PENGARUH LAMA PROSES DAN KECEPATAN PUTAR PADA MASERASI DAGING BUAH ASAM JAWA (Tamarindus indica L.) SKRIPSI

  

PENGARUH LAMA PROSES DAN KECEPATAN PUTAR PADA

MASERASI DAGING BUAH ASAM JAWA

(Tamarindus indica L.)

SKRIPSI

  Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S.Farm.) Program Studi Farmasi

  Oleh: Maria Ratri Damarini NIM : 078114062

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2011

  PENGARUH LAMA PROSES DAN KECEPATAN PUTAR PADA MASERASI DAGING BUAH ASAM JAWA (Tamarindus indica L.) Oleh : Maria Ratri Damarini

  NIM : 078114062 Telah disetujui oleh : Pembimbing I Yohanes Dwiatmaka, M.Si. Tanggal : …………………..

  Pembimbing II Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si Tanggal :…………………..

  

Pengesahan Skripsi Berjudul

PENGARUH LAMA PROSES DAN KECEPATAN PUTAR PADA MASERASI

DAGING BUAH ASAM JAWA (Tamarindus indica L.)

  Oleh:

  

Maria Ratri Damarini

  NIM: 078114062 Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi

  Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma pada tanggal : ………………………

  Mengetahui Fakultas Farmasi

  Universitas Sanata Dharma Dekan

  (Ipang Djunarko, M.Sc.,Apt.) Panitia Penguji :

  Tanda tangan 1. Yohanes Dwiatmaka, M.Si ………………...

  2. Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si ………………...

  3. Dr. C. J. Soegiharjo, Apt. ………………...

  4. Rini Dwiastuti, M.Sc., Apt. ………………...

  Halaman Persembahan tidak perlu TERPURUK dengan KELEMAHAN yang ada, karena dalam KELEMAHAN itu TUHAN menunjukkan KEBESARAN-NYA

  Ideas are only seeds, to pick the crops needs perspiration Seluruh pikiran, perasaan dan perjuangan kupersembahkan untuk mereka yang memberi embun di antara duri menghadiri senyum diantara sepi Keluargaku, Bapak, Mamah, mas Pandu dan mas Galih, Kekasihku Dimas, Teman seperjuangan Farmasi 2007, Almamaterku, Sanata Dharma

  

PRAKATA

  Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul “Pengaruh lama peoses dan kecepatan putar pada maserasi buah asam jawa (Tamarindus indica L.) “. Skripsi ini disusun sebagai persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Farmasi (S.Farm).

  Dalam proses penyusunan skrispsi ini, penulis banyak mendapat bantuan berupa bimbingan, dorongan, sarana, maupun finansial dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

  1. Bapak Ipang Djunarko, M.Sc, Apt selaku Dekan Fakultas Farmasi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

  2. Bapak Yohanes Dwiatmaka, M.Si. selaku Dosen Pembimbing I atas bimbingan dan pengarahan selama penelitian sampai penyusunan skripsi ini.

  3. Ibu Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si. selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan pengarahan selama penelitian sampai penyusunan skripsi ini.

  4. Bapak Dr. C. J. Soegiharjo, Apt. selaku Dosen Penguji yang telah memberi kan saran dan kritik untuk kesempurnaan skripsi ini.

  5. Ibu Rini Dwiastuti, M.Sc., Apt. selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan kritik untuk kesempurnaan skripsi ini.

  6. Bapak, Mamah, mas Pandu, mas Galih atas seluruh kasih sayang , semangat dan dukungannya selama ini.

  7. Silvester Dimas atas seluruh kasih sayang , semangat dan dukungannya selama ini.

  8. Yumi atas seluruh bantuannya, membantu dan merawat saya selama ini.

  9. Mas Wagiran, yang telah membantu jalannya penelitian.

  10. Teman-teman satu tim, Paulina, Kadek Risna dan Fransiska atas kekompakannya menyelesaikan proyek ini bersama.

  11. Teman-teman duabelasdewa atas dukungan dan keceriaan kalian.

  12. Teman-teman seperjuangan angkatan 2007 khususnya FKK.

  13. Sahabat setiaku Hypster, Nana, Sani, Dian, Wenny, Alin, Ferri dan Fidhya atas dukungan dan keceriaan kalian.

  14. Sahabat kecilku, Elisabeth Anggi yang jauh dimata namun dekat dihati yang selalu memberikan semangat.

  15. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis.

  Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi masyarakat dan perkembangan ilmu pengetahuan.

  Yogyakarta, Januari 2011 Penulis

  Maria Ratri Damarini

  

DAFTAR ISI

  Halaman HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN................................................................................ iii HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................... v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI................................. vi PRAKATA ............................................................................................................. vii DAFTAR ISI.......................................................................................................... ix DAFTAR TABEL.................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xiii DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................... xiv

  INTISARI............................................................................................................... xv ABSTRACT............................................................................................................. xvi

  BAB I. PENGANTAR .......................................................................................... 1 A. Latar Belakang ........................................................................................ 1

  1. Perumusan masalah...................................................................... 4

  2. Keaslian penelitian ....................................................................... 4

  3. Manfaat penelitian....................................................................... 5

  B. Tujuan Penelitian .................................................................................... 5

  BAB II PENELAAHAN PUSTAKA .................................................................. 6 A. Asam Jawa ............................................................................................... 6

  1. Keterangan botani ............................................................................. 6

  2. Deskripsi .......................................................................................... 6

  3. Nama daerah .................................................................................... 7

  4. Kandungan kimia ............................................................................. 7

  5. Beberapa contoh asam organik ........................................................ 8

  B. Simplisia ................................................................................................. 10

  C. Maserasi .................................................................................................. 10

  High Perfomance Liquid Chromatography D.

