Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Uji Stabilitas Karotenoid dalam Madu T2 422008007 BAB IV

Bab IV
Hasil dan Analisa
4.1

Ekstraksi

likopen

pengukurannya

dari

wortel

dengan

dan

spekt rometer

NIR

Ekstraksi likopen dari tomat dilakukan dengan
menggunakan

pelarut

aseton

:

metanol

dengan

perbandingan 7 : 3 (v/v). Berdasarkan beberapa kali
ekstraksi jumlah pigmen yang berhasil terekstrak dari
1 kg tomat kurang dari 0,01 g. Jumlah tersebut tidak
cukup

untuk


digunakan

untuk

proses-proses

selanjutnya. Bila dilihat dari sisa ampas buah tomat
yang sudah diekstraksi, warna kuning kemerahan
masih nampak jelas. Hal tersebut menunjukkan bahwa
pigmen belum dapat terekstrak dengan sempurna.
Untuk mendapatkan pigmen yang lebih banyak, waktu
pengadukan

pelarut dan

buah

tomat yangtelah

dihancurkan diperpanjang. Alat pengaduk pun dibuat

khusus sehingga dapat mengaduk dengan lebih efektif.
Percobaan

juga

melibatkan

peningkatan

jumlah

konsentrasi aseton. Namun masih saja hasil ekstraksi
kurang dari 1mg.
Proses selanjutnya adalah pengukuran spektrum
sampel

dengan

menggunakan


24

spektrometer

Near

Infrared (NIR). Mode yang dipakai dalam pengukuran
ini adalah reflektan. Spektrum reflektan aseton dapat
dilihat pada gambar 4.1.1 dibawah ini.
0,6

0,4

0,2

10000

9000

8000

7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb. 4.1.1 Spektrum reflektan aseton

Spektrum

yang

diperoleh

dari

spektrometer


adalah data dari reflektan atau pantulan dari sampel.
Data puncak yang terlihat

dari sektrum tersebut

bukanlah puncak dari absorbansi sampel. Jika kita
ingin mengetahui data dari absorbansi sampel, data
reflektan harus

diubah

menjadi absorban dengan

menggunakan rumus A = log 1/R ( A= absorbansi, R =
reflektan). Hal ini dilakukan karena nilai absorbansi
pada NIR memiliki hubungan linier dengan kandungan
pada sampel. Spektrum NIR akan berbeda untuk

25


sampel yang mempunyai kandungan yang berbeda.
Perbedaan penyusun bahan ini dapat dilihat pada
puncak

absorbansi

spektrum

nya [21].

Dengan

menggunakan rumus A=log (1/R), maka didapatkanlah
spektrum

absorbansi

untuk

aseton


seperti

pada

gambar 4.1.2 berikut ini.
2

1

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000


4000

Gb. 4.1.2 Spektrum absorban aseton

Jika spektrum reflektan aseton dan absorban
aseton dibandingkan, maka dapat dilihat bahwa posisi
lembah pada spektrum reflektan

merupakan posisi

puncak pada spektrum absorban. Oleh karena itu, kita
dapat menemukan puncak spektrum absorban dengan
melihat lembah spektrum reflektan. Bila kita ingin
mengetahui puncak pada spektrum absorban secara
lebih teliti, kita tidak bisa hanya melihat secara
langsung

pada


puncak-puncak
26

dominan

pada

spektrum.

Hal

kemungkinan

itu

disebabkan

ditemukannya

puncak


karena
pada

ada
bagian

spektrum yang landai yang merupakan kombinasi dari
beberapa puncak yang berdekatan. Untuk mengetahui
posisi puncak secara lebih teliti, cara yang digunakan
adalah dengan mencari turunan kedua dari spektrum
absorban tersebut.
Seperti yang sudah tertulis diatas, pelarut yang
digunakan dalam percobaan ini adalah aseton. Aseton
adalah keton yang paling sederhana. Keton

yang

merupakan gugus karbonil, mepunyai regangan yang
sangat kuat pada daerah mid-infrared (4000-200 cm-1).
Walaupun overtone

pertama masih

terdapat pada

daerah mid-infrared, tapi overtone kedua dapat diamati
pada daerah near-infrared. Overtone kedua ini cukup
lemah apalagi bila

terdapat unsur air didalamya.

Walaupun begitu, masih ada beberapa anihidrat yang
mungkin berguna untuk menganalisa gugus karbonil
dengan

spektroskopiNIR.

spektrum

Berdasarkan

gambar

absorban NIR pada gambar 4.1.2, dapat

dilihat bahwa aseton mempunyai beberapa puncak
yang menojol, antara lain 5100 cm-1 dengan tambahan
ban yang terpisah pada 5260 cm-1 yang berhubungan
dengan C=O. Ikatan C-H pada metil dapat dilihat pada
puncak-puncak spektrum di daerah 5908, 5960 and
5771 cm-1. Puncak pada daerah 7242 dan 7370 dimiliki

27

oleh senyawa hidrokarbon, oleh karena itu kedua
puncak terpisah ini muncul pada aseton. Puncak pada
4142, 4188 dan 4638 cm-1 berhubungan dengan gugus
aril pada aseton.
Sebanyak 1 mg likopen yang telah dikeringkan
kemudian dicampurkan dengan 10 ml aseton dan
diukur

spektrumnya

dengan

menggunakan

spektrometer. Gambar 4.1.3 adalah spektrum dari
campuran

aseton-likopen.

