Optimasi suhu dan volume dalam proses perkolasi daun Stevia rebaudiana Bertonii M.dengan aplikasi desain faktorial - USD Repository

  

OPTIM MASI SUH U DAN VO OLUME AK KUADES DA ALAM PRO OSES

audiana Ber

  

PERKOL LASI DAUN N Stevia reba rtonii M. DE ENGAN AP PLIKASI

DESAI

IN FAKTOR RIAL

  SKRIPSI Diaju ukan untuk M Memenuhi Sa alah Satu Sy yarat Memp peroleh Gela ar Sarjana F armasi (S.Fa arm)

  Program Studi Ilmu F Farmasi Oleh :

  Febrian NIM M : 058114 131

  

FAKUL LTAS FARM MASI

UN NIVERSITA AS SANATA A DHARMA A

YO GYAKART TA

2009

  

OPTIM MASI SUH U DAN VO OLUME AK KUADES DA ALAM PRO OSES

audiana Ber

  

PERKOL LASI DAUN N Stevia reba rtonii M. DE ENGAN AP PLIKASI

DESAI

IN FAKTOR RIAL

  SKRIPSI Diaju ukan untuk M Memenuhi Sa alah Satu Sy yarat Memp peroleh Gela ar Sarjana F armasi (S.Fa arm)

  Program Studi Ilmu F Farmasi Oleh :

  Febrian NIM M : 058114 131

  

FAKUL LTAS FARM MASI

UN NIVERSITA AS SANATA A DHARMA A

YO GYAKART TA

2009

  

Biarlah seseorang mengorbankan hartanya demi menyelamatkan anggota tubuhnya,

Biarlah ia mengorbankan anggota tubuhnya demi menyelamatkan hidupnya, Tetapi biarlah ia mengorbankan hartanya, anggota tubuhnya, dan segalanya, Meskipun juga hidupnya, demi kebenaran Dhamma.

  (Khuddaka Nikaya, Jataka 28/147)

  Diri sendiri sesungguhnya adalah pelindung bagi diri sendiri. Karena siapa pula yang dapat menjadi pelindung bagi dirinya? Setelah dapat mengendalikan dirinya sendiri dengan baik, ia akan memperoleh perlindungan

  (ATTA VAGGA 160- Diri Sendiri) Karya ini kupersembahkan kepada : Apa, Ama, Ace, dan Akoku

  Teman – teman dan Almamaterku

  PRAKATA

  Dengan usaha benar berdasarkan keyakinan kepada Sang Tiratana, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Optimasi Suhu dan Volume Akuades dalam Proses Perkolasi Daun

  

Stevia rebaudiana Bertonii M. dengan Aplikasi Desain Faktorial” ini tepat

  pada waktunya. Skripsi ini disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Farmasi (S.Farm) Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Penulis berhasil menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini tak lepas dari bantuan dan dukungan baik berupa materiil, moral maupun spiritual dari banyak pihak. Pada kesempatan ini, dengan kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih atas bantuan yang telah diberikan kepada :

  1. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  2. PHKA3 atas bantuan dan kesempatan yang diberikan.

  3. Yohanes Dwiatmaka, M.Si. selaku dosen pembimbing yang dengan kesabarannya membimbing, memberi saran dan kritik sejak penyusunan proposal hingga selesainya skripsi ini.

  4. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan masukan, saran dan kritik yang membangun selama penelitian.

  5. Yustina Sri Hartini, M.Si., Apt., selaku dosen penguji atas kesediaannya meluangkan waktu untuk menjadi dosen penguji, serta kritik dan saran yang diberikan.

  6. Romo Drs. Petrus Sunu Hardiyanta, S.J., S.Si. selaku dosen penguji yang telah menguji sekaligus memberikan kritik, saran, dan arahan kepada penulis.

  7. Apa, Ama, Ace, dan Ako atas dukungan, perhatian, nasehat, kasih sayang, dan cintanya yang senantiasa menyertai penulis.

  8. Team Stevia Maniez : Siska, Diana, Nia, Tias, Retha, Lia, Ferri, Totok sebagai teman satu tim atas bantuan, kerjasama, masukan, dan dukungannya.

  9. Vihāra Vidyāloka dan Vidyāsenā yang telah menjadi tempat dan organisasi dalam belajar dan memahami Buddha, Dhamma, dan Sangha bagi penulis selama menempuh kuliah di Yogyakarta.

  10. Ester, Leo, Agung, Sisca, Hendra, Ermin, Donald, Roni, Jovan, yang selama ini telah membantu, menemani, mendukung dan menyemangati penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi ini.

