OPTIMASI VOLUME ETANOL DAN AKUADES DALAM PROSES PERKOLASI DAUN STEVIA (Stevia rebaudiana Bertonii M.) DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL SKRIPSI

  

OPTIMASI VOLUME ETANOL DAN AKUADES DALAM PROSES

PERKOLASI DAUN STEVIA (Stevia rebaudiana Bertonii M.) DENGAN

APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Far.)

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Totok Lasmono Hadi Purwanto NIM : 058114167

  FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2009

  

OPTIMASI VOLUME ETANOL DAN AKUADES DALAM PROSES

PERKOLASI DAUN STEVIA (Stevia rebaudiana Bertonii M.) DENGAN

APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Far.)

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Totok Lasmono Hadi Purwanto NIM : 058114167

  FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2009

  

Untuk Tuhan Yesus yang selalu menjagaku

Untuk Mama & Papa yang selalu memberi dukungan

Untuk Kakak dan Adikku yang selalu memberi semangat

  

Dan untuk Alamamaterku

Kebersamaan adalah....

  

Berbagi rasa, memberi kedamaian, saling memperhatikan,

saling mengasihi, mengerti artinya dicintai dan mencintai,

menerima apa adanya.

  

Sukses adalah suatu hal yang tidak dapat kita bayar

dengan tunai. Kita harus membayarnya dengan cara

mencicil dan melakukan pembayaran setiap hari

• -Zig ziglar-

  

PRAKATA

  Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Optimasi Volume Etanol dan Akuades dalam Proses Perkolasi Daun Stevia (Stevia rebaudiana Bertonii M.) dengan Aplikasi Desain Faktorial ” sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar sarjana pada Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Skripsi ini merupakan bagian dari penelitian payung ”Optimasi Proses Isolasi Steviosida Sebagai Pemanis Pengganti Gula” yang dibiayai Hibah PHK A3 Dikti tahun 2008. Dalam penulisan skripsi ini, penulis mendapatkan bantuan dari banyak pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada:

  1. Yohanes Dwiatmaka, M.Si. selaku dosen pembimbing I atas bimbingan dan pengarahannya baik selama penelitian maupun penyusunan skripsi ini.

  2. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing II atas bimbingan dan pengarahannya baik selama penelitian maupun penyusunan skripsi ini.

  3. Romo Drs. Petrus Sunu Hardiyanta, S.J., S.Si. selaku penguji atas segala masukan, kritik, dan sarannya.

  4. Yustina Sri Hartini M.Si., Apt selaku penguji atas segala masukan, kritik, dan sarannya.

  5. Mas Wagiran, Mas Sigit, Mas Andri, dan Mas Sarwanto atas bantuannya selama peneliti bekerja di laboratorium Farmakognosi Fitokimia.

  

INTISARI

  Pada penelitian ini dilakukan optimasi volume etanol dan akuades sebagai cairan penyari dalam proses perkolasi daun S. rebaudiana. Desain faktorial diaplikasikan dalam penelitian ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui faktor dominan dan pengaruh interaksi antara etanol dan akuades, serta volume cairan penyari yang optimum untuk mendapatkan ekstrak dengan kadar steviosida tertinggi.

  Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental murni menggunakan desain faktorial dengan dua faktor yaitu volume etanol dan akuades. Penelitian diawali dengan determinasi tanaman, pembuatan serbuk, defatisasi dan penyarian secara perkolasi. Analisis kualitatif perkolat dengan KLT silika gel F 254 dan fase gerak kloroform:metanol:akuabides (10:15:2) serta deteksi bercak dengan pereaksi KI dan vanilin-asam sulfat. Penetapan kadar steviosida dengan mengukur luas area di bawah kurva (AUC) menggunakan software Image-J. Data hasil penelitian dianalisis secara statistik menggunakan Yate’s Treatment dengan tingkat kepercayaan 95 % untuk mengetahui tingkat signifikansi tiap faktor dan interaksi keduanya dalam menentukan respon kadar steviosida.

  Hasil analisis data menunjukkan bahwa etanol merupakan faktor dominan yang signifikan berpengaruh dengan nilai F hitung 47,2498 lebih besar dari F tabel 10,128 sedangkan interaksi tidak berpengaruh terhadap respon kadar steviosida. Berdasarkan hasil penelitian dapat ditemukan area optimum volume cairan penyari untuk mendapatkan ekstrak dengan kadar steviosida tertinggi (> 7% b/b).

  Kata kunci : steviosida, perkolasi, desain faktorial, Image-J, Yate’s Treatment

  

ABSTRACT

  The optimation of ethanol and aquadest volumes as solvent were performed in percolation process of S. rebaudiana leaves. Factorial design was applied in this research. This research has the objectives to know the dominant factor and interaction effect between ethanol and aquadest, also the optimum volumes of solvent to get the highest concentration of stevioside within the extract.

  This research was included to be a pure experimental research using application factorial design of two factors, ethanol and aquadest. This research was preceded by determination of plant, powderisation, defatitation, and extraction by percolation. Qualitative analysis of percolate by TLC silica gel F 254 and mobile phase chloroform:methanol:aquabidest (10:15:2) also detection of spot with KI and vanilin-sulphuric acid reagents. Assay the concentration of stevioside by measure area under curve using software image-J. Data of this research are analysed statistically using Yate’s Treatment with confidence level 95% to know the significance level of each factor and interaction between them to determine the respon stevioside concentration.

