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
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