Ekstraksi Likopen dari Buah Tomat (Lycopersicum Esculentum) Menggunakan Pelarut Tunggal dengan Metode Kristalisasi Antisolvent
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
TOMAT (Lycopersicum esculentum)
2.1
Tomat (Lycopersicum esculentum) merupakan salah satu sayuran yang
paling banyak dikonsumsi, dan telah menjadi tanaman sayuran yang paling
penting kedua di seluruh dunia. Tomat merupakan sumber utama antioksidan.
Pada kenyataannya, studi epidemiologi telah menunjukkan bahwa konsumsi tomat
mentah dan produk berbasis tomat dikaitkan dengan penurunan risiko kanker dan
penyakit kardiovaskular [19]. Antioksidan tomat termasuk karotenoid seperti βkaroten, prekursor vitamin A, dan terutama likopen, yang sebagian besar
bertanggung jawab untuk warna merah dari buah, vitamin seperti asam askorbat
dan tokoferol, dan senyawa fenolik seperti flavonoid dan turunan asam
hydroxycinnamik [20,21]. Tomat dan produk tomat kaya sumber vitamin C dan
A, likopen, β - karoten, lutein, lektin, dan berbagai senyawa fenolik seperti
flavonoid dan asam fenolat. Mereka kaya folat, kalium, serat, dan protein, tetapi
rendah lemak dan kalori, serta bebas kolesterol [2].
Secara taksonomi tomat termasuk dalam klasifikasi sebagai berikut : [22]
Kingdom : Plantae
Divisi
Subdivisi : Angiospermae
Kelas
: Dicotylodenae
Ordo
: Tubiflorae
Sub ordo
: Myrtales
Famili
: Solanaceae
Genus
: Lycopersium
Spesies
: Lycopersicon esculentum Mill. sinonim Lycopersium
: Spermatophyta
licopersium.
Serangkaian perubahan kuantitatif dan kualitatif dari komposisi kimia
berlangsung selama pematangan buah tomat. Asam organik, gula larut, asam
Universitas Sumatera Utara
amino, pigmen dan lebih dari 400 senyawa aroma berkontribusi terhadap rasa,
aroma dan aroma profil volatil tomat [23]. Pematangan tomat ditandai oleh
pelunakan buah, degradasi klorofil dan peningkatan laju respirasi, produksi etilen,
serta sintesis asam, gula dan likopen [24,25].
Tabel 2.1 Kandungan Nutrisi Buah Tomat dalam 100 gram Buah Tomat [26]
Kadar per 100 gram
Nutrisi
Satuan
tomat
Vitamin C
mg
22,8
Vitamin B-6
mg
0,079
Folat
μg
13
Vitamin A
IU
489
Likopen
μg
3.041
β-karoten
μg
293
Lutein
μg
94
Vitamin E
mg
0,56
Vitamin K
μg
2,8
2.2
LIKOPEN
Karotenoid merupakan komponen penting dalam fotosintesis organisme
[27] Karotenoid juga menyediakan warna pada bunga dan buah-buahan.
Misalnya, likopen memberikan warna merah pada tomat dan buah-buahan
lainnya. Karotenoid terbagi menjadi karoten (misalnya likopen) dan xanthophylls
(misalnya lutein) tergantung pada apakah terdapat oksigen dalam struktur molekul
mereka [28].
Likopen adalah karotenoid dengan rumus C40H56 dan memiliki berat
molekul 536,85 g / mol. Rumus strukturnya adalah:
Gambar 2.1 Rumus Struktur Likopen [8]
Likopen terdapat dalam makanan terutama dalam bentuk all-trans [29,30]
memiliki berbagai isomer cis (umumnya dalam darah manusia dan jaringan). Alltrans likopen adalah bubuk kristal merah dengan titik leleh 173 °C yang larut
dalam lemak dan pelarut organik tertentu, tetapi hampir tidak larut dalam air,
metanol dan etanol [29].
Universitas Sumatera Utara
Likopen adalah hidrokarbon tak jenuh yang mengandung 11 ikatan
rangkap terkonjugasi dan dua ikatan rangkap tak terkonjugasi seperti yang
diilustrasikan pada Gambar 2.2 [31,32]. Degradasi yang tidak diinginkan dari
likopen tidak hanya mempengaruhi kualitas sensorik dari produk akhir, tetapi juga
manfaat kesehatan dari makanan berbasis tomat bagi tubuh manusia. Likopen
dalam buah tomat segar terjadi pada dasarnya dalam konfigurasi all-trans.
Penyebab utama degradasi likopen tomat selama pemrosesan adalah isomerisasi
dan oksidasi. Isomerisasi mengkonversi isomer all-trans ke cis-isomer karena
masukan energi tambahan dan hasilnya tidak stabil. Pengolahan termal
(bleaching, retort, dan proses pembekuan) umumnya menyebabkan hilangnya
likopen dalam makanan berbasis tomat. Panas menginduksi isomerisasi all- trans
ke bentuk cis. Cis-isomer meningkat dengan suhu dan waktu proses. Secara
umum, tomat yang didehidrasi atau menjadi bubuk memiliki stabilitas likopen
yang buruk kecuali dengan hati-hati segera diproses, serta disimpan dalam
lingkungan tertutup rapat dan inert untuk penyimpanan. Peningkatan yang
signifikan pada cis-isomer terjadi dengan penurunan simultan all-trans [8].
Sintesis pigmen pada tomat berhubungan dengan proses pematangan, dan
warna merah pada buah merupakan hasil dari akumulasi likopen. Tingkat likopen
buah tomat ditentukan dari potensi genetik jenisnya dan kondisi lingkungan,
terutama suhu dan cahaya. Selama periode pematangan, komposisi likopen pada
buah meningkat tajam [11].
Warna merah dari berbagai jenis buah-buahan adalah karena adanya
likopen dan karotenoid lainnya. Likopen merupakan pigmen alami yang disintesis
secara eksklusif oleh tanaman dan mikroorganisme. Salah satu fungsi dari likopen
dan spesies karotenoid yang terkait adalah menyerap cahaya selama fotosintesis,
sehingga melindungi tanaman terhadap photosensitasi. Likopen adalah salah satu
pigmen alami yang penting. Kadang-kadang warna cemerlang likopen tertutupi
oleh pigmen hijau klorofil (contohnya dalam sayuran hijau dan daun). Dalam
sejumlah kasus, kandungan klorofil berkurang dengan semakin tumbuhnya suatu
tumbuhan, meninggalkan likopen dan karotenoid lain untuk bertanggung jawab
atas warna-warna cerah dari sebagian besar buah [33].
Universitas Sumatera Utara
Struktur terkonjugasi membuat likopen antioksidan yang sangat efektif
dan mungkin juga bertanggung jawab untuk perannya dalam pencegahan kanker
jenis tertentu [34]. Namun, struktur terkonjugasi ini juga membuat likopen rentan
terhadap degradasi oksidatif, dan seperti karotenoid lain, sensitif terhadap faktorfaktor seperti oksigen, paparan cahaya, dan pH ekstrim [35].