Pencampuran

pigmen

dengan pelarut ini dilakukan karena jumlah pigmen
yang ada tidak mencukupi untuk pengukuran dengan
menggunakan pigmen saja.
2

1

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb. 4.1.3 Spektrum campuran aseton dan likopen

Dalam

spektrumcampuran

kontribusi besar

dari aseton.

ini, nampak

Hal tersebut

dapat

diketahui dari bentuk spektrum yang menyerupai

28

spektrum aseton. Spektrum ini mempunyai puncak
pada 5097 dan 5240 cm-1 yang berhubungan dengan
ikatan

C=O.

Puncak

ini

nampak

karena

aseton

merupakan suatu senyawa organik yang mempunyai
sebuah gugus karbonik (C=O) terikat pada gugus alkil
dan aril. Pada spektrum nampak jelas kontribusi
ikatan C=O dan C-H. C-H metil pada gugus karbonil
nampak pada bilangan gelombang 5908, 5962, 5771
dan 5623 cm-1. Sedangkan bilangan gelombang 4066,
4142, 4183 dan 4633 cm-1 berhubungan dengan C-H
aril. Jika dibandingkan antara spektrum aseton dan
campuran aseton –pigmen, dapat dilihat perbandingan
mencolok pada daerah 5500-5000 cm-1. Hal tersebut
menunjukkan bahwa kontribusi pigmen yang utama
adalah pada daerah tersebut, terutama pada panjang
gelombang 5242. Puncak pada bilangan gelombang
4000 cm-1, berhubungan dengan C-H mode regangan.
Untuk mendapatkan

spekrum

likopen

spektrum

campuran

tersebut

disubtraksi

spektrum

aseton.

Hal

tersebut

saja

dilakukan

maka
dengan
untuk

menghilangkan kontribusi aseton dan mendapatkan
spektrum likopen saja.

Gambar

4.1.4

merupakan

spektrum aseton yang diperoleh dari hasil subtraksi.

29

1

0

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb. 4.1.4 Spektrum absorban likopen

Pada spektrum likopen tersebut nampak puncak
yang

kuat

sangat

pada

5242

cm-1.

Puncak

ini

berhubungan dengan C-H yang dimiliki oleh senyawa
hidrokarbon

alifatik.

Likopen

merupakan

senyawa

hidrokarbon alifatik oleh karena itu, puncak C-H dapat
diamati disini. Beberapa noise juga muncul pada
daerah kurang dari 4500 cm-1. Beberapa puncak kecil
juga nampak pada daerah 5500-6000 cm-1. Dapat
dilihat juga daerah ban yang luas antara 6500-7500
cm-1.
Beberapa
terdapat

puncak

dengan

intensitas

kecil

pada bilangan gelombang 4040, 4101 yang

berhubungan dengen senyawa hidrokarbon aromatik.
C-H

aril

nampak

pada

spektrum

tersebut

pada

bilangan gelombang 4157 dan 5976 cm-1. Hidrokarbon

30

alifatik juga nampak pada bilangan gelombang 4254
dan area antara 7020-7162 cm-1. Spektrum tersebut
merupakan spektrum likopen, dan puncak utama nya
terdapat pada 5242 cm-1.
Sebagai langkah

awal untuk

mencampurkan

pigmen dengan madu, maka dalam percobaan ini madu
digunakan

sebagai

mendapatkan

campuran

spektrum

likopen,

pigmen.
selain

Untuk

campuran

aseton-likopen diatas digunakan campuran likopen dan
madu.

Langkah

pertamayang

dilakukan

adalah

mengukur spektrum madu. Gambar 4.1.5 dibawah ini
merupakan spektrum dari madu.
2

1

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

Gb. 4.1.5 Spektrum absorban madu

Penyusun utama madu adalah karbohidrat, oleh
karena

itu

spektrum

yang

berhubungan

dengan

karbohidrat nampak kuat pada 4762 dan 4393 cm-1
yang timbul karena kandungan glukosa pada madu.

31

4000

Spektrum protein muncul pada bilangan gelombang
5921-6838 cm-1. Puncak pada 5921 cm-1 muncul
karena kandungan air dalam madu. Sedangkan daerah
4200-5200 cm-1 berkaitan dengan C-O dan C-C mode
regangan dari sakarida.
Sebanyak 2 mg pigmen kemudian dicampurkan
dengan 10 ml madu randu. Karena kedua sifat pigmen
dan

madu

bertentangan

(madu=hidrofilik,

likopen

=hidrofobik) maka keduanya sulit untuk tercampur.
Usaha telah dilakukan dengan mencampurkan pigmen
dengan minyak, tapi hasil nya tidak sesuai dengan
yang diharapkan. Oleh karena itu, dalam percobaan ini,
sebagai suatu langkah awal, maka pigmen likopen
hanya dicampurkan dengan madu secara langsung.
Tentu saja likopen tidak terlarut dalam madu, hanya
saja

dengan

mengukur

pertimbangan

spektrum campuran

likopen.

