Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Uji Stabilitas Karotenoid dalam Madu T2 422008007 BAB II
Bab II
Tinjauan Pustaka
2.1 Madu
Madu merupakan suatu cairan manis dan kental
yang dihasilkan oleh lebah madu dan beberapa spesies
lainnya.
Madu berasal dari nektar atau sari bunga
yang diproduksi oleh bunga pada waktu mekar. Nektar
yang kaya yang kaya akan gula ini dihasilkan oleh
bunga untuk menarik kedatangan hewan penyerbuk
Lebah
madu
telah
banyak
dibudayakan
[3].
di
Indonesia, namun mengenai taksonominya, banyak
perbedaan pendapat antara para pakar menyangkut
jumlah spesies yang ada[22]. Taksonomi lebah madu
adalah sebagai berikut[3] :
Kingdom
: Animalia
Filum
: Arthropoda
Kelas
: Insekta
Subkelas
: Pterygota
Ordo
: Himenoptera
Family
: Apidae
Genus
: Apis
Spesies
: A. andreniformis, A. florea, A. dorsata,
A.cerana, A. nigrocincta
6
Komposisi terbesar yang terdapat pada madu
adalah karbohidrat (79.7 %). Sedangkan penyusun
yang lain berupa air (17.2 %) dan penyusun minor (3.1
%).
Vitamin,
mineral,
asam,
dan
protein
adalah
penyusun minor pada madu. Karbohidrat pada madu
secara garis besar terdiri dari monosakarida ( 38.2 %
fruktosa dan
31.3 % glukosa), 5.7 % disakarida dan
[4].
4.5 % oligosakarida
Madu juga mengandung beta
karoten, flavonoid, asam urat, asam fenolik dan asam
nikotinat. Vitamin yang terkandung pada madu antara
lain vitamin A, B ( B1, B2, B3, B5, B6), C, D, E dan K.
Madu juga mengandung mineral, garam dan zat lain
seperti kalsium, kalium, zat besi, sodium, antibiotika,
dan enzim pencernaan[5].
Madu tidak hanya bermanfaat dalam bidang
pangan, tapi juga bermanfaat dalam bidang kesehatan
dan
kecantikan.
Dalam
bidang
pangan,
madu
digunakan sebagai pemanis dalam berbagai makanan
dan minuman. Sedangkan dalam bidang kesehatan,
madu antara lain dapat digunakan untuk menjaga
kesehatan
mata,
memperkuat
penambah
stamina,
mengobati
anemia,
sel
menstabilkan
alergi,
darah
putih,
tekanan
darah,
radang
gangguan pernafasan dan anti oksidan.
tenggorokan,
Sedangkan
dalam bidang kecantikan, madu antara lain bermanfaat
untuk mengencangkan wajah, menganggkat kulit mati,
7
melembutkan dan melembabkan kulit, mempercantik
dan memperindah rambut.[6-9]. Oleh karena manfaatnya
yang melimpah, madu banyak digunakan oleh berbagai
industri sebagai bahan campuran maupun bahan baku
industrinya. Sebagai contohnya, beberapa produk yang
menggunakan madu sebagai bahan dasarnya antara
lain susu, roti, minuman, obat-obatan, masker, sampo,
kondisioner, sabun, toner kulit dan lulur.
Berdasarkan asalnya, madu dapat digolongkan
menjadi dua : madu monofloral dan polifloral. Madu
yang berasal dari satu jenis bunga disebut madu
monofloral sedangkan madu yang berasal dari dua jenis
bunga atau lebih disebut madu polifloral. Madu yang
berasal dari sumber bunga yang berbeda, memiliki
warna dan aroma yang berbeda pula
[10].
Yang membuat
madu berwarna kuning keemasan sampai kuning muda
adalah
kandungan
pigmen
karotenoid.
Pigmen
karotenoid pada madu tersebut berasal dari tepung sari
bunga sumber nektar yang diambil oleh lebah. Jenis
pigmen karotenoid tersebut antara lain beta karoten
Kandungan beta karoten akan berbeda untuk jenis
madu yang berbeda. Oleh karena itu aktifitas anti
radikal bebas untuk setiap jenis madu juga akan
berbeda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas
antiradikal bebas pada madu kelengkeng lebih besar
dibandingkan dengan madu randu. Tetapi, kadar beta
8
karoten yang terdapat pada madu kelengkeng lebih
kecil dari kadar betakaroten madu randu. Penelitian
tersebut menunjukkan bahwa aktifitas anti radikal
bebas pada madu tidak hanya berdasarkan sumbangan
dari beta karoten saja
[5].
