Optimasi suhu dan volume etanol dalam proses maserasi daun stevia [Stevia Rebaudiana Bertonii M.] dengan aplikasi desain faktorial - USD Repository

  OPTIMASI SUHU DAN VOLUME ETANOL DALAM PROSES MASERASI DAUN STEVIA (Stevia rebaudiana Bertonii. M.) DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Diana Erosita Pramesthi NIM : 058114045

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

  

2008

ii

 

HALAMAN PERSEMBAHAN

  Janganlah takut, sebab Aku menyertai engkau, janganlah bimbang, sebab Aku ini Allahmu; Aku akan meneguhkan, bahkan akan menolong engkau; Aku akan memegang engkau dengan tangan kananKu yang membawa kemenangan.

  Yesaya 41 : 10

Kita tidak pernah diberi impian tanpa kemampuan untuk

mewujudkannya.

  

Kupersembahkan Skripsi ini bagi :

Jesus Christ

Papa Mamaku

Adik-adikku

  

Teman-teman angkatan 2005

Almamaterku Tercinta

v

 

  

PRAKATA

  Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang atas semua berkat dan penyertaan-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini dengan baik. Laporan akhir ini disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Farmasi (S.Farm).

  Penulis banyak mengalami kesulitan dan hambatan dalam menyelesaikan laporan akhir ini. Namun dengan bantuan dari banyak pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir tersebut. Dengan kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih atas bantuan yang telah diberikan kepada :

  1. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  2. PHKA3 atas bantuan dan kesempatan yang diberikan.

  3. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Tanaman Obat dan Obat Tradisional atas batuannya dalam pengadaan bahan baku dalam penelitian ini.

  4. Yohanes Dwiatmaka M.Si., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis.

  5. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis.

  6. Erna Tri Wulandari, M.Si., Apt., selaku dosen penguji atas kesediaannya meluangkan waktu untuk menjadi dosen penguji, serta kritik dan saran yang diberikan.

  

vii

 

  

viii

 

  7. Ign. Yulius Kristio Budiasmoro M.Si., selaku dosen penguji yang telah menguji sekaligus memberikan kritik, saran, dan arahan kepada penulis.

  8. Yohanes Martono, S.Si. atas arahan dan masukan yang diberikan.

  9. Papa, mama, dan adik-adik atas dukungan, kasih sayang, dan cintanya.

  10. _{Teman-teman payung Steviosida sebagai teman satu tim atas bantuan,} kerjasama, dan dukungannya.

  11. _{Teman-teman angkatan 2005 terutama kelompok E atas suka dan duka yang} kita lewati bersama.

  12. _{Teman-teman Kost Wisma Surya atas bantuan doa dan dukungannya.}

  13. _{Pak Kasiran, Mas Wagiran, Mas Sigit, Mas Ottok, serta laboran-laboran} yang lain atas bantuannya selama penulis menyelesaikan laporan akhir.

  14. _{Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah} membantu penulis dalam menyelesaikan laporan akhir ini.

  Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan akhir ini banyak kekurangan mengingat adanya keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis.

  Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca.

  Penulis

  

DAFTAR ISI

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

  INTISARI ......................................................................................................... xvi

  

ABSTRACT ...................................................................................................... xvii

  BAB I. PENGANTAR.........................................................................................1 A. _{Latar Belakang...........................................................................................1} B. _{Perumusan Masalah...................................................................................3} C. _{Keaslian Penelitian....................................................................................3} D. _{Manfaat Penelitian.....................................................................................3} E. _{Tujuan Penelitian.......................................................................................4} BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA.................................................................5 A. _{Stevia rebaudiana Bertoni. M...................................................................5}

  1. Keterangan botani.............................................................................5

  2. Deskripsi tanaman............................................................................5 B. _{Glikosida Steviol.......................................................................................6} C. _{Maserasi....................................................................................................9} D. _{Etanol 96%................................................................................................10} E. _{Sokletasi....................................................................................................10}

  

x

 

  F. _{Ekstrak.........................................................................................................11} G. _{Kromatografi Lapis Tipis............................................................................11} H. _{KLT Densitometri.......................................................................................13} I. _{. Image J........................................................................................................14} J. _{Desain Faktorial............................................................................................15} K. _{Landasan Teori............................................................................................17} L. _{Hipotesis......................................................................................................18}

  BAB III. METODOLOGI PENELITIAN.............................................................19 A. _{Jenis Rancangan Penelitian.........................................................................19} B. _{Variabel Penelitian dan Definisi Operasional.............................................19}

  1. Variabel Penelitian.........................................................................19

  2. Definisi Operasional......................................................................20 C. _{Materi Penelitian.........................................................................................21} D. _{Instrumen Penelitian....................................................................................22} E. _{Tahap-tahap Penelitian................................................................................22} 1. _{Determinasi Tanaman Stevia rebaudiana Bertonii.M...................22}

  2. Pembuatan Simplisia Daun Stevia rebaudiana Bertonii.M..........22

  a. Pengumpulan bahan............................................................22

  b. Sortasi Kering.....................................................................22

  c. Pengeringan........................................................................23

  d. Pembuatan Serbuk..............................................................23

  e. Pembuatan Ekstrak.............................................................23