Spektrum

tersebut

dengan

menghilangkan

akan

spektrometer
antara

nanti

madu

dapat

spektrum

dan

diproses

madu

untuk

mendapatkan spektrum likopennya saja.
Gambar 4.1.6 adalah spektrum dari campuran
madu dan pigmen. Bila dilihat pada spektrum tersebut
nampak spektrum madu sangat dominan. Kontribusi
air (5159 cm-1), protein (5909 dan 6844 cm-1)

dan

glukosa (4393 dan 4762 cm-1 nampak kuat spektrum
ini.

32

2

1

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb. 4.1.6 Spektrum absorban campuran likopen dan madu
2

1

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb. 4.1.7 Spektrum absorban likopen

Puncak-puncak yang berhubungan dengan madu
tersebut mendominasi spektrum campuran ini karena
konsentrasi

pigmen

sangatlah

kecil.

Untuk

mendapatkan spektrum likopen saja, cara yang sama
33

dilakukan kembali. Spektrum dari campuran pigmen
dan madu kemudian disubtraksi dengan spektrum
madu. Hasil subtraksi ini dapat dilihat pada gambar
4.1.7 diatas.
Pada spektrum ini, tidak nampak secara jelas
kontribusi likopen, karena sebagian besar spektrum
menunjukkan

kontribusi

air

cm-1)

(5150

karbohidrat (4763 and 4393 cm-1).

dan

Hal tersebut

menunjukkan bahwa metode kedua ini belum dapat
mencampurkan pigmen dengan sempurna sehingga
kontribusi pigmen sangat lah kecil. Walaupun begitu
masih nampak persamaan antara spektrum likopen
hasil subtraksi dengan aseton dan spektrum likopen
hasil subtraksi dengan madu. Persamaan antara kedua
spektrum

tersebut adalah

mempunyai puncakdi

sekitar 5200 cm-1. Hal tersebut menunjukkan bahwa
tinggi dugaan spektrum likopen terdapat pada daerah
tersebut. Beberapa perbedaan spektrum likopen dari
gambar 4.1.4 dan 4.1.7 antara lain nampak adanya
pergeseran ban pada daerah sekitar 5200 cm-1 dan
4300-4450 cm-1. Belum diketahui secara pasti apa
yang menyebabkan pergeseran ini. Kemungkinan band
shift ini disebabkan karena interaksi pelarut dengan

pigmen pada likopen yang diperoleh dari substraksi
aseton.

Perbedaan diantara

4300-4450

cm-1

juga

kemungkinan besar terjadi karena perbedaan pelarut,

34

tapi juga ada kemungkinan hal ini disebabkan karena
terjadi sedikit perubahan pada sistem pengukuran
mengingat daerah

sekitar

4500

cm-1

merupakan

daerah puncak untuk petri yang digunakan untuk
mengukur. Pada percobaan ini, petri yang digunakan
mengukur

identik

satu

sama

lain,

jadi

ada

kemungkinan sistem yang sedikit berubah karena
perubahan suhu,

kesalahan

pengukuran

ataupun

kemungkinan lainnya.
Percobaan ini tidak bisa

lanjutkan ke langkah

berikutnya karena jumlah pigmen yang tidak memadai.
Hal ini terjadi karena metode pengekstrakan likopen
yang dirasa kurang efektif. Untuk penelitian yang lebih
lanjut, sangat disarankan menggunakan metode yang
lain untuk mengekstrak likopen. Dalam penelitian
berikutnya, perlakuan yang sama kembali diulang
dengan menggunakan wortel.

4.2 Ekstraksi beta karoten dari wortel
Ekstraksi
prosedur

yang

wortel
tertulis

dilakukan
pada

bab

sesuai
III.

dengan

Percobaan

dilakukan beberapa kali untuk mendapatkan jumlah
pigmen

yangcukup

Berdasarkan beberapa

untuk

proses

kali percobaan,

berikutnya.
hasil yang

diperoleh untuk ekstraksi 1 kg masing-masing buah
sangat lah sedikit kurang dari 0,02 g. Oleh karena itu

35

hasil ekstraksi tidak mencukupi jika akan digunakan
dalam proses berikutnya. Usaha yang sama telah
dilakukan untuk

meningkatkan

diperoleh

menambah

seperti

hasil yang

durasi

sudah

pengadukan,

menggunakan pengaduk yang lebih baik dan mengganti
pelarut dengan aseton seluruhnya, namun hasilnya
masih kurang mencukupi. Sisa hasil ekstraksi juga
masih menunjukkan warna oranye yang

jelas, hal

tersebut menujukkan bahwa pigmen tidak terekstrak
secara

maksimal.

Oleh

sebab

itu,

penelitian

ini

kemudian menggunakan sampel beta karoten murni
yang yang dibeli dari Sigma®, selain untuk menjaga
kemurnian nya juga untuk mencukupi jumlah yang
dibutuhkan untuk proses berikutnya.
Untuk penelitian lanjutan, perlu dicari cara lebih
efektif untuk mengekstrak beta karoten dari wortel,
maupun likopen dari tomat. Kedua sampel tersebut
dipilih karena kesediaannya yang melimpah disekitar
kita. Oleh karena keterbatasan hasil eksraksi maka
untuk percobaan berikutnya sampel yang digunakan
adalah beta karoten murni.