  (HPLC) .............................. 11

  E. Desain Faktorial ...................................................................................... 12

  F. Landasan Teori ........................................................................................ 13

  G. Hipotesis ................................................................................................. 15

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................. 16 A. Jenis dan Rancangan Penelitian .............................................................. 16 B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ......................................... 16

  1. Variabel penelitian ........................................................................... 16

  2. Definisi Operasional ........................................................................ 16

  3. Bahan dan alat .................................................................................. 18

  4. Tata cara penelitian .......................................................................... 18

  BAB IV PEMBAHASAN .................................................................................... 23 A. Ekstraksi .................................................................................................. 23 B. Uji Angka Asam ..................................................................................... 28 C. Uji Kadar Asam ...................................................................................... 31 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 40 A. Kesimpulan ............................................................................................. 40 B. Saran ....................................................................................................... 40 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 41 LAMPIRAN .......................................................................................................... 43 BIOGRAFI PENULIS .......................................................................................... 71

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

  I. Notasi Formula Desain Faktorial ............................................................... 12

  II. Variasi perbandingan lama maserasi dan kecepatan putar ......................... 19

  III. Orientasi lama proses ................................................................................. 25

  IV. Hasil uji angka asam .................................................................................. 29

  V. Perhitungan ANOVA terhadap respon Angka asam pada software

  design expert .............................................................................................. 29

  VI. Waktu retensi standar asam tartart ............................................................ 33

  VII. Waktu retensi sampel asam tartrat ............................................................. 34

  VIII. Prosentase kadar asam ............................................................................... 36

  IX. Perhitungan ANOVA terhadap respon Kadar Asam Tartart pada software

  design expert

  ............................................................................................. 37

  

DAFTAR GAMBAR

  Halaman

  1. Tanaman asam jawa ...................................................................................... 6

  2. Struktur asam sitrat ....................................................................................... 9

  3. Struktur asam tartrat ...................................................................................... 9

  4. Struktur asam malat....................................................................................... 9

  5. Instrumentasi HPLC...................................................................................... 12

  6. Grafik interaksi efek faktor lama proses maserasi dengan kecepatan putar maserasi terhadap angka asam ...................................................................... 31

  7. Kurva hubungan antara konsentrasi asam tartrat vs AUC ............................ 34

  8. Contoh kromatogram (a) standar asam tartart. (b) sampel............................ 35

  9. Grafik interaksi efek faktor lama proses maserasi dengan kecepatan putar maserasi terhadap kadar asam tartrat ........................................................... 38

  DAFTAR LAMPIRAN

  10. Uji kadar asam buah asam jawa ................................................................... 49

  18. Foto Orbital shaker ..................................................................................... 70

  17. Foto oven ..................................................................................................... 69

  16. Foto Timbangan analitik .............................................................................. 69

  15. Foto Vacum Rotary evapotaror ................................................................... 68

  14. Foto hasil angka asam .................................................................................. 68

  13. Foto ekstrak kental daging buah asam jawa ................................................. 67

  12. Foto ekstrak cair daging buah asam jawa .................................................... 67

  11. Foto Bahan penelitian buah asam jawa ........................................................ 67

  9. Uji angka asam buah asam jawa ................................................................... 45

  Halaman

  8. Data pengentalan ekstrak di dalam oven ...................................................... 45

  7. Data Oven ..................................................................................................... 45

  6. Data pengentalan ekstrak setelah dievaporasi .............................................. 44

  5. Data ekstrak setelah dimaserasi ................................................................... 44

  4. Data Vacum Rotary Evaporator ................................................................... 42

  3. Data penimbangan sampel ........................................................................... 43

  2. Organoleptik ekstrak .................................................................................... 43

  1. Deskripsi tata nama ....................................................................................... 43

  19. Foto Corong Buchner dan vacum ................................................................. 70

  

INTISARI

  Penelitian ekstraksi dengan maserasi terhadap daging buah asam jawa (Tamarindus indica L.) ini termasuk dalam jenis penelitian eksperimental murni. Pada penelitian ini buah asam jawa diperlakukan dengan beberapa variasi lama waktu proses dan kecepatan putar maserasi.

  Buah asam jawa biasanya digunakan sebagai obat tradisional yang dikombinasikan dengan kunyit. Buah asam sendiri mengandung antara lain asam sitrat, malat dan tartrat. Asam ini berfungsi menjaga kestabilan kurkumin dalam jamu kunyit asam.

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh lama proses dan kecepatan putar terhadap hasil angka asam dan kadar asam tartrat dalam ekstrak daging buah asam jawa pada proses maserasi. Selanjutnya penelitian ini bertujuan dalam upaya mendapatkan kadar asam tartrat yang maksimal.

