Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah (Zingiber officinale var. amarum) dengan GC-MS dan Uji Antioksidan Menggunakan Metode DPPH

  ANALISA KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI RIMPANG JAHE MERAH (Zingiber officinale var. amarum) DENGAN GC- MS DAN UJI ANTIOKSIDAN MENGGUNAKAN METODE DPPH SKRIPSI LIESA SIAHAAN 120822023 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  ANALISA KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI RIMPANG JAHE MERAH (Zingiber officinale var. amarum) DENGAN GC- MS DAN UJI ANTIOKSIDAN MENGGUNAKAN METODE DPPH SKRIPSI

  Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Mencapai Gelar Sarjana Sains

LIESA SIAHAAN 120822023 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  PERSETUJUAN

Judul : ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK

  ATSIRI RIMPANG JAHE MERAH (Zingiber

   officinale var. amarum) DENGAN GC-MS

  DAN UJI ANTIOKSIDAN MENGGUNAKAN METODE DPPH

  Kategori : SKRIPSI Nama : LIESA SIAHAAN Nomor Induk Mahasiswa : 120822023 Program : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

  ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

  Disetujui di Medan , Juli 2014

  Komisi Pembimbing Pembimbing 2, Pembimbing 1, Dr. Mimpin Ginting , M.S Dr. Lamek Marpaung, M.Phil, Ph.D NIP. 195510131986011001 NIP. 195208281982031001 Disetujui Oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua Dr. Rumondang Bulan Nst, MS NIP. 195408301985032001

  

PERNYATAAN

ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI RIMPANG JAHE

MERAH (Zingiber officinale var. amarum) DENGAN GC-MS DAN UJI

ANTIOKSIDAN MENGGUNAKAN METODE DPPH

  

SKRIPSI

  Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan , Juli 2014

LIESA SIAHAAN 120822023

  PENGHARGAAN

  Kepada Tuhan yang melaluiNya penulis dapat melakukan segala hal. Segala puji bagi Allah yang mencurahkan rahmat, berkah dan karunianNya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan perkuliahan dan penulisan karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat guna menyelesaikan Studi Program Sarjana (S1) Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, dengan judul Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah (Zingiber officinale var. amarum) dengan GC-MS dan Uji Antioksidan Menggunakan Metode DPPH.

  Selesainya Karya Ilmiah ini juga tidak lepas dari bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih banyak kepada Bapak Dr. Lamek Marpaung, M.Phil, Ph.D selaku pembimbing I serta Bapak Dr. Mimpin Ginting , M.S selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktunya memberikan arahan dan mendampingi penulis melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini hingga selesai.

  Mengucapkan terima kasih juga kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan M.S dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan sekretaris Departemen Kimia, seluruh staff pengajar di Depatemen Kimia FMIPA USU yang telah membimbing penulis selama perkuliahan, Dekan dan Pembantu Dekan serta pegawai FMIPA USU.

  Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ayah dan Ibu tercinta , adik-adik tersayang yang telah memberikan doa restunya , semangat dan dukungan baik secara moril maupun materi mulai dari perkuliahan hingga selesainya penelitian dan penyusunan skripsi ini.

  Penulis menyadari bahwa Karya Ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan dalam materi dan penyajian. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak yang dapat menjadi bahan masukan bagi penulis. Semoga penulisan skripsi ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan dan penelitian kedepannya.

  

Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah (Zingiber

officinale var. amarum) dengan GC-MS dan Uji Antioksidan

  

Menggunakan Metode DPPH

ABSTRAK

  Telah dilakukan isolasi minyak atsiri dari rimpang jahe merah segar yang dilanjutkan analisis melalui GC-MS. Hasil isolasi menggunakan alat Stahl diperoleh kadar minyak atsiri sebanyak 0,125 % dimana Komponen minyak atsiri yang dominan adalah citral (22,11%), neral (17,48%), kamfen (6,55%), geranil asetat (4,66%), nerol (4,47%), trans geraniol (4,31%), 1,8 sineol (4,10%), borneol (3,42%), zingiberen (3,11%) limonene (2,43%), mirsen (1,36%), α-terpineol (1,05%). Selanjutnya, minyak atsiri rimpang jahe merah ditentukan aktivitas antioksidannya dengan metode DPPH radikal bebas. Nilai IC yang diperoleh

  50

  adalah 375,22 / . Hal ini menunjukkan bahwa minyak atsiri rimpang jahe merah memiliki sifat antioksidan sangat rendah.