  1. Defatisasi Serbuk Simplisia....................................23

  2. Ekstraksi Serbuk Simplisia....................................23 3. _{Analisis Kualitatif Ekstrak Tanaman Stevia..................................24} 4. _{Analisis Kuantitatif Ekstrak Tanaman Stevia ...............................25}

  a. Pembuatan Kurva Baku dan analisis sampel ...................25

  b. Analisis Hasil....................................................................26

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................28 A. _{Determinasi Tanaman Stevia.....................................................................28} B. _{Pemilihan Simplisia dan Pembuatan Serbuk.............................................28}

  

xi

 

  C. _{Pembuatan Ekstrak Stevia Secara Maserasi...............................................32} D. _{Analisis Kualitatif Bercak Maserat Tanaman Stevia..................................35} E. _{Analisis Kuantitatif Bercak Maserat Tanaman Stevia................................39}

  1. Pembuatan Kurva Baku.................................................................39

  2. Penetapan Kadar Sampel……………………………………………..42

  3. Analisis Kadar Secara Desain Faktorial……………………...........44

  4. Analisis Yate’s Treatment…………………………………………….46

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN...............................................................49 A. _{Kesimpulan.................................................................................................49} B. _{Saran...........................................................................................................49} DAFTAR PUSTAKA ....................................................................... ...................50 LAMPIRAN ......................................................................................................... 56 BIOGRAFI PENULIS ......................................................................................... 80

  

xii

 

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Notasi Formula Desain Faktorial ......................................................... 16 Tabel II. Variasi Kondisi Suhu dan Volume Etanol 96% ................................. 24 Tabel III. Rf Sampel dan Baku Steviosida ........................................................ 37 Tabel IV. Hubungan Jumlah Steviosida (µg) dengan AUC pada seri Baku ..... 41 Tabel V. Kadar Steviosida dalam ekstrak yang dibuat dari masing-masing kondisi dan replikasi ........................................................................................ 42 Tabel VI. Kondisi Desain Faktorial dan Respon yang dihasilkan ................... 44 Tabel VII. Nilai Efek dari faktor Suhu, Etanol 96%, dan Interaksinya ............ 44 Tabel VIII. Hasil Perhitungan Yate’s Treatment pada respon kadar Steviosida47

  

xiii

 

  DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Struktur komponen glikosida Steviol ................................................ 8 Gambar 2. Struktur komponen glikosida Steviol ................................................ 8 Gambar 3. Tampilan bercak sampel dan baku untuk perhitungan Rf ............... 38 Gambar 4. Tampilan bercak sampel dan baku untuk perhitungan Rf setelah di

  Image J .............................................................................................. 40 Gambar 5. Grafik Kurva Baku .......................................................................... 41 Gambar 6. Grafik hubungan suhu maserasi (a) dan volume etanol (b) terhadap kadar steviosida ................................................................................... 45 Gambar 7. Contour Plot Daerah Optimum ....................................................... 46

  

xiv

 

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Kurva Baku Steviosida ................................................................. 56 Lampiran 2. Data Sampel .................................................................................. 57 Lampiran 3. Perhitungan Data Sampel ............................................................. 58 Lampiran 4. Perhitungan Desain Faktorial ...................................................... 63 Lampiran 5. Grafik Contour Plot ...................................................................... 66 Lampiran 6. Perhitungan Yate’s Treatment ...................................................... 67 Lampiran 7. Gambar Tanaman dan simplisia kering ........................................ 71 Lampiran 8. Gambar pereaksi semprot ............................................................ 72 Lampiran 9. Tampilan Baku dan sampel pada lempeng KLT .......................... 73 Lampiran 10. Tampilan Baku dan Sampel dalam Tahapan Image J ................ 74 Lampiran 11. Tampilan Ekstrak.........................................................................75 Lampiran12. Lampiran Surat Determinasi ........................................................ 76 Lampiran 13. Langkah-langkah Analisis Image J..............................................78

  

xv

 

  

OPTIMASI SUHU DAN VOLUME ETANOL DALAM PROSES

MASERASI DAUN STEVIA (Stevia rebaudiana Bertonii .M.) DENGAN

APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

  

INTISARI

  Stevia (Stevia rebaudiana Bertonii. M.) merupakan tanaman yang banyak dimanfaatkan sebagai pemanis alami tidak berkalori berupa steviosida. Karena tidak berkalori maka pemanis ini sesuai untuk dikonsumsi bagi para penderita diabetes. Steviosida banyak terkandung pada daun tanaman stevia. Salah satu tahapan dalam proses isolasi steviosida adalah ekstraksi. Pada penelitian ini digunakan metode ekstraksi secara maserasi terhadap serbuk daun stevia dengan perbedaan suhu dan jumlah volume cairan penyari. Penelitian ini ditujukan untuk mengetahui faktor yang dominan mempengaruhi proses maserasi serbuk daun tanaman stevia agar dihasilkan kadar steviosida yang optimal. Cairan penyari yang digunakan adalah etanol 96%.

  Penetapan kadar steviosida menggunakan metode Kromatografi Lapis Tipis dengan Fase diam silika gel dan fase Gerak kloroform : metanol : air (10 : 15: 2 v/v ) yang selanjutnya dihitung luas bercak yang muncul secara densitometri dengan menggunakan software Image J. Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental menggunakan metode desain faktorial, dengan 2 faktor yaitu suhu- volume etanol dan 2 level, yaitu level tinggi-level rendah. Analisis data secara statistik menggunakan Yate’s Treatment dengan taraf kepercayaan 95%.