Aktivitas antioksidan likopen yang dianggap mekanisme utama aksi in
vivo. Likopen memiliki aktivitas antioksidan tinggi dibandingkan dengan
karotenoid lain. Likopen dapat menyerap energi dari oksigen tunggal,
mengkonversi likopen ke keadaan triplet nya. Energi ini kemudian tersebar ke
media sekitarnya melalui gerakan rotasi dan vibrasi [36].
2.3
EKSTRAKSI
Untuk memisahkan satu atau lebih komponen pada campuran, campuran
dikontakkan dengan fasa lain. Dua pasangan fasa dapat berupa gas-cair, uap-cair,
cair-cair, atau cair-padat.
Pada distilasi, cairan secara parsial diuapkan untuk membuat fasa lain,
yaitu uap. Pemisahan dari komponen-komponennya tergantung dari tekanan uap
parsial substansi tersebut. Fasa uap dan cair sama secara kimia. Pada ekstraksi
cair-cair, kedua fasa secara kimia cukup berbeda, yang menuntun kepada
pemisahan komponen-komponennya berdasarkan sifat fisik dan kimia.
Ekstraksi pelarut dapat digunakan sebagai alternatif dari pemisahan secara
distilasi maupun evaporasi [37].
2.3.1 Ekstraksi Padat Cair (Leaching)
Ekstraksi padat cair atau leaching adalah proses pengambilan komponen
dalam suatu padatan dengan menggunakan pelarut yang sesuai. Interaksi antara
solute dengan padatan, solute dengan pelarut dan pelarut dengan padatan sangat
berpengaruh pada proses ekstraksi. Pada proses ekstraksi ini, dengan adanya
pemanasan solute yang terperangkap di dalam padatan mulai meleleh, bergerak
melalui pori-pori padatan. Adanya penambahan pelarut menyebabkan pori-pori
padatan mengembang dan pelarut yang masuk kemudian melarutkan solute
Universitas Sumatera Utara
dilanjutkan dengan berdifusi keluar permukaan partikel padatan dan bergerak ke
lapisan film sekitar padatan, untuk selanjutnya ke badan cairan [38].
Misalnya ada campuran fasa padat A dan C yang akan diambil C-nya,
maka ditambahkan solven B cair yang bisa melarutkan C tetapi tidak melarutkan
A. Diperoleh ekstrak berupa larutan C dalam B. Selanjutnya B dipisahkan dari C,
biasanya dengan penguapan, dan dipakai lagi untuk leaching. Proses ini juga bisa
dipakai untuk pengambilan minyak atsiri dari hasil-hasil tanaman Indonesia.
Industri rakyat umumnya masih belum bisa memanfaatkan teknologi ini karena
kelayakan proses ini sangat ditentukan oleh keberhasilan pengambilan kembali
(recovery) solven, yang membutuhkan peralatan yang relatif baik.
Harga solven ini biasanya relatif mahal, sehingga kehilangan solven akan
sangat merugikan. Kelemahan lain proses ini adalah adanya sedikit solven yang
tertinggal dalam produk. Untuk produk-produk tertentu, terutama bahan makanan,
adanya sedikit solven tersisa tersebut perlu dihindari.
Proses leaching umumnya memerlukan suhu agak tinggi karena daya larut
akan naik dengan naiknya suhu. Suhu agak tinggi ini sering menimbulkan
kerusakan bahan, sehingga kualitas produk turun. Masalah lain yang timbul
adalah bahwa solven pada umumnya tidak sempurna selektivitasnya sehingga ada
zat-zat lain yang ikut terambil dalam ekstrak. Setelah solven diuapkan, masih
diperoleh campuran sejumlah zat yang perlu dimurnikan lebih lanjut. Misalnya
pada ekstraksi minyak atsiri dari bunga-bungaan, diperoleh produk yang disebut
concrete, yang masih perlu dimurnikan [39].
Efisiensi ekstraksi umumnya fungsi dari proses kondisi. Ekstraksi
kuantitatif konstituen aktif merupakan langkah penting sebelum analisis.
Kuantitas
analit yang diekstrak dari matriks yang berbeda tergantung pada jenis matriks,
teknik dan kondisi ekstraksi [40]. Banyak faktor, seperti konsentrasi pelarut,
waktu ekstraksi, suhu, pH, rasio cairan/padatan dan ukuran partikel, dapat
mempengaruhi secara signifikan ekstraksi padat-cair [41,42]. Peran positif atau
negatif dari masing-masing faktor dalam transfer massa pada proses ini tidak
selalu jelas; karakteristik kimia pelarut dan struktur beragam dan komposisi
Universitas Sumatera Utara
produk alami memastikan bahwa setiap materi atau sistem pelarut menunjukkan
perilaku yang berbeda, yang tidak dapat diprediksi [43].
2.3.2 Ekstraksi Cair-Cair
Ekstraksi cair-cair atau sering disebut ekstraksi saja, sudah lama dikenal
dan dipakai dalam industri. Pada proses ini, campuran cair A dan C diambil C-nya
dengan penambahan cairan B yang tidak/sedikit saling melarutkan dengan A
tetapi bisa melarutkan C. Terbentuk dua fasa cair immiscible, yang pertama kaya
A, yang lain kaya B, sedangkan C terdistribusi pada kedua fasa tersebut.
Diperoleh ekstrak berupa larutan C dalam B dan rafinat berupa larutan C dalam A.
Studi yang banyak dilakukan adalah mencari persamaan-persamaan
fundamental proses ekstraksi untuk mendukung perancangan alat ekstraksi yang
lebih efisien/optimal. Konsep dasar yang terlibat adalah kesetimbangan fasa caircair dan perpindahan massa cair-cair. Ada kecenderungan baru untuk mencoba
menggunakan ekstraksi reaktif. Solven yang dipakai mengandung zat yang bisa
berikatan kimia atau membentuk senyawa kompleks dengan zat yang diserap
sehingga kemampuan solven mengekstraksi meningkat [39].
Ekstraksi cair-cair adalah aplikasi dari kelarutan parsial untuk pemisahan
campuran cair dari dua atau lebih komponen. Proses ekstraksi cair-cair diterapkan,
secara umum untuk pemisahan campuran yang tidak dapat dilakukan oleh distilasi
untuk satu atau lebih alasan:
a) Suhu distilasi yang terlalu tinggi
b) Volatilitas relatif terlalu kecil atau adanya azeotrop
c) Pemisahan berdasarkan volatilitas tidak memuaskan
Setiap campuran apapun dapat dipisahkan dengan ekstraksi jika
komponennya memiliki perbedaan berat molekul satu sama lain atau tipe molekul
yang berbeda. Hal ini hanya diperlukan untuk menemukan pelarut dengan
campuran yang larut sebagian dan di salah satu komponen atau satu jenis yang
lebih larut dari yang lain [44].