4.3 Uji foto stabilitas beta karoten dalam
pelarut heksana
Untuk
campuran,

mengetahui

stabilitas

pigmen

dalam

maka

diketahui

terlabih

dahulu

perlu

36

stabilitas

pigmen

itu

sendiri.

Untuk

mengetahui

stabilitas pigmen beta karoten dengan menggunakan
spektrometer NIR, maka beberapa cara dilakukan.
Cara pertama adalah mengukur stabilitas beta karoten
dalam pelarut dan cara kedua dilakukan tanpa pelarut.
Dalam bab ini akan dijelaskan pengukuran stabilitas
dengan pelarut.
Pelarut yang digunakan dalam penelitian ini adalah
heksana. Heksana dipilih karena sifatnya yang tidak
reaktif.

Dalam pengukuran ini diharapkah kontribusi

pelarut dapat dihilangkan dengan metode subtraksi
seperti yang telah dilakukan sebelumnya.
Pengukuran spektrum pertama
dengan spektrometer NIR
Spektrum

absorbansi

yang dilakukan

adalah spektrum heksana.

heksana

dapat

dilihat

dari

gambar berikut ini.
2

1

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

Gb. 4.3.1 Spektrum absorban heksana

37

5000

4000

Berdasarkan

gambar

diatas

nampak

bahwa

spektrum heksana dapat dibagi menjadi empat bagian
utama. Bagian pertama adalah puncak antara 40004500 yang merupakan daerah kombinasi ban antara
overtone kedua dari ikatan pada C-H dan CH2 mode

regangan asimetrik dan mode vibrasi lainnya. Daerah
kedua adalah daerah antara 5000-6000 cm-1 yang
berhubungan dengan C-H

mode vibrasi regangan.

Sedangkan daerah ketiga dan keempat yang walaupun
tidak sekuat daerah pertama dan kedua namun juga
merupakan

kontribusidari C-H

dari senyawa

hidrokarbon karena juga menunjukkan ikatan C-H.
Daerah

6500-7500

cm-1 merupakan

C-H

overtone

pertama sedangkan daerah 8000-8500 merupakan C-H
overtone ketiga. Secara keseluruhan spektrum tersebut

menujukkan ikatan C-H. Puncak yang sangat kuat
pada daerah 4334 cm-1 dimiliki olehhidrokarbon
alifatik. Ikatan C-H ini juga muncul pada 8392, 5909,
5872, 5808 dan 5678 cm-1. Sedangkan puncak yang
berkaitan dengan CH2 antara lain 8269, 7185 dan 7084
cm-1.
Sekitar 1 mg sampel kemudian dicampurkan
dengan 10ml heksana. Spektrum campuran tersebut
kemudian diukur dengan spektrometer NIR kemudian
diukur dengan spektrometer NIR dan didapatkanlah
spektrum seperti pada gambar dibawah ini.

38

2

1

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

Gb. 4.3.2 Spektrum absorban campuran heksana dan beta
karoten

Berdasarkan campuran tersebut nampak bahwa
kontribusi heksana

sangat besar

sehingga

bentuk

spektrum secara keseluruhan nampak sangat mirip
dengan spektrum heksana. Disini juga nampak 4
daerah yang berhubungan dengan ikatan C-H. Puncak
pada 4334 cm-1 juga

nampak sangat kuat pada

spektrum. Secara keseluruhan spekrum nampak ikatan
C-H pada metil dan CH2 sangat yang sangat dominan.
Untuk mengetahui spektrum beta karoten, maka
spektrum campuran tersebut kemudian disubstraksi
dengan

menggunakan

spektrum

heksana.

Berikut

adalah spektrum beta karoten hasil subtraksi tersebut.

39

4000

1
4334

4257
4100

4406
4178

4065

4700

4000

0

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb. 4.3.3 Spektrum absorban beta karoten dengan pembesaran
pada daerah 4000-4700 cm-1

Berdasarkan spektrum tersebut nampak jelas
bahwa kontribusi beta karoten sangat kuat pada
daerah antara 4000 sampai 4500 cm-1. Dimana daerah
tersebut merupakan daerah kombinasi ban antara C-H
dan beberapa mode vibrasi dari CH 2. Dalam spektrum
tersebut juga nampak bahwa tidak ada puncak pada
daerah 5000-10000 cm-1. Hal tersebut bukan berarti
bahwa kontribusi beta karoten hanya ada pada daerah
sekitar 4000-4500 cm-1 saja, namun tinggi dugaan
bahwa tidak semuapuncak

dapat diamati karena

intensitasnya yang kecil. Berdasarkan jumlah beta
karoten

yang

kemungkinan

dipakai

dalam

sebenarnya

larutan,maka

beta

karoten

ada
juga

mempunyai puncak diantara 5000-10000 cm-1 hanya

40

saja dalam pengukuran ini ban tersebut sangat lemah
dibanding ban antara 4000-4500cm-1 sehingga tidak
teramati.
Pada spektrum beta
puncak

kuat

pada

karoten tersebut nampak
cm-1

4334

yang

merupakan

kontribusi dari ikatan C-H. Ban tersebut mempunyai
puncak kecil didekatnya yang juga masih berhubungan
dengan C-H yaitu pada daerah 4264 cm-1. C-H aril
aromatik (4210 cm-1) juga mempunyai kontribusi dalam
spektrum ini walaupun tidak sekuat pada C-H. Puncak
pada