  Buah asam jawa diekstraksi dengan cairan penyari aquadest. Setelah didapat ekstrak cair buah asam jawa, ekstrak dibagi dua. Ekstrak pertama dikentalkan dan dihitung angka asamnya. Ekstrak cair kedua dihitung kadar asam tartrat dengan High

  Performance Liquid Chromatograpy (HPLC).

  Melalui proses ini diharapkan dapat diketahui lama proses dan kecepatan putar agar didapatkan ekstrak dengan kadar asam yang maksimal. Selanjutnya tingkat keasaman ekstrak dapat dilihat dari nilai angka asam. Penelitian ini menggunakan aplikasi desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. Dua faktor tersebut adalah lama proses dan kecepatan putar sedangkan dua level adalah level tinggi dan level rendah.

  Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa lama proses dan kecepatan putar pada maserasi daging buah asam jawa menunjukkan perbedaan yang tidak bermakna terhadap nilai angka asam maupun kadar asam tartrat.

  Kata kunci : asam jawa, Tamarindus indica L., lama waktu maserasi, kecepatan putar, angka asam, kadar asam tartrat

  

ABSTRACT

  The study of extraction by maceration of the tamarind pulp (Tamarindus

  indica

  L.) is included in this type of pure experimental research. In this study, tamarind fruit is treated with various such as the lengths of time and speed of rotation on the maceration.

  Tamarind fruit is commonly used as traditional medicine in combination with turmeric. Sour fruit itself contains, among others, citric acid, malic and tartaric. These acids work to maintain the stability of curcumin in turmeric herbal acid.

  This study is aimed at investigating the effect of a long process and speed on the number of acid and tartaric acid levels in the extract of tamarind fruit pulp in the process on maceration.

  Tamarind fruit is extractioned with distilled water. The extract of tamarind fruit is then divided by two. The first extract is thickened and its acid number is calculated. The tartaric acid levels of the second liquid extract are calculated with High Performance Liquid Chromatograpy (HPLC).

  Through this process are expected to know the long process and rotational speed for the extract obtained with a maximum acid content. Furthermore, the acidity of the extract can be seen from the acid number value.This study used factorial design applications with two factors and two levels. The two factors are length of maceration and speed of rotation and however the two levels are high level and low level.

  The results can be concluded that the long process of maceration and rotational speed on tamarind pulp showed non-significant difference to the number of acid and tartaric acid levels.

  Key words: tamarind, Tamarindus indica L., length of maceration time, rotational

  speed of maceration, the rate of acid, tartaric acid levels

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Masyarakat mengenal obat tradisional secara turun-temurun dari nenek

  moyangnya, seperti tanaman buah asam jawa (Tamarindus indica L.) sebagai salah satu tanaman obat yang digunakan dalam sediaan jamu kunyit asam. Jamu kunyit asam merupakan kombinasi dari daging buah asam jawa dan rimpang kunyit (Soedibyo, 1998).

  Jamu kunyit asam didominasi oleh rasa asam yang berasal dari asam jawa, sedang warnanya didominasi oleh rimpang kunyit. Fungsi asam dalam jamu kunyit asam tersebut adalah untuk menstabilkan kurkuminoid, hal ini karena sifat asam yang dikandung buah asam jawa, sehingga menstabilkan kombinasi campuran kunyit dan asam jawa. Peran asam begitu penting dalam kombinasi jamu kunyit asam ini, sehingga jumlah asam perlu dimaksimalkan. Penelitian ini merupakan usaha dalam mencari kadar asam yang maksimal. Guna memaksimalkan jumlah asam, dilakukan penelitian dengan variasi-variasi ekstraksi buah asam jawa. Pada penelitian ini menggunakan model desain faktorial dengan menentukan level untuk mencari daerah optimum. Apabila telah diketahui variasi ektraksi yang optimum untuk menghasilkan asam yang maksimal, maka kebutuhan bahan baku daging buah asam jawa menjadi lebih efektif. Pembuatan jamu kunyit asam pun juga lebih efektif.

  2 Dalam pembuatan jamu kunyit asam secara tradisional maupun perusahaan besar komposisi buah asam jawa sangat penting dan berperan dalam komposisi jamu kunyit asam. Karena alasan tersebut penelitian tentang optimasi ektraksi untuk mendapatkan kadar asam yang maksimal perlu dilakukan.

  Teknik untuk mendapatkan ekstrak daging buah asam jawa yang merupakan salah satu bahan baku penyusun jamu kunyit asam dapat dilakukan dengan bermacam-macam, antara lain dengan teknik maserasi, infundasi dan perkolasi.

  Teknik maserasi merupakan usaha paling sederhana dalam mendapatkan kadar asam yang optimal. Dalam proses maserasi ini cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif tersebut akan larut, karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan yang di luar sel, maka larutan yang terpekat didesak ke luar. Peristiwa tersebut berulang sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel. Agar cairan penyari dapat menembus sel perlu ada putaran. (Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1986).

  Kandungan terbanyak buah asam jawa adalah senyawa asam. Asam tersebut mudah larut dalam air, (Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1995).

  Oleh karena itu pada penelitian ini pelarut yang digunakan adalah air (Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1986).

  Salah satu unsur dalam maserasi adalah pengadukan. Pada alat maserasi orbital shaker pengadukan memiliki satuan rpm (kecepatan putar). Selain itu, unsur lain yang berperan dalam proses maserasi ini adalah waktu. Diharapkan semakin

  3 lama sejumlah simplisia dimaserasi maka ekstrak yang didapat semakin banyak.