  Diperoleh hasil bahwa suhu maserasi, volume etanol 96%, dan interaksinya mempengaruhi kadar steviosida yang dihasilkan. Volume etanol 96% berpengaruh dominan terhadap respon kadar steviosida yang dihasilkan, sedangkan suhu maserasi dan interaksi antara suhu maserasi dan volume etanol 96% tidak berpengaruh dalam menentukan kadar steviosida yang dihasilkan. Berdasarkan contour plot diperoleh area optimum untuk kadar steviosida yang dihasilkan yang diperkirakan sebagai proses maserasi optimum pada level yang diteliti. Kata kunci : Stevia rebaudiana Bertonii. M., steviosida, maserasi, suhu, volume pelarut etanol 96%, Kromatografi Lapis Tipis, Image J, Desain Faktorial.

  

xvi

 

  

ABSTRACT

  Stevia is a plant which used as a sweeterner that have zero calorie so it’s suitable for diabetic patient. Stevioside is much contains in leaves. One step in isolation process of stevioside is extraction. In this experiment used maceration method of extraction stevia leaves powder with different of temperature and ethanol 96% volume. In this experiment used to know the dominant factor influence in maceration process of stevia leaves powder which produced optimum concentration of stevioside. Solvent that use in this process is ethanol 96%.

  Determination of concentration stevioside use the Thin Layer

  

Chromatography with stationary phase is silica gel and mobile phase is cloroform

  : methanol : water (10 : 15: 2 v/v ) and than the wide of spot analysed with Image J software. This study was experimental research use factorial design method with two factor maceration temperature-volume of etanol 96% and two level high level-low level. The maceration process were optimized on their concentration of stevioside. The data were analyzed statistically using Yate’s treatment with 95% level of confidence.

  The result show that the maceration temperature, volume of ethanol 96%, and its interaction influence with concentration of stevioside. Volume of ethanol 96% was dominant on determining concentration of stevioside, while maceration temperature and the interaction between maceration temperature and volume of ethanol 96% not influence on determining concentration of stevioside. The contour plot showed the optimum area of concentration of stevioside. The area was estimated as optimum maceration process of stevia extract on the level studied.

  Keyword : Stevia rebaudiana Bertonii. M., stevioside, maceration, Temperature, volume of ethanol 96%, Thin Layer Chromatography, Image J, Factorial Design.

  xvii

 

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Pada jaman sekarang ini jumlah penderita penyakit diabetes semakin

  meningkat, hal ini membawa kesadaran akan pentingnya pencegahan penyakit tersebut sehingga membawa dampak berupa peningkatan jumlah konsumsi gula tidak berkalori sebagai pemanis (Anonim, 2004). Sebagai alternatif digunakan bahan pemanis buatan dengan kalori yang lebih rendah yang terbuat dari senyawa- senyawa kimia, sebagai contoh natrium sakarin, natrium siklamat, dan lain sebagainya. Pemanis pengganti tersebut memiliki rasa yang mirip dengan sukrosa (Moraes dan Machado, 2001), akan tetapi ternyata penggunaan dalam jumlah yang besar akan menimbulkan rasa pahit (Achyar, 2005) dan penggunaan dalam jangka waktu lama dapat bersifat karsinogen (Mudjajanto, 2005).

  Oleh karena itu digunakan alternatif pemanis lainnya, yang berupa bahan pemanis alami yang berasal dari ekstrak tanaman. Salah satu tanaman yang potensial dapat dikembangkan sebagai pemanis adalah stevia. Pada tanaman stevia terkandung steviosida yang berperan menimbulkan rasa manis yang besarnya kurang lebih 200-300 kali kemanisan gula jika dilarutkan dalam air (Wallin, 2007) dan tidak berkalori (Moraes dan Machado, 2001). Selain itu dari beberapa penelitian telah menyebutkan bahwa steviosida tidak mempunyai aktivitas toksik yang berarti bagi sistem biologi. Ekstrak yang mengandung steviosida tidak mempunyai efek mutagenik dan genotoksik (Nabors, 1986).  

  

1

  Oleh karena itu, untuk mendapatkan ekstrak yang mengandung kadar steviosida yang optimum maka perlu dicari kondisi optimum dalam maserasi.

  Pemilihan ekstraksi dengan metode maserasi memiliki kelebihan yaitu cara pengerjaan dan peralatan yang digunakan sederhana dan mudah dilakukan (Anonim, 1986). Dalam penelitian ini akan dioptimasi faktor suhu dan faktor volume etanol 96% pada proses maserasi daun stevia, dimana suhu dan volume penyari (etanol 96%) berpengaruh terhadap efektivitas penyarian. Selain itu menurut Wallin (2007), steviosida mudah larut dalam etanol. Berdasarkan hasil penelitian terungkap juga bahwa dengan peningkatan suhu dalam penyarian steviosida menggunakan penyari etanol dihasilkan peningkatan kadar steviosida (Alupului dan Lavric, 2008). Hal ini juga didukung dari data menurut Pasquel A.(2008) yang menyebutkan bahwa dengan adanya peningkatan suhu dari 16°C menjadi 45°C dihasilkan peningkatan massa glikosida yang dihasilkan dari 0,1 x

  3

  3

  10 kg menjadi 0,15 x 10 kg. Penggunaan etanol sebagai cairan penyari akan lebih baik kemampuannya dalam mengisolasi steviosida dibanding penyari dengan air (Jaroslav Pol. dkk , 2007).