4093

cm-1

berkaitan

dengan

hidrokarbon

aromatik dan 4073 muncul dari hidrokarbon alifatik.
Berdasarkan spektrum ini,

maka

pada

percobaan

berikutnya akan diukur foto stabilitas dari pigmen.
Sebagai fokus pembahasan akan dilihat pada daerah
4000-4500

karena

pada

daerah

ini

berhubungan

dengan beta karoten.
Uji fotostabilitas dilakukan dengan menggunakan
alat seperti yang dijelaskan pada bab III. Dengan
menggunakan heksana, pengukuran stabilitas hanya
bisa dilakukan dalam jangka waktu kira kira 1jam,
mengingat

bahwa

pelarut

akan

menguap.

Dari

spektrum terlihat bahwa sampai dengan 1 jam masih
terdapat pelarut dalam sampel walaupun bila dilihat
dengan mata sudahhanya

endapan yang tersisa.

Jumlah pelarut yang berubah ini tentu saja akan

41

menghasilkan spektrum absorbansi yang berbeda pula.
Maka dalam analisa ini, setiap sampel akan disubtraksi
dengan spektrum dasar heksana dengan ratio yang
disesuaikan dengan spektrum hasil.
Berikut ini adalah spektrum yang diperoleh setelah
pengukuran selama 1 jam dengan interval 10 menit.
Pengukuran dilakukan pada saat 0 menit (mula-mula),
10 menit, 20 menit, 30 menit, 40 menit, 50 menit dan
60 menit. Intensitas cahaya yang digunakan adalah
350 lux.
1

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

Gb. 4.3.4 Spektrum absorban campuran heksana dan beta
karoten untuk durasi 0-60 menit

42

4000

Setelah dikurangi dengan spektrum heksana, spektrum
beta karoten dapat diperoleh. Gambar 4.3.4 merupakan
spektrum beta karoten yang diperoleh untuk durasi 060 menit.
0,1

0

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

Gb. 4.3.5 Spektrum absorban beta karoten untuk durasi 0-60
menit

Berdasarkan spektrum tersebut nampak bahwa
satu spektrum berbeda dengan yang lain. Spektrum
berwarna biru yang terdapat pada puncak tersebut
merupakan spektrum yang diambil untuk fotostabilitas
50

menit.

Hasil

tersebut

menunjukkan

adanya

kesalahan dalam pengukuran spektrum. Kemungkinan
penyebab error yang lain adalah penggunaan referensi
eksternal dan internal yang salah dalam pengukuran
spektrum.

43

4000

Spektrum

tersebut

kemudian

dicari

turunan

keduanya untuk pengaruh penyinaran untuk terhadap
stabilitas spektrum.

Gb. 4.3.5 Turunan kedua spektrum beta karoten dengan
pembesaran daerah 4300-4350 cm-1

Berdasarkan spektrum tersebut dapat diamati pada
puncak 4334 cm-1 yang sebelumnya ditemukan sebagai
puncak yang berkaitan dengan beta karoten, intensitas
pada setiap pengukuran berbeda satu sama lain. Pada
nampak hasil dari Intensitas terkecil ke adalah 50, 60,
30,

40,

0,

20

dan

menunjukkan urutan

10

menit.

yang tidak

Hasil

tersebut

beraturan. Hasil

serupa ditemukan untuk daerah yang lain (Gb.4.3.6)
seperti pada puncak 4264 cm-1 yang berhubungan
dengan ikatan tunggal pada C-H. Urutan dari Intensitas
rendah ke tinggi adalah 50, 60, 30, 40, 0, 20 dan 10
menit.

Sedangkan

pada

daerah

44

4178

cm-1

yang

berhubungan dengan C-H

aril dan C-H

aromatik

(Gb.4.3.7) nampak urutan dari intensitas besar ke kecil
adalah 0, 10, 20, 30, 40, 60, 50. Nampak bahwa
spektrum pada 0 dan 10 menit; 30 dan 40 menit sangat
dekat satu sama lain dan hampir tumpang tindih.

Gb. 4.3.6 Turunan kedua spektrum beta karoten dengan
pembesaran daerah 4200-4700 cm-1

Gb. 4.3.7 Turunan kedua spektrum beta karoten dengan
pembesaran daerah 4160-4200 cm-1

45

Berdasarkan hasil tersebut terlihat bahwa pola
degradasi spektrum pada puncak 4178 cm-1 nampak
teratur dengan error pada pengukuran menit ke 50.
Hasil menunjukkan pengurangan intensitas dengan
bertambahnya durasi penyinaran.

Sedangkan pada

puncak 4334 dan 4264 nampak bahwa

degradasi

pigmen tidak tersebut masih terlihat bahwa degradasi
tidak seteratur

nampak

pada

daerah

4178

cm-1.