Proses pemisahan zat yang ada dalam larutan asal ke dalam pelarut
merupakan proses perpindahan massa yang memerlukan luas permukaan kontak
yang besar, oleh sebab itu pelarut didispersikan dalam bentuk tetesan-tetesan kecil
Universitas Sumatera Utara
ke dalam larutan asal yang didispersikan kedalam pelarut. Dengan demikian
dalam proses ekstraksi cair-cair dikenal dua fasa saling kontak yaitu fasa dispersi
yang merupakan cairan yang didispersikan dan fasa yang merupakan cairan yang
bertindak sebagai medium dispersi [45].
2.4
PELARUT YANG DIGUNAKAN UNTUK MENGEKSTRAKSI
LIKOPEN
Ada
banyak
variasi campuran ekstraksi yang digunakan untuk
mengekstrak likopen. Tujuan dari ekstraksi adalah memisahkan likopen dari
komponen larut air dari likopen yang berisi bahan makanan [46].
Karena karotenoid tomat larut dalam lemak, mereka biasanya diekstrak
dengan pelarut organik seperti kloroform, heksana, aseton, petroleum eter, dan
lain-lain [47, 48, 49,50]. Karena sampel dapat berisi sejumlah besar air, pelarut
organik yang larut dalam air seperti etanol, aseton, dan lain-lain juga digunakan.
Campuran berbagai pelarut biasanya digunakan dalam ekstraksi karotenoid.
Etanol mendidih telah diusulkan untuk ekstraksi likopen dari tomat.
Laju ekstraksi likopen adalah fungsi dari bahan pelarut termasuk dalam
campuran ekstraksi. Likopen larut dalam lemak, sehingga lebih sering diekstraksi
dengan pelarut organik seperti etanol, aseton, petroleum eter, heksana, benzena,
kloroform, dan lain-lain sebelum analisis kimia untuk penentuan kuantitatif.
Campuran heksana dengan aseton dan etanol atau metanol sering
digunakan [33, 50, 51] karena komponen lain seperti dietil eter dan
tetrahidrofuran mungkin mengandung peroksida yang bereaksi dengan karotenoid
[51], tingkat pemulihan dengan campuran yang mengandung etil asetat sangat
rendah [50], dan stabilitas ekstrak likopen yang diperoleh dengan heksana/aseton
atau heksana/etanol lebih tinggi daripada ekstrak yang diperoleh dengan pelarut
organik lainnya seperti kloroform, metanol, atau diklorometana [52]. Likopen
dapat selanjutnya diukur secara spektrofotometri atau dengan High Performance
Liquid Chromatography (HPLC), tetapi dalam kedua kasus, tingkat ekstraksi
likopen yang tinggi dari sampel sangat penting untuk hasil yang akurat.
Universitas Sumatera Utara
2.4.1 Sifat Fisika dan Kimia N-Hekasna
2.4.1.1 Sifat Fisika N-Heksana
Berat Molekul
: 86,18 g/mol
Warna
: Tidak berwarna
Bentuk fisik
: Cairan
Titik leleh
: -95 oC
Titik didih
: 69 oC
Densitas
: 0,6603 g/cm3
2.4.1.2 Sifat Kimia N-Heksana
Larut dalam alkohol, kloroform, dan eter [53].
2.4.2 Sifat Fisika dan Kimia Etil Asetat
2.4.2.1 Sifat Fisika Etil Asetat
Nama lain
: Ethyl ethanoate, Ethyl ester, Acetic ester, Ester of
ethanol
Rumus molekul
: C4H8O2
Berat molekul
: 88,105 g/mol
Wujud
: Cairan tidak berwarna
Densitas
: 0,897 g/cm³
Titik beku
: -83,6 °C; 190 K; -118 °F
Titik didih
: 77,1 °C; 350 K; 171 °F
Kelarutan dalam air : 8,3 g/100 mL (20 °C)
Viskositas
: 0,426 cp (25 °C)
Momen dipole
: 1,78 D
2.4.2.2 Sifat Kimia Etil Asetat
Etil asetat dapat terhidrolisa oleh NaOH membentuk natrium asetat dan
etanol, berdasarkan reaksi [54].
CH3CO2C2H5 + NaOH → C2H5OH + CH3CO2Na
Universitas Sumatera Utara
2.5
METODE KRISTALISASI
Kristalisasi adalah teknik pemisahan dan pemurnian digunakan untuk
menghasilkan berbagai macam bahan. Kristalisasi dapat didefinisikan sebagai
perubahan fasa di mana produk kristal diperoleh dari larutan. Sebuah larutan
adalah campuran dari dua atau lebih spesies yang membentuk satu fasa homogen.
Larutan biasanya diasumsikan dalam cairan, meskipun larutan dapat termasuk
padatan tersuspensi. Sebuah larutan untuk dapat dikristalisasi harus berada pada
kondisi sangat jenuh. Sebuah larutan di mana konsentrasi zat terlarut melebihi
keseimbangan (jenuh), konsentrasi zat terlarut pada temperatur tertentu dikenal
sebagai larutan jenuh. Ada empat metode utama untuk menghasilkan larutan
sangat jenuh adalah sebagai berikut :
Perubahan suhu (terutama pendinginan)
Penguapan pelarut
Reaksi kimia, dan
Mengubah komposisi pelarut (misalnya dengan penggaraman)
Kristalisasi dari larutan dapat dianggap sebagai proses dua langkah.
Langkah pertama adalah pemisahan fasa (pembentukan) dari kristal baru. Yang
kedua adalah pertumbuhan kristal ini menjadi ukuran yang lebih besar. Kedua
proses dikenal sebagai nukleasi dan pertumbuhan kristal. Analisis proses
kristalisasi
industri
membutuhkan
pengetahuan
baik
nukleasi
maupun
pertumbuhan kristal.
Pembentukan kristal baru, yang disebut nukleasi, mengacu pada awal
proses pemisahan fasa. Molekul-molekul zat terlarut telah membentuk partikel
berukuran sekecil mungkin pada kondisi saat ini. Tahap selanjutnya dari proses
kristalisasi ialah inti tumbuh lebih besar dengan penambahan molekul zat terlarut
dari larutan yang sangat jenuh. Bagian dari proses kristalisasi ini dikenal sebagai
pertumbuhan kristal. Pertumbuhan kristal, bersama dengan nukleasi, mengontrol
distribusi ukuran partikel akhir yang diperoleh pada sistem. Selain itu, kondisi dan
laju pertumbuhan kristal memiliki dampak yang signifikan terhadap kemurnian
produk dan sifat kristal [55].
