SIFAT KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK AQUADES AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum).
SIFAT KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK AQUADES
AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum)
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
Oleh:
GARNENDA PRISCILLA MENTARI
H0912058
Pembimbing Utama
: Godras Jati Manuhara, S.TP., M.Sc
Pembimbing Pendamping : Lia Umi Khasanah, S.T., M.T
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
SIFAT KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK AQUADES
AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum)
Yang dipersiapkan dan disusun oleh
GARNENDA PRISCILLA MENTARI
H0912058
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Pada tanggal: 21 Oktober 2016
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan Dewan Penguji
Ketua
Anggota I
Godras Jati Manuhara, S.TP., M.Sc
NIP. 198103302005011001
Lia Umi Khasanah, S.T., M.T
NIP. 198007312008012012
Surakarta, 21 Oktober 2016
Mengetahui
Universitas Sebelas Maret
Fakultas Pertanian
Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS
NIP. 195602251986011001
ii
Anggota II
Rohula Utami, S.TP., M.P
NIP. 198103062008012008
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
berkat dan kasih-Nya, sehingga penulis dapat menyelasaikan skripsi dengan judul
“Sifat Kimia dan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Aquades Ampas Destilasi Jahe
Emprit (Zingiber officinale var. Amarum)”. Penulisan skripsi ini merupakan salah
satu syarat yang harus dipenuhi oleh mahasiswa untuk mencapai gelar Sarjana
Stratum Satu (S-1) pada program studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas
Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, untuk itu
tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si selaku Ketua Program Studi Ilmu dan
Teknologi Pangan.
3.
Godras Jati Manuhara, S.TP, M.Sc selaku Pembimbing Utama Skripsi saya
yang telah membimbing saya dengan penuh kesabaran, selalu memberikan
saya masukan dan nasihat dalam menyelesaikan skripsi ini sehingga skripsi
ini dapat terselesaikan dengan baik.
4.
Lia Umi Khasanah, S.T., M.T selaku Pembimbing Pendamping Skripsi saya
yang telah membimbing saya dengan penuh kesabaran dalam menyelesaikan
skripsi ini.
5.
Rohula Utami, S.TP., M.P selaku Dosen Penguji Skripsi, terima kasih banyak
atas masukan, saran dan kritiknya untuk perbaikan penulisan skripsi saya.
6.
Ir. Nur Her Riyadi Parnanto, M.S selaku Dosen Pembimbing Akademik saya
yang senantiasa memberikan motivasi kepada saya untuk menyelesaikan
skripsi saya dengan tepat waktu.
7.
Bapak dan Ibu Dosen serta keluarga besar Program Studi Ilmu dan Teknologi
Pangan yang telah memberikan bantuannya selama masa perkuliahan.
8.
Ibu Lis, yang selalu memberikan nasihat dan saran kepada saya ketika
mengalami kesulitan selama penelitian.
iii
9.
Pak Slamet, Mbak Dinda, Pak Giyo dan Pak Joko, terima kasih banyak atas
segala bantuannya.
10. Skripsi ini, saya persembahkan kepada orang tua saya, terutama ibu saya
tercinta yang telah banyak berkorban dan memberikan kasih sayangnya yang
begitu besar kepada saya, selalu mendoakan, memotivasi dan memberikan
apapun yang terbaik untuk saya, serta telah memberikan pendidikan sehingga
saya dapat lulus menjadi Sarjana (S1) saat ini.
11. Adik, mbah kakung dan mbah putri saya tercinta, terimakasih banyak selalu
memberikan semangat dan mengingatkan saya untuk tetap menjaga kesehatan
selama penyusunan skripsi ini.
12. Fitria Putri Cahyati sebagai sahabat dekat, teman makan, teman main, rekan
magang dan rekan skripsi saya tercinta, terimakasih telah memberikan
semangat, motivasi dan nasihatnya ketika saya menemui kesulitan selama
penyusunan skripsi ini.
13. Sahabat-sahabat saya tercinta, Bon Cabe Originial Level 15: Mbapit, Polem
dan Iga, lala lili lulu: Kukumah, Jamelo, Meme dan Nia, 12 S.TP: Dita,
Shafa, Pipit dan Martha, terimakasih banyak selama 4 tahun ini telah
mewarnai dan meramaikan hari-hari saya di kampus, saling berbagi cerita dan
bertukar informasi dalam segala hal.
