EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL SKRIPSI
EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL SKRIPSI Oleh ELVI RASIDA FLORENTINA HUTAPEA 090405030 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2014
EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL SKRIPSI Oleh ELVI RASIDA FLORENTINA HUTAPEA 090405030 SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2014
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN
(Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Sejauh yang saya ketahui, skripsi ini bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan atau yang pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Sumatera Utara maupun di Perguruan Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.
Demikian pernyataan ini di buat apabila dikemudian hari terbukti bahwa ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan, 17 Juli 2014 Elvi Rasida Florentina Hutapea
NIM 090405030
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul:
EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN
(Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang sarjana pada tanggal 17 Juli 2014 dan dinyatakan memenuhi syarat/ sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui, Medan, 17 Juli 2014 Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing
Dr. Eng. Rondang Tambun, ST., MT Ir. Renita Manurung, MT
NIP. 19720612 200012 1 001 NIP. 19681214 199702 2 002 Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dr. Ir. Muhammad Yusuf Ritonga, MT Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, MSc.
NIP. 19620819 198903 1 002 NIP. 19680808 199403 2 003
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul “Ekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit Rambutan (Nephelium lappaceum) dengan Pelarut Metanol”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Laboratorium Kimia Fisika Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universtas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.
Melalui penelitian ini diperoleh kondisi optimum untuk ekstraksi antosianin dari
o
kulit rambutan dengan pelarut metanol pada temperatur 50 C dan waktu reaksi 6 jam dengan absorbansi 1,6103, konsentrasi 55,766 mg/L dan rendemen 0,2788%.
Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Eng. Rondang Tambun, ST., MT., selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberi pengarahan, diskusi dan bimbingan serta persetujuan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik.
2. Bapak Dr. Ir. M. Yusuf Ritonga, MT. dan Ibu Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, MSc., sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini.
3. Bapak Dr.Eng.Ir. Irvan, MT., selaku ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT., selaku koordinator penelitian Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, 17 Juli 2014 Penulis
Elvi Rasida Florentina Hutapea
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini untuk kedua orang tua penulis, M. Hutapea dan M. br. Sinaga yang telah memberikan doa dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dan untuk seluruh keluarga penulis terutama adikku, Dwita Lestari Hutapea. Penulis juga mengucapkan terima kasih untuk Laura Olivia Siahaan sebagai partner, atas kerjasamanya selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama : Elvi Rasida Florentina Hutapea NIM : 090405030 Tempat, tanggal : Pkl Berandan, 06 Juni 1991 lahir Nama orang tua : M. Hutapea dan M. br. Sinaga Alamat orang tua : Jl. Pelita No.309 Pangkalan Susu
Asal Sekolah: SD Dharma Patra YKPP Pertamina Pangkalan Susu tahun 1997-2003 SMP Negeri 1 Pangkalan Susu tahun 2003 – 2006 SMA Negeri 1 Babalan tahun 2006 – 2009 Beasiswa yang diperoleh: Beasiswa PPA tahun 2010, 2011, 2012 Universitas Sumatera Utara Pengalaman Organisasi: 1.
Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2013 sebagai anggota Bidang Kaderisasi dan Pendidikan
Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal: Elvi Rasida Florentina Hutapea, Laura Olivia Siahaan, Rondang Tambun, “Ekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit Rambutan (Nephelium lappaceum) dengan Pelarut Metanol”, Jurnal Teknik Kimia, Vol. 3, No. 2 (Juni 2014) Prestasi akademik/non akademik yang pernah dicapai: 1.
Juara II Olimpiade Sains Nasional bidang Matematika se-Kabupaten Langkat tahun 2008 2. Juara I Pidato Bahasa Inggris Konpercab GAMKI Langkat tahun
2007
ABSTRAK
Rambutan (Nephelium lappaceum Linn) merupakan sejenis buah-buahan tropikayang berasal dari Malaysia dan Indonesia. Kulitnya yang berwarna merah masih belum dimanfaatkan secara maksimal. Adanya warna merah pada kulit rambutan diduga terdapat pigmen antosianin yang dapat digunakan sebagai pewarna alami. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi terbaik yang dicapai dalam perolehan pigmen antosianin dari kulit rambutan dengan menggunakan pelarut metanol. Penelitian ini memvariasikan berbagai kondisi operasi yaitu ukuran partikel dari kulit rambutan, temperatur dan waktu ekstraksi. Analisis antosianin dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk mengukur panjang gelombang dan nilai absorbansinya. Ukuran kulit rambutan yang terbaik adalah kulit rambutan yang diblender dan hasil terbaik diperoleh pada temperatur
50 C dan waktu ekstraksi selama 6 jam. Kondisi ini memberikan nilai intensitas warna dengan absorbansi 1,6103, konsentrasi 55,7659 mg/L dan rendemen sebesar 0,2788%.