  Dalam Penelitian ini akan dicari area optimum kondisi proses maserasi dengan variasi suhu dan volume etanol 96% yang digunakan sehingga dapat memberi solusi dalam pengadaan ekstrak yang memiliki kandungan steviosida yang optimum.

1. Perumusan masalah

  Permasalahan dalam penelitian ini dapat dirumuskan dalam pertanyaan sebagai berikut :

  

1. Apakah perbedaan suhu dan volume etanol 96% yang digunakan pada

  proses maserasi daun stevia berpengaruh terhadap kadar steviosida yang diperoleh ?

  2. Berapakah kadar steviosida yang optimum yang dapat diperoleh pada

  proses maserasi daun stevia dengan variasi suhu dan volume etanol 96%?

  

3. Manakah faktor antara suhu dan volume etanol 96% yang paling

  dominan berpengaruh pada proses maserasi daun stevia sehingga diperoleh kadar steviosida yang optimum?

  2. Keaslian Penelitian

  Sejauh yang diketahui penulis, penelitian tentang optimasi proses maserasi dengan melihat pengaruh suhu dan volume etanol 96% terhadap kadar steviosida dengan aplikasi desain faktorial belum  pernah dilakukan oleh peneliti lain.

  3. Manfaat Penelitian a. Manfaat Teoritis

  Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan informasi bagi perkembangan ilmu pengetahuan di bidang farmasi Sains Teknologi khususnya mengenai pengaruh perbedaan suhu dan volume etanol 96% terhadap kadar steviosida yang dihasilkan pada proses maserasi serbuk daun tanaman stevia.

b. Manfaat Praktis

  Dari penelitian ini akan diketahui kondisi suhu dan volume pelarut etanol 96% dalam proses maserasi yang paling optimal untuk menghasilkan ekstrak tanaman stevia dengan kadar steviosida yang paling optimum.

4. Tujuan Penelitian 1. Tujuan umum

  Secara umum penelitian ini bertujuan untuk menambah khasanah ilmu pengetahuan mengenai kondisi proses maserasi yang optimal untuk memperoleh kadar steviosida yang paling optimum dari tanaman stevia.

2. Tujuan khusus

  1. Membuktikan ada tidaknya pengaruh perbedaan suhu dan volume etanol 96% terhadap kadar steviosida yang dihasilkan pada proses maserasi serbuk daun stevia.

  2. Mengetahui kadar steviosida yang optimum yang dihasilkan dalam proses maserasi serbuk daun stevia dengan variasi suhu dan volume etanol 96%.

  3. Mengetahui faktor yang dominan antara suhu dan volume etanol 96% yang berpengaruh dalam memperoleh maserat dengan kadar steviosida yang optimal.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Stevia a. Keterangan botani Stevia (Stevia rebaudiana Bertonii. M.) merupakan anggota dari famili Compositae. Stevia merupakan tanaman perenial bersemak kecil, yang dapat

  tumbuh hingga ketinggian 65 cm. (Brandle dan Rosa, 1992). Tanaman Stevia telah sukses ditanam di Jepang, Korea, Taiwan dan di negara-negara lain di dunia.

  Ketika tanaman ini tumbuh maksimal maka tingginya mencapai 80 cm (Nabors, 1986).

  Stevia ditemukan oleh orang Eropa Dr. M.S. Bertoni pada tahun 1898 di daerah Paraguay, selanjutnya Dr. Rebaudi mendeskripsikan dan memberi nama pada tanaman tersebut. Terdapat lebih dari 150 spesies yang telah dikenal tetapi hanya satu yang secara signifikan mempunyai rasa manis (Midmore D.J., and Rank A.H., 2002).

  Stevia rebaudiana Bertonii.M. merupakan spesies yang paling manis

  diantara 150 spesies lain yang ada. Stevia mengandung seluruh glikosida di daunnya berupa steviosida yang merupakan komponen yang paling banyak terkandung yaitu 3% - 10% dari berat serbuk kering daunnya (Gardana, Simonetti, Canzi, Zanchi, Pietta, 2003).

b. Deskripsi tanaman

  Habitus: semak, semusim, tinggi 30-90 cm. Batang: bulat, berbulu, beruas, bercabang, hijau. Daun; tunggal, berhadapan, bulat telur, ujung tumpul,

  

5

  pangkal runcing, tepi rata, panjang 2-4 cm, lebar 1-3 cm, pertulangan meyirip, berbulu, tangkai pendek, hijau. Bunga: majemuk, bentuk malai, di ujung dan di ketiak daun, bentuk cawan, kelopak bentuk tabung, berbulu, berbagi lima, hijau, tangkai benang sari dan tangkai putik pendek, kepala sari kuning, putik bentuk silindris, putih. Buah: kotak, berambut, coklat. Biji; bentuk jarum, putih kotor. Akar: tunggang, putih kotor (Backer dan bakhuizen van de Brink Jr., 1968).