14. Keluarga besar ITP 2012 yang sensasional: Mbawik, Husna, Irma, Salis,
Yolana, Jijah, Mbaflo, Ulfah, Anes, Ridho, Ochim, Rizka, Mona, Prilla,
Anggi, Desi, Maya, Upik, Cholisoh, Nabil, Dinda, Mas Adit, Agnes, Aini,
Ai’, Amalia, Amiza, Ana, Anda, Andi, Putri, Astri, Astrid, Atha, Ayu, Aziz,
Bhagaz, Banin, Meta, Bunga, Cahyo, Cecil, Citra, Danita, Deju, Isti, Deanda,
Della, Devi, Dika, Dina, Dini, Ditaeka, Diyah, Emira, Endy, Farida,
Fatmawah, Iyang, Fifi, Icha, Fransi, Gagah, Gita, Guruh, Hangga, Harwati,
Hidayah, Nur, Imud, Isni, Alma, Elma, Katut, Kikik, Kristi, Lala, Azmi, Lisa,
Lulus, Mongi, Iqbal, Nadia, Norik, Novi, Nurulnisa, Nurulretno, Pingkan,
Prakoso, Yola, Rara, Rahmi, Bintang, Retno, Riris, Ochid, Kikin, Noor,
Salma, Sarah, Sasa, Tutik, Siti, Popo, Tata, Tri, Vania, Wono, Wandan dan
iv
Yumi, terimakasih banyak telah menemani hari-hari saya selama 4 tahun ini
dikampus.
15. Keluarga GANESA (sahabat-sahabat saya tercinta IPA 1 SMA N 1 Ngawi):
Meta, Uzzy, Laila, Meitiya, Indar, Zulfa, Niken, Puspa, Anan, Ikbar, Anang,
Rafri, Fauzy, Fici, Cholif, Hadisa, Yusuf, Lilik dan Kikik, terimakasih
banyak selama 7 tahun ini telah menjadi tempat berbagi cerita, tawa, pujian,
ejekan, nasihat, dan motivasi sehingga menjadikan persahabatan ini luar
biasa.
16. Teman Kost tercinta: Dek Retno dan Dek Wahidah, terimakasih banyak
selama 3 tahun ini telah menemani saya selama di kost dan menjadi tempat
curhat tetap saya.
17. Tim KKN Mandiri Magelang: Kukumah, Jamelo, Lupiyatun, Salsabelo, Ibas,
Tiwit, Edo, Santo dan Patrick, terimakasih banyak atas semangat yang
diberikan selama ini kepada saya.
18. Semua pihak yang telah membantu kelancaran penyusunan skripsi ini dan
memberi dukungan, doa serta semangat bagi penulis untuk terus berjuang.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Semoga
skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta, 21 Oktober 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................
ii
KATA PENGANTAR ......................................................................................
iii
DAFTAR ISI .....................................................................................................
vi
DAFTAR TABEL ............................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................
x
RINGKASAN ...................................................................................................
xi
SUMMARY........................................................................................................ xii
BAB I. PENDAHULUAN ..............................................................................
1
A. Latar Belakang ..............................................................................
1
B. Perumusan Masalah ......................................................................
6
C. Tujuan Penelitian ..........................................................................
6
D. Manfaat Penelitian ........................................................................
7
BAB II LANDASAN TEORI.........................................................................
8
A. Tinjauan Pustaka ...........................................................................
8
1. Jahe..........................................................................................
8
2. Destilasi ................................................................................... 14
3. Minyak Atsiri. ......................................................................... 17
4. Ekstraksi .................................................................................. 20
5. Antioksidan ............................................................................. 24
6. Metode DPPH ......................................................................... 28
7. Metode Daya Reduksi ............................................................. 30
8. Fenol ....................................................................................... 32
9. Flavonoid. ............................................................................... 36
10. GC-MS. ................................................................................... 38
B. Kerangka Berpikir ......................................................................... 41
C. Hipotesis........................................................................................ 42
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................. 43
vi
A. Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................... 43
B. Bahan dan Alat .............................................................................. 43
1. Bahan....................................................................................... 43
2. Alat .......................................................................................... 44
C. Tahapan Penelitian ........................................................................ 45
1. Destilasi Jahe Emprit............................................................... 45
2. Ektraksi Maserasi Ampas Destilasi Jahe Emprit .................... 47
D. Rancangan Percobaan ................................................................... 49
E. Metode Analisis ............................................................................ 49
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 50
A. Aktivitas Antioksidan ................................................................... 51
1. Metode DPPH ......................................................................... 51
2. Metode Daya Reduksi ............................................................. 57
B. Total Fenol .................................................................................... 62
C. Total Flavonoid ............................................................................. 66
D. GC-MS. ......................................................................................... 69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 86
A. Kesimpulan ................................................................................... 86
B. Saran .............................................................................................. 87
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 88
LAMPIRAN ...................................................................................................... 99
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Jahe per 100 gram (Berat Basah) .......................