Universitas Sumatera Utara
2.5.1 Kristalisasi Antisolvent
Kristalisasi merupakan proses pemisahan terpenting kedua pada industri
kimia setelah distilasi. Konsentrasi larutan harus lebih tinggi dari pada konsentrasi
kesetimbangan pada suhu kelarutannya agar terjadi nukleasi dan pertumbuhan
kristal terjadi. Perbedaan antara konsentrasi sebenarnya dan konsentrasi
kesetimbangan disebut lewat jenuh (supersaturated) yang merupakan gaya
pendorong (driving force) kristalisasi. Lewat jenuh dapat ditimbulkan pada sistem
dengan pendinginan, evaporasi pelarut, atau perubahan media – penambahan
antisolvent yang mengurangi kelarutan zat terlarut pada sistem resultan, atau
pengubahan zat terlarut melalui reaksi kimia menghasilkan senyawa lain dengan
kelarutan yang jauh lebih rendah. Lewat jenuh dapat terbentuk dengan mengubah
kelarutan dari sistem tersebut dengan penambahan antisolvent. Keuntungan dari
kristalisasi antisolvent adalah prosesnya dapat berlangsung pada temperatur yang
mendekati temperatur lingkungan. Metode ini lebih sesuai untuk senyawa yang
sensitif terhadap panas. Juga, proses membutuhkan energi yang lebih kecil dari
proses evaporasi pelarut. Bagaimanapun, campuran pelarut-antisolvent harus
dipisahkan untuk memulihkan dan mendaur ulang (recycle) satu atau kedua
pelarut. Keuntungan lain dari kristalisasi antisolvent adalah bahwa perubahan
dalam komposisi pelarut dapat mendukung satu struktur kristal dalam kasus-kasus
di mana zat terlarut dapat mengkristal dalam dua atau lebih fase kristal (yang
disebut polimorfisme), dan hanya satu dari mereka yang diinginkan untuk aplikasi
produk. Karena karakteristik ini, kristalisasi antisolvent telah banyak digunakan
untuk mengkristalkan produk farmasi, yang secara umum sensitif oleh degradasi
akibat pemanasan [56].
2.6
ALAT ANALISA LIKOPEN
Banyak teknik yang berbeda seperti ekstraksi dengan pelarut yang
konvensional [13] dan ekstraksi fluida superkritik (SFE) yang telah digunakan
untuk ekstraksi likopen dari Lycopersicum esculentum [14]. Untuk isolasi dan
pemurnian lebih lanjut, teknik kromatografi kolom [15] dan kromatografi cair
kinerja tinggi (HPLC) [16] telah diadaptasikan. Namun, teknik isolasi ini
Universitas Sumatera Utara
membutuhkan manipulasi yang sensitif dan kompleks dan menghabiskan banyak
waktu [17].
2.6.1 Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
Spektroskopi inframerah telah menjadi teknik terpenting untuk analisis
bahan di laboratorium selama lebih dari tujuh puluh tahun. Spektrum inframerah
menampilkan identitas dari sampel dengan puncak serapan yang sesuai dengan
frekuensi getaran antara ikatan atom yang membentuk materi. Karena setiap
bahan yang berbeda adalah kombinasi unik dari atom-atom, tidak ada dua
senyawa menghasilkan spektrum inframerah yang tetap sama. Oleh karena itu,
spektroskopi inframerah dapat menghasilkan identifikasi positif (analisis
kualitatif) dari setiap jenis materi yang berbeda. Selain itu, ukuran puncak dalam
spektrum merupakan indikasi langsung dari jumlah yang hadir dalam suatu
material. Dengan algoritma perangkat lunak modern, inframerah adalah alat yang
sangat baik untuk analisis kuantitatif [57].
2.7
ANALISA BIAYA
Analisa biaya dilakukan untuk mengetahui apakah produk yang dihasilkan
melalui penelitian ini bersifat ekonomis. Bahan-bahan yang digunakan dibagi
menjadi dua bagian, yaitu bahan untuk ekstraksi dan bahan baku untuk
kristalisasi.
Bahan-bahan yang digunakan untuk ekstraksi yaitu pelarut berupa heksana
atau etil asetat dan jus tomat. Dari penelitian yang telah dilakukan, diperoleh
kadar likopen tertinggi diperoleh dengan menggunakan perbandingan Umpan dan
Pelarut (F/S) 1:4,5, maka untuk perhitungan analisa biaya ini dilakukan
perhitungan dengan menggunakan jumlah umpan (jus tomat) yaitu 150 ml dan
jumlah pelarut 675 ml. Dimana untuk memperoleh 150 ml jus tomat dilakukan
penghalusan 110 gram tomat. Diasumsikan bahwa dilakukan recycle pada
penggunaan pelarut dan antisolvent hingga tidak dapat digunakan kembali hingga
penggunaan tomat sebesar 110 kg tomat.
Universitas Sumatera Utara
Berikut ini adalah tabel jumlah bahan baku yang digunakan untuk mengekstraksi
likopen dari buah tomat :
Tabel 2.2 Keterangan Jumlah Bahan Baku untuk Mengekstraksi Likopen dari
Buah Tomat Menggunakan Pelarut Etil Asetat Teknis
Bahan
Kuantitas
Harga/satuan (Rp)
Harga (Rp)
Etil Asetat Teknis
675 ml
20.000,00/L
13.500,00
Tomat
110 kg
2.000,00/kg
220.000,00
Rp 233.500,00
Total
Bahan baku untuk proses kristalisasi adalah antisolvent berupa metanol
teknis atau etanol teknis sebanyak 100 ml. Rendemen kristal likopen yang
diperoleh lebih besar jika digunakan penggunaan antisolvent metanol teknis, maka
untuk perhitungan analisa biaya ini dilakukan perhitungan dengan menggunakan
antisolvent metanol teknis.
Berikut ini adalah tabel jumlah bahan baku yang digunakan untuk proses
kristalisasi likopen dari ekstrak buah tomat :
Tabel 2.3 Keterangan Jumlah Bahan Baku untuk Proses Kristalisasi Likopen dari
Ekstrak Buah Tomat Menggunakan Antisolvent Metanol Teknis
Bahan
Kuantitas
Harga/satuan (Rp)
Harga (Rp)
100 ml
15.000,00/liter
1.500,00
Metanol Teknis
Total
Rp 1.500,00
Dari Tabel 2.2 dan 2.3 diperoleh total biaya bahan baku untuk ekstraksi
dan kristalisasi likopen dari buah tomat adalah Rp 233.500,00 + Rp 1.500,00 = Rp
235.000,00. Diasumsikan bahwa dari 110 kg tomat menghasilkan 3,2 gram
likopen maka harga 1 gram likopen = Rp 235.000,00/3,2gram = Rp 73.500/gram
= Rp 73.500.000,00/kg.