B. Glikosida Steviol Glikosida merupakan senyawa yang menyusun satu atau lebih gula.

  Glikosida tersusun dari dua macam bagian yaitu gula yang disebut glikon dan non gula yang disebut aglikon (Tyler, 1988). Terdapat dua kelas glikosida, yaitu C- glikosida dimana gula yang terikat pada aglikon melalui ikatan karbon-karbon dan O-glikosida dimana gula yang terikat pada aglikon melalui ikatan oksigen-karbon (Trease and Evan’s, 2002).

  Ekstrak stevia mengandung glikosida diterpen dalam jumlah tinggi yang berupa glikosida steviol.   Komponen glikosida steviol yang terdapat dalam tanaman stevia antara lain: steviol, steviolbiosida, steviosida, rebaudiosida A, rebaudiosida B, rebaudiosida C, rebaudiosida D, rebaudiosida E, rebaudiosida F, rubusodida, dan dulcoside A. Di antara kandungan-kandungan senyawa tersebut, steviosida dan rebaudiosida A merupakan komponen pemanis utama pada stevia (Wallin, 2007).

  Wujud dari glikosida steviol ini berupa serbuk berwarna putih atau putih kekuningan yang mudah larut dalam air dan etanol. Tingkat kemanisan dalam air dari glikosida steviol ini 200 sampai 300 kali kemanisan sukrosa (Wallin, 2007). Menurut anonim (1995) untuk istilah mudah larut diartikan bahwa untuk melarutkan 1 bagian zat diperlukan 1 sampai 10 bagian pelarut.

  Rasa manis yang ditimbulkan karena terjadi ikatan molekul dengan reseptor protein spesifik pada sel di lidah yaitu T1r3. T1r3 mempunyai “ kantong”, dimana molekul kecil dapat masuk dan mungkin berikatan. Ikatan yang terjadi berhubungan dengan bentuk molekul yang sesuai dan adanya gugus fungsi yang berinteraksi untuk menstabilkan ikatan. Rasa manis yang ditimbulkan tidak ada hubungannya dengan metabolisme suatu molekul (Purves, 2006)

  Larutan steviosida stabil dalam pH 3-9 dan pada pH tersebut serta pada suhu 100 C stabil selama 1 jam. Selain itu apabila disimpan pada suhu 80 C selama 5 jam maka tidak akan ditemukan dekomposisi dari senyawa ini. Senyawa ini akan terdekomposisi pada pH 10, sedangkan dalam larutan asam akan memiliki kestabilan yang tinggi (Nabors, 1986). Berikut ini adalah rumus molekul dari komponen glikosida steviol dalam stevia (Mantovaneli, 2004):

  Glikosida Diterpen R R Tingkat Kemanisan _{1 2} (Sukrosa = 1) Steviosida Glu Glu - Glu 150 – 300 Rebausida Glu Glu 100 – 120 Steviolbiosida H Glu – Glu 100 – 125 Rebaudiosida A Glu Glu – Glu Glu 250 – 450 Rebaudiosida B H Glu – Glu

  Glu 300 – 350 Rebaudiosida C (Dulkosida B)

  Ram Glu – Ram Glu 50 – 120 Rebaudiosida D Glu – Glu Glu – Glu

  Glu 250 – 450 Rebaudiosida E Glu – Glu Glu – Glu 150 – 300 Dulkosida A Glu Glu – Ram 50 – 120

  Glu = β-D-Glukopironasil Ram = α-L-Ramnopironasil

  Gambar 1. Struktur komponen glikosida steviol (Mantovaneli, 2004) Gambar 2. Struktur Steviosida

  Kalorie merupakan pengukuran energi yang dihasilkan ketika makanan dimetabolisme. Substansi yang tidak dimetabolisme, tidak menghasilkan energy atau non kalori (Purves, 2006).

  Steviosida tidak diserap usus dan tidak dimetabolisme oleh enzim pada saluran pencernaan karena ikatan glukosa pada steviosida adalah ikatan b- glukosidik. Steviosida didegradasi menjadi steviol dan glukosa oleh bakteri pada kolon manusia. Sebanyak 400 mg steviosida hanya dihasilkan 240 mg glukosa pada kolon. Glukosa yang dihasilkan ini, sepertiga bagian dimetabolisme oleh bakteri kolon, sepertiga bagian diekskresi, dan sepertiga bagian (± 80 mg) diserap sehingga jumlah glukosa tersebut dapat diabaikan. Steviol yang dihasilkan dari 400 mg steviosida adalah sebanyak 160 mg. sekitar 90% dari bentuk steviol ini diekskressi bersama dengan feses. Sejumlah kecil steviol diserap kolon dan dikonjugasikan agar dapat dieksresi dalam urine (Perret, 2006).

C. Maserasi

  Maserasi merupakan cara penyarian yang sederhana. Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan akan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dan karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan yang diluar sel, maka larutan encer masuk ke dalam sel. Peristiwa tersebut berulang sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel (Anonim, 1986).

  Cairan penyari yang digunakan dapat berupa air, etanol, air-etanol, atau pelarut lain. Bila cairan penyari digunakan air maka untuk mencegah timbulnya kapang, dapat ditambahkan bahan pengawet, yang diberikan pada awal penyarian (Anonim, 1986).