  The results of data analyse show that ethanol is the significance dominant factor with F value 47,2498 higher than F tabel 10,128 and interaction have no effect to the respon stevioside concentration. Based on the results of research , it was found optimum area volume of solvent to get the highest concentration of stevioside within the extract (> 7% w/w).

  Keywords : stevioside, percolation, factorial design , Image-J, Yate’s Treatment

  DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL ......................................................................................... i HALAMAN JUDUL............................................................................................. ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................... iii HALAMAN PEENGESAHAN ............................................................................ iv HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... v HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ........................... vi PRAKATA............................................................................................................ vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. ix

  INTISARI.............................................................................................................. x ABSTRAK ............................................................................................................ xi DAFTAR ISI ........................................................................................................ xii DAFTAR TABEL................................................................................................. xvi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xvii DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... xviii

  BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1 Latar Belakang............................................................................................... 1 A.

  1. Perumusan Masalah .................................................................................. 4

  2. Keaslian Penelitian.................................................................................... 5 Manfaat Penelitian .................................................................................... 5 3.

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

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA........................................................................... 6 A. Stevia rebaudiana Bertonii M. ...................................................................... 6

  1. Uraian Tanaman ......................................................................................... 6 Kegunaan .................................................................................................... 7 2.

  3. Kandungan Kimia ...................................................................................... 8

  B. Glikosida........................................................................................................ 10 Umum........................................................................................................10 1. Diterpen.....................................................................................................10 2.

  C. Steviosida....................................................................................................... 11

  D. Penyarian ....................................................................................................... 12 Perkolasi ........................................................................................................ 14 E.

  F. Sokhletasi....................................................................................................... 17

  G. Pengeringan ...................................................................................................17 Desain Faktorial............................................................................................. 18 H.

  I. KLT .. ........................................................................................................... 20 J.

   Image J ..........................................................................................................24

  Landasan Teori .............................................................................................. 24 K. Hipotesis ....................................................................................................... 25 L.

  BAB III METODE PENELITIAN ....................................................................... 26 Jenis dan Rancangan Penelitian..................................................................... 26 A. B. Variabel dan Definisi Operasional ................................................................ 26

  1. Klasifikasi Variabel .................................................................................... 26 Definisi Operasional ................................................................................... 26 2.

  C. Bahan Penelitian ............................................................................................ 27

  D. Alat Penelitian ............................................................................................... 28 Tata Cara Penelitian....................................................................................... 28 E.

  1. Determinasi Tanaman S.rebaudiana

  2. Pembuatan serbuk simplisia S.rebaudiana Pengumpulan Bahan ............................................................................. 28 a. Sortasi Kering ....................................................................................... 28 b.

  c. Pembuatan serbuk................................................................................. 29

  a. Defatisasi serbuk simplisia ................................................................... 29 b.

  Sortasi Kering ............................................................................................. 35

  F. Analisis Hasil Kadar Steviosida .................................................................... 44

  2. Penentuan kadar sampel dengan software Image J................................... 44

  Pembuatan Kurva baku ............................................................................. 42

  E. Analisis Kuantitatif Ekstrak Tanaman S. rebaudiana (Bert.)........................ 42 1.

  D. Analisis Kualitatif Ekstrak Tanaman S. rebaudiana (Bert.).......................... 39

  Defatisasi serbuk simplisia ......................................................................... 36 2. Perkolasi dengan aplikasi Desai Faktorial.................................................. 37

  C. Pembuatan Ekstrak Cair Dari Daun Stevia rebaudiana ................................ 36 1.

  3. Pembuatan serbuk....................................................................................... 35

  1. Pengumpulan Bahan ................................................................................... 34 2.

  Ekstraksi serbuk simplisia secara erkolasi dengan adanya variasi volume etanol dan akuades..............................................................

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Determinasi Tanaman.................................................................................... 34 B. Pembuatan Serbuk Simplisia Stevia rebaudiana........................................... 34

  Analisis hasil kadar steviosida dengan desain faktorial ....................... 32 b. Yate’s Treatment................................................................................... 32

  6. Analisis Hasil.. .......................................................................................... 32 a.

  Penetapan kadar steviosida dalam ekstrak S. rebaudiana dengan program ImageJ....................................................................................31

  b. Pembuatan kurva baku.......................................................................... 31 c.

  a. Pembuatan larutan standar steviosida 2 mg/ml. ................................... 30

  Analisis Kuantitatif Steviosida.................................................................. 30

  4. Analisis Kualitatif Steviosida.................................................................... 30 5.

  29

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN............................................................... 49 A. Kesimpulan .................................................................................................... 49

  DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 50 Lampiran .............................................................................................................. 53 Biografi Penulis..................................................................................................... 67

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Gugus gula glikosida steviol...................................................................... 9 Tabel II. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level19 Tabel III. Perbandingan volume etanol dan akuades yang digunakan pada perkolasi ................................................................................................. 30 Tabel IV. Harga Rf baku dan sampel ekstrak steviosida ...................................... 42 Tabel V. Data jumlah steviosida (µg) dengan AUC ............................................. 43 Tabel VI. Data Kadar steviosida (% b/b) untuk masing-masing percobaan ........ 44 Tabel VII. Hasil Analisis Satistik Yate’s Treatment............................................. 46