Walaupun demikian dapat dilihat ada kecenderungan
yang

serupa.

Bertambahnya

menununjukkan

durasi

berkurangnya

penyinaran

intensitas

pada

bilangan gelombang yang bersesuaian. Bila dilihat
dengan lebih teliti, ada tiga kelompok dalam hasil
tersebut, 50 dan 60 menit, 30 dan 40 menit dan 0, 10
dan

20

menit.

hubungan

Dari

bahwa

adalah

฀ ฀฀

฀฀

‫ܫ‬

,‫ܫ‬

, ฀฀฀ ‫ܫ‬

‫ܫ‬฀

pengukuran

฀ ฀฀ ฀

Intensitas

pengukuran

<

hasil

(I)

pada

฀฀฀ ‫ܫ‬

nampak



menit-menit

<

‫ܫ‬฀

฀฀฀ ‫ ܫ‬฀

. Seperti yang dijelaskan diatas

spektrum
pada menit 30 dan 40 hampir tumpang tindih sehingga
intensitas hampir sama, begitu pula untuk pengukuran
0, 10 dan 20 menit. Sedangkan terdapat kesalahan
dalam

pengukuran

50

menit

sehingga

spektrum

nampak sangat berbeda dengan yang lain. Dalam
pengukuran dalam jangka yang pendek atau sekitar 10
menit,

tidak

diamati

adanya

banyak

perbedaan

sehingga hasil menunjukkan spektrum yang hampir

sama. Sehingga untuk pengukuran lebih lanjut, lebih
baik

bila

intensitas

cahaya

durasi

pengukuran

ditingkatkan. Dalam percobaan ini dapat ditunjukkan
bahwa

spektrometer

NIR dapat

digunakan

dalam

mengukur fotostabilitas pada pigmen.

4.4 Uji fotostabilitas beta karoten tanpa
pelarut
Untuk mengetahui kestabilan pigmen terhadap
oksidasi

maupun

cahaya,

maka

sebelum

pigmen

tersebut dicampurkan dengan madu, ataupun bahan
lainnya maka kestabilan pigmen itu sendiri harus
diketahui. Setelah uji fotostabilitas dilakukan dengan
bersamaan dengan pelarut, maka dalam percobaan ini
uji foto stabilitas dan oksidasi akan dilakukan tanpa
setelah pelarut diuapkan. Jika memungkinkan, akan
lebih efektif bila pigmen diukur secara langsung dalam
bentuk serbuk mengingat spektrometer

NIR dapat

mengukur sampel baik padat, cair, gel, tablet ataupun
serbuk. Jika pigmen diukur secara langsung akan
nampak bahwa spektrum pigmen akan didapatkan
tanpa harus melakukan perlakuan lebih lanjut. Sampel
NIR akan optimal jika ketebalan sampel sekitar10 mm.
Untuk menyediakan pigmen yang setebal 10 cm untuk
diameter petri sekitar 10 cm tentu saja membutuhkan
biaya

yang

tidak

sedikit oleh

47

karena

itu

dalam

percobaan ini dilakukan dengan bantuan pelarut.
Percobaan dilakukan dengan mencampur 25 mg
beta karoten dengan 10 ml heksana. Setelah larutan
tercampur secara homogen, larutan tersebut kemudian
dituangkan kedalam petri. Larutan diuapkan untuk
mendapatkan

endapan

betakaroten

yang

merata

diseluruh permukaan petri. Penguapan membutuhkan
waktu sekitar 1 jam. Dan endapan kemudian dicek
dengan spektrometer NIR untuk memastikan tidak ada
larutan heksana yang tertinggal. Oleh karena pigmen
tersebut harus diuapkan sekitar satu jam hingga dapat
dihilangkan

seluruh

pelarutnya.

Hal

tersebut

memungkinkan adanya pengaruh oksidasi dan juga
degradasi pigmen oleh pelarut.

Untuk mengetahui

perbedaan nya, campuran heksana dan beta karoten
yang lain telah disimpan selama satu hari. Berdasarkan
gambar pada lampiran dapat terlihat jelas

adanya

pemucatan warna larutan yang menunjukkan adanya
degradasi pigmen.
Gambar 4.4.1 adalah spektrum dari petri kosong.
Spektrum

ini

perlu

diukur

untuk

mendapatkan

spektrum beta karoten saja. Dari spektrum tersebut
terlihat bahwa puncak spektrum melebar dari 40004800 cm-1, tanpa ada tambahan ban pada bilangan
gelombang lainnya. Setelah seluruh pelarut menguap,
spektrum dari beta karoten kemudian diukur.