Harga pasaran 1 kg likopen bernilai US$ 6.000 dengan nilai tukar dolar
terhadap rupiah US$ 1 = Rp. 13.800,00 maka harga 1 kg likopen adalah Rp
82.800.000,00. Sehingga penelitian ini bernilai ekonomis.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
TOMAT (Lycopersicum esculentum)
2.1
Tomat (Lycopersicum esculentum) merupakan salah satu sayuran yang
paling banyak dikonsumsi, dan telah menjadi tanaman sayuran yang paling
penting kedua di seluruh dunia. Tomat merupakan sumber utama antioksidan.
Pada kenyataannya, studi epidemiologi telah menunjukkan bahwa konsumsi tomat
mentah dan produk berbasis tomat dikaitkan dengan penurunan risiko kanker dan
penyakit kardiovaskular [19]. Antioksidan tomat termasuk karotenoid seperti βkaroten, prekursor vitamin A, dan terutama likopen, yang sebagian besar
bertanggung jawab untuk warna merah dari buah, vitamin seperti asam askorbat
dan tokoferol, dan senyawa fenolik seperti flavonoid dan turunan asam
hydroxycinnamik [20,21]. Tomat dan produk tomat kaya sumber vitamin C dan
A, likopen, β - karoten, lutein, lektin, dan berbagai senyawa fenolik seperti
flavonoid dan asam fenolat. Mereka kaya folat, kalium, serat, dan protein, tetapi
rendah lemak dan kalori, serta bebas kolesterol [2].
Secara taksonomi tomat termasuk dalam klasifikasi sebagai berikut : [22]
Kingdom : Plantae
Divisi
Subdivisi : Angiospermae
Kelas
: Dicotylodenae
Ordo
: Tubiflorae
Sub ordo
: Myrtales
Famili
: Solanaceae
Genus
: Lycopersium
Spesies
: Lycopersicon esculentum Mill. sinonim Lycopersium
: Spermatophyta
licopersium.
Serangkaian perubahan kuantitatif dan kualitatif dari komposisi kimia
berlangsung selama pematangan buah tomat. Asam organik, gula larut, asam
Universitas Sumatera Utara
amino, pigmen dan lebih dari 400 senyawa aroma berkontribusi terhadap rasa,
aroma dan aroma profil volatil tomat [23]. Pematangan tomat ditandai oleh
pelunakan buah, degradasi klorofil dan peningkatan laju respirasi, produksi etilen,
serta sintesis asam, gula dan likopen [24,25].
Tabel 2.1 Kandungan Nutrisi Buah Tomat dalam 100 gram Buah Tomat [26]
Kadar per 100 gram
Nutrisi
Satuan
tomat
Vitamin C
mg
22,8
Vitamin B-6
mg
0,079
Folat
μg
13
Vitamin A
IU
489
Likopen
μg
3.041
β-karoten
μg
293
Lutein
μg
94
Vitamin E
mg
0,56
Vitamin K
μg
2,8
2.2
LIKOPEN
Karotenoid merupakan komponen penting dalam fotosintesis organisme
[27] Karotenoid juga menyediakan warna pada bunga dan buah-buahan.
Misalnya, likopen memberikan warna merah pada tomat dan buah-buahan
lainnya. Karotenoid terbagi menjadi karoten (misalnya likopen) dan xanthophylls
(misalnya lutein) tergantung pada apakah terdapat oksigen dalam struktur molekul
mereka [28].
Likopen adalah karotenoid dengan rumus C40H56 dan memiliki berat
molekul 536,85 g / mol. Rumus strukturnya adalah:
Gambar 2.1 Rumus Struktur Likopen [8]
Likopen terdapat dalam makanan terutama dalam bentuk all-trans [29,30]
memiliki berbagai isomer cis (umumnya dalam darah manusia dan jaringan). Alltrans likopen adalah bubuk kristal merah dengan titik leleh 173 °C yang larut
dalam lemak dan pelarut organik tertentu, tetapi hampir tidak larut dalam air,
metanol dan etanol [29].
Universitas Sumatera Utara
Likopen adalah hidrokarbon tak jenuh yang mengandung 11 ikatan
rangkap terkonjugasi dan dua ikatan rangkap tak terkonjugasi seperti yang
diilustrasikan pada Gambar 2.2 [31,32]. Degradasi yang tidak diinginkan dari
likopen tidak hanya mempengaruhi kualitas sensorik dari produk akhir, tetapi juga
manfaat kesehatan dari makanan berbasis tomat bagi tubuh manusia. Likopen
dalam buah tomat segar terjadi pada dasarnya dalam konfigurasi all-trans.
Penyebab utama degradasi likopen tomat selama pemrosesan adalah isomerisasi
dan oksidasi. Isomerisasi mengkonversi isomer all-trans ke cis-isomer karena
masukan energi tambahan dan hasilnya tidak stabil. Pengolahan termal
(bleaching, retort, dan proses pembekuan) umumnya menyebabkan hilangnya
likopen dalam makanan berbasis tomat. Panas menginduksi isomerisasi all- trans
ke bentuk cis. Cis-isomer meningkat dengan suhu dan waktu proses. Secara
umum, tomat yang didehidrasi atau menjadi bubuk memiliki stabilitas likopen
yang buruk kecuali dengan hati-hati segera diproses, serta disimpan dalam
lingkungan tertutup rapat dan inert untuk penyimpanan. Peningkatan yang
signifikan pada cis-isomer terjadi dengan penurunan simultan all-trans [8].
Sintesis pigmen pada tomat berhubungan dengan proses pematangan, dan
warna merah pada buah merupakan hasil dari akumulasi likopen. Tingkat likopen
buah tomat ditentukan dari potensi genetik jenisnya dan kondisi lingkungan,
terutama suhu dan cahaya. Selama periode pematangan, komposisi likopen pada
buah meningkat tajam [11].
Warna merah dari berbagai jenis buah-buahan adalah karena adanya
likopen dan karotenoid lainnya. Likopen merupakan pigmen alami yang disintesis
secara eksklusif oleh tanaman dan mikroorganisme. Salah satu fungsi dari likopen
dan spesies karotenoid yang terkait adalah menyerap cahaya selama fotosintesis,
sehingga melindungi tanaman terhadap photosensitasi. Likopen adalah salah satu
pigmen alami yang penting. Kadang-kadang warna cemerlang likopen tertutupi
oleh pigmen hijau klorofil (contohnya dalam sayuran hijau dan daun). Dalam
sejumlah kasus, kandungan klorofil berkurang dengan semakin tumbuhnya suatu
tumbuhan, meninggalkan likopen dan karotenoid lain untuk bertanggung jawab
atas warna-warna cerah dari sebagian besar buah [33].
Universitas Sumatera Utara
Struktur terkonjugasi membuat likopen antioksidan yang sangat efektif
dan mungkin juga bertanggung jawab untuk perannya dalam pencegahan kanker
jenis tertentu [34]. Namun, struktur terkonjugasi ini juga membuat likopen rentan
terhadap degradasi oksidatif, dan seperti karotenoid lain, sensitif terhadap faktorfaktor seperti oksigen, paparan cahaya, dan pH ekstrim [35].