10
Tabel 3.1 Bahan untuk Analisis Kimia Ekstrak Ampas Destilasi Jahe
Emprit .............................................................................................. 43
Tabel 3.2 Alat untuk Analisis Kimia Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit .. 44
Tabel 3.3 Rancangan Percobaan ...................................................................... 49
Tabel 3.4 Metode Analisis Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit .................. 49
Tabel 4.1 Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit
Metode DPPH (%Inhibisi)............................................................... 51
Tabel 4.2 Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit
Metode Daya Reduksi (mg AAE/g ekstrak) .................................... 57
Tabel 4.3 Total Fenol Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit (mg PE/g
ekstrak) ............................................................................................ 62
Tabel 4.4 Total Flavonoid Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit (mg RE/g
ekstrak) ............................................................................................ 66
Tabel 4.5 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 55°C,
Waktu 15 Menit. .............................................................................. 70
Tabel 4.6 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 55°C,
Waktu 30 Menit. .............................................................................. 71
Tabel 4.7 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 55°C,
Waktu 45 Menit. .............................................................................. 73
Tabel 4.8 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 75°C,
Waktu 15 Menit. .............................................................................. 74
Tabel 4.9 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 75°C,
Waktu 30 menit. .............................................................................. 75
Tabel 4.10 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 75°C,
Waktu 45 Menit. .............................................................................. 76
Tabel 4.11 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destialsi Jahe emprit Suhu 95°C,
Waktu 15 Menit. .............................................................................. 77
Tabel 4.12 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 95°C,
Waktu 30 Menit. .............................................................................. 78
Tabel 4.13 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 95°C,
Waktu 45 Menit. .............................................................................. 80
Tabel 4.14 Kandungan Relatif Senyawa (%) Ekstrak Ampas Jahe Emprit
Hasil Analisis GC-MS. .................................................................... 81
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Senyawa Fenol .............................................................. 33
Gambar 2.2 Kerangka Berpikir ....................................................................... 41
Gambar 3.1 Diagram Alir Destilasi Uap Air Jahe Emprit .............................. 46
Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit 48
Gambar 4.1 Grafik Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe
Emprit Metode DPPH ................................................................. 54
Gambar 4.2 Grafik Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe
Emprit Metode Daya Reduksi ..................................................... 60
Gambar 4.3 Grafik Total Fenol Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit .......... 64
Gambar 4.4 Grafik Total Flavonoid Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit ... 68
Gambar 4.5 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
55°C, Waktu 15 Menit ................................................................ 69
Gambar 4.6 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
55°C, Waktu 30 Menit ................................................................ 71
Gambar 4.7 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
55°C, Waktu 45 Menit ................................................................ 72
Gambar 4.8 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
75°C, Waktu 15 Menit ................................................................ 73
Gambar 4.9 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
75°C, Waktu 30 Menit ................................................................ 74
Gambar 4.10 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
75°C, Waktu 45 Menit. ............................................................... 75
Gambar 4.11 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
95°C, Waktu 15 Menit ................................................................ 76
Gambar 4.12 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
95°C, Waktu 30 Menit ................................................................ 78
Gambar 4.13 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
95°C, Waktu 45 Menit ................................................................ 79
Gambar 4.14 Struktur Kimia Senyawa Kelompok Sesquiterpen Penyusun
Ekstrak Ampas Jahe Emprit. ....................................................... 83
Gambar 4.15 Struktur Kimia Senyawa Kelompok Monoterpen Beroksigen
Penyusun Ekstrak Ampas Jahe Emprit. ...................................... 84
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Metode Analisis .......................................................................... 99
Lampiran 2. Hasil Analisis GC-MS ................................................................ 111
Lampiran 3. Analisis Data Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit
Menggunakan Metode SPSS (Two Way ANOVA)..................... 123
Lampiran 4. Dokumentasi Penelitian .............................................................. 143
x
SIFAT KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK AQUADES
AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum)
GARNENDA PRISCILLA MENTARI
H0912058
RINGKASAN
Jahe emprit (Zingiber officinale var. Amarum) merupakan komoditas
unggulan yang paling diminati oleh masyarakat Indonesia. Rimpang jahe banyak
mengandung senyawa bioaktif seperti senyawa fenolik (shogaol dan gingerol) dan
minyak atsiri. Salah satu bentuk olahan dari jahe emprit segar yaitu minyak atsiri
yang diperoleh dari proses destilasi. Hasil samping dari proses destilasi jahe
emprit yaitu ampas destilasi jahe emprit. Sangat disayangkan apabila ampas
tersebut digunakan sebagai bahan bakar tungku penyulingan karena di dalam
ampas tersebut masih mengandung senyawa bioaktif.
