KRISTALISASI LIKOPEN DARI BUAH TOMAT (Lycopersicon esculentum) MENGGUNAKAN ANTISOLVENT SKRIPSI

  KRISTALIS (Lycoper DEVIAN SKRIPSI INI D PERSYA DE UNIVE ALISASI LIKOPEN DARI BUAH T

persicon esculentum) MENGGUNAK

ANTISOLVENT SKRIPSI

  

Oleh

ANA CHRISTIANTY STEFANIA SIN

110405065

  

DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI

SYARATAN MENJADI SARJANA TEKN

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

AGUSTUS 2015

TOMAT UNAKAN SINAGA PI SEBAGIAN TEKNIK

IA ARA

  

PRAKATA

  Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karuniaNya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi dengan judul “Kristalisasi Likopen Dari Buah Tomat

  

(Lycopersicon esculentum) Menggunakan Antisolvent” berdasarkan hasil penelitian

  yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.

  Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi gambaran kepada dunia industri tentang meningkatkan nilai ekonomis dari buah tomat. Hal ini dikaji dari segi pemanfaatan likopen yang terkandung dalam buah tomat yang dapat diolah lebih lanjut menjadi suatu produk kesehatan. Di mana likopen ini diperoleh dengan kemurnian yang sangat tinggi dengan menggunakan antisolvent yang lebih bersifat ekonomis.

  Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:

  1. Ibu Dr. Zuhrina Masyithah, ST, M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan ilmu dan arahan dalam pelaksanaan dan penyelesaian penulisan skripsi ini.

  2. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T selaku Koordinator Penelitian Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  4. Bapak Dr. Eng. Rondang Tambun, ST, MT selaku Dosen penguji I yang telah memberikan banyak arahan dan bimbingan dalam penyusunan dan pelaksanaan skripsi ini.

  5. Ibu Ir. Seri Maulina, MSChE, Ph. D selaku dosen penguji II yang telah memberikan banyak arahan dan bimbingan dalam pelaksanaan dan penyusunan skripsi ini. iii

  6. Orang tua tercinta, Drs. Jaminta Sinaga, AK, MM dan K.Sitohang yang telah banyak membantu penulis baik dari segi material maupun non material dalam penulisan skripsi ini.

  7. Abang saya, Ronald Sinaga, ST, dr. Rudi Hermanto Sinaga, dan Bernardo Sinaga yang selalu memberikan dorongan dan semangat dalam menyelesaikan hasil penelitian ini.

  8. Sola Fide Gavra Tarigan selaku partner penelitian penulis yang telah bekerja sama dalam menyelesaikan penelitian ini.

  9. Teman saya, Mutiara Valentina dan Ekelesia Nainggolan yang selalu memberikan semangat dalam penyelesaian skripsi ini.

  10. Teman-teman satu angkatan 2011. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

  Medan, Agustus 2015 Penulis Deviana Christianty

  iv

  DEDIKASI

  Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:

  1. Kedua orang tua penulis

  2. Ketiga abang penulis

  3. Keluarga

  4. Teman Sejawat

  5. Para Dosen dan Guru v

  Nama: Deviana Christianty Stefania Sinaga NIM: 110405065 Tempat/Tgl. Lahir: Medan, 28 Juni 1993 Nama orang tua: Drs. Jaminta Sinaga, Ak, MM

  K. Sitohang Alamat orang tua: Jalan Ngumban Surbakti Gg. Bahagia No.35 Medan 20132

  Asal Sekolah

• SD Santo Antonius II Medan, tahun 1999-2005
• SMP Swasta Santo Thomas 1 Medan, tahun 2005-2008
• SMA Swasta Santo Thomas 1 Medan, tahun 2008-2011

  Beasiswa yang pernah diperoleh :

  1. Beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA) tahun 2013

  Pengalaman Organisasi/ Kerja:

