B. KARAKTERISTIK FISIKO-KIMIA EKSTRAK BUAH
Analisis karakteristik kimia yang dilakukan terhadap ekstrak buah merah antara lain analisis proksimat analisis kadar air, abu, lemak, protein, dan
karbohidrat dan analisis kandungan senyawa bioaktif yang meliputi β-karoten, α-
tokoferol, total karoten, total tokoferol, serta total fenol. Pada fraksi minyak buah merah juga dilakukan analisis fisik meliputi: berat jenis, indeks bias, turbidity
point , titik cair, dan viskositas serta analisis kimia meliputi: bilangan
penyabunan, bilangan iod, asam lemak bebas, dan bilangan peroksida yang terkait dengan derajat kerusakan minyak atau lemak.
Kandungan proksimat dan senyawa bioaktif ekstrak buah merah
Kadar air merupakan jumlah materi yang hilang akibat pemanasan bahan pangan pada suhu sekitar titik didih air Jacobs, 1951. Kadar air berdasarkan
basis basah yang diperoleh untuk fraksi minyak sebesar 0.86 dan fraksi air
sebesar 98.92 Tabel 4. Dibandingkan dengan fraksi air, fraksi minyak buah
merah telah melalui proses lebih lanjut untuk menghilangkan sisa kandungan air di dalamnya. Pada proses ekstraksi, sampel minyak buah merah telah mengalami
proses penguapan secara vakum sehingga kandungan air pada fraksi minyak menjadi lebih berkurang, dan dimungkinkan mendekati nol untuk menghindari
terjadinya proses hidrolisis minyak. Kadar air yang tinggi juga dapat mendorong pertumbuhan mikroba yang akan menyebabkan kerusakan pangan.
Menurut Sherly 1998, kadar air pada buah merah segar sebesar 6.7 basis basah. Nilai ini lebih rendah bila dibandingkan dengan kadar air buah
merah menurut Budi 2002, yaitu sebesar 34.9 Tabel 1. Hal ini dikarenakan
adanya proses pengeringan yang dilakukan Sherly 1998 terhadap buah merah sebelum dilakukan analisis untuk mencegah kebusukan buah selama proses
pengiriman dari habitat aslinya Papua. Bila dibandingkan dengan kadar air pada buah merah segar, fraksi minyak
memiliki kadar air yang lebih rendah Tabel 4. Hal ini dapat disebabkan adanya
tahap pengukusan pada proses ekstraksi. Pada proses tersebut, air yang terkandung di dalam bahan akan menguap dan keluar dari bahan. Proses
sentrifugasi juga berperan dalam memisahkan air dari fraksi minyak sehingga
kandungan airnya akan semakin berkurang. Proses pemanasan secara vakum terhadap fraksi minyak juga merupakan suatu cara untuk menguapkan air yang
masih berada pada fraksi minyak.
Tabel 4. Kandungan proksimat ekstrak buah merah dan buah merah segar kultivar
merah panjang asal Wamena
Kandungan Fraksi
minyak Fraksi air
Buah merah segar
a
Kadar air bb 0.86
98.92 6.7
Kadar abu bk 0.03
11.92 2.57
Kadar lemak bk 93.65
38.24 40.41
Kadar protein bk 0.08
42.88 0.86
Kadar karbohidrat bk 6.22
21.96 56.16
a
: Pengukuran dilakukan setelah bahan dikeringkan dan tiba Bogor Sherly, 1998
bb : Basis basah bk : Basis kering
Menurut Susanti 2006, kadar air minyak hasil metode modifikasi 2 sebesar 0.03 basis basah. Nilai tersebut lebih rendah dibandingkan dengan
kadar air fraksi minyak hasil metode sentrifugal. Perbedaan nilai ini dapat dikarenakan perbedaan parameter proses dalam ekstraksi minyak. Pada metode
modifikasi 2, pengukusan dilakukan pada suhu yang lebih tinggi, yaitu 100 C
sehingga air dalam bahan akan lebih cepat menguap dan keluar dari bahan. Pengepresan dengan tekanan yang lebih besar 4000 – 4500 psi, akan membuat
daya tekan terhadap bahan lebih besar, sehingga minyak maupun air yang keluar juga akan lebih banyak. Sentrifugasi yang dilakukan pada kecepatan yang lebih
tinggi 3000 rpm akan memisahkan fase air dan minyak dengan lebih baik sehingga air akan terpisah lebih sempurna dari fraksi minyak.