  Namun demikian waktu tetap perlu dibatasi, karena menurut Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI (1986) apabila terlalu lama simplisia tersebut akan ditumbuhi mikroorganisme.

  Teknik infundasi tidak dipilih dalam penelitian ini, karena dalam teknik infundasi menggunakan panas. Adanya panas membuat kandungan amilum yang terkandung di dalam buah asam jawa membentuk gel, sehingga konsistensi ekstrak menjadi lebih kental (Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1986).

  Teknik perkolasi juga tidak dipilih dalam penelitian. Teknik ini yang paling optimal dalam proses menarik sari, namun proses ini membutuhkan waktu yang lama, teknik ini kurang efektif dari sisi waktu. Selain itu, kemungkinan ekstrak untuk ditumbuhi mikroorganisme menjadi semakin tinggi (Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1986).

  Pada maserasi terdapat unsur lama proses dan pengadukan atau dalam hal ini dikatakan sebagai kecepatan putar. Lama proses maserasi mempengaruhi dalam penarikan sari dari dalam simplisia buah asam jawa. Semakin lama proses, diharapkan semakin banyak asam yang tersari kedalam cairan penyari hingga mencapai kesetimbangan. Unsur pengadukan pada maserasi mempercepat terjadinya kesetimbangan.

  Penelitian ini menggunakan angka asam dan kadar asam sebagai respon. Dari angka asam diketahui total asam yang ada pada ekstrak buah asam jawa tersebut.

  4 Angka asam akan memberikan gambaran secara cepat tingkat keasaman ekstrak buah asam jawa.

  Sedangkan dari kadar asam tartrat diketahui secara lebih detail dan spesifik presentase kadar asam. Penelitian ini hanya membatasi pada analisis kadar asam tartrat karena asam tartrat memiliki prosentase kadar asam yang paling besar pada ekstrak buah asam jawa dibanding asam-asam yang lain (Bustan, 2008).

  Bertitik tolak dari latar belakang yang telah diuraikan, maka perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh lama proses dan kecepatan putar pada maserasi daging buah asam jawa.

  1. Perumusan masalah

  a. Apakah terdapat pengaruh lama proses dan kecepatan putar terhadap hasil angka asam ekstrak daging buah asam jawa pada proses maserasi? b. Apakah terdapat pengaruh lama proses dan kecepatan putar terhadap hasil kadar asam tartrat ekstrak daging buah asam jawa pada proses maserasi?

  2. Keaslian penelitian

  Penelitian ini merupakan lanjutan dari penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa kadar asam tartrat lebih tinggi dibanding kadar asam sitrat dan asam malat dengan cara maserasi (Bustan, 2008). Selanjutnya penelitian ini lebih khusus menitik beratkan tentang pengaruh lama proses dan kecepatan putar pada maserasi daging buah asam jawa dalam usaha mendapatkan kadar asam yang optimal.

  5

3. Manfaat penelitian

  a. Manfaat teoritis. Dari penelitian ini dapat diketahuai pengaruh lama proses dan kecepatan putar terhadap hasil angka asam dan kadar asam ekstrak daging buah asam jawa pada proses maserasi.

  b. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi bagi masyarakat pada umumnya dan industri jamu khususnya mengenai lama proses dan kecepatan putar untuk mendapat ekstrak buah asam yang maksimal.

B. Tujuan Penelitian

  Untuk mengetahui pengaruh lama proses dan kecepatan putar terhadap hasil angka asam dan kadar asam tartrat ekstrak daging buah asam jawa pada proses maserasi.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Asam Jawa

  1. Keterangan botani Asam jawa (Tamarindus indica L.) termasuk dalam familia Ceacalpiniaceae.

  Nama umum biasa disebut tamarind (Inggris), tamarinier (Perancis), sedangkan di Indonesia lebih dikenal dengan nama asam jawa (Arisandi, 2006).

  

Gambar 1. Tanaman asam jawa (Maguire, 2010).

  2. Deskripsi

  Asam jawa merupakan sebuah kultivar daerah tropis dan termasuk tumbuhan berbuah polong. Batang pohonnya yang cukup keras dapat tumbuh menjadi besar dan daunnya rindang. Daun asam jawa bertangkai panjang dan bersirip genap. Bunganya berwarna kuning kemerah-merahan dan buah polongnya berwarna coklat dengan rasa khas asam. Pada buah polong selain terdapat kulit yang membungkus daging buah,

  7 juga terdapat biji berjumlah 2-5 yang berbentuk pipih dengan warna coklat agak kehitaman (Thomas, 1989).

  3. Nama daerah

  Tumbuhan asam jawa mempunyai nama yang berbeda-beda di beberapa daerah. Di Sumatera dikenal dengan nama bak mee (Aceh), acam lagi (Gayo), asam jawa (Melayu), cumalagi (Minangkabau). Di Jawa dikenal dengan nama tangkal asem (Sunda), witasem (Jawa), acem (Madura). Di Bali dikenal dengan celagi. Di Nusa Tenggara dikenal dengan nama bage (Sasak), mangga (Bima), kanefo kiu (Timor), tobi (Solor). Di Kalimantan dikenal dengan asam jawa (Dayak). Di Sulawesi dikenal dengan nama asang jawi (Gorontalo), tamalagi (Buol), saamba lagi (Barros), combo (Makasar). Di Maluku dikenal dengan nama sablaki (Tanimbar), asam jawa ka (Buru), asam jawa (Ternate), tabelaka (Seram) (Hutapea, 1994).