  1. English Club Faculty of Engineering 2011-2012, sebagai anggota

  2. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia tahun 2014-2015, sebagai anggota Penelitian dan Pengembangan

  3. Kegiatan Muda Katolik (KMK) tahun 2012-sekarang, sebagai anggota

  Prestasi akademik/ non akademik yang pernah dicapai:

  1. Juara III Main Catur di SMP Swasta Santo Thomas I Medan tahun 2007

  2. Juara II Lomba Pidato di SMA Swasta Santo Thomas I Medan tahun 2009

  3. Juara II Lomba Catur PORSITEK HIMATEK 2015

  ABSTRAK

  Likopen merupakan suatu senyawa karotenoid yang bersifat antioksidan dan memiliki pigmen merah yang terdapat pada jaringan tumbuhan seperti tomat. Likopen dapat dijadikan sebagai suatu senyawa yang ampuh terhadap kesehatan tubuh melalui produk olahan tomat. Kajian tentang pemanfaatan likopen ini telah dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh perbandingan umpan dengan pelarut campuran (F/S) serta penambahan metanol pada ekstraksi likopen dari buah tomat menggunakan pelarut campuran heksana:etil asetat (1:1) dilanjutkan dengan kristalisasi antisolvent. Dalam penelitian ini yang digunakan adalah jus buah tomat lewat matang dengan volum 150 ml.

  o

  Ekstrak likopen diperoleh melalui metode ekstraksi pada suhu 70 C dan kecepatan pengadukan 7 rpm. Metode lainnya adalah kristalisasi dengan penambahan metanol sebagai antisolvent pada ekstrak likopen dalam kondisi supersaturated. Adapun variabel berubah dari penelitian ini adalah perbandingan umpan dan pelarut (F/S) yaitu 1:2; 1:2,5; 1:3; 1:3,5; 1:4 dan 1:4,5 dan volume metanol sebagai antisolvent yaitu 50 ml, 100 ml, 150 ml dan 200 ml. Dari hasil penelitian pengaruh perbandingan umpan dan pelarut terhadap rendemen likopen terekstrak, diperoleh pada kondisi optimum 1:4 dengan volume antisolvent 200 ml. Sedangkan pengaruh penambahan metanol sebagai antisolvent dan agen presipitasi maksimum yang terbaik terjadi pada volume 200 ml. Analisa gugus fungsi dengan menggunakan spektroskopi Fourier Transform Infrared (FT-IR) terdeteksi

• 1

  gugus C=C pada panjang gelombang 1519,91 cm , gugus CH terdeteksi

  2

• -1

  pada panjang gelombang 1446,61 cm , gugus R-CH=CH-R terdeteksi

• 1

  pada panjang gelombang 979,84 cm . Sedangkan gugus C-C serta C-CH

• 1 terdeteksi pada panjang gelombang 1138 dan 1373,32 cm .

  Kata kunci : antisolvent, ekstraksi, kristalisasi, likopen, supersaturated, tomat vii

  

ABSTRACT

  Lycopene is a carotenoid compounds which as an antioxidants and has a red pigment found in plant tissues such as tomatoes. Lycopene could be made into potential compound to health of human body through processed tomato products. Studies on the utilization of lycopene had been conducted to determine the effect of comparison feed and solvent (F/S) and the addition of methanol for extraction of lycopene from tomatoes using mixture solvent of hexane:ethyl acetate (1:1) followed by crystallization antisolvent. In this research, ripe tomatoes juice was used with volume 150 ml. Lycopene extract was obtained through extraction method at temperature of 70 °C and the stirring speed 7 rpm. The other method was by the addition of methanol as antisolvent for crystallization. As for changing variable in this study were a comparison of feed and solvent (F/S) 1:2; 1:2.5; 1:3; 1:3.5; 1:4 and 1:4,5, and the volume of methanol as antisolvent were 50 ml, 100 ml, 150 ml and 200 ml. The results of this research about influence of feed and solvent to lycopene yield extracted obtained at the optimum condition 1:4 with a volume of 200 ml antisolvent. Whereas the influence about addition of methanol as antisolvent as an agent of precipitation and maximum condition occurs on volume of 200 ml. Wavelength analysis of C=C linkage with Fourier Transform Infrared (FT-IR) detected at