Aktivitas antioksidan likopen yang dianggap mekanisme utama aksi in
vivo. Likopen memiliki aktivitas antioksidan tinggi dibandingkan dengan
karotenoid lain. Likopen dapat menyerap energi dari oksigen tunggal,
mengkonversi likopen ke keadaan triplet nya. Energi ini kemudian tersebar ke
media sekitarnya melalui gerakan rotasi dan vibrasi [36].
2.3
EKSTRAKSI
Untuk memisahkan satu atau lebih komponen pada campuran, campuran
dikontakkan dengan fasa lain. Dua pasangan fasa dapat berupa gas-cair, uap-cair,
cair-cair, atau cair-padat.
Pada distilasi, cairan secara parsial diuapkan untuk membuat fasa lain,
yaitu uap. Pemisahan dari komponen-komponennya tergantung dari tekanan uap
parsial substansi tersebut. Fasa uap dan cair sama secara kimia. Pada ekstraksi
cair-cair, kedua fasa secara kimia cukup berbeda, yang menuntun kepada
pemisahan komponen-komponennya berdasarkan sifat fisik dan kimia.
Ekstraksi pelarut dapat digunakan sebagai alternatif dari pemisahan secara
distilasi maupun evaporasi [37].
2.3.1 Ekstraksi Padat Cair (Leaching)
Ekstraksi padat cair atau leaching adalah proses pengambilan komponen
dalam suatu padatan dengan menggunakan pelarut yang sesuai. Interaksi antara
solute dengan padatan, solute dengan pelarut dan pelarut dengan padatan sangat
berpengaruh pada proses ekstraksi. Pada proses ekstraksi ini, dengan adanya
pemanasan solute yang terperangkap di dalam padatan mulai meleleh, bergerak
melalui pori-pori padatan. Adanya penambahan pelarut menyebabkan pori-pori
padatan mengembang dan pelarut yang masuk kemudian melarutkan solute
Universitas Sumatera Utara
dilanjutkan dengan berdifusi keluar permukaan partikel padatan dan bergerak ke
lapisan film sekitar padatan, untuk selanjutnya ke badan cairan [38].
Misalnya ada campuran fasa padat A dan C yang akan diambil C-nya,
maka ditambahkan solven B cair yang bisa melarutkan C tetapi tidak melarutkan
A. Diperoleh ekstrak berupa larutan C dalam B. Selanjutnya B dipisahkan dari C,
biasanya dengan penguapan, dan dipakai lagi untuk leaching. Proses ini juga bisa
dipakai untuk pengambilan minyak atsiri dari hasil-hasil tanaman Indonesia.
Industri rakyat umumnya masih belum bisa memanfaatkan teknologi ini karena
kelayakan proses ini sangat ditentukan oleh keberhasilan pengambilan kembali
(recovery) solven, yang membutuhkan peralatan yang relatif baik.
Harga solven ini biasanya relatif mahal, sehingga kehilangan solven akan
sangat merugikan. Kelemahan lain proses ini adalah adanya sedikit solven yang
tertinggal dalam produk. Untuk produk-produk tertentu, terutama bahan makanan,
adanya sedikit solven tersisa tersebut perlu dihindari.
Proses leaching umumnya memerlukan suhu agak tinggi karena daya larut
akan naik dengan naiknya suhu. Suhu agak tinggi ini sering menimbulkan
kerusakan bahan, sehingga kualitas produk turun. Masalah lain yang timbul
adalah bahwa solven pada umumnya tidak sempurna selektivitasnya sehingga ada
zat-zat lain yang ikut terambil dalam ekstrak. Setelah solven diuapkan, masih
diperoleh campuran sejumlah zat yang perlu dimurnikan lebih lanjut. Misalnya
pada ekstraksi minyak atsiri dari bunga-bungaan, diperoleh produk yang disebut
concrete, yang masih perlu dimurnikan [39].
Efisiensi ekstraksi umumnya fungsi dari proses kondisi. Ekstraksi
kuantitatif konstituen aktif merupakan langkah penting sebelum analisis.
Kuantitas
analit yang diekstrak dari matriks yang berbeda tergantung pada jenis matriks,
teknik dan kondisi ekstraksi [40]. Banyak faktor, seperti konsentrasi pelarut,
waktu ekstraksi, suhu, pH, rasio cairan/padatan dan ukuran partikel, dapat
mempengaruhi secara signifikan ekstraksi padat-cair [41,42]. Peran positif atau
negatif dari masing-masing faktor dalam transfer massa pada proses ini tidak
selalu jelas; karakteristik kimia pelarut dan struktur beragam dan komposisi
Universitas Sumatera Utara
produk alami memastikan bahwa setiap materi atau sistem pelarut menunjukkan
perilaku yang berbeda, yang tidak dapat diprediksi [43].
2.3.2 Ekstraksi Cair-Cair
Ekstraksi cair-cair atau sering disebut ekstraksi saja, sudah lama dikenal
dan dipakai dalam industri. Pada proses ini, campuran cair A dan C diambil C-nya
dengan penambahan cairan B yang tidak/sedikit saling melarutkan dengan A
tetapi bisa melarutkan C. Terbentuk dua fasa cair immiscible, yang pertama kaya
A, yang lain kaya B, sedangkan C terdistribusi pada kedua fasa tersebut.
Diperoleh ekstrak berupa larutan C dalam B dan rafinat berupa larutan C dalam A.
Studi yang banyak dilakukan adalah mencari persamaan-persamaan
fundamental proses ekstraksi untuk mendukung perancangan alat ekstraksi yang
lebih efisien/optimal. Konsep dasar yang terlibat adalah kesetimbangan fasa caircair dan perpindahan massa cair-cair. Ada kecenderungan baru untuk mencoba
menggunakan ekstraksi reaktif. Solven yang dipakai mengandung zat yang bisa
berikatan kimia atau membentuk senyawa kompleks dengan zat yang diserap
sehingga kemampuan solven mengekstraksi meningkat [39].
Ekstraksi cair-cair adalah aplikasi dari kelarutan parsial untuk pemisahan
campuran cair dari dua atau lebih komponen. Proses ekstraksi cair-cair diterapkan,
secara umum untuk pemisahan campuran yang tidak dapat dilakukan oleh distilasi
untuk satu atau lebih alasan:
a) Suhu distilasi yang terlalu tinggi
b) Volatilitas relatif terlalu kecil atau adanya azeotrop
c) Pemisahan berdasarkan volatilitas tidak memuaskan
Setiap campuran apapun dapat dipisahkan dengan ekstraksi jika
komponennya memiliki perbedaan berat molekul satu sama lain atau tipe molekul
yang berbeda. Hal ini hanya diperlukan untuk menemukan pelarut dengan
campuran yang larut sebagian dan di salah satu komponen atau satu jenis yang
lebih larut dari yang lain [44].