Kata kunci: rambutan, antosianin, absorbansi, rendemen
ABSTRACT
Rambutan fruits (Nephelium lappaceum Linn) is a kind of tropical fruits which come from Malaysia and Indonesia. Their red coloured rinds have not used yet effectively and the red coloured may be due to anthocyanin that can be used for natural colours. The purpose of this research is to know the optimal condition of the extraction of anthocyanin, that is particle size of rambutan‟s rinds, temperature and extraction time. Analysis of the anthocyanin use spectrophotometer UV-Vis to detect the wavelength and the absorbance of the anthocyanin. The best
C and extraction condition is rambutan‟s rind milled by blender at temperature 50 time for 6 hours. Those give the highest color intensity having maximal absorbancy of 1,6103, anthocyanin concentration of 55,7659 mg/L and rendement of 0,2788%.
Keywords: rambutan, anthocyanin, absorbance, rendement
DAFTAR ISI
9
4
2.1.2 Pewarna Sintetik
5
2.2 ANTOSIANIN
6
2.2.1 Sifat Fisika dan Kimia Antosianin
9
2.2.2 Warna dan Stabilitas Antosianin
2.3 RAMBUTAN
4
11
2.4 EKSTRAKSI
13
2.5 TEORI POLAR DAN NONPOLAR
15
2.6 PELARUT
16
2.6.1 Metanol
17
2.1.1 Pewarna Alami
Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii
PRAKATA iii
1
DEDIKASI iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS v
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR x
DAFTAR TABEL xiii
DAFTAR LAMPIRAN xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
4
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
2
1.3 TUJUAN PENELITIAN
2
1.4 MANFAAT PENELITIAN
3
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 PEWARNA MAKANAN
2.7 ANALISIS EKONOMI
29
23
23
24
24
25
25
26 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
27
4.1 PENELITIAN PENDAHULUAN
27
4.2 PENELITIAN UTAMA
4.2.1 Pengujian Antosianin
3.6.6 Flowchart Analisis Rendemen Antosianin
29
4.2.2 Intensitas Warna
31
4.2.3 Konsentrasi Antosianin
34
4.2.4 Rendemen Antosianin
38 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
42
5.1 KESIMPULAN
42
5.2 SARAN
42 DAFTAR PUSTAKA
22
3.6.5 Flowchart Analisis Konsentrasi Antosianin
17 BAB III METODOLOGI PENELITIAN
19
19
3.1 BAHAN DAN PERALATAN
19
3.1.1 Bahan
19
3.1.1.1 Bahan Baku Utama
19
3.1.1.2 Bahan Baku Penunjang
19
3.1.1.3 Bahan Analisis
19
3.1.2 Peralatan
3.2 METODE PENELITIAN
3.6.4 Flowchart Analisis Intensitas Warna
20
3.3 PENELITIAN PENDAHULUAN
21
3.4 PENELITIAN UTAMA
21
3.4.1 Model Rancangan Percobaan Utama
22
3.5 ANALISIS
3.6 FLOWCHART PENELITIAN
3.6.1 Flowchart Penelitian Pendahuluan
3.6.2 Flowchart Penelitian Utama
3.6.3 Flowchart Analisis pH
43
DAFTAR GAMBAR
24
34 Gambar 4.7 Pengaruh Temperatur Ekstraksi terhadap Konsentrasi
33 Gambar 4.6 Pengaruh Temperatur dan Waktu Ekstraksi terhadap Absorbansi Maksimum Antosianin dari Kulit Rambutan
32 Gambar 4.5 Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Absorbansi Maksimum Antosianin dari Kulit Rambutan
31 Gambar 4.4 Pengaruh Temperatur Ekstraksi terhadap Absorbansi Maksimum Antosianin dari Kulit Rambutan
30 Gambar 4.3 Panjang Gelombang Antosianin
28 Gambar 4.2 Pengukuran pH terhadap Filtrat yang Mengandung Antosianin
26 Gambar 4.1 Perbandingan Nilai Absorbansi dari Kulit Rambutan yang Dipotong Kecil-kecil dan Kulit Rambutan yang Diblender
26
25
24
23
Halaman Gambar 2.1
20
Rangkaian Peralatan Flowchart Penelitian Pendahuluan Flowchart Penelitian Utama Flowchart Analisis pH Flowchart Analisis Intensitas Warna Flowchart Analisa Konsentrasi Antosianin Flowchart Analisis Rendemen Antosianin