  Proses ekstraksi maserasi serbuk daun tanaman stevia dapat menggunakan air panas atau alkohol. Serbuk daun stevia sebelum diekstraksi dilakukan perlakuan dengan menggunakan pelarut non polar seperti kloroform atau heksan yang bertujuan untuk mengurangi kandungan minyak atsiri, lipid, klorofil, dan senyawa non polar lainnya (Wallin, 2007). Berdasarkan hasil penelitian terungkap bahwa dengan peningkatan suhu dalam penyarian steviosida menggunakan penyari etanol akan dihasilkan peningkatan kadar steviosida (Alupului and Lavric, 2008). Selain itu juga disebutkan bahwa peningkatan volume pelarut akan meningkatkan jumlah steviosida yang terekstrak (Alupului and Lavric, 2008).

D. Etanol 96%

  Etanol mengandung tidak kurang dari 92,3% b/b dan tidak lebih dari 93,8%b/b, setara dengan tidak kurang dari 94,9%v/v dan tidak lebih dari 96%v/v ,C H OH, pada suhu 15,56

  C. Pemerian: Cairan mudah menguap, jernih, tidak

  2

  5

  berwarna. Bau khas dan menyebabkan rasa terbakar pada lidah. Mudah menguap walaupun pada suhu rendah dan mendidih pada suhu 78 C. Bercampur dengan air dan praktis larut dengan semua pelarut organik (Anonim, 1995).

  Etanol dapat dipertimbangkan sebagai cairan penyari karena alasan- alasan berikut, antara lain: lebih selektif, kapang dan kuman sulit tumbuh dalam etanol 20% ke atas, tidak beracun, netral, absorbsinya baik, etanol dapat bercampur dengan air dalam segala perbandingan, panas yang diperlukan untuk pemekatan lebih sedikit (Anonim, 1986). Penggunaan etanol sebagai cairan penyari akan lebih baik kemampuannya dalam mengisolasi steviosida dibanding penyari dengan air (Jaroslav Pol. dkk , 2007).

E. Sokletasi

  Sokletasi merupakan salah satu metode ekstraksi. Dalam metode sokletasi, cairan penyari diisikan pada labu, serbuk simplisia diisikan pada tabung dari kertas saring atau tabung yang berlubang-lubang dari gelas, baja tahan karat atau bahan lain yang cocok. Cairan penyari akan dipanaskan hingga mendidih.

  Uap penyari akan naik ke atas melalui serbuk simplisia. Uap penyari mengembun karena didinginkan oleh pendingin balik. Embun turun melalui serbuk simplisia sambil melarutkan zat aktifnya dan kembali ke labu. Cairan akan menguap kembali berulang proses sebelumnya, uap penyari akan naik ke atas melalui serbuk simplisia, kemudian uap penyari mengembun dan embun turun melalui serbuk simplisia sambil melarutkan zat aktifnya dan kembali ke labu. (Anonim, 1986). Kelebihan dari sokletasi adalah jumlah pelarut yang dibutuhkan sedikit, dan penyarian terjadi dengan pelarut yang selalu baru secara terus-menerus.

  Kekurangan dari sokletasi adalah membutuhkan waktu ekstraksi yang lama (beberapa jam) sehingga dibutuhkan energi listrik yang tinggi (Voigt, 1994).

  F.

  

Ekstrak

  Ekstrak adalah sediaan kering, kental, atau cair dibuat dengan menyari tanaman atau hewani menurut cara yang cocok di luar pengaruh cahaya matahari langsung. Cairan penyari yang biasa digunakan adalah air, eter, atau campuran air dan etanol. Penyarian simplisia dengan air dapat dilakukan dengan cara maserasi, perkolasi, atau peyeduhan dengan air mendidih.(Anonim, 1979).

G. Kromatografi Lapis Tipis

  Kromatografi Lapis Tipis merupakan metode pemisahan komponen- komponen atas dasar perbedaan adsorpsi atau partisi atas fase diam di bawah gerakan pelarut atau pelarut pengembang yang berupa campuran. Pemilihan pelarut pengembangan atau pelarut pengembangan yang berupa campuran sangat dipengaruhi oleh macam dan polaritas zat-zat kimia yang dipisahkan. Fase diam yang umum dan banyak dipakai adalah silika gel, sedangkan jenis yang lain dapat dipakai alumina, kieselguhr, celite, serbuk sellulosa, serbuk poliamida, kanji, dan sephadex. Penyangga untuk fase diam dapat berupa plastik, logam, ataupun kaca.

  (Mulja, 1995).

  Lempeng KLT biasanya dilapisi adsorbent dengan indikator fluorescens (F ) sehingga senyawa alam yang mengabsorbsi sinar UV dekat (254 nm) akan

  254

  menampakkan spot hitam dengan background lempeng hijau. Untuk senyawa alam yang tidak nampak dengan deteksi UV membutuhkan reagent semprot, seperti vanillin-asam sulfat, reagent Dragendorff, asam fosfomolibdat atau antimony triklorida (Heinrich dkk, 2004).

  Fase diam yang berupa silika gel dapat digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa yang termasuk golongan asam amino, alkaloid, gula, asam lemak, anion dan kation anorganik, dan terpenoid melalui mekanisme pemisahan secara partisi (Stock, 1974). Baik silika gel, kieselguhr maupun alumina, semuanya bersifat polar, dengan adanya atom O dan gugus hidroksi pada permukaan (Gritter, 1985).

