OPTIMASI KONDISI EKSTRAKSI KAROTENOID WORTEL
turnof tefrgofogi Qenanian
I(1]
14-22, Agustus 2005
ISSN 1658-2419
OPTIMASI KONDISI EKSTRAKSI KAROTENOID WORTEL
(Daucus carota L.) MENGGUNAKAN RESPONSE SURFACE
METHODOLOGY (RSM)
Optimation of Carotenoid Extractionfrom Catot (Daucw Carota L.) using
Response Surface Met hodologgt Q?SM)
Rafna Ikawati
Laboratory of Chenistry and Biochemistry, Study Program of Agriaitural Prodttct Iechnologt, Faculty
of Agriculture, Mulawarman (Jniversity, Jalan Tanah Grogot Kampus Gunung Kelua, Samarincla 75;.23
Received 4 April 2005 Accepted 20
Mei 2005
ABSTRACT
Carrot can be used as natural food colorant. Due to high concentration of carotenoid,
about 60-548 ppm, c&rrot became a potential source of carotenoid. From the literature, the
yield of carotenoid can be extracted from carrot is around 45 oh, so it is interesting to
improve the method to increase the yield. The research aim was to determine the optimum
condition of carotenoid extraction process from dehydrated carrot powder by variaiions of
extraction time, ratio of carrot powder to solvent, and ratio of aceton6 to aceione-methanol
solvent system. Carrot sliced was dehydrated in cabinct drier at 50 oC for 17 hours.
Dehydrated carrot was ground and sieved, through a sieve of 50 meshes to get powder.
Carotenoid was extracted from the powder using acetone : methanol mixture of 4:6, 7:3 and
l0:0 (v/v), while the ratio of the powder to solvent were 1:9, 1:12 and l:15 (g mL-') and
extraction time of 5, 25 and 45 minutes were str.rdied. Yield of total .orot.noid of each
treatment was analyzed using Response Surface Methodology (RSM) to determine an
optimum condition of carotenoid extraction from carrot po*Aer. The optimurn condition
found to be carried out for 32.21rninutes, with ratio of carrot powder to solvent of l:8. t2 (g
ml'l), and ratio of acetone of acetone-methanol solvent ryri.r of 9.37.10 (v/v), with the
yield of total carotenoid of 23.80 ppm.
Key words: carrol, extraction, carolenoid, Resportse &trface Melhodolog,, (I1SM)
PENDAHULUAN
Wortel (Daucus carota L.) mengandung senyawa karotenoid dalam jumlah
besar, berkisar antara 6000-54800 pg/100 g
(Kotecha et ol., l99S). Karotenoid adalah
pigmen berwarna kuning, orange dan orange
kemerahan (Meyer, 1960) yang terlarut
dalam lipida meliputi kelompok hidrokarbon
yang disebut karoten dan derivat oksigenasiny4 xantofil (Tranggono, 1988). Dengan
kandungan karotenoid yang tinggi, wortel
dapat dimanfaatkan sebagai bahan pewarna
pangan alami (Bambang Cahyono, 2000).
Selain itu, karoten pada wortel juga berperan
sebagai prekursor vitamin A sehingga dapat
memberi
nilai
tambah tersendiri
pada
penggunaan wortel sebagai bahan pewama
alami. Dalam setiap 100 gram wortel
terkandung 12.000 SI vitamin A (Diden Gizi
Depkes RI, l98l ).
t4
Karotenoid dapat diekstrak dari wortel
dengan yield sekitar 37,21-46,41 % (Hutch-
ings, 1994). Pelarut organik seperti heksan,
toluene, etanol dan piridin biasa digunakan
dalam proses ekstraksi karotrlnoid, tetapi
secara umuln karotenoid rnemiliki kelarutan
yang baik dalam aseton atau c€unpuran
aseton-metanol (Britton et al., 1995).
Faktor-faktor yang
mempengaruhi
eksraksi ini antara lain adalah rasio bahan
terhadap pelarut, waktu ekstraksi, jumlah
tahapan kontak atau frekuensi ekstraksi, suhu
ekstralisi (Mocharnad Adnan, 1972), ukuran
partikel,
tipe pelarut dan
pengadukan
(Heldman, 1980).