• 1

  wavenumber 1519,91 cm , CH

  2 linkage detected at wavenumber 1446,61

• 1
• 1

  cm , R-CH=CH-R linkage detected at wavenumber 979,84 cm . While,

• 1 C-C and C-CH linkage detected at wavenumber 1138 and 1373,32 cm .

  Keywords: antisolvent, extraction, crystallization, lycopene, supersaturated, tomato viii

DAFTAR ISI

  Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii

  PRAKATA iii

  DEDIKASI v

  RIWAYAT HIDUP PENULIS vi

  ABSTRAK vii

  ABSTRACT viii

  DAFTAR ISI ix

  DAFTAR GAMBAR xii

  DAFTAR TABEL xiii

  BAB I PENDAHULUAN

  1

  1.1 LATAR BELAKANG

  1

  1.2 PERUMUSAN MASALAH

  5

  1.3 TUJUAN PENELITIAN

  5

  1.4 MANFAAT PENELITIAN

  5

  1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

  6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  7

  2.1 TOMAT (Lycopersicon esculentum)

  7

  2.2 LIKOPEN DARI BUAH TOMAT (Lycopersicon esculentum)

  8

  2.2.1 Sifat Fisika Likopen

  11

  2.2.2 Sifat Kimia Likopen

  12

  2.3 EKSTRAKSI

  12

  2.3.1 Ekstraksi Cair- Cair

  13

  2.3.2 Ekstraksi Padat- Cair

  14

  2.3.3 Ekstraksi Fluida Superkritik (SFE)

  16

  2.3.4 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi

  17

  2.4 SOLVEN YANG DIGUNAKAN

  18

  2.4.1 Heksana

  18

  2.4.2 Etil Asetat 19 ix

  2.5 TEKNIK ISOLASI DAN PEMURNIAN

  20

  2.5.1 Teknik Filtrasi

  20

  2.6 TEKNIK REKRISTALISASI

  20

  2.7 KRISTALISASI ANTI-SOLVENT

  21

  2.8 METODE ANALISA

  22

  2.8.1 Spektroskopi FTIR (Fouried Transform Infrared)

  22

  2.9 ANALISA BIAYA

  23 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  25

  3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN

  25

  3.2 BAHAN

  25

  3.3 PERALATAN PENELITIAN

  25

  3.4 PROSEDUR PERCOBAAN

  26

  3.4.1 Persiapan Bahan Baku

  26

  3.4.2 Ekstraksi

  26

  3.4.3 Kristalisasi Antisolvent

  26

  3.5 FLOWCHART PENELITIAN

  27

  3.5.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku

  27

  3.5.2 Flowchart Ekstraksi

  28

  3.5.3 Flowchart Kristalisasi Antisolvent

  29 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  30

  4.1 PEMBAHASAN

  30

  4.1.1 Hasil Analisis FTIR Likopen pada Perbandingan (F/S) 1:4 dengan Volume Antisolvent 200 ml

  30

  4.1.2 Pengaruh Perbandingan Umpan dan Pelarut Campuran

  v

  Heksana dan Etil Asetat (1:1) ( / ) terhadap Rendemen

  v

  Kristal Likopen ( g/110 gr)

  33

  µ

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  38 DAFTAR PUSTAKA

  39 LAMPIRAN A DATA HASIL PENELITIAN

  44 LA.1 DATA HASIL PENELITIAN

  44 LAMPIRAN B CONTOH PERHITUNGAN

  45 LB.1 MEMBUAT LARUTAN UMPAN DALAM CAMPURAN x xi PELARUT HEKSANA:ETIL ASETAT (1:1)

  45 LB.2 PERHITUNGAN RENDEMEN LIKOPEN (

  µ

  g/110 gr)