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh serta perlakuan terbaik
dari suhu ekstraksi (55ºC, 75ºC, 95ºC), waktu ekstraksi (15, 30, 45 menit) serta
kombinasi dari suhu dan waktu ekstraksi maserasi ampas destilasi jahe emprit
dengan pelarut aquadest terhadap aktivitas antioksidan (metode DPPH dan daya
reduksi), total fenol dan total flavonoid. Serta untuk mengetahui komponen
senyawa yang terdapat dalam ekstrak ampas destilasi jahe emprit dari masingmasing perlakuan menggunakan analisis GC-MS.
Hasil analisis masing-masing variabel yaitu suhu ekstraksi dan waktu
ekstraksi mempengaruhi aktivitas antioksidan (metode DPPH dan daya reduksi),
total fenol dan total flavonoid. Kombinasi suhu dan waktu ekstraksi tidak
menunjukkan adanya interaksi pada aktivitas antioksidan (metode DPPH dan daya
reduksi) serta total fenol, sedangkan pada total flavonoid menunjukkan adanya
interaksi. Hasil aktivitas antioksidan metode DPPH dengan perlakuan terbaik pada
suhu 95ºC dan waktu 45 menit yaitu 8,23±0,88 % sedangkan pada metode daya
reduksi perlakuan terbaik pada suhu 95ºC dan waktu 30 menit yaitu 0,80±0,02 mg
AAE/g ekstrak. Hasil total fenol dan total flavonoid dengan perlakuan terbaik
pada suhu 95ºC dan waktu 45 menit yaitu 1,71±0,08 mg PE/g ekstrak dan
5,68±0,03 mg RE/g ekstrak. Analisis GC-MS pada ekstrak ampas destilasi jahe
emprit menghasilkan empat komponen terbesar yaitu α-curcumene, α-zingiberene,
β-sesquiphellandrene dan β-bisabolene. Keempat senyawa tersebut merupakan
kelompok dari sesquiterpen yang memiliki potensi sebagai antioksidan.
Kata kunci: Jahe emprit, ampas destilasi, aktivitas antioksidan, total fenol, total
flavonoid, GC-MS.
xi
CHEMICAL PROPERTIES AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF
EXTRACT AQUADES DREGS DISTILLATION EMPRIT GINGER
(Zingiber officinale var. Amarum)
GARNENDA PRISCILLA MENTARI
H0912058
SUMMARY
Emprit ginger (Zingiber officinale var. Amarum) is a leading commodity
most in demand by the people of Indonesia. Ginger rhizome contains many
bioactive compounds such as phenolic compounds (shogaols and gingerols) and
essential oils. One form of processed from fresh emprit ginger namely essential
oil obtained from the distillation process. A byproduct from the process of
distillation emprit ginger namely dregs distillation emprit ginger. It is regrettable
if the dregs used as fuel furnaces distillation because in the dregs still contain
bioactive compounds.
This study was conducted to determine effect as well as the best condition
from the extraction temperature (55ºC, 75ºC, 95ºC), the extraction time (15, 30,
45 minutes) and a combination of temperature and time extraction maceration
dregs distillation emprit ginger with aquadest solvent on the antioxidant activity
(DPPH and reducing power methods), total phenols and total flavonoids. As well
as to identify the components of compounds contained in extracts of dregs
distillation emprit ginger of each treatment using GC-MS analysis.
The results of the analysis each variables the extraction temperature and
extraction time affect the antioxidant activity (DPPH and reducing power
methods), total phenols and total flavonoids. The combination of temperature and
time of extraction did not show the presence of interaction on antioxidant activity
(DPPH and reducing power methods) as well as total phenol, while in total
flavonoids demonstrate interaction. The results of antioxidant activity using
DPPH with the best treatment at 95°C and 45 minute i.e. 8,23±0,88 % while at
reducing power methods the best treatment at 95°C and 30 minute i.e 0.80 ± 0.02
mg AAE/g extract. The results of total phenols and total flavonoids with the best
treatment at 95°C and 45 minutes i.e. 1,71 ± 0.08 mg PE/g extract and 5,68 ±
0.03 mg RE/g extract. GC-MS analysis on dregs distillation emprit ginger extract
produced four largest components namely α-curcumene, α-zingiberene, βsesquiphellandrene and β-bisabolene. Four of these compounds is a group of
sesquiterpenes that have potential as antioxidants.