  Untuk identifikasi senyawa yang dipisahkan menggunakan perbandingan rambatan senyawa dibandingkan dengan rambatan zat pelarutnya dikenal dengan harga Rf. Rf = Jarak titik pusat bercak dari penotolan

  Jarak rambat fase gerak

     

  Angka Rf berjarak antara 0,00 sampai 1,00 dan hanya dapat ditentukan dua desimal, sedangkan hRf ialah angka Rf dikalikan faktor 100 dan menghasilkan nilai berjarak antara 0-100 (Stahl, 1985).

H. KLT Densitometri

  KLT Densitometri merupakan salah satu dari metode analisis KLT Kuantitatif. Penetapan kadar suatu senyawa dengan metode ini dilakukan dengan mengukur kerapatan bercak senyawa yang dipisahkan dengan cara KLT. Pada umumnya pengukuran kerapatan bercak tersebut dibandingkan dengan kerapatan bercak standar yang dielusi bersama-sama. Syarat-syarat untuk senyawa standar adalah murni, inert, dan stabil (Sastrohamidjojo, 1985). Instrument modern memungkinkan pengukuran cepat dalam berbagai keadaan serapan atau pendaran, baik dengan cara penerusan atau pemantulan. Teknik ini memungkinkan pengukuran panjang gelombang serapan maksimum untuk mencapai kepekaan yang lebih besar (Munson, 1991)

  Ada dua cara penetapan kadar dengan alat densitometer, pertama, setiap kali penetapan ditotolkan sediaan baku dari senyawa yang bersangkutan dan dielusi bersama dalam suatu lempeng, kemudian AUC (luas daerah di bawah kurva) sampel dibandingkan dengan harga AUC zat baku. Yang kedua, dengan membuat kurva baku hubungan antara jumlah zat baku dengan AUC. Kurva baku diperoleh dengan membuat totolan zat baku pada pelat KLT dengan bermcam- macam konsentrasi (minimal tiga macam konsentrasi). Bercak yang diperoleh dicari AUCnya dengan alat densitometer. Dari kurva baku diperoleh persamaan garis lurus Y=Bx+A, dimana x adalah kadar zat yang ditotolkan dan Y adalah AUC (Supardjan, 1987).

I. Image J

  Image J merupakan suatu program berbasis Java yang berguna untuk memproses gambar. Program ini dikembangkan pada Institusi Kesehatan Nasional. Program ini memungkinkan pengguna untuk dapat menganalisis dan memproses banyak gambar mulai dari bentuk 3 dimensi sel hidup hingga memproses gambar radiologis, berbagai perbandingan data gambar sampai sistem hematologi (Anonim, 2008). Program ini dapat diaplikasikan pada Microsoft Windows, Mac OS, Mac OS X, Linux, dan Sharp Zaurus PDA (Jahnen, 2008).

  Kromatogram pada lempeng KLT dapat dihitung intensitas bercaknya dengan menggunakan software Image J (Zeligs and Bradlow, 2006). Menurut Patnark (2004), dijelaskan mengenai langkah – langkah penggunaan Image J untuk Densitometri antara lain:

  1. _{Buat gambar dalam format JPEG, TIFF, GIF, atau BMP.}

  2. _{Bercak harus dibuat berwarna putih atau hitam (Warna gambar} dapat diatur dalam photoshop)

  3. Gambar harus vertikal ( putar gambar jika diperlukan dapat menggunakan photoshop atau Image J)

  4. _{Buka software Image J} 5. _{Buka file gambar yang akan diukur} 6. _{Pilih menu analyze-calibrate-function-lalu pilih uncalibrate OD}

  7. _{Gunakan rectangular marquee tool untuk memilih gambar yang} pertama akan diukur, pengukuran sebaiknya tinggi kotak untuk gambar yang dipilih lebih besar dari lebarnya.

  8. _{Pilih menu analyze-gels-pilih first lane} 9. _{Klik dan pindahkan pada gambar selanjutnya yang dipilih,} kemudian analyze-gels-pilih next lane

  10. _{Kemudian pilih analyze-gels-plot lane} 11. _{Akan dihasilkan plot lane} 12. _{Daerah dari plot lane kemudian diukur dengan magic wand tool,} akan terukur luas daerah kurva tertutup.

  J. Desain Faktorial

  Desain faktorial merupakan metode rasional untuk menyimpulkan dan mengevaluasi secara obyektif efek dari besaran yang berpengaruh terhadap kualitas produk (Voigt, 1984).

  Penelitian desain faktorial dimulai dengan menentukan faktor dan level yang diteliti. Penelitian desain faktorial yang paling sederhana adalah penelitian dengan dua faktor dan dua level (Amstrong, 1996).

  Jumlah percobaan untuk penelitian desain faktorial dihitung dari jumlah level yang digunakan dalam penelitian, dipangkatkan dengan jumlah faktor yang digunakan. Jumlah percobaan untuk penelitian dengan 2 level dan 2 faktor adalah

  2

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

  Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat

  n

  percobaan (2 = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor), yaitu (1) A dan B masing-masing pada level rendah, (a) A pada level tinggi dan B pada level rendah, (b) A pada level rendah dan B pada level tinggi, (ab) A dan B masing-masing pada level tinggi (Tabel I.) :

  Tabel I. Notasi Formula Desain Faktorial

  Formula Faktor A Faktor B Interaksi 1 - - + A + - - B - + -

  Ab + + + Persamaan umum desain faktorial adalah sebagai berikut :

  Y = b + b1 (A) + b (B) +b (A) (B).......................................................(1)

  2

12 Berdasarkan persamaan di atas, dengan substitusi secara matematis dapat dihitung besarnya efek masing-masing faktor, maupun efek interaksinya.