  11. Teman-teman angkatan 2005 terutama kelompok E dan F atas suka dan duka yang kita lewati bersama.

  12. Mas Wagiran, Mas Sigit, Mas Bimo, Pak Musrifin, Mas Agung, Mas Sarwanto, Mas Ottok, serta laboran-laboran lain yang telah memberikan masukan, bantuan, kebersamaan dan kerjasamanya selama penelitian.

  13. Zainal Xaperius atas bantuannya dari awal hingga akhir penulis kuliah di Yogyakarta.

  14. Teman – teman Pondok Pamungkas atas dukungan kalian.

15. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan akhir ini.

  Penulis menyadari bahwa penelitian dan penyusunan skripsi ini masih memiliki kekurangan mengingat keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi orang lain yang membutuhkan.

  Semoga dengan keyakinan kepada Sang Tiratana sebagai pedoman hidup untuk meningkatkan kebajikan melalui badan, ucapan, dan pikiran akan mengkondisikan tercapainya akhir seorang umat Buddha, yaitu Nibbana. Semoga semua makhluk hidup berbahagia.

  Penulis

  

INTISARI

Stevia rebaudiana Bertonii M. merupakan tanaman yang dapat dijadikan pemanis makanan rendah kalori yang digunakan untuk penderita diabetes.

  Steviosida adalah komponen manis utama dari S. rebaudiana, dengan tingkat kemanisan 110 – 270 kali dibandingkan gula. Karena di Indonesia proses isolasi senyawa ini masih secara tradisional, maka perlu dilakukan penelitian untuk mendapat proses yang optimum dalam menghasilkan steviosida.

  Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental yang bertujuan untuk memperoleh suhu pemanasan dan volume akuades yang optimum pada perkolasi daun S. rebaudiana untuk menghasilkan steviosida dengan kadar lebih dari 7 %. Kadar steviosida yang diperoleh dari masing-masing variasi suhu dan volume akuades yang digunakan, dianalisis dengan metode desain faktorial sehingga diperoleh persamaan desain faktorial dan dibuat contour plot-nya. Dari contour dihasikan area optimum bagi suhu dan volume akuades dalam menghasilkan

  plot

  kadar steviosida pada range yang dipersyaratkan, yaitu lebih dari 7 % dari bobot serbuk kering daun S. rebaudiana.

  Pada analisis ekstrak diperoleh hasil bahwa pemanasan pada suhu 50 C dan penggunaan volume akuades sebesar 375 ml menghasilkan kadar steviosida paling tinggi (9,4986 % b/b) dari 30 g serbuk kering daun S. rebaudiana. Berdasarkan perhitungan Yate’s Treatment dan desain faktorial diperoleh interaksi antara suhu dan volume akuades dalam meningkatkan kadar steviosida.

  Kata kunci: Stevia rebaudiana Bertonii M., steviosida, perkolasi , desain faktorial.

  

ABSTRACT

Stevia rebaudiana Bertonii M. was a plant used as low calories food

  sweetener for diabetic patients. Stevioside was the major sweet taste from Stevia

  

rebaudiana M., its 110 – 270 times sweet compared to sugar. The traditionally

  isolation process of this compound was used in Indonesia, so its necessary to determine the optimum process that produce stevioside.

  The aim of this research were to determine the optimum aquadest volume and temperature on the percolation of S. rebaudiana leaves to produce more than 7 % stevioside concentration. Stevioside concentration got from each level of temperature and aquadest volume were analyzed using factorial design method, then the contour plot was made by the factorial design equation. The contour plot showed the optimum area of stevioside concentration on the range more than 7 % from dried powder.

  The result show that the 375 ml aquadest volume and 50ºC temperature had the highest stevioside concentration (9,4986 % w/w) from 30 g dried leaves of

  

S. rebaudiana. Yate’s treatment and factorial design analysis show that interaction

between temperature and aquadest volume influence stevioside’s concentration.

  Key words : Stevia rebaudiana Bertonii M., stevioside, percolation, factorial design

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN SAMPUL .................................................................................. i HALAMAN JUDUL ...................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................ iii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iv HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... v PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .......................................... vi PRAKATA ..................................................................................................... vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ........................................................ x

  INTISARI ....................................................................................................... xi ABSTRACT .................................................................................................. xii DAFTAR ISI .................................................................................................. xiii DAFTAR TABEL .......................................................................................... xvii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xviii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xix BAB I. PENGANTAR ..................................................................................

  1 A. Latar Belakang ................................................................................... 1 B.

  Perumusan Masalah ........................................................................... 4 C. Keaslian Penelitian ............................................................................. 4 D.

  Manfaat Penelitian ............................................................................. 5 E. Tujuan Penelitian ............................................................................... 5

  BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA .........................................................