Keywords: Emprit ginger, dregs distillation, antioxidants activity, total phenols,
total flavonoids, GC-MS.
xii
AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum)
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
Oleh:
GARNENDA PRISCILLA MENTARI
H0912058
Pembimbing Utama
: Godras Jati Manuhara, S.TP., M.Sc
Pembimbing Pendamping : Lia Umi Khasanah, S.T., M.T
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
SIFAT KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK AQUADES
AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum)
Yang dipersiapkan dan disusun oleh
GARNENDA PRISCILLA MENTARI
H0912058
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Pada tanggal: 21 Oktober 2016
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan Dewan Penguji
Ketua
Anggota I
Godras Jati Manuhara, S.TP., M.Sc
NIP. 198103302005011001
Lia Umi Khasanah, S.T., M.T
NIP. 198007312008012012
Surakarta, 21 Oktober 2016
Mengetahui
Universitas Sebelas Maret
Fakultas Pertanian
Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS
NIP. 195602251986011001
ii
Anggota II
Rohula Utami, S.TP., M.P
NIP. 198103062008012008
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
berkat dan kasih-Nya, sehingga penulis dapat menyelasaikan skripsi dengan judul
“Sifat Kimia dan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Aquades Ampas Destilasi Jahe
Emprit (Zingiber officinale var. Amarum)”. Penulisan skripsi ini merupakan salah
satu syarat yang harus dipenuhi oleh mahasiswa untuk mencapai gelar Sarjana
Stratum Satu (S-1) pada program studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas
Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, untuk itu
tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si selaku Ketua Program Studi Ilmu dan
Teknologi Pangan.
3.
Godras Jati Manuhara, S.TP, M.Sc selaku Pembimbing Utama Skripsi saya
yang telah membimbing saya dengan penuh kesabaran, selalu memberikan
saya masukan dan nasihat dalam menyelesaikan skripsi ini sehingga skripsi
ini dapat terselesaikan dengan baik.
4.
Lia Umi Khasanah, S.T., M.T selaku Pembimbing Pendamping Skripsi saya
yang telah membimbing saya dengan penuh kesabaran dalam menyelesaikan
skripsi ini.
5.
Rohula Utami, S.TP., M.P selaku Dosen Penguji Skripsi, terima kasih banyak
atas masukan, saran dan kritiknya untuk perbaikan penulisan skripsi saya.
6.
Ir. Nur Her Riyadi Parnanto, M.S selaku Dosen Pembimbing Akademik saya
yang senantiasa memberikan motivasi kepada saya untuk menyelesaikan
skripsi saya dengan tepat waktu.
7.
Bapak dan Ibu Dosen serta keluarga besar Program Studi Ilmu dan Teknologi
Pangan yang telah memberikan bantuannya selama masa perkuliahan.
8.
Ibu Lis, yang selalu memberikan nasihat dan saran kepada saya ketika
mengalami kesulitan selama penelitian.
iii
9.
Pak Slamet, Mbak Dinda, Pak Giyo dan Pak Joko, terima kasih banyak atas
segala bantuannya.
10. Skripsi ini, saya persembahkan kepada orang tua saya, terutama ibu saya
tercinta yang telah banyak berkorban dan memberikan kasih sayangnya yang
begitu besar kepada saya, selalu mendoakan, memotivasi dan memberikan
apapun yang terbaik untuk saya, serta telah memberikan pendidikan sehingga
saya dapat lulus menjadi Sarjana (S1) saat ini.
11. Adik, mbah kakung dan mbah putri saya tercinta, terimakasih banyak selalu
memberikan semangat dan mengingatkan saya untuk tetap menjaga kesehatan
selama penyusunan skripsi ini.
12. Fitria Putri Cahyati sebagai sahabat dekat, teman makan, teman main, rekan
magang dan rekan skripsi saya tercinta, terimakasih telah memberikan
semangat, motivasi dan nasihatnya ketika saya menemui kesulitan selama
penyusunan skripsi ini.
13. Sahabat-sahabat saya tercinta, Bon Cabe Originial Level 15: Mbapit, Polem
dan Iga, lala lili lulu: Kukumah, Jamelo, Meme dan Nia, 12 S.TP: Dita,
Shafa, Pipit dan Martha, terimakasih banyak selama 4 tahun ini telah
mewarnai dan meramaikan hari-hari saya di kampus, saling berbagi cerita dan
bertukar informasi dalam segala hal.