Untuk mencari kondisi optirnum pada
ekstraksi karotenoid wortel, digunakan Re.sponse Sur./bce Methodolog, (RSM) atau
metode respon permukaan. RSM merupakan
kumpulan dari teknik rnatelnatika dan statis-
Rgtrw lQgrwati
Op
tika yang berguna untuk rnenganalisa masa-
n of
C a ro t e noi
fro
m
( a rro t
Penelitian ini bertujuan untuk melnperoleh kondisi optimurn ekstraksi karotenoid dari wortel dengan variasi waktu
ekstraksi, rasio bubuk wortel terhadap pelarut
ekstraksi dan rasio aseton terhadap sistem
mengoptirnalkan respon tersebut. Desain dari
penelitian ini menggurakan desain tingkat
tiga variabel yang menghasilkan running
yang sangat efisien di dalanr jurnlah running
(Montgomery, l99l). Dengan demikian variasi perlakuan untuk optirnasi yang seharusnya 27 variasi dapat rnenjadi 15 variasi saja
pel arut aseton-metanol.
BAT{AN DAN METODE
Wortel yang digunakan dalarn pene-
dengan RSM.
litian ini berasal dari Tawangmangu
RSM telah banyak digunakm dalarn
penelitian di bidang pangan antara lain untuk
optirnasi pembuatan saus asap cair bentuk
padat (Redy, 2002) dan optimasi produksi
yang
dibeli rnelalui pedagang di Pasar Beringharjo
Yogyakarta. Bahan kirnia untuk ekstraksi
karotenoid adalah aseton dan rnetanol teknis,
sedangkan bahan kirnia untuk analisis karotenoid adalah peh'oleum eter, aseton dan
nahium sulfat anhidrat dengm kualitas pro
tepung burnbu asap (Clita,2002).
Dalam penelitian ini, optimasi metode
ekstraksi karotenoid dari wortel dengan
menggunakan RSM, dipelajari tiga faktor
analisis (p.a.),
yang sangat menentukan/berpengaruh dalarn
eksftaksi karcltenoid yaitu waktu ekstraksi,
Penelitian yang dilakukan meliputi
penrbuatan .bubuk wortel, ekstraksi l
I(1]
14-22, Agustus 2005
ISSN 1658-2419
OPTIMASI KONDISI EKSTRAKSI KAROTENOID WORTEL
(Daucus carota L.) MENGGUNAKAN RESPONSE SURFACE
METHODOLOGY (RSM)
Optimation of Carotenoid Extractionfrom Catot (Daucw Carota L.) using
Response Surface Met hodologgt Q?SM)
Rafna Ikawati
Laboratory of Chenistry and Biochemistry, Study Program of Agriaitural Prodttct Iechnologt, Faculty
of Agriculture, Mulawarman (Jniversity, Jalan Tanah Grogot Kampus Gunung Kelua, Samarincla 75;.23
Received 4 April 2005 Accepted 20
Mei 2005
ABSTRACT
Carrot can be used as natural food colorant. Due to high concentration of carotenoid,
about 60-548 ppm, c&rrot became a potential source of carotenoid. From the literature, the
yield of carotenoid can be extracted from carrot is around 45 oh, so it is interesting to
improve the method to increase the yield. The research aim was to determine the optimum
condition of carotenoid extraction process from dehydrated carrot powder by variaiions of
extraction time, ratio of carrot powder to solvent, and ratio of aceton6 to aceione-methanol
solvent system. Carrot sliced was dehydrated in cabinct drier at 50 oC for 17 hours.
Dehydrated carrot was ground and sieved, through a sieve of 50 meshes to get powder.
Carotenoid was extracted from the powder using acetone : methanol mixture of 4:6, 7:3 and
l0:0 (v/v), while the ratio of the powder to solvent were 1:9, 1:12 and l:15 (g mL-') and
extraction time of 5, 25 and 45 minutes were str.rdied. Yield of total .orot.noid of each
treatment was analyzed using Response Surface Methodology (RSM) to determine an
optimum condition of carotenoid extraction from carrot po*Aer. The optimurn condition
found to be carried out for 32.21rninutes, with ratio of carrot powder to solvent of l:8. t2 (g
ml'l), and ratio of acetone of acetone-methanol solvent ryri.r of 9.37.10 (v/v), with the
yield of total carotenoid of 23.80 ppm.