2.2 Karotenoid
Karotenoid
adalah
pigmen
berwarnaoranye,
merah dan kuning yang terdapat di bakteria, jamur,
tanaman,
dan binatang . Karotenoid meliputi kelas
hidrokarbon
(karoten)
mengandung
oksigen
dan
(xantofil).
turunannya
Pada
yang
manusia,
karotenoid tidak dapat disintesis secara alami, oleh
karena itu harus diperoleh dari sumber makanan
sehari-hari.
Untuk
manusia,
sumber
makanan
karotenoid yang utama adalah dari tanaman (sayursayuran dan buah-buahan). Pada sayuran dan buahbuahan , karotenoid yang tinggi konsentrasi nya antara
lain likopen, beta karoten, lutein dan zeaxantin[24].
Karotenoid merupakan poliena isoprenoid yang
terdiri dari 8 unit isoprena C 5 yang tergabung menjadi
satu. Kelima unit isoprena tersebut terhubung dengan
cara “ kepala ke ekor”, kecuali pada bagian tengahnya
yang merupakan “ ekor ke ekor”. Oleh karena hal
tersebut, struktur molekul karotenoid menjadi simetris.
Kedua gugus metil yang berde ikatan dipisahkan oleh 4
9
atom C, kecuali gugus metil yang dekat dengan pusat
rantai yang dipisahkan oleh 6 atom C. Dari struktur
dasarnya, hampir semua karotenoid dapat terbentuk
secara normal melalui proses hidrogenasi, siklisasi,
oksidasi atau kombinasi dari proses-proses tersebut [2427].
Gb. 2.2.1 Isoprena
Gb.2.2.2 Struktur karotenoid (alfa karoten)
Karotenoid
sangat
bermanfaat dalam
bidang
kesehatan. Salah satu nya adalah manfaat beta karoten
sebagai vitamin A yang telah diketahui sejak zaman
dahulu. Manfaat karotenoid melawan kanker, penyakit
hati, dan penyakit degeneratif mata telah banyak
diselidiki. Karotenoid dapat memberikan perlindungan
pada radiasi sinar UV dari matahari yang merupakan
penyebab utama dari kanker kulit.
10
Karotenoid umumnya diekstrakdari
tanaman
menggunakan pelarut organik seperti heksana karena
sifatnya yang hidrofobik dan ketidak larutannya dalam
air.
Beberapa
contoh
karotenoid
antara lain
astaksantin, anteraksantin, alfa karoten, beta karoten,
fukosantin, neoksantin, lutein dan likopen. Dalam
penelitian ini akan digunakan dua macam karotenoid
yaitu likopen dan beta karoten.
2.2.1 Likopen
Likopen merupakan senyawa karotenoid yang
memberikan warna merah pada beberapa sayur dan
buah-buahan. Likopen banyak ditemukan pada tomat,
semangka, apel, aprikot, wortel, pepaya, ubi merah dan
jambu biji. Likopen larut dalam pelarut hidrofobik kuat
seperti n-heksana, benzena dan kloroform. Likopen
dapat terdegradasi oleh karena beberapa proses antara
lain isomerisasi dan oksidasi (karena pengaruh cahaya,
oksigen, teknik pengeringan, metode pengelupasan dan
penyimpanan).
Likopen merupakan senyawa karotenoid a-siklis
denga rumus molekul C 4 OH56. Likopen mempunyai 13
ikatan rangkap dan 11 diantaranya terkonjugasi. Jika
likopen teroksidasi, maka ikatan ganda antar karbon
akan patah dan membentuk molekul yang lebih kecil
dengan ujung berupa –C=O. Gambar 2.3 merupakan
11
strukur kimia likopen.