14. Keluarga besar ITP 2012 yang sensasional: Mbawik, Husna, Irma, Salis,
Yolana, Jijah, Mbaflo, Ulfah, Anes, Ridho, Ochim, Rizka, Mona, Prilla,
Anggi, Desi, Maya, Upik, Cholisoh, Nabil, Dinda, Mas Adit, Agnes, Aini,
Ai’, Amalia, Amiza, Ana, Anda, Andi, Putri, Astri, Astrid, Atha, Ayu, Aziz,
Bhagaz, Banin, Meta, Bunga, Cahyo, Cecil, Citra, Danita, Deju, Isti, Deanda,
Della, Devi, Dika, Dina, Dini, Ditaeka, Diyah, Emira, Endy, Farida,
Fatmawah, Iyang, Fifi, Icha, Fransi, Gagah, Gita, Guruh, Hangga, Harwati,
Hidayah, Nur, Imud, Isni, Alma, Elma, Katut, Kikik, Kristi, Lala, Azmi, Lisa,
Lulus, Mongi, Iqbal, Nadia, Norik, Novi, Nurulnisa, Nurulretno, Pingkan,
Prakoso, Yola, Rara, Rahmi, Bintang, Retno, Riris, Ochid, Kikin, Noor,
Salma, Sarah, Sasa, Tutik, Siti, Popo, Tata, Tri, Vania, Wono, Wandan dan
iv
Yumi, terimakasih banyak telah menemani hari-hari saya selama 4 tahun ini
dikampus.
15. Keluarga GANESA (sahabat-sahabat saya tercinta IPA 1 SMA N 1 Ngawi):
Meta, Uzzy, Laila, Meitiya, Indar, Zulfa, Niken, Puspa, Anan, Ikbar, Anang,
Rafri, Fauzy, Fici, Cholif, Hadisa, Yusuf, Lilik dan Kikik, terimakasih
banyak selama 7 tahun ini telah menjadi tempat berbagi cerita, tawa, pujian,
ejekan, nasihat, dan motivasi sehingga menjadikan persahabatan ini luar
biasa.
16. Teman Kost tercinta: Dek Retno dan Dek Wahidah, terimakasih banyak
selama 3 tahun ini telah menemani saya selama di kost dan menjadi tempat
curhat tetap saya.
17. Tim KKN Mandiri Magelang: Kukumah, Jamelo, Lupiyatun, Salsabelo, Ibas,
Tiwit, Edo, Santo dan Patrick, terimakasih banyak atas semangat yang
diberikan selama ini kepada saya.
18. Semua pihak yang telah membantu kelancaran penyusunan skripsi ini dan
memberi dukungan, doa serta semangat bagi penulis untuk terus berjuang.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Semoga
skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta, 21 Oktober 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................
ii
KATA PENGANTAR ......................................................................................
iii
DAFTAR ISI .....................................................................................................
vi
DAFTAR TABEL ............................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................
x
RINGKASAN ...................................................................................................
xi
SUMMARY........................................................................................................ xii
BAB I. PENDAHULUAN ..............................................................................
1
A. Latar Belakang ..............................................................................
1
B. Perumusan Masalah ......................................................................
6
C. Tujuan Penelitian ..........................................................................
6
D. Manfaat Penelitian ........................................................................
7
BAB II LANDASAN TEORI.........................................................................
8
A. Tinjauan Pustaka ...........................................................................
8
1. Jahe..........................................................................................
8
2. Destilasi ................................................................................... 14
3. Minyak Atsiri. ......................................................................... 17
4. Ekstraksi .................................................................................. 20
5. Antioksidan ............................................................................. 24
6. Metode DPPH ......................................................................... 28
7. Metode Daya Reduksi ............................................................. 30
8. Fenol ....................................................................................... 32
9. Flavonoid. ............................................................................... 36
10. GC-MS. ................................................................................... 38
B. Kerangka Berpikir ......................................................................... 41
C. Hipotesis........................................................................................ 42
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................. 43
vi
A. Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................... 43
B. Bahan dan Alat .............................................................................. 43
1. Bahan....................................................................................... 43
2. Alat .......................................................................................... 44
C. Tahapan Penelitian ........................................................................ 45
1. Destilasi Jahe Emprit............................................................... 45
2. Ektraksi Maserasi Ampas Destilasi Jahe Emprit .................... 47
D. Rancangan Percobaan ................................................................... 49
E. Metode Analisis ............................................................................ 49
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 50
A. Aktivitas Antioksidan ................................................................... 51
1. Metode DPPH ......................................................................... 51
2. Metode Daya Reduksi ............................................................. 57
B. Total Fenol .................................................................................... 62
C. Total Flavonoid ............................................................................. 66
D. GC-MS. ......................................................................................... 69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 86
A. Kesimpulan ................................................................................... 86
B. Saran .............................................................................................. 87
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 88
LAMPIRAN ...................................................................................................... 99
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Jahe per 100 gram (Berat Basah) .......................