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Stevia rebaudiana Bert.......................................................................... 7 Gambar 2. Struktur glikosida steviol ...................................................................... 9 Gambar 3. Struktur kimia steviosida..................................................................... 11 Gambar 4. Kromatogram baku steviosida dan ekstrak steviosida deteksi vanilin asam sulfat.............................................................................................. 41 Gambar 5. Kurva baku hubungan jumlah steviosida (µg) dengan AUC .............. 43 Gambar 6. Pengaruh akuades terhadap kadar steviosida yang terekstrak pada etanol level rendah dan tinggi ................................................................ 45 Gambar 7. Pengaruh etanol terhadap kadar steviosida yang terekstrak pada akuades level rendah dan tinggi ............................................................. 45 Gambar 8. Contour Plot Kadar Steviosida ........................................................... 48

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Surat Keterangan Determinasi......................................................... 54 Lampiran 2. Data Penimbangan Baku Steviosida................................................ 56 Lampiran 3. Data Kurva Baku Steviosida............................................................ 56 Lampiran 4. Data kadar steviosida pada sampel.................................................. 57 Lampiran 5. Data Desain Faktorial dan Efek masing-masing Faktor..................57 Lampiran 6. Perhitungan Persamaan Desain Faktorial ..................................... ...58 Lampiran 7. Perhitungan Yate’s Treatment ......................................................... 60 Lampiran 8. Foto simplisia kering dan serbuk daun Stevia rebaudiana .............. 63 Lampiran 9. Foto Alat .......................................................................................... 64 Lampiran 10. Foto Larutan Pereaksi Semprot ..................................................... 64 Lampiran 11. Foto Perkolat...................................................................................65

BAB I PENDAHULUAN A. Latar belakang Sekarang ini, perhatian masyarakat di Indonesia akan pentingnya

  pencegahan penyakit dan perbaikan kesehatan semakin besar. Salah satu penyakit yang banyak diderita dan bersifat kronis adalah diabetes. Upaya peningkatan kesehatan berkaitan dengan penyakit ini adalah mengurangi konsumsi gula atau menggunakan pemanis dengan nilai kalori yang rendah seperti pada pemanis buatan (Widodo, 2008).

  Pemanis buatan adalah adalah bahan tambahan pangan yang dapat menyebabkan rasa manis pada produk pangan yang tidak atau sedikit mempunyai nilai gizi atau kalori, hanya boleh ditambahkan ke dalam produk pangan dalam jumlah tertentu (Anonim,2004). Pada mulanya pemanis buatan ini ditujukan untuk penderita penyakit diabetes dan pencegahan terjadinya caries pada gigi. Namun dikarenakan kemudahan untuk mendapatkan dan harganya yang relatif murah, penggunaan pemanis buatan ini meluas pada masyarakat umum termasuk yang tidak mengidap diabetes ( Wati, 2004).

  Zat pemanis sintetis yang sering digunakan adalah Ca atau Na sakarin dan siklamat. Penggunaan sakarin pada konsentrasi tinggi menimbulkan rasa pahit getir dan pada jangka panjang dikhawatirkan memicu terjadinya kanker (Achyar, 2005). Penggunaan siklamat berbahaya bagi kesehatan karena senyawa hasil metabolismenya yaitu sikloheksamina bersifat karsinogenik yang dapat

  Oleh karena itu, banyak dilakukan penelitian mengenai pemanis pengganti gula yang sedikit atau hampir tidak mengandung kalori tetapi lebih baik untuk kesehatan. Salah satu yang potensial untuk dikembangkan adalah pemanis alami dari tanaman Stevia rebaudiana Bertonii atau yang lebih dikenal dengan nama stevia (Midmore and Rank, 2002).

  Stevia rebaudiana Bertonii, spesies yang paling manis, mengandung

  seluruh glikosida di daunnya, dan steviosida merupakan komponen yang paling banyak terkandung di dalamnya (3% - 8% dari berat kering daunnya) (Melis, 1992). Steviosida memiliki tingkat kemanisan 110-270 kali dibandingkan gula (Midmore and Rank, 2002). Keuntungan menggunakan steviosida adalah karena stabil, rendah kalori, menjaga kesehatan gigi dengan menurunkan intake gula, dan baik untuk penderita diabetes, stabil dipanaskan sampai 200

  C, stabil dalam asam, dan tidak terfermentasi (Geuns, 2003).

  Hasil penelitian toksisitas steviosida, menunjukkan tidak adanya efek toksik yang muncul pada tikus dengan pemberian steviosida sampai 7% dari makanan selama tiga bulan. Hasil penelitian jangka pendek juga menunjukkan tidak adanya efek mutagenik ataupun genotoksik dari steviosida (Bakal and Nabors, 1986).

  Proses ekstraksi konvensional untuk mendapatkan ekstrak yang mengandung glikosida steviol pada umumnya mengunakan metode yang sama yaitu daun stevia diekstrak dengan air atau alkohol panas. Glikosida steviol berupa serbuk putih kekuningan yang larut dalam air dan etanol (Kuznesof, 2007).

  Pada penelitian sebelumnya diketahui bahwa kristal steviosida dapat diperoleh melalui ekstraksi dengan etanol panas (Martono, Kristopo, Sihasale, 2007) ataupun dengan ekstraksi dengan air panas (Matsushita, 1979). Perolehan kristal yang dihasilkan pada penelitian Matsushita sebesar 7,5% sedangkan penelitian Martono dkk hanya sebesar 0,97%. Perbedaan perolehan kristal yang jauh ini belum menunjukkan bahwa air berperan lebih besar dalam penyarian steviosida.