  4. Kandungan kimia

  Daging buah asam jawa antara lain mengandung asam-asam organik antara lain sitrat, asam tartrat, dan asam malat. Selain itu juga mengandung pektin dan monosakarida (Bruneton, 1999). Asam-asam ini sebagian terikat antara lain oleh kalium bitartrat. Kandungan lainnya adalah sterol/terpen; saponin; selulosa; gula; vitamin A; B dan C (Departemen Kesehatan RI, 1995).

  Asam sitrat, asam tartrat dan asam malat yang terkandung dalam daging buah asam jawa merupakan asam organik tumbuhan. Sifat unik metabolisme

  8 tumbuhan, bila dibandingkan dengan metabolisme hewan dan mikroorganisme lain adalah kemampuannya menimbun asam organik dalam vakuola sel dengan jumlah asam tumbuhan yang dihasilkan beragam terutama asam sitrat, asam tartrat dan asam malat (Dwidjoseputro, 1986).

  Asam organik sederhana yang tertimbun dalam tumbuhan secara tepat dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu asam daur trikarboksilat (Krebs) dan asam yang lainnya. Asam dikarboksilat paling sederhana adalah asam malonat, dan homolog berikutnya yang lebih tinggi adalah asam suksinat. Turunan asam suksinat tak jenuh adalah asam fumarat dan asam maleat. Asam monohidroksisuksinat dikenal sebagai asam malat sedangkan asam dihidrosuksinat adalah asam tartrat. Apabila terdapat dalam jumlah banyak asam tersebut mudah dikenal berdasarkan rasanya dalam larutan dan berdasarkan pH rendah dalam ekstrak air tumbuhan tersebut. Asam sitrat mempunyai pH antara 3,8 - 4,2. Asam tartrat mempunyai pH 1,6. Asam malat pH 2,2. Secara umum dapat dideteksi berdasarkan pengaruhnya pada indikator asam-basa seperti hijau bromokresol atau biru bromotimol (Harborne, 1987).

5. Beberapa contoh asam organik

  a. Asam sitrat. Asam sitrat (C

6 H

  

8 O

7 ) dengan BM 192,12, berbentuk anhidrat

  atau mengandung satu molekul air hidrat. Mengandung tidak kurang dari 99,6% dan tidak lebih dari 100,5 % C

6 H

  8 O 7 , dihitung terhadap zat anhidrat. Pemperian asam

  sitrat hablur bening, tidak berwarna atau serbuk hablur granul sampai halus, putih, tidak berbau atau praktis tidak berbau, rasa sangat asam. Sangat mudah larut dalam

  9 air, mudah larut dalam etanol, agak sukar larut dalam eter. Mempunyai nilai pH antara 3,8 – 4,2.

  

Gambar 2. Struktur asam sitrat (Harborne,1987)

  b. Asam tartrat. Asam Tartrat (C

  4 H

  6 O 6 ) dengan BM 150,09, pemperian

  hablur tidak berwarna atau bening, serbuk halus sampai granul, warna putih, tidak berbau, rasa asam dan stabil di udara. Sangat mudah larut dalam air, mudah larut dalam etanol. Nilai pH asam tartrat adalah 1,6.

  

Gambar 3. Struktur asam tartrat (Harborne,1987)

  c. Asam malat. Asam malat (C

  4 H

  6 O 5 ) dengan BM 134,09 mengandung

  tidak kurang dari 99,0 % dan tidak lebih dari 100,5 % C

  4 H

  6 O 5 . Sangat mudah larut

  dalam air, mudah larut dalam etanol . Nilai pH asam malat adalah 2,2

  

Gambar 4. Struktur asam malat (Harborne,1987)

  10 B. Pengertian Simplisia Simplisia ialah bahan alamiah yang dipergunakan sebagai obat yang belum mengalami pengolahan apapun juga dan kecuali dinyatakan lain, berupa bahan yang telah dikeringkan. Simplisia nabati ialah simplisia yang berupa tanaman utuh, bagian tanaman atau eksudat tanaman. Eksudat tanaman ialah isi sel yang keluar dari tanaman atau isi sel yang dengan cara tertentu dikeluarkan dari selnya, atau zat-zat nabati lainnya yang dengan cara tertentu dipisahkan dari tanamannya dan belum berupa zat kimia murni (Departemen Kesehatan RI, 1977).

  Simplisia nabati harus bebas dari serangga, fragmen hewan atau kotoran hewan; tidak boleh menyimpang bau dan warnanya; tidak boleh mengandung lendir dan cendawan atau menunjukkan tanda-tanda pengotoran lain; tidak boleh mengan- dung bahan lain yang beracun atau berbahaya (Departemen Kesehatan RI, 1977).

C. Maserasi

  Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, selanjutnya zat aktif akan larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan yang di luar sel, maka larutan yang terpekat didesak keluar. Peristiwa tersebut berulang sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel (Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1986).