Key words: carrol, extraction, carolenoid, Resportse &trface Melhodolog,, (I1SM)
PENDAHULUAN
Wortel (Daucus carota L.) mengandung senyawa karotenoid dalam jumlah
besar, berkisar antara 6000-54800 pg/100 g
(Kotecha et ol., l99S). Karotenoid adalah
pigmen berwarna kuning, orange dan orange
kemerahan (Meyer, 1960) yang terlarut
dalam lipida meliputi kelompok hidrokarbon
yang disebut karoten dan derivat oksigenasiny4 xantofil (Tranggono, 1988). Dengan
kandungan karotenoid yang tinggi, wortel
dapat dimanfaatkan sebagai bahan pewarna
pangan alami (Bambang Cahyono, 2000).
Selain itu, karoten pada wortel juga berperan
sebagai prekursor vitamin A sehingga dapat
memberi
nilai
tambah tersendiri
pada
penggunaan wortel sebagai bahan pewama
alami. Dalam setiap 100 gram wortel
terkandung 12.000 SI vitamin A (Diden Gizi
Depkes RI, l98l ).
t4
Karotenoid dapat diekstrak dari wortel
dengan yield sekitar 37,21-46,41 % (Hutch-
ings, 1994). Pelarut organik seperti heksan,
toluene, etanol dan piridin biasa digunakan
dalam proses ekstraksi karotrlnoid, tetapi
secara umuln karotenoid rnemiliki kelarutan
yang baik dalam aseton atau c€unpuran
aseton-metanol (Britton et al., 1995).
Faktor-faktor yang
mempengaruhi
eksraksi ini antara lain adalah rasio bahan
terhadap pelarut, waktu ekstraksi, jumlah
tahapan kontak atau frekuensi ekstraksi, suhu
ekstralisi (Mocharnad Adnan, 1972), ukuran
partikel,
tipe pelarut dan
pengadukan
(Heldman, 1980).
Untuk mencari kondisi optirnum pada
ekstraksi karotenoid wortel, digunakan Re.sponse Sur./bce Methodolog, (RSM) atau
metode respon permukaan. RSM merupakan
kumpulan dari teknik rnatelnatika dan statis-
Rgtrw lQgrwati
Op
tika yang berguna untuk rnenganalisa masa-
n of
C a ro t e noi
fro
m
( a rro t
Penelitian ini bertujuan untuk melnperoleh kondisi optimurn ekstraksi karotenoid dari wortel dengan variasi waktu
ekstraksi, rasio bubuk wortel terhadap pelarut
ekstraksi dan rasio aseton terhadap sistem
mengoptirnalkan respon tersebut. Desain dari
penelitian ini menggurakan desain tingkat
tiga variabel yang menghasilkan running
yang sangat efisien di dalanr jurnlah running
(Montgomery, l99l). Dengan demikian variasi perlakuan untuk optirnasi yang seharusnya 27 variasi dapat rnenjadi 15 variasi saja
pel arut aseton-metanol.
BAT{AN DAN METODE
Wortel yang digunakan dalarn pene-
dengan RSM.
litian ini berasal dari Tawangmangu
RSM telah banyak digunakm dalarn
penelitian di bidang pangan antara lain untuk
optirnasi pembuatan saus asap cair bentuk
padat (Redy, 2002) dan optimasi produksi
yang
dibeli rnelalui pedagang di Pasar Beringharjo
Yogyakarta. Bahan kirnia untuk ekstraksi
karotenoid adalah aseton dan rnetanol teknis,
sedangkan bahan kirnia untuk analisis karotenoid adalah peh'oleum eter, aseton dan
nahium sulfat anhidrat dengm kualitas pro
tepung burnbu asap (Clita,2002).
Dalam penelitian ini, optimasi metode
ekstraksi karotenoid dari wortel dengan
menggunakan RSM, dipelajari tiga faktor
analisis (p.a.),
yang sangat menentukan/berpengaruh dalarn
eksftaksi karcltenoid yaitu waktu ekstraksi,
Penelitian yang dilakukan meliputi
penrbuatan .bubuk wortel, ekstraksi l