI

Pokorny J. 2001. Antioxidants In Food Practical Aplications. Woodhead Publishing Limited. England

Rohman,A. 2009. Kromatografi untuk Analisis Obat. Edisi Pertama. Yogyakarta : Graha Ilmu. Universitas Sumatera Utara

Roy J.Gritter Roy,J. Gritter. Mochamad Adnan. 1997. Teknik Kromatografi Untuk Analisis Bahan Makanan.Yogyakarta : Penerbit ANDI

Sastrohamidjojo, H. 2004. Kimia Minyak Atsiri. Cetakan Pertama.Yogyakarta : UGM –press.

Saunt, James. 2000. Citrus varieties of the world. 2nd ed. Sinclair International, Norwich, UK.

Shivaprasad, H.N.2005.In-Vitro Models for Antioxidant Activity Evaluation Silverstein,R.M.,Bassler,G.C., dan Morrill,T.C.1986. Laboratory Investigations

in Organic Chemistry. Penerjemah : Hartono,Anny Victor Purba. Penyidikan Spektrometrik Senyawa Organik. Jakarta : Erlangga

Tolkowsky, Samuel. 1938. Hesperides: a history of the culture and use of citrus fruits.London : John Bale, Sons and Curnow

Tony L dan Yeyet,R.1994. Produksi dan Perdagangan Minyak Atsiri.Jakarta : Penebar Swadaya

Yu Lin, H.Kuo, Y.H.Lin, Y.L. dan Chiang,W.2009.Antioxiodative effect and active components from leaves of lotus (Nelumbo Nucifera). Journal of Agricultural and Food Chemistry

Yuliani,S dan Satuhu. 2012. Panduan Lengkap Minyak Asiri. Cetakan Pertama.Jakarta : Penebar Swadaya

Lampiran 1. Data Hasil Perhitungan% Minyak Atsiri Yang Diisolasi Dengan Metode Stahl

% minyak = �����������������

����������� � 100%

% kadar minyak atsiri = ������������������

�������������ℎ����������ℎ������� 100%

= 0,855����

500���� � 100%

= 0,171 %

Lampiran 2. Data Hasil Perhitungan Pembuatan Variasi Konsentrasi Sampel

• Pembuatan Larutan 1000 ppm = 0,025��

25�� � 10

6

• Dibuat konsentrasi sampel 100 ppm dari larutan induk 1000 ppm dalam labu takar 25 ml

V1.N1 = V2. N2

V1. 1000 = 25. 100 V1 = 2,5 ml

- Dari konsentrasi sampel 100 ppm dibuat konsentrasi 10,20,30, dan 40

• 10 ppm

V1. N1 = V2 . N2 V1 .100= 25. 10 V1 = 2,5 mL

• 20 ppm

V1. N1 = 25 .20 V1 = 5 mL

• 30 ppm

V1 . N1 =V2 .N2 V1 . 100 = 25. 30 V1 = 7,5 mL

• 40 ppm

V1 . N1 = V2 . N2 V1. 100 = 25 . 40 V1 = 10 mL

Lampiran 3. Data Hasil Perhitungan Uji Aktivitas Antioksidan

Lampiran 2.1. Perhitungan % Peredaman Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

• Konsentrasi 10 ppm : % peredaman = 0,7895−0,741

0,7895 � 100% = 6,15%

• Konsentrasi 20 ppm : % peredaman = 0,7895−0727

0,7895 � 100 % = 7,91%

• Konsentrasi 30 ppm : % peredaman = 0,7885−0,679

0,7895 � 100 % = 14%

• Konsentrasi 40 ppm : % peredaman = 07895−0,613

0,7895 � 100 % = 22,35%

Peredaman Radikal Bebas Oleh Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Sampel Abs. % Peredaman

DPPH 0,7895

-10 ppm 0,741 6,15

20 ppm 0,727 7,91

30 ppm 0,679 14

Lampiran 4. Data Hasil Perhitungan nilai IC50 Minyak Atsiri Kulit Buah

Jeruk Cakar Harimau

X Y XY X2

0 0 0 0

10 6,15 61,5 100

20 7,91 158,2 400

30 14 420 900

40 22,35 894 1600

ΣX = 100 ΣY = 50,41 ΣXY = 1533,7 ΣX2 = 3000 X = Konsentrasi (ppm)

Y = % Peredaman

a =

(ΣXY)−( ΣX)(ΣY)

� �

(ΣX2)_{− (ΣX)}2 � �

=

(1533,7)− (100)(50,41)

5 �

(3000)− (100)2

5 �

= 0,5255

b = �� - a�̅

= 1008,2-(0,5255)(20) = 997,69

Jadi persamaan garis regresi Y = 0,5255X – 997,69 Nilai IC50 : 50 = 0,5255X- 997,69

X = 39,67 ��/�� IC50 = 39,67 ��/��

Lampiran 5. Grafik Data Antioksidan

0

6,15

7,91

14

22,35

0 5 10 15 20 25

0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm

% P

e

re

n

d

am

an

Konsentrasi Sampel

Grafik Antioksidan

Lampiran 6.Data Hasil GC-MS Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Cakar Harimau

Lampiran 7. Data Hasil Uji Analisa GC-MS 1. Limonene

a

2. Cyclohexadiene

a

3. Z-Citral

a

4. Octadienal

a

5. alpha-Pinene

a

6. beta-Pinene

a

7. beta-Myrcene

a

Lampiran 10. Gambar Hasil Uji Antioksidan

Lampiran 12. Gambar Alat UV-Visible

6. beta-Pinene

a

b

7. beta-Myrcene

a

Lampiran 8. Data Hasil Uji MEDA USU

Lampiran 10. Gambar Hasil Uji Antioksidan

Lampiran 11.Gambar Alat Stahl

Lampiran 12. Gambar Alat UV-Visible