48

0,2

0

-0,2
10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb.4.4.1 Spektrum absorban petri kosong
0,2

0

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb.4.4.2 Spektrum absorban beta karoten dan petri

Gambar 4.4.2 berikut merupakan spektrum dari
beta karoten. Jika dilihat dari bentuk spektrumnya
saja, nampak sama dengan petri kosong. Hal tersebut

49

menunjukkan bahwa kontribusi pigmen yang diukur
sangat lemah konsentrasinya. Namun hal tersebut
tidak

berarti spektrum

beta

karoten

tidak

dapat

diperoleh, dengan mengurangi spektrum beta karoten
dengan petri kosong maka didapatkanlah spektrum
pada gambar 4.4.3.
0,2

0,1

6500

4000

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb.4.4.3 Spektrum absorban beta karoten dengan
pembesaran pada area 4000-6500cm-1

Gambar

4.4.3

menunjukkan

spektrum

beta

karoten tanpa kontribusi dari petri. Puncak kuat pada
4336 cm-1 berhubungan dengan mode vibrasi C-H pada
beta karoten. Selain puncak utama, muncul pula
beberapa puncak lain yang lebar dan lemah antara lain
puncak

pada

5864

cm-1

yang

muncul

karena

kontribusi CH3 metil. pada bilangan gelombang 5195

50

cm-1 nampak kontribusi dari ikatan 0-H hal tersebut
menunjukkan bahwa sampel telah teroksidasi. Selain
itu, daerah pada bilangan gelombang sekitar 4625 cm-1
muncul karena kontribusi C-H aromatik dan C-H aril.
Hasil yang diperoleh pada percobaan ini selaras dengan
hasil yang diperoleh pada percobaan menggunakan
pelarut pada
karoten

sub bab 4.3 Bahwa kontribusi beta

yang

terbesar

nampak

pada

bilangan

gelombang sekitar 4334 yang berkaitan dengan ikatan
C-H.
Uji stabilitas sampel untuk mengetahui pengaruh
cahaya terhadap kestabilan pigmen dilakukan dalam
jangka waktu pendek dan panjang. Pendek berarti
kurang dari 24 jam dan panjang berarti 8 hari. Jangka
waktu ini merupakan pengukuran maksimal yang bisa
dilakukan untuk uji stabilitas karena rangkaian yang
digunakan untuk penyinaran tidak bisa digunakan
untuk

jangka

pengukuran

panjang.

Setelah

nonstop

lampu

hampir 8
akhirnya

hari
padam.

Diperkirakan waktu padamnya adalah malam hari,
sehingga telah beberapa jam sampel dibiarkan tanpa
penyinaran,
diakhiri.

sehingga

Sampel

pengukuran

selalu

diekspos

sampel
cahaya

harus
dengan

intensitas 1800 lux. Saat tidak diukur, sampel ditutup
dengan

plastik

untuk

meminimalisasi

pengaruh

oksidasi. Lempeng reflektan juga tidak diubah ubah,

51

untuk memastikan pengukuran selalu dalam kondisi
yang sama dan posisi yang sama. Petri juga ditandai
seperti berikut ini untuk memastikan petri selalu
dimasukan dalam posisi yang sama.
Perilaku
pengukuran

yang
sampel

sama
untuk

juga

diberikan

mengukur

saat

pengaruh

oksidasi. Pengukuran dilakukan selama 17 hari.

4.4.1 Uji fotostabilitas beta karoten
Uji fotostabilitas dilakukan dengan menyinari
sampel dengan intensitas cahaya 1800 lux

dalam

jangka waktu 0 jam (mula-mula), 1 jam, 2 jam, 3 jam, ,
4 jam, , 5 jam, 1 hari, 2 hari, 3 hari, 4 hari, 7 hari dan
8

hari.

Spektrum

yang

diperoleh

untuk

semua

pengukuran dapat dilihat pada gambar 4.4.4 dibawah
ini.
0,1

0

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb.4.4.4 Spektrum beta karoten setelah disubtraksi

Setelah disubtraksi dengan spektrum petri maka

52

diperolehlah spektrum

hasil uji fotostabilitas

beta

karoten seperti pada gambar 4.5.5. Spektrum dipilih
pada area 4000-6500 cm-1 karena area selain tersebut
terdapat puncak-puncak spektrum. Seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya, daerah yang akan diobservasi
adalah 4336, 4625, 5195 dan 4625 cm-1.
1

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb.4.4.5 Spektrum beta karoten

Untuk

mengetahui

pengaruh

penyinaran

terhadap pigmen, maka akan dilihat intensitas dari
puncak masing-masih pengukuran. Hal ini dilakukan
karena intensitas pada spektrum absorban mempunyai
hubungan linier dengan kandungan pada sampel. Tabel
berikut ini

menunjukkan

urutan

intensitas

pada

masing-masing pengukuran dimulai dari intensitas
tertinggi menuju intensitas terendah.

53

Tabel 1 Urutan intensitas (dari tinggi ke rendah) hasil uji
fotostabilitas pada panjang bilangan gelombang tertentu.
Bilangan gel (cm-1)
Urutan ke
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

4336
0 jam
1 jam
3 jam
4jam
5jam
2 hari
4 hari
3 hari
7hari
1 hari
8hari

4625
0 jam
1 jam
4jam
5jam
3 jam
2 hari
4 hari
3 hari
7hari
1 hari
8hari

5195
0 jam
1 jam
4jam
5jam
3 jam
2 hari
4 hari
3 hari
7hari
1 hari
8hari

5864
0 jam
1 jam
4jam
5jam
3 jam
2 hari
4 hari
3 hari
7hari
1 hari
8hari

Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa urutan
intensitas yang diperoleh tidak beraturan. Fotostabilitas
pigmen tidak dapat diamati dengan menggunakan cara
yang digunakan pada percobaan ini. Dalam usaha
untuk uji fotostabilitas nampaknya bahwa terdapat
pengaruh oksigen. Oleh karena itu, dalam percobaan
selanjutnya akan

diuji tentang

kestabilan

pigmen

terhadap pengaruh oksigen.