  Hal ini dapat dikarenakan perbedaan daun S. rebaudiana yang digunakan dalam masing-masing penelitian. Menurut Lutony (1993) kandungan steviosida pada daun S. rebaudiana di Jepang dapat mencapai 20% sedangkan di Indonesia kurang dari 20 %. Selain itu juga dimungkinkan adanya perbedaan dalam proses deklorofilasi dan kristalisasi yang dapat mempengaruhi perolehan kristal steviosida sesudah proses ekstraksi.

  Berdasarkan hasil recovery kristal kedua penelitian di atas dibandingkan dengan kandungan steviosida yang terdapat dalam daun, dirasa perlu ditingkatkan

  

recovery kristal yang diperoleh. Proses awal dalam peningkatan recovery kristal

ini dengan cara meningkatkan jumlah steviosida yang tersari.

  Langkah yang dapat dilakukan guna meningkatkan penyarian biasanya digunakan campuran penyari antara etanol dan air. Perbandingan jumlah etanol dan air tergantung pada bahan yang akan disari. Dari pustaka dapat ditelusuri kandungannya baik zat aktif maupun zat lainnya sehingga dapat dilakukan beberapa percobaan untuk mencari perbandingan pelarut yang tepat (Anonim,1986).

  Pada penelitian ini dilakukan optimasi volume etanol dan akuades sebagai cairan penyari pada daun S. rebaudiana. Aplikasi desain faktorial digunakan dalam penelitian ini sehingga dapat diketahui pengaruh dari masing- masing penyari dan interaksinya serta volume cairan penyari yang optimum untuk mendapatkan ekstrak dengan kadar steviosida tertinggi. Melalui metode ini dapat dikurangi trial and error dalam percobaan jika dibandingkan dengan meneliti efek faktor secara terpisah (Bolton,1997). Proses ekstraksi yang dilakukan pada penelitian ini menggunakan perkolasi pada suhu 30 C sehingga akan meningkatkan efisiensi dari proses ekstraksi dengan mengurangi biaya operasional bahan bakar yang dibutuhkan dibandingkan dengan kedua penelitian sebelumnya yang menggunakan etanol ataupun air panas.

  Diharapkan dengan ditemukannya area optimum cairan penyari akan diperoleh batasan level dari faktor yang diteliti untuk mendapatkan ekstrak dengan kandungan steviosida terbesar. Pemanfaatan teknologi pengolahan, khususnya proses ekstraksi ini nantinya diharapkan dapat meningkatkan perolehan kristal yang diperoleh sehingga juga dapat meningkatkan nilai ekonomis daun S. serta pengembangannya sebagai bahan alternatif pemanis pengganti

  rebaudiana gula yang alami.

1. Perumusan Masalah

  Dari latar belakang di atas, masalah yang muncul dapat dirumuskan sebagai berikut : Manakah yang paling dominan antara etanol 96%, akuades, atau interaksi a. keduanya dalam menentukan kadar steviosida yang tersari?

  Apakah ditemukan area optimum cairan penyari untuk mendapatkan ekstrak b. dengan kandungan steviosida terbesar (> 7%b/b) ?

  2. Keaslian Penelitian

  Sejauh penelusuran pustaka penulis, penelitian tentang optimasi volume cairan penyari etanol dan akuades pada proses perkolasi daun S.rebaudiana terhadap perbedaan kadar steviosida yang tersari dengan aplikasi desain faktorial belum pernah dilakukan oleh peneliti lain.

  3. Manfaat Penelitian

  a. Manfaat Teoritis

  Penelitian ini diharapkan dapat menambah khasanah ilmu pengetahuan, khususnya dalam bidang kefarmasian sains teknologi mengenai aplikasi desain faktorial pada proses perkolasi steviosida dari daun S.

  rebaudiana .

  b. Manfaat Praktis

  Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan data mengenai pengaruh volume etanol dan akuades ataupun interaksinya dalam proses perkolasi daun S. rebaudiana serta volume cairan penyari paling optimal untuk mendapatkan ekstrak dengan kadar steviosida terbesar.

B. Tujuan Penelitian

  1. Mengetahui pengaruh yang dominan antara etanol, akuades, ataupun interaksi keduanya dalam menentukan kadar steviosida yang tersari.

  2. Menemukan area optimum cairan penyari untuk mendapatkan ekstrak dengan kandungan steviosida terbesar.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Stevia rebaudiana Bertonii M.

1. Uraian Tanaman

   Stevia rebaudiana Bertonii M. merupakan salah satu anggota dari 154

  jumlah spesies stevia dan salah satu dari hanya dua yang menghasilkan glikosida steviol (Soejarto, Douglas, Farnsworth 1982). S. rebaudiana merupakan anggota dari famili Compositae. Tanaman ini merupakan tanaman perenial bersemak kecil, yang dapat tumbuh hingga ketinggian 65 cm. Percepatan pembungaan dari tanaman ini setelah tumbuh minimal empat daun sejati telah dapat dilakukan. Reproduksi dari gamet jantan dan betinanya mirip dengan angiospermae angiosperms. Stevia adalah diploid dan mempunyai 11 pasang kromosom, yang sebagian besar karakteristiknya dari anggota genus yang berasal dari Amerika Selatan (Brandle and Rosa, 1992).