  11 Pada penyarian dengan cara maserasi, perlu dilakukan pengadukan.

  Pengadukan diperlukan untuk meratakan konsentrasi larutan di luar butir serbuk simplisia, sehingga dengan pengadukan tersebut tetap terjaga adanya derajat perbedaan konsentrasi yang sebesar-besarnya antara larutan di dalam sel dengan larutan di luar sel. Penggunaan mesin pengaduk yang berputar terus-menerus, waktu proses maserasi dapat dipersingkat menjadi 6 sampai 24 jam (Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1986).

D. High Performance Liquid Chromatography (HPLC)

  High Performance Liquid Chromatography

  (HPLC) adalah kromatografi yang fase geraknya dialirkan dengan cepat dengan bantuan tekanan dan kemudian hasilnya dideteksi dengan instrumen (Gritter, Bobbitt, and Schwarting, 1985).

  Tujuan utama penggunaan kromatografi cair dalam suatu prosedur analisis adalah memisahkan suatu campuran dalam sampel menjadi komponen-komponennya.

  Keberhasilan dalam penggunaan sistem kromatografi cair memerlukan kombinasi operasi yang tepat seperti jenis packing kolom dan fase gerak, panjang dan diameter kolom, kecepatan alir fase gerak, temperatur pemisahan, besar sampel dan lain-lain (Noegrohati, 1994).

  12 Gambar 5. Instrumentasi HPLC (Willard,1988)

E. Desain Faktorial

  Desain faktorial adalah desain penelitian yang dipilih untuk menentukan pengaruh secara simultan dari beberapa faktor dan interaksinya. Faktor adalah variabel yang ditentukan. Pemilihan faktor pada suatu penelitian bergantung pada tujuan penelitian. Level adalah nilai dari faktor. Notasi standar untuk kombinasi faktor dinyatakan dengan (1), a, b, dan ab (Tabel I). Efek adalah perubahan yang terjadi pada respon yang disebabkan karena variasi level dari faktor (Bolton, 1990).

  

Tabel I. Notasi Formula Desain Faktorial

  Percobaan A B AB

• (1) -
• a
• b
• ab

  13 Keterangan : (1) = faktor A dan Faktor B pada level rendah a = faktor A pada level tinggi dan Faktor B pada level rendah b = faktor A pada level rendah dan Faktor B pada level tinggi ab = faktor A dan Faktor B pada level tinggi

  = faktor pada level rendah - = + faktor pada level tinggi

  Persamaan umum untuk desain faktorial (Bolton, 1990) adalah : Y = b + b

  1 XA + b

  2 XB + b

  

12

XAXB (1)

  Keterangan : Y = respon hasil atau sifat yang diamati

  XA, XB = level A dan level B b , b

  1 , b 2 , b 12 = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan Yate’s treatment

  merupakan metode yang sistematis untuk menganalisis data

  n dari 2 faktor percobaan. Replikasi dalam percobaan merupakan cara yang terbaik.

  Pengulangan duplikasi (replikasi dua kali) sudah cukup. Semakin sedikit replikasi maka experimental error semakin besar (Bolton, 1990).

F. Landasan Teori

  Buah asam jawa antara lain memiliki kandungan asam sitrat, asam malat dan asam tartrat. Salah satu cara untuk mendapatkan kandungan asam tersebut adalah dengan maserasi. Maserasi merupakan cara ektraksi paling tepat dalam usaha menarik sari dari simplisia buah asam jawa. Maserasi yang digunakan pada penelitian ini adalah maserasi mekanis dengan menggunakan orbital shaker. Maserasi buah asam jawa ini menggunakan cairan penyari air (aquadest). Air digunakan karena sifat masing-masing asam tersebut sangat mudah larut dalam air. Pada maserasi terdapat

  14 unsur waktu proses dan pengadukan yang akan mempercepat tercapainya kesetimbangan. Unsur-unsur tersebut akan mempengaruhi jumlah asam yang dapat disarikan pada maserasi ini. Perpaduan variasi lama proses dan kecepatan putar ini memberikan suatu kondisi yang optimum dalam usaha mendapatkan asam yang maksimal.

  Penelitian ini menjadikan angka asam dan kadar asam sebagai respon. Analisis kuantitatif angka asam memberikan gambaran cepat tingkat keasaman ekstrak buah asam jawa secara keseluruhan. Angka asam dilakukan secara titrimetri.

  Analisis kuantitatif kadar asam tartrat memberikan informasi prosentase kadar asam secara lebih mendetail tiap jenis asam. Penelitian ini hanya membatasi analisis kadar asam tartrat karena asam tartrat memiliki kadar asam yang paling banyak pada simplisia buah asam jawa. Analisis kuantitatif kadar asam dilakukan dengan HPLC.

  Pada HPLC terjadi pemisahan senyawa berdasarkan waktu retensi. Asam tartrat akan terdeteksi dengan jelas dan prosentase kadar asam tartrat dapat diketahui dari Area

  Under Curve (AUC) dengan cara membandingkan dengan kurva baku.

  Untuk mencari kondisi yang optimal dari variasi lama proses dan kecepatan putar digunakan analisis aplikatif dengan desain faktorial. Pada desain faktorial ini akan diketahui interaksi lama proses dan kecepatan putar terhadap hasil angka asam dan kadar asam dalam ekstrak daging buah asam jawa pada proses maserasi.

  15 G. Hipotesis

  1. Lama proses dan kecepatan putar akan mempengaruhi hasil angka asam ekstrak daging buah asam jawa pada proses maserasi.