  Besarnya efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level tinggi dan rata-rata respon pada level rendah. Konsep perhitungan efek menurut Bolton (1990) sebagai berikut :

  Efek faktor A = ((a-(1)+(ab-b))/2 Efek faktor B = ((b-(1)+(ab-a))/2 Efek interaksi = ((ab-b)+(a-1))/2

  Menurut hasil eksperimen yang telah tersedia, efek dan antaraksi dihitung menurut skema semu menggunakan Yate’s treatment.

  Desain faktorial memiliki beberapa keuntungan. Metode ini memiliki efisiensi yang maksimum untuk memperkirakan efek yang dominan dalam menentukan respon. Keuntungan utama desain faktorial adalah bahwa metode ini memungkinkan untuk mengidentifikasi efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi antar faktor. Metode ini ekonomis dapat mengurangi jumlah penelitian jika dibandingkan dengan meneliti metode secara terpisah (Muth, 1999).

  K. Landasan Teori

  Tanaman stevia memiliki kandungan kimia utama yang berupa gula steviosida atau yang disebut glikosida steviol yang berguna sebagai pemanis alami. Steviosida sangat mudah larut dalam etanol (Wallin, 2007). Oleh karena itu gula steviosida dapat diperoleh dengan penyarian secara maserasi menggunakan etanol. Serbuk steviosida tidak/sedikit berbau dan memiliki tingkat kemanisan sekitar 200-300 kali dari kemanisan sukrosa (Wallin, 2007).

  Maserasi merupakan cara penyarian yang sederhana. Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan akan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dan karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan yang diluar sel, maka larutan encer masuk ke dalam sel. Peristiwa tersebut berulang sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel .

  Optimasi dalam penelitian ini pada faktor suhu maserasi dan faktor volume etanol 96% yang digunakan sebagai cairan penyari, hal ini karena kedua faktor tersebut merupakan faktor yang berpengaruh dan dapat dikendalikan dalam proses maserasi untuk mendapatkan maserat dengan kadar steviosida yang optimum. Hal ini juga didukung dari data menurut Pasquel A. (2008) yang menyebutkan bahwa dengan adanya peningkatan suhu dari 16°C menjadi 45°C

  3

  akan dihasilkan peningkatan massa glikosida yang dihasilkan dari 0,1 x 10 kg

  3

  menjadi 0,15 x 10 kg. Menurut Jaroslav Pol. dkk (2007), penggunaan etanol sebagai cairan penyari lebih baik kemampuannya dalam mengisolasi steviosida dibandingkan dengan air. Selain itu juga disebutkan bahwa peningkatan volume pelarut akan meningkatkan jumlah steviosida yang terekstrak (Alupului and Lavric, 2008).

  L. Hipotesis

  Hipotesis yang dapat diajukan dalam penelitian ini antara lain:

  1. Dengan semakin meningkatnya suhu akan semakin meningkatkan kadar steviosida dalam ekstrak.

  2. Dengan semakin meningkatnya volume etanol 96% yang digunakan sebagai cairan penyari maka akan semakin meningkatkan kadar steviosida dalam ekstrak.

BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental karena ada intervensi atau perlakuan terhadap fenomena yang diamati. B. Variabel dan Definisi Operasional 1. Klasifikasi Variabel a. Variabel Bebas

  suhu (30 C dan 50

  C) dan volume etanol 96% (20 ml dan 50 ml) b.

   Variabel Tergantung

  Kadar Steviosida yang diperoleh dari pembuatan ekstrak tanaman Stevia secara maserasi dengan adanya perbedaan suhu dan volume etanol.

c. Variabel Pengacau Terkendali

  Yang termasuk variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini antara lain: spesies tanaman, asal tanaman, umur tanaman, dan suhu saat defatisasi (sokhlet).

  

19

 

  d. Variabel Pengacau Tak Terkendali

  Yang termasuk variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah cara pemanenan.

  e. Definisi Operasional

  a. Maserasi adalah suatu metode penyarian dengan cara merendam serbuk daun tanaman stevia dalam cairan penyari selama 6 jam dengan menggunakan variasi suhu dan volume etanol 96% dan menggunakan penyari air sebanyak 20 ml pada setiap kondisi variasi serta dengan penggojogan setiap 15 menit.

  b. Ekstrak steviosida merupakan ekstrak cair yang diperoleh dari penyarian serbuk simplisia secara maserasi dengan adanya variasi suhu dan volume etanol yang digunakan yang berasal dari tanaman Stevia.

  c. Sampel steviosida yang dimaksud dalam penelitian ini adalah steviosida sebagai senyawa yang dinyatakan setara dengan stevosida baku dari Wako Jepang 196-08131 (99,2%).

  d. Faktor besaran yang mempengaruhi respon, dalam penelitian ini digunakan 2 faktor, yaitu suhu dan volume etanol 96%.

  e. Kromatografi Lapis Tipis merupakan suatu metode Pemisahan secara cepat dengan menggunakan penjerap (silica gel 60 F )