  Tanaman ini merupakan tanaman asli dari daerah Rio Monday, dataran tinggi di Paraguay. Tanaman ini dapat mencapai tinggi 80 cm saat semua bagian matang. Stevia pertama kali dibawa ke daerah eropa pada tahun 1887 ketika M.S Bertonii mempelajari karakteristik unik dari Indian dan Mestizos Paraguay (Lewis, 1992). Daun dari S. rebaudiana ini digunakan sebagai agen pemanis yang biasa digunakan. Sebuah usaha besar untuk membuat stevia sebagai hasil pertanian di Jepang dimulai oleh Sumida (1968). Sejak saat itu, stevia mulai dikenal sebagai hasil pertanian di beberapa negara diantaranya: Brazil, Korea, Meksiko, Amerika Serikat, Indonesia, Tanzania, dan sejak tahun 1990 di Kanada (Brandle and Rosa, 1992).

  Gambar 1. Stevia rebaudiana Bertonii M.

2. Kegunaan

  telah digunakan selama ratusan tahun sebagai pemanis

  S. rebaudiana

  alami, dan sangat membantu dalam terapi diabetes. Tanaman ini juga mempunyai efek pada tekanan darah, beraksi sebagai vasodilator pada binatang yang mempunyai tekanan darah normal maupun hipertensi. Tanaman ini menurunkan tekanan darah degan meningkatkan efek diuretik dan natriuretik pada tikus. S. mempunyai aksi cardiotonik dengan cara menormalkan tekanan darah

  rebaudiana

  dan mengatur detak jantung. Ekstrak S. rebaudiana merupakan bakterisidal dengan spektrum luas termasuk diantaranya strain E. Coli. Steviol –aglikon stevia- merupakan senyawa mutagenik bagi Salmonella sp dan bakteri lain dengan berbagai kondisi, juga sangat efektif untuk membunuh Candida albicans. S.

  

rebaudiana juga berperan dalam membersihkan plak gigi. Dari paparan di atas

  dapat dikatakan S. rebaudiana dapat digunakan sebagai bahan pemanis, penurun tekanan darah, mempunyai efek hipoglikemik dan sebagai anti bakteri (Sapna, Avinash, Mukul, Pathak, 2008).

3. Kandungan Kimia

  

S. rebaudiana spesies yang paling manis, mengandung seluruh glikosida di

  daunnya, dan steviosida merupakan komponen yang paling banyak terkandung di dalamnya (3% - 8% dari berat kering daunnya) (Melis, 1992). Kandungan steviosida pada batang bervariasi antara 1,54-3,85 % (Megeji, Kumar, Singh, Kaul, Ahuja, 2005). Rebaudiosida A merupakan kandungan pemanis terbesar kedua setelah steviosida yaitu 30-40% dari total pemanis, dan merupakan senyawa yang manis dengan tingkat kemanisan 180-400 kali kemanisan gula dan tidak menimbulkan after taste (Midmore and Rank, 2002). Selain itu masih ada masih ada rebaudiosida C (1-2%), dulcosida A & C, kumarin, asam sinamat, fenilpropanoid, dan beberapa minyak atsiri (Midmore and Rank, 2002). Impurities yang terdapat pada ekstrak daun stevia merupakan ciri khas dari material tanaman, seperti pigmen dan sakarida. Senyawa - senyawa non fraksi glikosida dari ekstrak daun stevia terdiri dari : spathulenol; asam dekanoat; 8,11,14- asam ecosatrienoic; 2-metiloktadekan; pentacosane; octacosane; stigmasterol; b-sitosterol; a- dan b- amyrin; lupeol; b-amyrin asetat; dan pentasiklik triterpen. Senyawa-senyawa tersebut merupakan substansi non polar mewakili 56% dari total ekstrak non glikosida, 44% lainnya masih belum teridentifikasi (Kuznesof, 2007). Pada tanaman stevia, minimal terdapat 95% dari total tujuh golongan glikosida steviol (Kuznesof, 2007).

  Gambar 2. Struktur glikosida steviol Tabel I. Gugus gula glikosida steviol Glikosida Diterpen R

  1 R

  2 Tingkat Kemanisan (Sukrosa = 1)

  Steviosida Glu Glu - Glu 150 - 300 Rebausida Glu Glu 100 - 120 Steviolbiosida H Glu – Glu 100 - 125 Rebaudiosida A Glu Glu – Glu

  Glu 250 - 450 Rebaudiosida B H Glu – Glu

  Glu 300 - 350 Rebaudiosida C (Dulkosida B)

  Ram Glu – Ram Glu 50 - 120

  Rebaudiosida D Glu – Glu Glu – Glu Glu 250 - 450

  Rebaudiosida E Glu – Glu Glu – Glu 150 – 300 Dulkosida A Glu Glu – Ram 50 - 120

  Glu = β-D-Glukopironasil Ram

  = α-L-Ramnopironasil (Mantovanelli dkk, 2004).

B. Glikosida

  1. Umum

  Glikosida adalah senyawa yang bila terhidrolisis menghasilkan molekul gula (glikon) dan senyawa bukan gula (a-glikon). Ikatan antara gikon dan aglikon dapat berupa atom O, S, N, dan C, sehingga terdapat empat macam ikatan antara glikon dan aglikon dalam glikosida, yaitu ikatan O-heterosid, ikatan S-heterosid, ikatan N-heterosid, ikatan C-heterosid (Mursyidi, 1990). Pembagian glikosida berdasarkan aglikonnya : golongan antrakinon, golongan saponin, golongan sianofor, golongan tiosianat, golongan flavonol, golongan alkohol, golongan aldehid, golongan lakton, golongan fenol, golongan lain dan senyawa nitrat, golongan kardioaktif (Mursyidi, 1990).