Berdasarkan tahapan metode sentrifugal, seharusnya kadar air fraksi minyak yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan dengan yang terkandung di
dalam minyak hasil ekstraksi modifikasi 2 karena tidak ada tahap penambahan air yang dapat meningkatkan kadar air bahan. Hal ini dapat dikarenakan tidak adanya
pemisahan biji sebelum pengepresan pada metode sentrifugal sehingga protein yang terkandung dalam kulit biji dapat bertindak sebagai emulsifier antara minyak
dengan air. Oleh karena itu, pemisahan air dan minyak menjadi lebih sulit pada
tahap ekstraksi. Proses ini dapat dijelaskan pada kasus minyak biji pepaya berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Sirait 1981.
Menurut Sirait 1981, pada proses pengukusan, air masuk ke dalam bahan dan keluar bersama minyak dalam bentuk emulsi pada saat pengepresan. Jika kulit
biji pepaya mengandung protein tidak dihilangkan dengan proses pemisahan, berarti biji pepaya masih mengandung protein yang lebih banyak. Dengan adanya
protein pada kulit biji yang ikut terekstrak, terjadi emulsi antara minyak dengan air dengan protein sebagai emulsifier. Adanya monodigliserida, lesitin, dan
fosfolipid dalam minyak juga dapat berfungsi sebagai emulsifier sehingga pemisahan air dari minyak lebih sukar. Oleh karena itu, masih banyak air yang
tertinggal dalam emulsi tersebut, yang menyebabkan kadar air minyak pda metode sentrifugal menjadi lebih tinggi.
Abu dalam bahan pangan merupakan residu anorganik yang mempresentasikan total mineral yang terkandung dalam bahan pangan Pomeranz
dan Clifton, 1971. Menurut Farlex 2008, sebagian besar elemen mineral dalam bahan pangan, stabil terhadap kondisi pemasakan standar. Mineral tidak hilang
karena adanya panas. Namun, mineral dapat larut ke dalam cairan hasil
pemasakan. Dalam hal ini, mineral larut dalam fraksi minyak dan air. Tabel 4
menunjukkan bahwa nilai kadar abu basis kering yang diperoleh untuk sampel fraksi minyak sebesar 0.03, fraksi air sebesar 11.92 dan buah merah segar
2.57. Kandungan mineral pada fraksi minyak dan air lebih rendah dibandingkan dengan buah merah segar. Hal ini dapat dikarenakan fraksi tersebut telah
mengalami proses pemisahan dengan pasta dan biji yang banyak mengandung mineral. Menurut Thung 2005, pasta buah merah mengandung kalsium yang
merupakan salah satu jenis mineral. Menurut Ketaren 1986, mineral merupakan kotoran yang tidak larut
dalam minyak sehingga perlu dilakukan proses pemisahan dari fraksi minyak. Proses pemisahan tersebut umumnya dilakukan secara mekanis, seperti
pengendapan, penyaringan, dan sentrifugasi. Pada proses ekstraksi buah merah metode sentrifugal terdapat tahap sentrifugasi dan penyaringan sehingga akan
menghasilkan ampas berupa pasta. Pasta yang banyak mengandung komponen mineral ini dipisahkan dari fraksi minyak dan air. Oleh karena itu, kandungan
mineral pada fraksi minyak dan air hasil ekstraksi tersebut dapat lebih rendah dibandingkan buah segarnya.
Menurut Sherly 1998, di dalam buah merah terkandung berbagai komponen mineral seperti P, Ca, Mg, Zn, Cu, Mn, dan K. Buah merah juga
mengandung mineral besi Budi, 2002. Beberapa mineral seperti Cu, Mn, dan Fe dapat berfungsi sebagai katalis pada berbagai reaksi yang menyebabkan
kerusakan pada fraksi minyak karena mendorong terjadinya proses oksidasi. Kadar lemak menunjukkan jumlah kandungan lemak dalam suatu bahan.
Kadar lemak basis kering yang diperoleh pada fraksi minyak adalah 93.65,
sedangkan pada fraksi air adalah 38.24 Tabel 4. Menurut Muchtadi 2000,
lemak adalah senyawa yang larut pada pelarut organik dan tidak larut dalam air. Selain itu, kandungan lemak yang rendah pada fraksi air juga dikarenakan adanya
proses sentrifugasi pada tahap ekstraksi. Proses ini dapat memisahkan fase yang banyak mengandung lemak dan fase air. Fase minyak akan berada di bagian atas,
sedangkan fase air berada pada bagian tengah Gambar 11.