Proses pemisahan zat yang ada dalam larutan asal ke dalam pelarut
merupakan proses perpindahan massa yang memerlukan luas permukaan kontak
yang besar, oleh sebab itu pelarut didispersikan dalam bentuk tetesan-tetesan kecil
Universitas Sumatera Utara
ke dalam larutan asal yang didispersikan kedalam pelarut. Dengan demikian
dalam proses ekstraksi cair-cair dikenal dua fasa saling kontak yaitu fasa dispersi
yang merupakan cairan yang didispersikan dan fasa yang merupakan cairan yang
bertindak sebagai medium dispersi [45].
2.4
PELARUT YANG DIGUNAKAN UNTUK MENGEKSTRAKSI
LIKOPEN
Ada
banyak
variasi campuran ekstraksi yang digunakan untuk
mengekstrak likopen. Tujuan dari ekstraksi adalah memisahkan likopen dari
komponen larut air dari likopen yang berisi bahan makanan [46].
Karena karotenoid tomat larut dalam lemak, mereka biasanya diekstrak
dengan pelarut organik seperti kloroform, heksana, aseton, petroleum eter, dan
lain-lain [47, 48, 49,50]. Karena sampel dapat berisi sejumlah besar air, pelarut
organik yang larut dalam air seperti etanol, aseton, dan lain-lain juga digunakan.
Campuran berbagai pelarut biasanya digunakan dalam ekstraksi karotenoid.
Etanol mendidih telah diusulkan untuk ekstraksi likopen dari tomat.
Laju ekstraksi likopen adalah fungsi dari bahan pelarut termasuk dalam
campuran ekstraksi. Likopen larut dalam lemak, sehingga lebih sering diekstraksi
dengan pelarut organik seperti etanol, aseton, petroleum eter, heksana, benzena,
kloroform, dan lain-lain sebelum analisis kimia untuk penentuan kuantitatif.
Campuran heksana dengan aseton dan etanol atau metanol sering
digunakan [33, 50, 51] karena komponen lain seperti dietil eter dan
tetrahidrofuran mungkin mengandung peroksida yang bereaksi dengan karotenoid
[51], tingkat pemulihan dengan campuran yang mengandung etil asetat sangat
rendah [50], dan stabilitas ekstrak likopen yang diperoleh dengan heksana/aseton
atau heksana/etanol lebih tinggi daripada ekstrak yang diperoleh dengan pelarut
organik lainnya seperti kloroform, metanol, atau diklorometana [52]. Likopen
dapat selanjutnya diukur secara spektrofotometri atau dengan High Performance
Liquid Chromatography (HPLC), tetapi dalam kedua kasus, tingkat ekstraksi
likopen yang tinggi dari sampel sangat penting untuk hasil yang akurat.
Universitas Sumatera Utara
2.4.1 Sifat Fisika dan Kimia N-Hekasna
2.4.1.1 Sifat Fisika N-Heksana
Berat Molekul
: 86,18 g/mol
Warna
: Tidak berwarna
Bentuk fisik
: Cairan
Titik leleh
: -95 oC
Titik didih
: 69 oC
Densitas
: 0,6603 g/cm3
2.4.1.2 Sifat Kimia N-Heksana
Larut dalam alkohol, kloroform, dan eter [53].
2.4.2 Sifat Fisika dan Kimia Etil Asetat
2.4.2.1 Sifat Fisika Etil Asetat
Nama lain
: Ethyl ethanoate, Ethyl ester, Acetic ester, Ester of
ethanol
Rumus molekul
: C4H8O2
Berat molekul
: 88,105 g/mol
Wujud
: Cairan tidak berwarna
Densitas
: 0,897 g/cm³
Titik beku
: -83,6 °C; 190 K; -118 °F
Titik didih
: 77,1 °C; 350 K; 171 °F
Kelarutan dalam air : 8,3 g/100 mL (20 °C)
Viskositas
: 0,426 cp (25 °C)
Momen dipole
: 1,78 D
2.4.2.2 Sifat Kimia Etil Asetat
Etil asetat dapat terhidrolisa oleh NaOH membentuk natrium asetat dan
etanol, berdasarkan reaksi [54].
CH3CO2C2H5 + NaOH → C2H5OH + CH3CO2Na
Universitas Sumatera Utara
2.5
METODE KRISTALISASI
Kristalisasi adalah teknik pemisahan dan pemurnian digunakan untuk
menghasilkan berbagai macam bahan. Kristalisasi dapat didefinisikan sebagai
perubahan fasa di mana produk kristal diperoleh dari larutan. Sebuah larutan
adalah campuran dari dua atau lebih spesies yang membentuk satu fasa homogen.
Larutan biasanya diasumsikan dalam cairan, meskipun larutan dapat termasuk
padatan tersuspensi. Sebuah larutan untuk dapat dikristalisasi harus berada pada
kondisi sangat jenuh. Sebuah larutan di mana konsentrasi zat terlarut melebihi
keseimbangan (jenuh), konsentrasi zat terlarut pada temperatur tertentu dikenal
sebagai larutan jenuh. Ada empat metode utama untuk menghasilkan larutan
sangat jenuh adalah sebagai berikut :
Perubahan suhu (terutama pendinginan)
Penguapan pelarut
Reaksi kimia, dan
Mengubah komposisi pelarut (misalnya dengan penggaraman)
Kristalisasi dari larutan dapat dianggap sebagai proses dua langkah.
Langkah pertama adalah pemisahan fasa (pembentukan) dari kristal baru. Yang
kedua adalah pertumbuhan kristal ini menjadi ukuran yang lebih besar. Kedua
proses dikenal sebagai nukleasi dan pertumbuhan kristal. Analisis proses
kristalisasi
industri
membutuhkan
pengetahuan
baik
nukleasi
maupun
pertumbuhan kristal.
Pembentukan kristal baru, yang disebut nukleasi, mengacu pada awal
proses pemisahan fasa. Molekul-molekul zat terlarut telah membentuk partikel
berukuran sekecil mungkin pada kondisi saat ini. Tahap selanjutnya dari proses
kristalisasi ialah inti tumbuh lebih besar dengan penambahan molekul zat terlarut
dari larutan yang sangat jenuh. Bagian dari proses kristalisasi ini dikenal sebagai
pertumbuhan kristal. Pertumbuhan kristal, bersama dengan nukleasi, mengontrol
distribusi ukuran partikel akhir yang diperoleh pada sistem. Selain itu, kondisi dan
laju pertumbuhan kristal memiliki dampak yang signifikan terhadap kemurnian
produk dan sifat kristal [55].