  Glikosida pada umumnya adalah larut baik dalam air dan etanol, dalam bahan pelarut seperti eter, kloroform, benzen, tidak larut. Asam encer dan basa encer, dan seringkali pemanasan suatu larutan dalam air menyebabkan pemisahan glikosida (Voigt, 1994).

  2. Diterpen

  Terpen merupakan senyawa hasil kondensasi linier asam asetat dengan dua atom karbon. Asam asetat melalui berbagai cara akan menjadi asam malonat yang akhirnya menjadi beberapa senyawa terpen. Terpen merupakan senyawa hidrokarbon jenuh atau tak jenuh dengan jumlah atom C merupakan kelipatan lima. Selanjutnya senyawa terpen digolongkan atas dasar jumlah atom C penyusunnya. Istilah terpen diganti dengan terpenoid mengingat senyawa hidrokarbon tersebut mempunyai gugus fungsional yang mengandung atom O, dan diketahui bahwa biosintetik terpenoid merupakan polimerisasi senyawa isopren. Terpenoid bisa digolongkan menjadi : a. Monoterpenoid dengan jumlah atom C = 10

  b. Seskuiterpenoid dengan jumlah atom C =15

  c. Diterpenoid dengan jumlah atom C = 20

  d. Sesterpenoid dengan jumlah atom C = 25

  e. Triterpenoid dengan jumlah atom C = 30 f. Tetraterpenoid dengan jumlah atom C = 40 (Mursyidi, 1990).

C. Steviosida

  Steviosida merupakan pemanis utama (60-70%) dari pemanis total dalam

  

Stevia sp, dan diketahui mempunyai tingkat kemanisan 110-270 kali kemanisan

  gula. Steviosida inilah yang bertanggung jawab terhadap after taste yang seringkali dilaporkan (licorice after taste) (Midmore and Rank, 2002). Ekstrak stevia mengandung persentase besar glikosida diterpen steviol, steviosida dan rebaudiosida A (Kuznesof, 2007).

  

Gambar 3. Struktur kimia steviosida (Nanayakkara et al., 1987).

  Larutan steviosida pada rentang pH 3-9 dengan suhu 100 C selama 1 jam tidak menunjukkan penurunan kadar yang signifikan. Steviosida dipertimbangkan mengalami dekomposisi pada pH 10. Penelitian lain menunjukkan steviosida sangat stabil dalam larutan asam dan dengan adanya garam. Steviosida tidak berinteraksi dengan bahan makanan dan tidak menyebabkan browning. Selain itu steviosida juga tidak terfermentasi sehingga tidak kariogenik (Bakal and Nabors, 1986).

D. Penyarian

  Penyarian adalah kegiatan penarikan zat yang dapat larut dari bahan yang tidak dapat larut dengan pelarut cair. Simplisia yang disari mengandung zat aktif yang dapat larut dan zat yang tidak dapat larut seperti serat, karbohidrat, protein, dan lain-lain (Anonim,1986). Proses penyarian dapat dipisahkan menjadi : pembuatan serbuk, pembasahan, penyarian dan pemekatan (Anonim,1986).

  Pada umumnya penyarian akan bertambah baik bila permukaan serbuk simplisia yang bersentuhan dengan cairan penyari makin luas. Tetapi dalam pelaksanaannya tidak selalu demikian, karena penyarian masih tergantung juga pada sifat fisik dan kimia simplisia yang bersangkutan (Anonim,1986).

  Pembasahan serbuk sebelum dilakukan penyarian dimaksudkan untuk memberikan kesempatan sebesar-besarnya kepada cairan penyari memasuki seluruh pori-pori dalam simplisia sehingga mempermudah penyarian selanjutnya (Anonim,1986). Pada dasarnya proses ekstraksi dibedakan menjadi dua fase: Fase pencucian. Pada penyatuan cairan ekstraksi dengan material simplisia maka sel-sel yang dirusak atau terusakkan dengan operasi penghalusan langsung kontak dengan bahan pelarut. Komponen sel yang terdapat di sini dengan lebih mudah dapat diambil atau dicuci. Dalam fase pertama ekstraksi ini, sebagian bahan aktif akan tiba-tiba berpindah ke dalam bahan pelarut. Semakin halus serbuk simplisia, maka semakin optimal jalannya proses pencucian simplisia (Voigt, 1994).

  Fase ekstraksi. Yang lebih kompleks adalah peristiwa selanjutnya, yaitu fase ekstraksi karena untuk melarutkan komponen dalam sel yang tidak terluka bahan pelarut harus mendesak masuk ke dalamnya. Membran sel yang mengering dan menciut yang terdapat dalam simplisia mula-mula harus dirubah dalam suatu keadaan, yang memungkinkan suatu pelintasan bahan pelarut ke dalam bagian sel. Hal itu terjadi melalui pembengkakan, dengan demikian membran mengalami suatu pembengkakan volume melalui pengambilan molekul bahan pelarut.

  Kemampuan mengikat dari zat perancah terhadap molekul cairan, menyebabkan struktur perancak tersebut menjadi longgar, sehingga terbentuk ruang antarmiselar, yang memungkinkan bahan ekstraksi mencapai ke dalam ruang dalam sel. Peristiwa pembengkakan ini dalam skala tinggi disebabkan oleh air (Voigt, 1994).