10
Tabel 3.1 Bahan untuk Analisis Kimia Ekstrak Ampas Destilasi Jahe
Emprit .............................................................................................. 43
Tabel 3.2 Alat untuk Analisis Kimia Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit .. 44
Tabel 3.3 Rancangan Percobaan ...................................................................... 49
Tabel 3.4 Metode Analisis Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit .................. 49
Tabel 4.1 Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit
Metode DPPH (%Inhibisi)............................................................... 51
Tabel 4.2 Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit
Metode Daya Reduksi (mg AAE/g ekstrak) .................................... 57
Tabel 4.3 Total Fenol Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit (mg PE/g
ekstrak) ............................................................................................ 62
Tabel 4.4 Total Flavonoid Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit (mg RE/g
ekstrak) ............................................................................................ 66
Tabel 4.5 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 55°C,
Waktu 15 Menit. .............................................................................. 70
Tabel 4.6 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 55°C,
Waktu 30 Menit. .............................................................................. 71
Tabel 4.7 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 55°C,
Waktu 45 Menit. .............................................................................. 73
Tabel 4.8 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 75°C,
Waktu 15 Menit. .............................................................................. 74
Tabel 4.9 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 75°C,
Waktu 30 menit. .............................................................................. 75
Tabel 4.10 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 75°C,
Waktu 45 Menit. .............................................................................. 76
Tabel 4.11 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destialsi Jahe emprit Suhu 95°C,
Waktu 15 Menit. .............................................................................. 77
Tabel 4.12 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 95°C,
Waktu 30 Menit. .............................................................................. 78
Tabel 4.13 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 95°C,
Waktu 45 Menit. .............................................................................. 80
Tabel 4.14 Kandungan Relatif Senyawa (%) Ekstrak Ampas Jahe Emprit
Hasil Analisis GC-MS. .................................................................... 81
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Senyawa Fenol .............................................................. 33
Gambar 2.2 Kerangka Berpikir ....................................................................... 41
Gambar 3.1 Diagram Alir Destilasi Uap Air Jahe Emprit .............................. 46
Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit 48
Gambar 4.1 Grafik Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe
Emprit Metode DPPH ................................................................. 54
Gambar 4.2 Grafik Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe
Emprit Metode Daya Reduksi ..................................................... 60
Gambar 4.3 Grafik Total Fenol Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit .......... 64
Gambar 4.4 Grafik Total Flavonoid Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit ... 68
Gambar 4.5 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
55°C, Waktu 15 Menit ................................................................ 69
Gambar 4.6 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
55°C, Waktu 30 Menit ................................................................ 71
Gambar 4.7 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
55°C, Waktu 45 Menit ................................................................ 72
Gambar 4.8 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
75°C, Waktu 15 Menit ................................................................ 73
Gambar 4.9 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
75°C, Waktu 30 Menit ................................................................ 74
Gambar 4.10 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
75°C, Waktu 45 Menit. ............................................................... 75
Gambar 4.11 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
95°C, Waktu 15 Menit ................................................................ 76
Gambar 4.12 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
95°C, Waktu 30 Menit ................................................................ 78
Gambar 4.13 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu
95°C, Waktu 45 Menit ................................................................ 79
Gambar 4.14 Struktur Kimia Senyawa Kelompok Sesquiterpen Penyusun
Ekstrak Ampas Jahe Emprit. ....................................................... 83
Gambar 4.15 Struktur Kimia Senyawa Kelompok Monoterpen Beroksigen
Penyusun Ekstrak Ampas Jahe Emprit. ...................................... 84
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Metode Analisis .......................................................................... 99
Lampiran 2. Hasil Analisis GC-MS ................................................................ 111
Lampiran 3. Analisis Data Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit
Menggunakan Metode SPSS (Two Way ANOVA)..................... 123
Lampiran 4. Dokumentasi Penelitian .............................................................. 143
x
SIFAT KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK AQUADES
AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum)
GARNENDA PRISCILLA MENTARI
H0912058
RINGKASAN
Jahe emprit (Zingiber officinale var. Amarum) merupakan komoditas
unggulan yang paling diminati oleh masyarakat Indonesia. Rimpang jahe banyak
mengandung senyawa bioaktif seperti senyawa fenolik (shogaol dan gingerol) dan
minyak atsiri. Salah satu bentuk olahan dari jahe emprit segar yaitu minyak atsiri
yang diperoleh dari proses destilasi. Hasil samping dari proses destilasi jahe
emprit yaitu ampas destilasi jahe emprit. Sangat disayangkan apabila ampas
tersebut digunakan sebagai bahan bakar tungku penyulingan karena di dalam
ampas tersebut masih mengandung senyawa bioaktif.