  ANALYSIS OF CHEMICAL COMPONENTS OF ESSENTIAL OIL RED GINGER RHIZOME (Zingiber officinale var. amarum) WITH GC-MS AND

ANTIOXIDANT ACTIVITY METHOD DPPH

ABSTRACT Had been isolated of fresh ginger essential oil , to be continue GC-MS analysis .

  Value isolated use Stahl distillation is 0,125 % where the dominant constituents of essential oil such as Citral (22,11%), Neral (17,48%), Kamfen (6,55%), Geranil Asetat (4,66%), Nerol (4,47%), Trans Geraniol (4,31%), 1,8 Sineol (4,10%), Borneol (3,42%), Zingiberen (3,11%) Limonene (2,43%), Mirsen (1,36%), Terpineol (1,05%). After that , essential oil was determined antioxidant acivity with DPPH scavenging radicals methods. IC values which obtained respectively

  50

  was 375,22 / . These suggenst that both of it had antioxidant properties lowest.

DAFTAR ISI

  Halaman Persetujuan ii

  Pernyataan iii

  Penghargaan iv

  Abstrak v

  Abstract vi

  Daftar Isi vii

  Daftar Tabel x

  Daftar Gambar xi

  Daftar Lampiran xii

  Bab 1. Pendahuluan 1.1.