Gb.2.2.3 Struktur likopen
Likopen
oksidan
bermanfaat
adalah
sebagai
substansi
yang
antioksidan.Anti
berfungsi
untuk
melindungi tubuh dari radikal bebas dan mencegah
kerusakan yang ditimbulkan oleh nya.
melindungi sel
Likopen dapat
dari dari kerusakan akibat reaksi
oksigen dengan oksigen singlet. Likopen bermanfaat
dalam mencegah penyakit katarak, kanker, penyakit
jantung.
Likopen
menurunkan
dengan
kadar
oksidasi
lipoprotein
kolesterol
dapat
sehingga
membantu untuk mencegah kerusakan vaskular.
Likopen banyak ditemukan di tomat, dimana
kandungannya
tergantung
dari
kematangan
dan
dimana dia tumbuh. Berbeda dengan pigmen lain yang
akan terdegradasi karena pengolahan, kadar likopen
pada makanan olahan lebih tinggi dari bahan segar[2829].
2.2.2 Beta karoten
Beta karoten adalah suatu
merah-oranye
terpenoid.
yang
Beta
pigmen berwarna
diklasifikasikan
karoten
yang
12
sebagai
mempunyai
suatu
rumus
molekul C 40H 56. Sama seperti karotenoid lainnya, beta
karoten menyerap cahaya pada daerah UV dan cahaya
tampak. Kromofor merupakan bagian yang bertanggung
jawab terhadap penyerapan cahaya. Setiap karotenoid
dikarakterisasi berdasarkan
absorbsi
spektrumnya.
Sehingga spektroskopi absorbansi merupakan suatu
teknik yang penting untuk analisa karotenoid. Posisi
maksimum absorbansi, yang biasanya berjumlah 3
berhubungan dengan jumlahikatan
ganda. Posisi
tersebut dipengaruhi oleh panjang kromofor, posisi
akhir ikatan ganda pada rantai maupun cincin atau
pengambilan dari konjugasi satu ikatan rangkap pada
cincin atau kehilangannya karena epoksidasi. Serapan
maksimum pada beta karoten terdapat pada 425 ,451
maupun 478 nm. Gambar 2.2.4 menunjukkan struktur
beta karoten yang terdiri dari 40 atom karbon dengan
ikatan rangkap dua dan tunggal yang berselang-seling.
Gb.2.2.4 Struktur beta karoten
Beta karoten merupakan prekursor vitamin A.
Tidak seperti vitamin A yang dapat menjadi racun bila
dikonsumsi secara berlebihan, beta karoten dapat
dikonsumsi dengan aman dalam jumlah banyak. Beta
karoten dapat ditemukan pada wortel, brokoli, aprikot,
13
dan masih banyak sumber yang lainnya. Beta karoten
selain mampu melawan radikal bebas juga dapat
berfungsi sebagai anti penuaan dan anti kanker. Beta
karoten dapat membantumeningkatkan
kekebalan
tubuh, oleh karena itu beta karoten telah banyak
digunakan sebagai bagian dari pengobatan maupun
terapi.
2.3 Spektroskopi Near Infrared
Cahaya
termasuk
dalam
gelombang
elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang
dari 300
nm (daerah ultraviolet), meliputi daerah
cahaya tampak (400-700 nm, yang dapat dilihat dengan
penglihatan manusia) sampai daerah infrared (dari
760nm sampai 2500 nm). Saat cahaya berinteraksi
dengan objek, muncul beberapa proses. Cahaya dapat
diserap
atau
diteruskan,
dapat
dipantulkan
oleh
permukaannya, dihamburkan oleh elemen struktural
nya, atau dapat dipancarkan kembali oleh pigmenpigmen internal.
hamburan
Cahaya
Refleksi
transmisi
absorbsi
re-emisi
Gb.2.3.1 Interaksi cahaya dengan objek
14
Spektroskopi adalah suatu kajian dari spektra
dari radiasi elektromagnetik untuk analisa kualitatif
dan kuantitatif dari struktur dan sifat zat. Spektrum
dari sebuah sampel tergantung dari intensitas serapan,
pantulan,
terusan,
hamburan
atau
pemancaran
kembali oleh sampel pada panjang gelombang atau
bilangan
gelombang
Spektroskopi
dari
radiasi
merupakan
elektromagnetik.
metode
yang
sering
digunakan untuk penyelidikan tidak hanya dalam
bidang
pertanian
namun
juga
tekstil,
farmasi,
kesehatan maupun bidang-bidang yang lain.