Gambar 11. Fase minyak a, fase air b, pasta c
Kadar lemak pada fraksi minyak lebih tinggi dibandingkan dengan buah merah segar. Hal ini dikarenakan fraksi minyak merupakan hasil ekstraksi dari
beberapa tahap proses yang dilalui buah merah segar, yaitu tahap sentrifugasi akan memisahkan fraksi minyak dengan air dan pasta serta penguapan vakum
untuk menghilangkan sisa air sehingga fraksi minyak yang diperoleh akan lebih terkonsentrasi.
a b
c
Kandungan lemak yang tinggi pada fraksi minyak merupakan sumber asam lemak yang esensial, diantaranya asam oleat, linoleat dan linolenat yang
tergolong ke dalam asam lemak tidak jenuh. Asam lemak dapat berfungsi sebagai antibiotik dan antivirus. Asam lemak juga dapat memperlambat dan membunuh
sel tumor aktif Khomsan, 2005. Lemak merupakan pelarut vitamin A, D, E, dan K. Kandungan lemak yang
tinggi memungkinkan vitamin-vitamin tersebut terdapat dalam jumlah yang lebih banyak pada fraksi minyak. Vitamin A dan E dikenal sebagai pencegah penyakit
degeneratif seperti jantung koroner, stroke, dan kanker Khomsan,2005. Kandungan protein yang tinggi pada bahan pangan merupakan suatu
indikator pangan yang bergizi protein tinggi. Protein pangan adalah sumber utama asam amino yang dikonsumsi, baik sebagai protein atau sebagai asam amino
bebas. Nilai kadar protein basis kering yang diperoleh untuk fraksi minyak
sebesar 0.08, sedangkan untuk fraksi air sebesar 42.59 Tabel 4.
Protein merupakan senyawa yang umumnya larut dalam air atau pelarut polar. Beberapa jenis protein larut air menurut Winarno 1992 yaitu histon,
albumin, pepton, dan proteosa. Adanya protein dalam fraksi minyak kemungkinan disebabkan adanya konjugasi protein dengan lipid membentuk lipoprotein atau
adanya emulsi antara air dan minyak dengan protein sebagai agen pengemulsi. Protein berperan penting sebagai biokatalis, komponen struktur sel dan
organ, protein kontraktil, hormon, pengkelat logam, antibodi, protein pelindung, dan cadangan sumber nitrogen dan energi bagi tubuh Damodaran, 1997.
Interaksi protein dengan beta-karoten dapat meningkatkan produksi antibodi dalam tubuh sehingga akan meningkatkan jumlah sel Natural Killer serta
memperbanyak aktivitas sel T helpers dan limfosit. Sel Natural Killer tersebut dapat menekan kehadiran sel-sel kanker karena ampuh menetralisasikan radikal
bebas senyawa karsinogen penyebab kanker Budi et al., 2005 Kadar protein yang rendah pada fraksi minyak dan air bila dibandingkan
dengan buah merah segar Tabel 4 dapat dikarenakan di dalam buah merah segar
masih terdapat biji, yang salah satu kandungan di dalamnya adalah protein. Adanya proses pemisahan kotoran yang berbentuk suspensi koloid pada tahapan
ekstraksi dapat menyebabkan berkurangnya kadar protein dalam bahan.
Menurut Ketaren 1986, senyawa yang mengandung nitrogen termasuk ke dalam kotoran dalam minyak yang berbentuk suspensi koloid. Kotoran dalam
bentuk suspensi koloid dapat dipisahkan dengan cara pengendapan dan penyaringan. Pada metode ekstraksi sentrifugal, terdapat proses sentrifugasi dan
penyaringan yang akan memisahkan fraksi minyak dan air dengan pasta. Protein tersebut mungkin banyak terdapat pada pasta yang merupakan ampas dari proses
ekstraksi sentrifugal. Menurut Thung 2005, pasta buah merah mengandung kalsium, serat alami, dan protein.