  2. Lama proses dan kecepatan putar akan mempengaruhi hasil kadar asam tartrat ekstrak daging buah asam jawa pada proses maserasi.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian Berdasarkan proses penelitian yang dilakukan dan bagaimana variabel

  diamati, penelitian ini termasuk dalam jenis penelitian eksperimental murni dengan aplikasi desain faktorial.

B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional

  1. Variabel penelitian

  a. Variabel bebas. Lama maserasi yang di gunakan adalah 1 jam sebagai level rendah dan 3 jam sebagai level tinggi. Kecepatan putar yang di gunakan adalah 140 rpm sebagai level rendah dan 170 rpm sebagai level tinggi.

  b. Variabel tergantung. Angka asam dan kadar asam tartrat dalam ekstrak.

  c. Variabel pengacau terkendali. Umur buah dan varietas tanaman.

  2. Definisi operasional

  a. Daging buah asam jawa. Daging buah asam jawa yang dimaksud dalam penelitian ini adalah endokarpium beserta pulpa buah asam jawa. Asam jawa yang digunakan pada penelitian ini adalah buah asam jawa yang telah disimpan beberapa lama.

  b. Air. Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah aquadest.

  17

  c. Optimasi ekstraksi. Proses mencoba dua variasi lama proses dan kecepatan putar untuk mengetahui pengaruh dua variabel tersebut dalam mendapatkan kadar asam jawa. Optimasi ini menggunakan aplikasi desain faktorial.

  d. Maserasi. Maserasi yang dilakukan adalah maserasi mekanis dilakukan dengan alat orbital shaker, dan dilakukan dengan batas waktu dan kecepatan putar tertentu.

  e. Angka asam. Angka asam di selaraskan dengan banyaknya milligram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam-asam bebas di dalam satu gram ekstrak air daging buah asam jawa.

  f. Kadar asam. Kadar asam yang dimaksud dalam penelitian ini adalah kadar asam tartrat yang ditetapkan dengan HPLC.

  g. Faktor. Faktor yang dimaksud adalah variabel bebas yang ditentukan dalam penelitian yaitu lama proses dan kecepatan putar.

  h. Respon. Respon yang dimaksud adalah variabel tergantung yang ditentukan dalam penelitian yaitu angka asam dan kadar asam tartrat. i. Level. Level yang dimaksud adalah nilai dari faktor. Terdiri dari level rendah dan level tinggi. Level rendah lama maserasi adalah 1 jam sedangkan kecepatan putar adalah 140 rpm. Level tinggi lama maserasi adalah 3 jam sedangkan kecepatan putar adalah 170 rpm. j. Efek. Efek yang dimaksud adalah perubahan yang terjadi pada respon yang disebabkan karena variasi dari faktor. Efek ini dapat berupa peningkatan maupun penurunan terhadap angka asam dan kadar asam tartrat.

  18

  3. Bahan dan alat

  a. Bahan. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah asam yang didapat dari pasar tradisional di daerah Kecamatan Prambanan. Berdasarkan wawancara dengan pedagang, didapatkan informasi bahwa buah asam ini berasal dari daerah Boyolali. Buah asam jawa yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah asam jawa yang telah disimpan. Bahan dari Merck antara lain: baku asam tartrat,

  aquadest

  , indikator phenophthlein (PP), KOH p.a, NaOH p.a, heksan p.a , etanol p.a, kloroform p.a, methanol p.a.

  b. Alat. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah orbital shaker (innova 2100), neraca elektrik (Mettler Toledo GB3002), neraca analitik (Mettler Toledo AB204 dan Scaltec SBC 22), mantle-heater (Toshniwal), Beaker glass (Pyrex), gelas ukur (Pyrex), Erlenmeyer bertutup (Pyrex), labu ukur (Pyrex), pipet tetes, pipa kapiler 1 Buchner , kertas saring, Vacuum rotary

  μl (IntraEND), corong

  evaporator

  (Janke & Kunkel Ika Labortechnik), termometer, oven (Memmert dan Termaks), pemanas elektrik (Cenco), dan HPLC (KNAUER HPG-PDA).

  4. Tata cara penelitian

  a. Persiapan bahan baku. Buah asam jawa, dikuliti dan dipisahkan dari bijinya. Buah asam jawa yang digunakana pada penelitian ini adalah buah asam jawa yang telah disimpan untuk beberapa lama. Daging buah yang dipakai dalam penelitian ini adalah endokarpium beserta pulpa.

  19

  b. Maserasi. Sebanyak 10,0 g daging buah asam jawa dimasukkan ke dalam Erlenmeyer bertutup. Kemudian ditambahkan cairan penyari sebanyak 10,0 ml.

  Cairan penyari yang dipakai adalah aquadest. Lalu diekstraksi dengan cara maserasi, pengadukan dengan orbital shaker. Maserasi ini menggunakan variasi lama maserasi dan kecepatan putar (Tabel II).