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh serta perlakuan terbaik
dari suhu ekstraksi (55ºC, 75ºC, 95ºC), waktu ekstraksi (15, 30, 45 menit) serta
kombinasi dari suhu dan waktu ekstraksi maserasi ampas destilasi jahe emprit
dengan pelarut aquadest terhadap aktivitas antioksidan (metode DPPH dan daya
reduksi), total fenol dan total flavonoid. Serta untuk mengetahui komponen
senyawa yang terdapat dalam ekstrak ampas destilasi jahe emprit dari masingmasing perlakuan menggunakan analisis GC-MS.
Hasil analisis masing-masing variabel yaitu suhu ekstraksi dan waktu
ekstraksi mempengaruhi aktivitas antioksidan (metode DPPH dan daya reduksi),
total fenol dan total flavonoid. Kombinasi suhu dan waktu ekstraksi tidak
menunjukkan adanya interaksi pada aktivitas antioksidan (metode DPPH dan daya
reduksi) serta total fenol, sedangkan pada total flavonoid menunjukkan adanya
interaksi. Hasil aktivitas antioksidan metode DPPH dengan perlakuan terbaik pada
suhu 95ºC dan waktu 45 menit yaitu 8,23±0,88 % sedangkan pada metode daya
reduksi perlakuan terbaik pada suhu 95ºC dan waktu 30 menit yaitu 0,80±0,02 mg
AAE/g ekstrak. Hasil total fenol dan total flavonoid dengan perlakuan terbaik
pada suhu 95ºC dan waktu 45 menit yaitu 1,71±0,08 mg PE/g ekstrak dan
5,68±0,03 mg RE/g ekstrak. Analisis GC-MS pada ekstrak ampas destilasi jahe
emprit menghasilkan empat komponen terbesar yaitu α-curcumene, α-zingiberene,
β-sesquiphellandrene dan β-bisabolene. Keempat senyawa tersebut merupakan
kelompok dari sesquiterpen yang memiliki potensi sebagai antioksidan.
Kata kunci: Jahe emprit, ampas destilasi, aktivitas antioksidan, total fenol, total
flavonoid, GC-MS.
xi
CHEMICAL PROPERTIES AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF
EXTRACT AQUADES DREGS DISTILLATION EMPRIT GINGER
(Zingiber officinale var. Amarum)
GARNENDA PRISCILLA MENTARI
H0912058
SUMMARY
Emprit ginger (Zingiber officinale var. Amarum) is a leading commodity
most in demand by the people of Indonesia. Ginger rhizome contains many
bioactive compounds such as phenolic compounds (shogaols and gingerols) and
essential oils. One form of processed from fresh emprit ginger namely essential
oil obtained from the distillation process. A byproduct from the process of
distillation emprit ginger namely dregs distillation emprit ginger. It is regrettable
if the dregs used as fuel furnaces distillation because in the dregs still contain
bioactive compounds.
This study was conducted to determine effect as well as the best condition
from the extraction temperature (55ºC, 75ºC, 95ºC), the extraction time (15, 30,
45 minutes) and a combination of temperature and time extraction maceration
dregs distillation emprit ginger with aquadest solvent on the antioxidant activity
(DPPH and reducing power methods), total phenols and total flavonoids. As well
as to identify the components of compounds contained in extracts of dregs
distillation emprit ginger of each treatment using GC-MS analysis.
The results of the analysis each variables the extraction temperature and
extraction time affect the antioxidant activity (DPPH and reducing power
methods), total phenols and total flavonoids. The combination of temperature and
time of extraction did not show the presence of interaction on antioxidant activity
(DPPH and reducing power methods) as well as total phenol, while in total
flavonoids demonstrate interaction. The results of antioxidant activity using
DPPH with the best treatment at 95°C and 45 minute i.e. 8,23±0,88 % while at
reducing power methods the best treatment at 95°C and 30 minute i.e 0.80 ± 0.02
mg AAE/g extract. The results of total phenols and total flavonoids with the best
treatment at 95°C and 45 minutes i.e. 1,71 ± 0.08 mg PE/g extract and 5,68 ±
0.03 mg RE/g extract. GC-MS analysis on dregs distillation emprit ginger extract
produced four largest components namely α-curcumene, α-zingiberene, βsesquiphellandrene and β-bisabolene. Four of these compounds is a group of
sesquiterpenes that have potential as antioxidants.
Keywords: Emprit ginger, dregs distillation, antioxidants activity, total phenols,
total flavonoids, GC-MS.
xii