Kadar karbohidrat basis kering yang diperoleh untuk sampel fraksi minyak sebesar 6.22, fraksi air sebesar 21.96 dan buah merah segar 56.16
Tabel 4. Kadar karbohidrat basis kering pada fraksi minyak dan air buah merah,
lebih kecil dibandingkan pada buah merah segar. Hal ini dikarenakan pada buah merah segar masih mempunyai bagian-bagian tanaman yang lengkap seperti biji,
kulit biji, dan empulur yang juga dapat mengandung karbohidrat di dalamnya. Rendahnya kandungan karbohidrat pada fraksi minyak juga dapat
dikarenakan adanya proses pemisahan ekstrak dengan ampas maupun pasta yang dihasilkan setelah proses pengepresan, penyaringan filtrasi, dan sentrifugasi.
Ampas yang dipisahkan tersebut merupakan kotoran yang tidak larut dalam minyak seperti biji atau partikel jaringan, lendir atau getah, serta serat-serat yang
berasal dari kulit mungkin selulosa dan lignin. Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya oleh Thung 2005 bahwa pasta buah merah yang merupakan ampas
juga mengandung serat alami selain kalsium dan protein. Karbohidrat banyak terdapat dalam bahan nabati baik berupa gula
sederhana, heksosa, pentosa, maupun karbohidrat dengan berat molekul yang tinggi seperti pati, pektin, selulosa, dan lignin. Pada umumnya buah-buahan
mengandung monosakarida seperti glukosa dan fruktosa. Karbohidrat berfungsi sebagai sumber kalori utama bagi tubuh Selain itu, dapat pula untuk mencegah
timbulnya ketosis, pemecahan protein tubuh yang berlebihan, kehilangan mineral, dan berguna untuk membantu metabolisme lemak dan protein Winarno, 1992.
Menurut Southgate 1976, kadar karbohidrat by difference yang ditentukan dalam penelitian ini merupakan nilai total dari gula, pati, pektin,
hemiselulosa, selulosa, dan lignin. Adanya karbohidrat memungkinkan adanya
kandungan serat pangan pada kedua fraksi dengan kandungan tertinggi pada fraksi
air berdasarkan basis kering Tabel 4.
Serat pangan dietary fiber merupakan kelompok polisakarida dan polimer-polimer lain yang tidak dapat dicerna oleh sistem gastrointestinal bagian
atas tubuh manusia. Serat pangan total terdiri dari komponen serat pangan larut soluble dietary fiber, SDF dan serat pangan tidak larut insoluble dietary fiber,
IDF. SDF merupakan jenis serat pangan yang mungkin banyak terkandung dalam kedua fraksi, karena IDF mungkin telah terpisah pada tahap penyaringan dan
sentrifugasi. Gum, pektin, dan sebagian hemiselulosa larut yang terdapat dalam dinding sel tanaman merupakan sumber SDF Muchtadi, 2000.
Serat terlarut telah terbukti dapat menurunkan kadar kolesterol darah. Beberapa penelitian melaporkan bahwa secara fisiologis, serat pangan larut SDF
lebih efektif dalam mereduksi plasma kolesterol yaitu low density lipoprotein LDL, serta meningkatkan kadar high density lipoprotein HDL. Selain itu,
ternyata SDF juga bermanfaat bagi penderita diabetes mellitus, yaitu berhubungan dengan peranan SDF dalam mereduksi absorpsi glukosa dalam usus. Manfaat lain
SDF adalah membuat perut merasa capat kenyang, sehingga berguna untuk mempertahankan berat badan normal Muchtadi, 2000
Buah merah terkenal karena mengandung senyawa-senyawa yang berpotensi sebagai antioksidan, yaitu senyawa karoten dan tokoferol. Berdasarkan
hasil analisis yang tercantum pada Tabel 5, kadar
β-karoten dan total karoten pada fraksi minyak lebih tinggi dibandingkan dengan fraksi air. Kadar beta-
karoten fraksi minyak sebesar 636.24 ppm dan fraksi air buah merah sebesar 0.93 ppm. Total karoten pada fraksi minyak sebesar 4 505.43 ppm, sedangkan pada
fraksi air sebesar 1.11 ppm. Menurut Meiriana 2006, hal tersebut disebabkan senyawa karotenoid terutama karotenoid provitamin A merupakan komponen
yang bersifat lipofilik karena strukturnya yang nonpolar sehingga larut pada fraksi yang bersifat nonpolar. Karotenoid sangat larut dalam minyak dan merupakan
hidrokarbon dengan banyak ikatan tidak jenuh. Winarno 1992 juga menyatakan bahwa minyak dan lemak berfungsi sebagai sumber dan pelarut bagi vitamin A,
D, E, dan K. Kadar lemak yang lebih tinggi pada fraksi minyak Tabel 4
Kategori