  

Tabel II. Variasi perbandingan lama maserasi dan kecepatan putar

  Formula Lama maserasi Kecepatan putar Banyaknya replikasi (jam) maserasi (rpm)

  1 1 140 Dua kali a 3 140 Dua kali b 1 170

  Dua kali ab 3 170 Dua kali

  Percobaan ini dilakukan dua kali replikasi. Hasil maserasi disaring dengan corong Buchner dibantu dengan vacum. Ekstrak yang diperoleh digunakan sebagai sampel untuk analisis selanjutnya.

  c. Uji angka asam. Ditimbang kurang lebih 0,5 g ekstrak, dimasukkan ke dalam Erlenmeyer, ditambah 25 ml alkohol netral, kemudian ditutup dengan pendingin balik, dipanaskan sampai mendidih dan digojog kuat-kuat. Setelah dingin larutan dititrasi dengan kalium hidroksida 0,1 N yang telah distandarisasi memakai indikator phenophthalein (PP). Angka asam dinyatakan sebagai miligram kalium hidroksida yang dipakai untuk menetralkan asam dalam 1 gram sampel ekstrak (Sudarmadji, 1984).

  20

  d. Uji kadar asam. Uji kadar asam berupa analisis kualitatif dan kuantitatif dilakukan dengan menggunakan instrumen HPLC. Analisis kualitatif dilakukan dengan pengamatan waktu retensi dari sampel yang dibandingkan dengan waktu retensi asam tartrat. Pada analisa kuantitatif dilakukan dengan perhitungan kadar asam tartrat pada sampel. Dilakukan preparasi sbb:

  1) Penyiapan fase gerak. Fase gerak yang digunakan adalah asam sulfat pekat pro analisis yang terlebih dahulu disaring dengan Filter Milipore 0,45 mm dan di degassing selama 15 menit. 2) Optimasi metode HPLC. Optimasi metode HPLC mengikuti prosedur penggunaan pada kolom Metacarb Hplus yang diaplikasikan khusus untuk pengukuran asam organik. Dengan panjang gelombang 215 nm, kecepatan alir 0,6 ml/menit, suhu 68°C.

  3) Pengamatan waktu retensi asam tartrat. Larutan asam tartrat diinjeksikan pada HPLC dengan sistem yang telah di optimasi sehingga diperoleh nilai waktu retensi dari masing-masing asam organik tersebut.

  4) Pembuatan kurva baku. Larutan baku asam tartrat dibuat dengan beberapa konsentrasi yang berbeda. Kemudian dibuat kurva hubungan antara konsentrasi dengan AUC dan ditentukan persamaan regresi liniernya.

  21 5) Penyiapan larutan sampel. Sampel ekstrak air daging buah asam jawa diambil kurang lebih 3 ml dan disaring dengan Filter Milipore 0,45

  µm. Kemudian diencerkan 10 kali dengan aquades tambahkan pada labu ukur 10 ml dan di degasing selama 15 menit.

  6) Penetapan kadar asam tartrat dalam sampel. Sebanyak 20 µl larutan sampel diinjeksikan pada HPLC dengan sistem yang telah dioptimasi.

  Larutan standar dan larutan sampel diinjeksikan pada HPLC dengan sistem HPLC yang digunakan sbb : Instrumen : KNAUER HPG-PDA Kolom : Metacarb Hplus PN ; A 5215 Fase gerak : H

  2 SO 4 , 125 µL ~ 500 mL H

  2 O

  Kecepatan alir : 0,6 ml/menit Detektor : UV/Vis 6000 LP Panjang gelombang : 215 nm Tekanan : 113/100 Suhu : 68ºC Sampel : ekstrak air daging buah asam jawa Baku : asam tartrat p.a.

  e. Analisa data. Setelah mendapatkan nilai angka asam dari proses titrimetri dan presentase kadar asam tartrat dari HPLC kemudian nilai tersebut dijadikan sebagai respon. Pada penelitian ini digunakan model percobaan desain faktorial. Model percobaan ini menggunakan variasi level lama maserasi dan variasi level kecepatan putar. Respon selanjutnya dianalisa dengan secara statistik untuk mengetahui pengaruh lama proses dan kecepatan putar terhadap hasil angka asam dan

  22 kadar asam tartrat dalam ekstrak daging buah asam jawa pada proses maserasi. Taraf kepercayaan yang digunakan adalah 95 %.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Ekstraksi Ekstrak cair daging buah asam jawa ini dibuat berbahan dasar daging buah asam jawa yang sudah tua dengan ciri daging buah berwarna coklat tua. Warna coklat tua ini menandakan bahwa buah asam jawa ini telah matang. Buah asam jawa yang tua memiliki total asam yang maksimum. Setelah dilepaskan dari bijinya, selanjutnya daging buah asam jawa

  

dimaserasi dengan variasi kecepatan putar dan waktu. Maserasi dipilih karena

merupakan cara yang paling sederhana dalam mengoptimalkan kadar asam.

  

Maserasi mudah dilakukan. Maserasi dipilih karena melihat dari karateristik

daging buah asam jawa. Buah asam jawa mengandung amilum yang akan

membentuk gel bila ada unsur panas, sehingga cara ekstraksi infundasi tidak

digunakan. Cara ekstraksi infundasi memiliki unsur pemanasan.

  Buah asam jawa mengandung senyawa-senyawa asam organik yang larut

dalam air, sehingga pelarutnya yang tepat adalah aquadest. Karena pelarutnya

adalah air, maka simplisia buah asam jawa ini tidak tahan terhadap penyimpanan

yang terlalu lama. Penyimpanan yang lama akan membuat simplisia buah asam