Semua material tersusun atas molekul-molekul
dan atom-atom. Jika cahaya dari panjang gelombang
tertentu
berinteraksi
dengan
sebuah
objek
yang
mempunyai atom dengan frekuensi vibrasi yang sama,
maka
atom-atom
tersebut
akan
menyerap
energi
cahaya dan akan mengubah energi vibrasi nya menjadi
energi termal oleh karena interaksinya dengan atomatom
disekitarnya.
Cahaya
terdiri
dari
beberapa
frekuensi yang berbeda dan objek akan menyerap
frekuensi tertentu
secara
selektif. Tipe
atom dan
molekul yang berbeda akan menyerap frekuensi yang
berbeda. Salah satu contohnya adalah klorofil yang
menyerap
cahaya
biru
dan
merah,
yang
berarti
memantulkan cahaya hijau. Hal tersebut membuatnya
warna hijau pada daun dapat dibedakan.
15
Serapan adalah proses dimana radiasi energi
yang
datang
dipantulkan
pada
suatu
atau
bahan
diteruskan
memungkinkancahaya
disimpan
(pada
untuk
benda
lewat).
tanpa
yang
Absorbansi
adalah kemampuan dari suatu bahan untuk menyerap
radiasi. Absorbansi (A) secara matematis ditunjukkan
sebagai negatif lorgaritmik dari
nilai transmitansi
bahan. Absorbansi
ܣ
= − = − lg T dimana It adalah
బ
intensitas yang diteruskan;
I0
dan T adalah transmitansi.
intensitas mula-mula
Sedangkan
hubungan
absorbansi dengan reflektan adalah A= log (1/R),
dimana R adalah reflektansi [30,31].
Spektroskopi Near Infrared (NIR) / Inframerah
dekat adalah salah satu jenis spektroskopi vibrasi yang
menggunakan energi foton (ℎ ) dalam rentang energi
dari
2.65
x
10-19
hingga
7.96
x
10-20
J
yang
berhubungan dengan panjang gelombang 750-2500 nm
(13,300
–
4,000
cm-1).
Spektroskopi
NIR
dapat
digunakan untuk analisa kuantitatif maupun kualitatif
dari
sampel.
Beberapa
kelebihan
penggunaan
spektrometer NIR antara lain adalah cepat (pengukuran
untuk sebuah sampel dapat dilakukan kurang dari 1
menit); non-destrukstif (tidak merusak sampel); noninvasif; tidak membutuhkan preparasi sampel, dan
dapat
digunakan
untuk
pengukuran
berbentuk padat, cair maupun gel
16
[32].
benda
yang
Dalam
beberapa
tahun
ini,
Near
Infrared
Spectroscopy (NIRS) menjadi teknik analitik yang efektif
dan ekonomis untuk mengukur kualitas makanan.
NIRS dapat mengukur sanpel dengan cepat dan dapat
menentukan parameter yang berfarivasi pada sampel
dengan simultan. NIRS bersifat tidak merusak dan
tidak membutuhkan persiapan sampel
[27].
Lebih lagi,
instrumen spektroskopinya lebih murah dari instrumen
metode lainnya (misalnya kromatografi). Namun ada
juga kekurangan dari NIRS, antara lain interpretasi
spektra yang lebih sulit dibanding spektroskopi Infrared
karena spektra yang nampak merupakan kombinasi
ban
dan
overtone
dari
penyusun
nya.
Dalam
spektroskopi, ban dapat diproduksi dua kali atau tiga
kali dari frekuensi fundamental. Frekuensi yang lebih
tinggi ini disebut sebagai overtone.
Panjang gelombang NIR berkisar antara 750nm
dan 2500nm. Panjang gelombang ini terdiri overtone
dan kombinasi vibrasi dari ikatan O-H, C-H dan N-H
yang merupakan penyusun komponen molekul organik
yang penting[18]. Informasi analitik dapat diambil dari
spektrum NIR melalui aplikasi dari teknik analisa yang
bervariasi. Pendekatan ini telah ditunjukkan dalam
sejumlah
studi
tentang
NIR,
makanan dan madu [15].