  1 Latar Belakang 1.2.

  3 Permasalahan 1.3.

  3 Tujuan Penelitian 1.4.

  3 Manfaat Penelitian 1.5.

  3 Metodologi Penelitian 1.6.

  4 Lokasi Penelitian

  Bab 2. Tinjauan Pustaka

  2.1. Tanaman Jahe

  5

  2.1.1. Klasifikasi Tanaman Jahe

  6

  2.1.2. Kandungan Kimia Rimpang Jahe secara umum

  6

  2.1.3. Kegunaan Rimpang Jahe secara umum

  7

  2.2. Terpenoid

  8

  2.3. Minyak Atsiri

  12

  2.3.1. Sifat-sifat Minyak Atsiri

  13

  2.3.2. Keberadaan Minyak Atsiri dalam tumbuhan

  14

  2.3.3. Biosintesis Komponen Minyak Atsiri

  15

  2.3.4. Kandungan Kimiawi Minyak Atsiri

  16

  2.3.5. Golongan Minyak Atsiri

  17

  2.3.6. Metode Isolasi Minyak Atsiri

  18

  2.4. Antioksidan

  20

  2.4.1. Klasifikasi Antioksidan

  21

  2.4.2. Radikal bebas dan Pengaruh Antioksidan

  22

  2.4.3. Uji Aktivitas Antioksidan

  24

  2.4.4. Metode Pengukuran Aktivitas

  25 Antioksidan Dengan Metode DPPH

  2.5. Analisa Komponen Kimia Minyak Atsiri

  26

  2.5.1. Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa (GC-MS) 26

  2.5.2. Spektrofotometri

  28

  2.5.2.1. Spektrofotometri UV-VIS

  30

  2.5.2.2. Prinsip Kerja

  30 Bab 3. Metodologi Penelitian

  3.1. Alat-alat

  32

  3.2. Bahan-bahan

  32

  3.3. Prosedur Kerja

  33

  3.3.1. Penyediaan Sampel

  33

  3.3.2. Destilasi Rimpang Jahe Merah (Sampel) 33

  3.3.3. Analisa Minyak Atsiri Rimpang Jahe

  33 dengan GC-MS

  3.3.4. Uji Sifat Antioksidan Minyak Atsiri

  34 Rimpang Jahe Merah dengan Metode DPPH

  3.3.4.1. Pembuatan Larutan DPPH 0,3 mM

  34

  3.3.4.2. Pembuatan Variasi Minyak Atsiri

  34 Rimpang Jahe Merah

  3.3.4.3. Uji Aktivitas Antioksidan

  35

  3.3.4.3.1. Larutan Blanko

  35

  3.3.4.3.2. Uji Aktivitas Antioksidan Rimpang Jahe Merah Minyak Atsiri

  35

  3.4. Bagan Penelitian

  36

  3.4.1. Isolasi Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah

  36 dengan Destilasi Stahl

  3.4.2. Uji Sifat Antioksidan Minyak Atsiri

  36 Rimpang Jahe Merah dengan Metode DPPH

  3.4.2.1. Pembuatan Larutan DPPH 0,3 mM

  36

  3.4.2.2. Pembuatan Variasi Minyak Atsiri

  37 Rimpang Jahe Merah

  3.4.3. Uji Aktivitas Antioksidan

  38

  3.4.3.1. Larutan Blanko

  38

  3.4.3.2. Uji Sampel

  38 Bab 4. Hasil dan pembahasan

  4.1. Hasil Penelitian

  39

  4.1.1. Hasil Isolasi Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah

  39

  4.1.2. Hasil Uji Aktivitas Minyak Atsiri Rimpang Jahe

  43

  4.2. Pembahasan

  43

  4.2.1. Minyak Atsiri Dari Hasil Destilasi Alat Stahl

  43

  4.2.2. Analisis Spektrum Massa Minyak Atsiri

  44 Rimpang Jahe Merah

  4.2.3. Uji Aktivitas Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah

  64 dengan Metode DPPH Bab 5. Kesimpulan dan Saran

  5.1. Kesimpulan

  67

  5.2. Saran

  67 Daftar pustaka

  68 Lampiran

  73

  

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman Tabel

  2.1. Karakteristik Tiga Jenis Jahe

  5

  2.2. Warna Komplementer

  27

  4.1. Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah yang Diperoleh dengan Metode Hidrodestilasi

  39

  4.2. Hasil Senyawa Analisis GC-MS Minyak Atsiri Rimpang

  40 Jahe Merah

  4.3. Senyawa Hasil Analisa GC-MS Minyak Atsiri

  42 Rimpang Jahe Merah Sesuai dengan Standart Library Wiley

  4.4. Hasil Pengukuran Absorbansi Minyak Atsiri Jahe Merah

  43

  4.5. Tingkat Kekuatan Antioksidan dengan Metode DPPH

  66

  

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman Gambar

  4.17. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa Zingiberen 58

  50

  4.11. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa Trans Geraniol

  52

  4.12. Spektrum Massa 1,8 Sineol

  53

  4.13. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa 1,8 Sineol 54

  4.14. Spektrum Massa Borneol

  54

  4.15. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa Borneol

  56

  4.16. Spektrum Massa Zingiberen

  57

  4.18. Spektrum Massa Limonene

  50

  60

  4.19. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa Limonene 60

  4.20. Spektrum Massa Mirsen

  62

  4.21. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa Mirsen

  62

  4.22. Spektrum Massa Terpineol

  64

  4.23. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa Terpineol 64

  4.24. Reaksi antara DPPH dengan atom H netral

  65

  4.25. Reaksi Kestabilan Radikal Bebas DPPH

  4.10. Spektrum Massa Trans Geraniol

  4.9. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa Geranil Asetat

  2.1. Tanaman Jahe Merah

  39

  6

  2.2. Biosintesis Terpenoid

  10

  2.3. Perubahan Senyawa Monoterpen

  11

  2.4. Reaksi Biogenetik Beberapa Seskuiterpen

  12

  2.5. Ruang Bangun DPPH

  24

  2.6. Diagram Spektometer Massa

  27

  4.1. Kromatogram Komponen Kimia Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah

  4.2. Spektrum Massa Citral

  49

  44

  4.3. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa Citral

  45

  4.4. Spektrum Massa Neral

  46

  4.5. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa Neral

  47

  4.6. Spektrum Massa Kamfen

  47

  4.7. Pola Fragmentasi yang Mungkin dari Senyawa Kamfen

  48

  4.8. Spektrum Massa Geranil Asetat

  65