Universitas Sumatera Utara
2.5.1 Kristalisasi Antisolvent
Kristalisasi merupakan proses pemisahan terpenting kedua pada industri
kimia setelah distilasi. Konsentrasi larutan harus lebih tinggi dari pada konsentrasi
kesetimbangan pada suhu kelarutannya agar terjadi nukleasi dan pertumbuhan
kristal terjadi. Perbedaan antara konsentrasi sebenarnya dan konsentrasi
kesetimbangan disebut lewat jenuh (supersaturated) yang merupakan gaya
pendorong (driving force) kristalisasi. Lewat jenuh dapat ditimbulkan pada sistem
dengan pendinginan, evaporasi pelarut, atau perubahan media – penambahan
antisolvent yang mengurangi kelarutan zat terlarut pada sistem resultan, atau
pengubahan zat terlarut melalui reaksi kimia menghasilkan senyawa lain dengan
kelarutan yang jauh lebih rendah. Lewat jenuh dapat terbentuk dengan mengubah
kelarutan dari sistem tersebut dengan penambahan antisolvent. Keuntungan dari
kristalisasi antisolvent adalah prosesnya dapat berlangsung pada temperatur yang
mendekati temperatur lingkungan. Metode ini lebih sesuai untuk senyawa yang
sensitif terhadap panas. Juga, proses membutuhkan energi yang lebih kecil dari
proses evaporasi pelarut. Bagaimanapun, campuran pelarut-antisolvent harus
dipisahkan untuk memulihkan dan mendaur ulang (recycle) satu atau kedua
pelarut. Keuntungan lain dari kristalisasi antisolvent adalah bahwa perubahan
dalam komposisi pelarut dapat mendukung satu struktur kristal dalam kasus-kasus
di mana zat terlarut dapat mengkristal dalam dua atau lebih fase kristal (yang
disebut polimorfisme), dan hanya satu dari mereka yang diinginkan untuk aplikasi
produk. Karena karakteristik ini, kristalisasi antisolvent telah banyak digunakan
untuk mengkristalkan produk farmasi, yang secara umum sensitif oleh degradasi
akibat pemanasan [56].
2.6
ALAT ANALISA LIKOPEN
Banyak teknik yang berbeda seperti ekstraksi dengan pelarut yang
konvensional [13] dan ekstraksi fluida superkritik (SFE) yang telah digunakan
untuk ekstraksi likopen dari Lycopersicum esculentum [14]. Untuk isolasi dan
pemurnian lebih lanjut, teknik kromatografi kolom [15] dan kromatografi cair
kinerja tinggi (HPLC) [16] telah diadaptasikan. Namun, teknik isolasi ini
Universitas Sumatera Utara
membutuhkan manipulasi yang sensitif dan kompleks dan menghabiskan banyak
waktu [17].
2.6.1 Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
Spektroskopi inframerah telah menjadi teknik terpenting untuk analisis
bahan di laboratorium selama lebih dari tujuh puluh tahun. Spektrum inframerah
menampilkan identitas dari sampel dengan puncak serapan yang sesuai dengan
frekuensi getaran antara ikatan atom yang membentuk materi. Karena setiap
bahan yang berbeda adalah kombinasi unik dari atom-atom, tidak ada dua
senyawa menghasilkan spektrum inframerah yang tetap sama. Oleh karena itu,
spektroskopi inframerah dapat menghasilkan identifikasi positif (analisis
kualitatif) dari setiap jenis materi yang berbeda. Selain itu, ukuran puncak dalam
spektrum merupakan indikasi langsung dari jumlah yang hadir dalam suatu
material. Dengan algoritma perangkat lunak modern, inframerah adalah alat yang
sangat baik untuk analisis kuantitatif [57].
2.7
ANALISA BIAYA
Analisa biaya dilakukan untuk mengetahui apakah produk yang dihasilkan
melalui penelitian ini bersifat ekonomis. Bahan-bahan yang digunakan dibagi
menjadi dua bagian, yaitu bahan untuk ekstraksi dan bahan baku untuk
kristalisasi.
Bahan-bahan yang digunakan untuk ekstraksi yaitu pelarut berupa heksana
atau etil asetat dan jus tomat. Dari penelitian yang telah dilakukan, diperoleh
kadar likopen tertinggi diperoleh dengan menggunakan perbandingan Umpan dan
Pelarut (F/S) 1:4,5, maka untuk perhitungan analisa biaya ini dilakukan
perhitungan dengan menggunakan jumlah umpan (jus tomat) yaitu 150 ml dan
jumlah pelarut 675 ml. Dimana untuk memperoleh 150 ml jus tomat dilakukan
penghalusan 110 gram tomat. Diasumsikan bahwa dilakukan recycle pada
penggunaan pelarut dan antisolvent hingga tidak dapat digunakan kembali hingga
penggunaan tomat sebesar 110 kg tomat.
Universitas Sumatera Utara
Berikut ini adalah tabel jumlah bahan baku yang digunakan untuk mengekstraksi
likopen dari buah tomat :
Tabel 2.2 Keterangan Jumlah Bahan Baku untuk Mengekstraksi Likopen dari
Buah Tomat Menggunakan Pelarut Etil Asetat Teknis
Bahan
Kuantitas
Harga/satuan (Rp)
Harga (Rp)
Etil Asetat Teknis
675 ml
20.000,00/L
13.500,00
Tomat
110 kg
2.000,00/kg
220.000,00
Rp 233.500,00
Total
Bahan baku untuk proses kristalisasi adalah antisolvent berupa metanol
teknis atau etanol teknis sebanyak 100 ml. Rendemen kristal likopen yang
diperoleh lebih besar jika digunakan penggunaan antisolvent metanol teknis, maka
untuk perhitungan analisa biaya ini dilakukan perhitungan dengan menggunakan
antisolvent metanol teknis.
Berikut ini adalah tabel jumlah bahan baku yang digunakan untuk proses
kristalisasi likopen dari ekstrak buah tomat :
Tabel 2.3 Keterangan Jumlah Bahan Baku untuk Proses Kristalisasi Likopen dari
Ekstrak Buah Tomat Menggunakan Antisolvent Metanol Teknis
Bahan
Kuantitas
Harga/satuan (Rp)
Harga (Rp)
100 ml
15.000,00/liter
1.500,00
Metanol Teknis
Total
Rp 1.500,00
Dari Tabel 2.2 dan 2.3 diperoleh total biaya bahan baku untuk ekstraksi
dan kristalisasi likopen dari buah tomat adalah Rp 233.500,00 + Rp 1.500,00 = Rp
235.000,00. Diasumsikan bahwa dari 110 kg tomat menghasilkan 3,2 gram
likopen maka harga 1 gram likopen = Rp 235.000,00/3,2gram = Rp 73.500/gram
= Rp 73.500.000,00/kg.
Harga pasaran 1 kg likopen bernilai US$ 6.000 dengan nilai tukar dolar
terhadap rupiah US$ 1 = Rp. 13.800,00 maka harga 1 kg likopen adalah Rp
82.800.000,00. Sehingga penelitian ini bernilai ekonomis.
Universitas Sumatera Utara