17
antara
lain
untuk
Tinjauan Pustaka
2.1 Madu
Madu merupakan suatu cairan manis dan kental
yang dihasilkan oleh lebah madu dan beberapa spesies
lainnya.
Madu berasal dari nektar atau sari bunga
yang diproduksi oleh bunga pada waktu mekar. Nektar
yang kaya yang kaya akan gula ini dihasilkan oleh
bunga untuk menarik kedatangan hewan penyerbuk
Lebah
madu
telah
banyak
dibudayakan
[3].
di
Indonesia, namun mengenai taksonominya, banyak
perbedaan pendapat antara para pakar menyangkut
jumlah spesies yang ada[22]. Taksonomi lebah madu
adalah sebagai berikut[3] :
Kingdom
: Animalia
Filum
: Arthropoda
Kelas
: Insekta
Subkelas
: Pterygota
Ordo
: Himenoptera
Family
: Apidae
Genus
: Apis
Spesies
: A. andreniformis, A. florea, A. dorsata,
A.cerana, A. nigrocincta
6
Komposisi terbesar yang terdapat pada madu
adalah karbohidrat (79.7 %). Sedangkan penyusun
yang lain berupa air (17.2 %) dan penyusun minor (3.1
%).
Vitamin,
mineral,
asam,
dan
protein
adalah
penyusun minor pada madu. Karbohidrat pada madu
secara garis besar terdiri dari monosakarida ( 38.2 %
fruktosa dan
31.3 % glukosa), 5.7 % disakarida dan
[4].
4.5 % oligosakarida
Madu juga mengandung beta
karoten, flavonoid, asam urat, asam fenolik dan asam
nikotinat. Vitamin yang terkandung pada madu antara
lain vitamin A, B ( B1, B2, B3, B5, B6), C, D, E dan K.
Madu juga mengandung mineral, garam dan zat lain
seperti kalsium, kalium, zat besi, sodium, antibiotika,
dan enzim pencernaan[5].
Madu tidak hanya bermanfaat dalam bidang
pangan, tapi juga bermanfaat dalam bidang kesehatan
dan
kecantikan.
Dalam
bidang
pangan,
madu
digunakan sebagai pemanis dalam berbagai makanan
dan minuman. Sedangkan dalam bidang kesehatan,
madu antara lain dapat digunakan untuk menjaga
kesehatan
mata,
memperkuat
penambah
stamina,
mengobati
anemia,
sel
menstabilkan
alergi,
darah
putih,
tekanan
darah,
radang
gangguan pernafasan dan anti oksidan.
tenggorokan,
Sedangkan
dalam bidang kecantikan, madu antara lain bermanfaat
untuk mengencangkan wajah, menganggkat kulit mati,
7
melembutkan dan melembabkan kulit, mempercantik
dan memperindah rambut.[6-9]. Oleh karena manfaatnya
yang melimpah, madu banyak digunakan oleh berbagai
industri sebagai bahan campuran maupun bahan baku
industrinya. Sebagai contohnya, beberapa produk yang
menggunakan madu sebagai bahan dasarnya antara
lain susu, roti, minuman, obat-obatan, masker, sampo,
kondisioner, sabun, toner kulit dan lulur.
Berdasarkan asalnya, madu dapat digolongkan
menjadi dua : madu monofloral dan polifloral. Madu
yang berasal dari satu jenis bunga disebut madu
monofloral sedangkan madu yang berasal dari dua jenis
bunga atau lebih disebut madu polifloral. Madu yang
berasal dari sumber bunga yang berbeda, memiliki
warna dan aroma yang berbeda pula
[10].
Yang membuat
madu berwarna kuning keemasan sampai kuning muda
adalah
kandungan
pigmen
karotenoid.
Pigmen
karotenoid pada madu tersebut berasal dari tepung sari
bunga sumber nektar yang diambil oleh lebah. Jenis
pigmen karotenoid tersebut antara lain beta karoten
Kandungan beta karoten akan berbeda untuk jenis
madu yang berbeda. Oleh karena itu aktifitas anti
radikal bebas untuk setiap jenis madu juga akan
berbeda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas
antiradikal bebas pada madu kelengkeng lebih besar
dibandingkan dengan madu randu. Tetapi, kadar beta
8
karoten yang terdapat pada madu kelengkeng lebih
kecil dari kadar betakaroten madu randu. Penelitian
tersebut menunjukkan bahwa aktifitas anti radikal
bebas pada madu tidak hanya berdasarkan sumbangan
dari beta karoten saja
[5].