  46 LAMPIRAN C DOKUMENTASI PENELITIAN

  51 LC.1 RANGKAIAN PROSES EKSTRAKSI

  51 LC.2 EKSTRAK YANG DIPEROLEH PADA PROSES EKSTRAKSI SEBELUM PENAMBAHAN ANTISOLVENT

  51 LC.3 PROSES PENCUCIAN DAN PEMISAHAN EKSTRAK MENGGUNAKAN AQUADEST

  52 LC.4 HASIL ESKTRAK SETELAH PENAMBAHAN ANTISOLVENT

  52 LC.5 PROSES PENGKRISTALAN YANG DIPEROLEH SETELAH PENAMBAHAN ANTISOLVENT

  53 LC.6 PENYARINGAN KRISTAL YANG DIPEROLEH

  53 LC.7 HASIL KRISTAL YANG DIPEROLEH DARI PENYARINGAN

  54 LAMPIRAN D HASIL ANALISIS

  55 LD.1 HASIL ANALISIS FTIR (FOURIER TRANSFORM INFRA RED) KRISTAL LIKOPEN

  55

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Kimia dari Likopen

  9 Gambar 2.2 Struktur Isomer Trans dan Cis dari Likopen

  10 Gambar 2.3 Diagram Alir Proses Ekstraksi Counter Current-multistage

  14 Gambar 2.4 Perpindahan Massa dari Permukaan Padatan ke Badan Cairan

  15 Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku

  27 Gambar 3.2 Flowchart Ekstraksi

  28 Gambar 3.3 Flowchart Kristalisasi Antisolvent

  29 Gambar 4.1 Struktur Kimia Likopen

  30 Gambar 4.2 Karakteristik FTIR (Fourier Transform Infra Red) Likopen Pada Perbandingan Umpan dan Pelarut (F/S) 1:4 dengan Volume Antisolvent 200 ml

  31

  v

Gambar 4.3 Grafik perbandingan Umpan dan Pelarut ( / v ) terhadap

  Rendemen Likopen Terekstrak

  33 Gambar LB.1 Rangkaian Proses Ekstraksi

  51 Gambar LB.2 Hasil Ekstrak yang Diperoleh dari Proses Ekstraksi

  51 Gambar LB.3 Proses Pencucian dan Pemisahan Ekstrak Menggunakan

  Aquadest pada Corong Pemisah

  52 Gambar LB.4 Hasil Ekstrak yang Diperoleh Setelah Penambahan Antisolvent

  52 Gambar LB.5 Proses Pengkristalan yang Diperoleh Setelah Penambahan Antisolvent

  53 Gambar LB.6 Penyaringan Kristal yang Dilakukan Setelah terjadi Pembentukan Kristal

  53 Gambar LB.7 Proses Penyaringan Likopen yang Diperoleh dalam Bentuk Kristal 54 xii

  

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Rangkuman Penelitian Terdahulu

  3 Tabel 2.1 Kandungan Gizi Buah Tomat Segar (Matang) Tiap 180 gram Bahan

  8 Tabel 2.2 Sifat Fisika Likopen

  12 Tabel 2.3 Keterangan Jumlah Bahan Baku untuk Mengekstraksi Likopen Dari Buah Tomat Menggunakan pelarut Heksana dan Etil Asetat

  23 Tabel 2.4 Keterangan Jumlah Bahan Baku untuk Proses Kristalisasi Likopen dari Ekstrak Buah Tomat Menggunakan Antisolvent Metanol

  24 Tabel 4.1 Hasil Analisis Karakteristik (Fourier Transform Infra Red) Likopen pada Perbandingan Umpan dan Pelarut (F/S) 1:4 dengan Antisolvent: 200 ml Berdasarkan Gugus Fungsinya

  32 xiii