  Mengalirnya bahan pelarut ke dalam ruang sel juga mengakibatkan protoplasma membengkak, dan bahan kandungan dalam sel akan terlarut sesuai dengan kelarutannya. Mereka berpindah sejauh mereka terlarut molekuler, mengikuti difusi melalui ruang antarmiselar. Gaya yang bekerja adalah gaya difusi melalui adanya perbedaan konsentrasi antara larutan di dalam sel dengan cairan ekstraksi yang mula-mula masih tanpa bahan aktif. Bahan kandungan sel akan mencapai ke dalam cairan di sebelah luar selama difusi melintasi melintasi membran sampai terbentuknya suatu keseimbangan konsentrasi antara larutan di sebelah dalam dan di sebelah luar sel (Voigt, 1994).

  Penyarian dipengaruhi oleh :

  a. Derajat kehalusan serbuk

  b. Perbedaan konsentrasi yang terdapat mulai dari pusat serbuk simplisia sampai ke permukaannya, maupun pada perbedaan konsentrasi yang terdapat pada lapisan batas, sehingga suatu titik akan dicapai, oleh zat-zat yang tersari jika ada daya dorong yang cukup untuk melanjutkan perpindahan massa (Anonim,1986).

  Jenis ekstraksi mana dan bahan ekstraksi mana (cairan ekstraksi, menstruum) yang digunakan, terutama tergantung dari kelarutan bahan kandungan serta stabilitasnya. Oleh karena banyak bahan tumbuhan larut alkohol, maka air atau etanol lebih disukai penggunaannya sebagai cairan pengekstraksi (Voigt, 1994).

  Ekstrak adalah sediaaan kering, kental, atau cair dibuat dengan menyari simplisia atau nabati menurut cara yang cocok, diluar pengaruh cahaya matahari secara langsung (Anonim, 1979).

E. Perkolasi

  Perkolasi adalah cara penyarian yang dilakukan dengan mengalirkan cairan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahi. Serbuk simplisia ditempatkan dalam suatu bejana silinder yang bagian bawahnya diberi sekat berpori. Cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui serbuk tersebut, cairan penyari akan melarutkan zat aktif sel-sel yang dilalui sampai keadaaan jenuh (Anonim, 1986).

  Prinsip perkolasi adalah sebagai berikut : serbuk simplisia ditempatkan dalam suatu bejana silinder yang bagian bawahnya diberi sekat berpori. Cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui serbuk tersebut, cairan penyari akan melarutkan zat aktif sel-sel yang dilalui sampai mencapai keadaan jenuh. Gerak ke bawah disebabkan oleh kekuatan gaya beratnya sendiri dan cairan di atasnya dikurangi dengan daya kapiler yang cenderung untuk menahan. Kekuatan yang berperan pada perkolasi antara lain : gaya berat, kekentalan, daya larut, tegangan permukaan, difusi osmosa, adhesi, daya kapiler, dan daya geseran (friksi) (Anonim, 1986).

  Alat yang digunakan untuk perkolasi disebut perkolator, cairan yang digunakan untuk perkolasi disebut cairan menstrum, larutan yang keluar dari perkolator disebut sari atau perkolat sedangkan sisa setelah dilakukannya penyarian disebut ampas atau sisa perkolasi (Anonim, 1986).

  Serbuk simplisia yang akan diperkolasi tidak langsung dimasukkan ke dalam bejana perkolator, tetapi dibasahi atau dimaserasi terlebih dahulu dengan cairan penyari. Maserasi dilakukan dalam bejana tertutup (Anonim, 1986).

  Setelah maserasi, massa dimasukkan ke dalam perkolator. Pemindahan dilakukan sedikit-demi sedikit untuk mengatur kecepatan pengaliran cairan penyari. Bila ada kekhawatiran bahwa aliran cairan penyari terlalu cepat, hingga zat aktif tidak tersari sempurna maka penekanan dapat dilakukan dengan agak kuat. Sebaiknya bila perkolat tidak menetes, berarti massa terlalu padat atau serbuk simplisia terlalu halus. Bila hal ini terjadi, isi perkolator harus dibongkar, dan kemudian dimasukkan kembali dengan penekanan yang agak longgar (Anonim, 1986).

  Cairan penyari dituangkan perlahan-lahan hingga di atas permukaan massa masih tergenang dengan cairan penyari. Cairan penyari harus selalu ditambahkan sehingga terjaga adanya lapisan cairan penyari di atas permukaan massa (Anonim, 1986).

  Keran diatur sehingga kecepatan menetes 1ml tiap menit. Jika penetesan terlalu cepat, penyarian tidak sempurna, sebaliknya penetesan terlalu lambat akan membuang waktu dan kemungkinan menguap lebih besar (Anonim, 1986).

  Untuk menentukan akhir perkolasi dapat dilakukan pemeriksaan zat aktif secara kualitatif pada perkolat terakhir (Anonim, 1986).

  Cara perkolasi lebih baik daripada dengan cara maserasi, karena aliran penyari menyebabkan adanya pergantian larutan yang terjadi dengan larutan yang konsentrasinya lebih rendah, sehingga meningkatkan derajat perbedaaan konsentrasi, ruangan diantara butir-butir serbuk simplisia membentuk saluran tempat mengalir cairan penyari. Karena kecilnya saluran pipa kapiler tersebut, maka kecepatan pelarut cukup untuk mengurangi lapisan batas, sehingga dapat meningkatkan perbedaan konsentrasi (Anonim, 1986).