2.2 Karotenoid
Karotenoid
adalah
pigmen
berwarnaoranye,
merah dan kuning yang terdapat di bakteria, jamur,
tanaman,
dan binatang . Karotenoid meliputi kelas
hidrokarbon
(karoten)
mengandung
oksigen
dan
(xantofil).
turunannya
Pada
yang
manusia,
karotenoid tidak dapat disintesis secara alami, oleh
karena itu harus diperoleh dari sumber makanan
sehari-hari.
Untuk
manusia,
sumber
makanan
karotenoid yang utama adalah dari tanaman (sayursayuran dan buah-buahan). Pada sayuran dan buahbuahan , karotenoid yang tinggi konsentrasi nya antara
lain likopen, beta karoten, lutein dan zeaxantin[24].
Karotenoid merupakan poliena isoprenoid yang
terdiri dari 8 unit isoprena C 5 yang tergabung menjadi
satu. Kelima unit isoprena tersebut terhubung dengan
cara “ kepala ke ekor”, kecuali pada bagian tengahnya
yang merupakan “ ekor ke ekor”. Oleh karena hal
tersebut, struktur molekul karotenoid menjadi simetris.
Kedua gugus metil yang berde ikatan dipisahkan oleh 4
9
atom C, kecuali gugus metil yang dekat dengan pusat
rantai yang dipisahkan oleh 6 atom C. Dari struktur
dasarnya, hampir semua karotenoid dapat terbentuk
secara normal melalui proses hidrogenasi, siklisasi,
oksidasi atau kombinasi dari proses-proses tersebut [2427].
Gb. 2.2.1 Isoprena
Gb.2.2.2 Struktur karotenoid (alfa karoten)
Karotenoid
sangat
bermanfaat dalam
bidang
kesehatan. Salah satu nya adalah manfaat beta karoten
sebagai vitamin A yang telah diketahui sejak zaman
dahulu. Manfaat karotenoid melawan kanker, penyakit
hati, dan penyakit degeneratif mata telah banyak
diselidiki. Karotenoid dapat memberikan perlindungan
pada radiasi sinar UV dari matahari yang merupakan
penyebab utama dari kanker kulit.
10
Karotenoid umumnya diekstrakdari
tanaman
menggunakan pelarut organik seperti heksana karena
sifatnya yang hidrofobik dan ketidak larutannya dalam
air.
Beberapa
contoh
karotenoid
antara lain
astaksantin, anteraksantin, alfa karoten, beta karoten,
fukosantin, neoksantin, lutein dan likopen. Dalam
penelitian ini akan digunakan dua macam karotenoid
yaitu likopen dan beta karoten.
2.2.1 Likopen
Likopen merupakan senyawa karotenoid yang
memberikan warna merah pada beberapa sayur dan
buah-buahan. Likopen banyak ditemukan pada tomat,
semangka, apel, aprikot, wortel, pepaya, ubi merah dan
jambu biji. Likopen larut dalam pelarut hidrofobik kuat
seperti n-heksana, benzena dan kloroform. Likopen
dapat terdegradasi oleh karena beberapa proses antara
lain isomerisasi dan oksidasi (karena pengaruh cahaya,
oksigen, teknik pengeringan, metode pengelupasan dan
penyimpanan).
Likopen merupakan senyawa karotenoid a-siklis
denga rumus molekul C 4 OH56. Likopen mempunyai 13
ikatan rangkap dan 11 diantaranya terkonjugasi. Jika
likopen teroksidasi, maka ikatan ganda antar karbon
akan patah dan membentuk molekul yang lebih kecil
dengan ujung berupa –C=O. Gambar 2.3 merupakan
11
strukur kimia likopen.