12 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7
10 Gambar 2.8 Rambutan
7 Gambar 2.7 Empat Bentuk Kesetimbangan Antosianin
7 Gambar 2.6 Struktur Antosianin Malvidin
7 Gambar 2.5 Struktur Antosianin Petunidin
7 Gambar 2.4 Struktur Antosianin Peonidin
7 Gambar 2.3 Struktur Antosianin Delfinidin
7 Gambar 2.2 Struktur Antosianin Sianidin
Struktur Antosianin Pelargonidin
36 Antosianin dari Kulit Rambutan
Gambar 4.8 Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Konsentrasi37 Antosianin Antosianin dari Kulit Rambutan
Gambar 4.9 Pengaruh Temperatur dan Waktu Ekstraksi terhadap37 Konsentrasi Antosianin dari Kulit Rambutan
Gambar 4.10 Pengaruh Temperatur Ekstraksi terhadap Rendemen39 Antosianin dari Kulit Rambutan
Gambar 4.11 Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Rendemen40 Antosianin dari Kulit Rambutan
Gambar 4.12 Pengaruh Temperatur dan Waktu Ekstraksi terhadap40 Rendemen Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar B.1 Rangkaian Peralatan Ekstraksi
50 Gambar B.2 Filtrasi
50 Gambar B.3 Pembuatan Larutan Buffer pH = 1
51 Gambar B.4 Pembuatan Larutan Buffer pH = 4,5
51 Gambar B.5 Alat Spektrofotometer UV-Vis
52 Gambar B.6 Foto Hasil Antosianin
52 Gambar C.1 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
53 Pada Kulit Rambutan yang Dipotong Gambar C.2 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
53 Pada Kulit Rambutan yang Diblender Gambar C.3 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
54 pada T = 30 C ; t = 2 jam Gambar C.4 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
54 pada T = 30 C ; t = 4 jam Gambar C.5 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
54 pada T = 30 C ; t = 6 jam Gambar C.6 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
55 pada T = 30 C ; t = 8 jam Gambar C.7 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
55 pada T = 40 C ; t = 2 jam Gambar C.8 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
55 pada T = 40 C ; t = 4 jam Gambar C.9 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
56 pada T = 40 C ; t = 6 jam Gambar C.10 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
56 pada T = 40 C ; t = 8 jam Gambar C.11 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
56 pada T = 50 C ; t = 2 jam Gambar C.12 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
57 pada T = 50 C ; t = 4 jam Gambar C.13 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
57 pada T = 50 C ; t = 6 jam Gambar C.14 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
57 pada T = 50 C ; t = 8 jam Gambar C.15 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
58 pada T = 60 C ; t = 2 jam Gambar C.16 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
58 pada T = 60 C ; t = 4 jam Gambar C.17 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
58 pada T = 60 C ; t = 6 jam Gambar C.18 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin
59 pada T = 60 C ; t = 8 jam
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Nama Ilmiah dan Nama Umum Rambutan12 Tabel 2.2 Varietas Rambutan
13 Tabel 2.3 Rincian Biaya Ekstraksi Antosianin dari Kulit Rambutan dengan Pelarut Metanol
17 Tabel 3.1 Model Rancangan Percobaan Utama
22 Tabel A.1 Data Panjang Gelombang Antosianin
47 Tabel A.2 Data Absorbansi Antosianin dan Hasil Perhitungannya
47 Tabel A.3 Data Panjang Gelombang Antosianin
47 Tabel A.4 Data Absorbansi Antosianin dan Hasil Perhitungannya
48 Tabel D.1 Beberapa Peneliti yang Mengekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit Buah - buahan
60