F. Sokhletasi

  Bahan yang akan diekstraksi berada dalam sebuah kantung ekstraksi (kertas, karton dan sebagainya) di dalam sebuah alat ekstraksi dari gelas yang bekerja kontinu (perkolator). Wadah gelas yang mengandung kantung diletakkan di antara labu suling dan suatu pendingin aliran balik dan dihubungkan dengan melalui pipa pipet (Voigt, 1994).

  Uap cairan penyari naik ke atas melalui pipa samping, kemudian diembunkan kembali oleh pendingin tegak. Cairan turun ke labu melalui tabung yang berisi serbuk simplisia. Cairan penyari sambil turun melarutkan zat aktif serbuk simplisia. Karena adanya sifon maka setelah cairan mencapai permukaan sifon, seluruh cairan akan kembali ke labu. Cara ini lebih menguntungkan karena uap panas tidak melalui serbuk simplisia, tetapi melalui pipa samping (Anonim, 1986).

G. Pengeringan

  Tujuan pengeringan adalah mendapatkan simplisia yang tidak mudah rusak, sehingga dapat disimpan dalam waktu yang lama. Caranya dengan mengurangi kadar air. Air yang masih tersisa dalam simplisia pada kadar tertentu dapat merupakan media pertumbuhan kapang dan jasad renik lainnya. Enzim tertentu dalam sel masih dapat bekerja, menguraikan senyawa aktif sesaat setelah sel mati dan selama bahan simplisia tersebut masih mengandung air tertentu (Anonim, 1985).

  Dari hasil penelitian diketahui bahwa reaksi enzimatis tidak berlangsung bila kadar air dalam simplisia kurang dari 10%, dengan demikian proses pengeringan sudah dapat menghentikan proses enzimatik dalam sel bila kadar airnya mencapai kurang dari 10%. Penghentian reaksi peruraian enzimatik akan mencegah penurunan mutu atau perusakan simplisia (Anonim, 1985).

  Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam proses pengeringan adalah suhu pengeringan, kelembaban udara, waktu pengeringan, dan luas permukaan bahan.

  Suhu pengeringan tergantung dari bahan simplisia dan cara pengeringannya. Bahan simplisia yang dikeringkan pada suhu 30-90

  C, tetapi suhu yang terbaik adalah tidak melebihi 60 C (Anonim, 1985).

  Berbagai cara pengeringan telah dikenal dan digunakan orang. Pada dasarnya dikenal dua macam pengeringan, yaitu pengeringan alamiah dengan menggunakan sinar matahari secara langsung, dan yang satu dengan diangin- anginkan. Selain pengeringan alamiah ada juga pengeringan buatan yaitu dengan merancang suatu alat pengering sederhana, praktis, dan murah dengan hasil yang cukup baik. Proses pengeringan diharapkan terkontrol untuk mencegah dan menghindari perubahan kimia karena panas sinar matahari yang mengandung sinar ultraviolet ( Anonim, 1985).

H. Desain Faktorial

  Metode factorial design adalah sistem desain eksperimental dimana faktor-faktor yang terlibat dalam suatu reaksi atau proses dapat dievaluasi secara simultan dan mengukur efek dari faktor-faktor tersebut. Teknik ini bisa diterapkan dalam masalah farmasi, dan menjadi dasar bagi berbagai macam percobaan atau penelitian untuk mencari pemecahan yang optimum (Armstrong dan James, 1996).

  Factorial design sederhana salah satunya adalah dengan dua faktor pada

  dua level (rendah dan tinggi). Hal ini berarti ada dua faktor yang masing-masing faktor diuji pada dua level yang berbeda, yaitu pada level rendah dan tinggi (Bolton, 1990).

  Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain faktorial (two level factorial design) dilakukan berdasarkan: Y = b o + b

  1 X 1 + b

  2 X 2 + b

  12 X

  1 X

  2 Dengan: Y = respon hasil atau sifat yang diamati

  X , X = level bagian A, level bagian B

  1

  2

  b o , b

  1 , b 2 , b 12 = koefisien dapat dihitung dari hasil percobaaan

  b o = rata-rata hasil semua percobaan b

  1 , b 2 , b

12 = koefisien yang dihitung dari hasil percobaan

  Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat

  n percobaan (2 =4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor).

  Penamaan formula untuk 4 percobaan adalah formula (1) untuk percobaan I, formula a untuk percobaan II, formula b untuk percobaan III, dan formula ab untuk percobaan IV (Bolton, 1990)

  Rancangan percobaan desain faktorial sebagai berikut:

  Tabel II. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level Percobaan Faktor A Faktor B Interaksi

1 - - +

• + a - -
• + - - b
• + ab + +

  Keterangan: (-) = level rendah (+) = level tinggi Percobaan(1) = faktor A level rendah, faktor B rendah Percobaan a = faktor A level tinggi, faktor B rendah

  Percobaan b = faktor A level rendah, faktor B tinggi Percobaan ab = faktor A level tinggi, faktor B tinggi (Bolton, 1997).

  Efek masing-masing faktor dan interaksinya dapat dihitung sebagai rata- rata selisih antara respon pada level rendah dengan respon pada level tinggi. Efek dan interaksi faktor yang diteliti dapat dirumuskan menjadi persamaan berikut:

  Efek faktor A= ((a-(1)) + (ab-b)) / 2 Efek faktor B = ((b-(1)) + (ab-a)) / 2 Interaksi = ((ab-b)) + ((1)-a) / 2 (Bolton, 1997).