Gb.2.2.3 Struktur likopen
Likopen
oksidan
bermanfaat
adalah
sebagai
substansi
yang
antioksidan.Anti
berfungsi
untuk
melindungi tubuh dari radikal bebas dan mencegah
kerusakan yang ditimbulkan oleh nya.
melindungi sel
Likopen dapat
dari dari kerusakan akibat reaksi
oksigen dengan oksigen singlet. Likopen bermanfaat
dalam mencegah penyakit katarak, kanker, penyakit
jantung.
Likopen
menurunkan
dengan
kadar
oksidasi
lipoprotein
kolesterol
dapat
sehingga
membantu untuk mencegah kerusakan vaskular.
Likopen banyak ditemukan di tomat, dimana
kandungannya
tergantung
dari
kematangan
dan
dimana dia tumbuh. Berbeda dengan pigmen lain yang
akan terdegradasi karena pengolahan, kadar likopen
pada makanan olahan lebih tinggi dari bahan segar[2829].
2.2.2 Beta karoten
Beta karoten adalah suatu
merah-oranye
terpenoid.
yang
Beta
pigmen berwarna
diklasifikasikan
karoten
yang
12
sebagai
mempunyai
suatu
rumus
molekul C 40H 56. Sama seperti karotenoid lainnya, beta
karoten menyerap cahaya pada daerah UV dan cahaya
tampak. Kromofor merupakan bagian yang bertanggung
jawab terhadap penyerapan cahaya. Setiap karotenoid
dikarakterisasi berdasarkan
absorbsi
spektrumnya.
Sehingga spektroskopi absorbansi merupakan suatu
teknik yang penting untuk analisa karotenoid. Posisi
maksimum absorbansi, yang biasanya berjumlah 3
berhubungan dengan jumlahikatan
ganda. Posisi
tersebut dipengaruhi oleh panjang kromofor, posisi
akhir ikatan ganda pada rantai maupun cincin atau
pengambilan dari konjugasi satu ikatan rangkap pada
cincin atau kehilangannya karena epoksidasi. Serapan
maksimum pada beta karoten terdapat pada 425 ,451
maupun 478 nm. Gambar 2.2.4 menunjukkan struktur
beta karoten yang terdiri dari 40 atom karbon dengan
ikatan rangkap dua dan tunggal yang berselang-seling.
Gb.2.2.4 Struktur beta karoten
Beta karoten merupakan prekursor vitamin A.
Tidak seperti vitamin A yang dapat menjadi racun bila
dikonsumsi secara berlebihan, beta karoten dapat
dikonsumsi dengan aman dalam jumlah banyak. Beta
karoten dapat ditemukan pada wortel, brokoli, aprikot,
13
dan masih banyak sumber yang lainnya. Beta karoten
selain mampu melawan radikal bebas juga dapat
berfungsi sebagai anti penuaan dan anti kanker. Beta
karoten dapat membantumeningkatkan
kekebalan
tubuh, oleh karena itu beta karoten telah banyak
digunakan sebagai bagian dari pengobatan maupun
terapi.
2.3 Spektroskopi Near Infrared
Cahaya
termasuk
dalam
gelombang
elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang
dari 300
nm (daerah ultraviolet), meliputi daerah
cahaya tampak (400-700 nm, yang dapat dilihat dengan
penglihatan manusia) sampai daerah infrared (dari
760nm sampai 2500 nm). Saat cahaya berinteraksi
dengan objek, muncul beberapa proses. Cahaya dapat
diserap
atau
diteruskan,
dapat
dipantulkan
oleh
permukaannya, dihamburkan oleh elemen struktural
nya, atau dapat dipancarkan kembali oleh pigmenpigmen internal.
hamburan
Cahaya
Refleksi
transmisi
absorbsi
re-emisi
Gb.2.3.1 Interaksi cahaya dengan objek
14
Spektroskopi adalah suatu kajian dari spektra
dari radiasi elektromagnetik untuk analisa kualitatif
dan kuantitatif dari struktur dan sifat zat. Spektrum
dari sebuah sampel tergantung dari intensitas serapan,
pantulan,
terusan,
hamburan
atau
pemancaran
kembali oleh sampel pada panjang gelombang atau
bilangan
gelombang
Spektroskopi
dari
radiasi
merupakan
elektromagnetik.
metode
yang
sering
digunakan untuk penyelidikan tidak hanya dalam
bidang
pertanian
namun
juga
tekstil,
farmasi,
kesehatan maupun bidang-bidang yang lain.