4.4.2 Uji pengaruh oksidasi beta karoten
Uji
sampel

oksidasi
pigmen

dilakukan

di ruangan

dengan

meletakkan

pengukuran

sehingga

sampel dapat terekspos dengan udara disekitar nya. Uji
pengaruh oksidasi ini dilakukan dalam jangka waktu 1,
7, 10, 11, 12, 13, 14, 17 dan 18 hari. Spektrum yang
diperoleh sebelum dikurangi spektrum petri dapat
54

dilihat pada

gambar

4.4.6.

dan

spektrum hasil

pengurangan dengan petri pada gambar 4.4.7
0,3

0

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

4000

Gb.4.4.6 Spektrum beta karoten pada uji oksidasi sebelum
dikurangi petri
0,13

0,10

10000

9000

8000
7000
6000
Bilangan gelombang (cm -1 )

5000

Gb.4.4.7 Spektrum beta karoten pada uji oksidasi setelah
dikurangi petri

55

4000

Gambar 4.4.7. menunjukkan bahwa spektrum
hasil pengaruh oksidasi ini nampak sama dengan uji
fotostabilitas.

Puncak-puncak

yang

sama

dengan

antara lain puncak kuat pada 4334 cm-1 (C-H)dan
puncak-puncak lemah dan luas pada daerah sekitar
5872 (C-H metil), 5211(0-H) dan 4655 cm-1 (C-H aril).
Hal tersebut menunjukkan bahwa uji oksidasi pun
tidak lepas dari pengaruh cahaya. Sehingga dalam
kedua uji pengaruh satu sama lain tidak terelakkan.
Salah

satu

yang

menjadi

alasan

adalah

ruang

penyimpanan pigmen tidak sepenuhnya ruang gelap.
Masih ada beberapa cahaya yang masuk pada sela-sela
ruangan

tersebut.

Untuk

mengetahui

pengaruh

oksidasi terhadap pigmen maka intensitas masingmasing pengukuran akan

dibandingkan. Intensitas

diurutkan dari terbesar menuju terkecil. Hasilnya dapat
dilihat pada tabel 1 dibawah ini.
Tabel 2 Urutan intensitas dari tinggi ke rendah pada uji oksidasi
pada panjang gelombang tertentu.
Bilangan gel (cm-1)
Urutan ke
1
2
3
4
5
6
7
8
9

4334
1 hari
10 hari
11 hari
14 hari
17 hari
7 hari
13 hari
18 hari
12 hari

4655
1 hari
10 hari
11 hari
17 hari
7 hari
13 hari
14 hari
18 hari
12 hari

56

5211
1 hari
10 hari
11 hari
17 hari
7 hari
13 hari
14 hari
18 hari
12 hari

5872
1 hari
10 hari
11 hari
17 hari
7 hari
13 hari
14 hari
18 hari
12 hari

Berdasarkan urutan tersebut nampak bahwa
pada uji pengaruh oksidasi ini tidak nampak korelasi
linier antara

penambahan

durasi oksidasi dengan

kandungan pada spektrum. Secara garis besar dapat
disimpulkan bahwa

dengan cara

yang digunakan,

pengaruh oksidasi dan cahaya tidak dapat diamati
dengan baik. Ada beberapa hal yang menjadi alasan
ketidak berhasilan pengukuran ini, antara lain: 1.
sampel tidak sepenuhnya terisolasi

dari pengaruh

cahaya

sampel dalam

dan

oksigen;

2.

Ketebalan

pengukuran kurang dari 10 mm sehingga kontribusi
pigmen dalam spektrum dirasa lemah; 3. alat yang
digunakan untuk fotostabilitas kurang efektif; 4. Ada
kemungkinan pengaruh panas

selain

oksigen

dan

cahaya.
Langkah berikutnya untuk percobaan ini adalah
pencampuran beta karoten dengan madu untuk diuji
fotostabilitas

nya.

Hasil

penelitian

sebelumnya

menunjukkan bahwa hasil pencampuran madu dan
pigmen

tadi

tidak

dapat

digunakan

mendapatkan spektrum murni pigmen.

untuk

Salah satu

penyebabnya adalah belum ditemukannya cara untuk
mencampur madu secara homogen. Selain itu, sistem
untuk

pengukuran fotostabilitas dan oksidasi perlu

diperbaiki.

Untuk

penelitian

lebih

lanjut

perlu

dipikirkan beberapa cara yang lebih efektif untuk

57

mengekstrak pigmen, pencampuran pigmen dan uji
stabilitas maupun oksidasi pigmen. Penelitian yang
telah

penulis

pendahuluan

lakukan
yang

adalah

perluuntuk

diperbaiki kekurangan nya.

58

suatu

percobaan

diteruskan

dan