Semua material tersusun atas molekul-molekul
dan atom-atom. Jika cahaya dari panjang gelombang
tertentu
berinteraksi
dengan
sebuah
objek
yang
mempunyai atom dengan frekuensi vibrasi yang sama,
maka
atom-atom
tersebut
akan
menyerap
energi
cahaya dan akan mengubah energi vibrasi nya menjadi
energi termal oleh karena interaksinya dengan atomatom
disekitarnya.
Cahaya
terdiri
dari
beberapa
frekuensi yang berbeda dan objek akan menyerap
frekuensi tertentu
secara
selektif. Tipe
atom dan
molekul yang berbeda akan menyerap frekuensi yang
berbeda. Salah satu contohnya adalah klorofil yang
menyerap
cahaya
biru
dan
merah,
yang
berarti
memantulkan cahaya hijau. Hal tersebut membuatnya
warna hijau pada daun dapat dibedakan.
15
Serapan adalah proses dimana radiasi energi
yang
datang
dipantulkan
pada
suatu
atau
bahan
diteruskan
memungkinkancahaya
disimpan
(pada
untuk
benda
lewat).
tanpa
yang
Absorbansi
adalah kemampuan dari suatu bahan untuk menyerap
radiasi. Absorbansi (A) secara matematis ditunjukkan
sebagai negatif lorgaritmik dari
nilai transmitansi
bahan. Absorbansi
ܣ
= − = − lg T dimana It adalah
బ
intensitas yang diteruskan;
I0
dan T adalah transmitansi.
intensitas mula-mula
Sedangkan
hubungan
absorbansi dengan reflektan adalah A= log (1/R),
dimana R adalah reflektansi [30,31].
Spektroskopi Near Infrared (NIR) / Inframerah
dekat adalah salah satu jenis spektroskopi vibrasi yang
menggunakan energi foton (ℎ ) dalam rentang energi
dari
2.65
x
10-19
hingga
7.96
x
10-20
J
yang
berhubungan dengan panjang gelombang 750-2500 nm
(13,300
–
4,000
cm-1).
Spektroskopi
NIR
dapat
digunakan untuk analisa kuantitatif maupun kualitatif
dari
sampel.
Beberapa
kelebihan
penggunaan
spektrometer NIR antara lain adalah cepat (pengukuran
untuk sebuah sampel dapat dilakukan kurang dari 1
menit); non-destrukstif (tidak merusak sampel); noninvasif; tidak membutuhkan preparasi sampel, dan
dapat
digunakan
untuk
pengukuran
berbentuk padat, cair maupun gel
16
[32].
benda
yang
Dalam
beberapa
tahun
ini,
Near
Infrared
Spectroscopy (NIRS) menjadi teknik analitik yang efektif
dan ekonomis untuk mengukur kualitas makanan.
NIRS dapat mengukur sanpel dengan cepat dan dapat
menentukan parameter yang berfarivasi pada sampel
dengan simultan. NIRS bersifat tidak merusak dan
tidak membutuhkan persiapan sampel
[27].
Lebih lagi,
instrumen spektroskopinya lebih murah dari instrumen
metode lainnya (misalnya kromatografi). Namun ada
juga kekurangan dari NIRS, antara lain interpretasi
spektra yang lebih sulit dibanding spektroskopi Infrared
karena spektra yang nampak merupakan kombinasi
ban
dan
overtone
dari
penyusun
nya.
Dalam
spektroskopi, ban dapat diproduksi dua kali atau tiga
kali dari frekuensi fundamental. Frekuensi yang lebih
tinggi ini disebut sebagai overtone.
Panjang gelombang NIR berkisar antara 750nm
dan 2500nm. Panjang gelombang ini terdiri overtone
dan kombinasi vibrasi dari ikatan O-H, C-H dan N-H
yang merupakan penyusun komponen molekul organik
yang penting[18]. Informasi analitik dapat diambil dari
spektrum NIR melalui aplikasi dari teknik analisa yang
bervariasi. Pendekatan ini telah ditunjukkan dalam
sejumlah
studi
tentang
NIR,
makanan dan madu [15].
17
antara
lain
untuk