  6 A. Stevia rebaudiana Bertonii M. ........................................................... 6  1.

  Uraian tanaman .............................................................................. 6 2. Ekologi dan penyebaran ................................................................ 7 3. Kandungan kimia ........................................................................... 7 B. Steviosida ........................................................................................... 8 C. Penyarian ............................................................................................ 9 D.

  Perkolasi ............................................................................................. 10 E. Ekstrak ................................................................................................ 11 F. Akuades .............................................................................................. 11 G.

  Kromatografi Lapis Tipis ................................................................... 12 H. Desain Faktorial ................................................................................. 14 I. KLT Densitometri .............................................................................. 16 J. Image J ............................................................................................... 17 K.

  Landasan Teori ................................................................................... 18 L. Hipotesis ............................................................................................. 19 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN .................................................

  20 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ......................................................... 20 B.

  Variabel Penelitian dan Definisi Operasional .................................... 20 1.

  Klasifikasi variabel ................................................................. 20 2. Definisi operasional ................................................................ 20 C. Bahan Penelitian................................................................................. 21

  D.

  Alat Penelitian .................................................................................... 22 E. Tata Cara Penelitian ........................................................................... 22 1.

  Pembuatan serbuk simplisia S. rebaudiana . ................................. 22 a.

  Pengumpulan Bahan ................................................................. 22 b.

  Sortasi Kering ........................................................................... 22 c. Pembuatan Serbuk .................................................................... 23 2. Pembuatan ekstrak daun S. rebaudiana ........................................ 23 a.

  Defatisasi serbuk simplisia ....................................................... 23 b.

  Ekstraksi serbuk simplisia secara perkolasi dengan adanya variasi suhu dan volume akuades .........................................................

  23 3. Analisis kualitatif ekstrak daun S. rebaudiana . ............................ 24 4.

  Analisis kuantitatif ekstrak daun S. rebaudiana ........................... 25 a.

  Pembuatan larutan standar steviosida 2 mg/ml ......................... 25 b.

  Pembuatan kurva baku .............................................................. 25 c. Penetapan kadar steviosida dalam ekstrak S. rebaudiana secara KLT dengan Program Image J ..................................................

  25 d. Analisis kadar steviosida secara statistik .................................. 26 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................

  28 A. Determinasi Tanaman ........................................................................ 28 B.

  Pemilihan Simplisia dan Pembuatan Serbuk ..................................... 28 1.

  Pengumpulan bahan ....................................................................... 28

  2. Sortasi kering ................................................................................. 29 3.

  Pembuatan serbuk .......................................................................... 29 C. Defatisasi ............................................................................................ 30 D.

  Perkolasi ............................................................................................. 32 E. Analisis Kualitatif dengan KLT ......................................................... 35 F. Analisis Kuantitatif ............................................................................ 38 1.

  Pembuatan kurva baku................................................................... 38 2. Penetapan kadar steviosida dalam ekstrak S. rebaudiana secara KLT dengan program Image J .......................................................

  40 G. Analisis Hasil Kadar Steviosida ......................................................... 41 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................

  48 A. Kesimpulan ........................................................................................ 48 B.

  Saran ................................................................................................... 48 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................

  49 LAMPIRAN ...................................................................................................

  52 BIOGRAFI PENULIS ...................................................................................

  68

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level ....................................................................................................

  15 Tabel II. Suhu pemanasan dan volume akuades yang digunakan dalam perkolasi .............................................................................................

  24 Tabel III. Harga Rf masing – masing bercak dengan eluen kloroform : metanol : aquabidest (10 : 15 : 2 v/v) dengan fase diam silika gel 60 F254 ......

  37 Tabel IV. Data jumlah steviosida baku yang ditotolkan dengan AUC steviosida baku ....................................................................................................

  39 Tabel V. Data pengaruh suhu dan akuades terhadap jumlah steviosida yang dihasilkan ...........................................................................................

  40 Tabel VI. Pengaruh penggunaan suhu dan akuades terhadap respon kadar steviosida ............................................................................................

  41 Tabel VII. Efek akuades, suhu, dan interaksi dalam menentukan kadar steviosida ............................................................................................

  42 Tabel VIII. Hasil perhitungan Yate’s treatment terhadap kadar steviosida .....

  45

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Tanaman S. rebaudiana..................................................................

  6 Gambar 2. Struktur Steviol Glycoside ..............................................................

  8 Gambar 3. Struktur steviosida ..........................................................................

  9 Gambar 4. Bercak kromatogram antara baku steviosida dan perkolat S. rebaudiana deteksi vanilin asam sulfat .....................................

  37 Gambar 5. Kurva baku antara jumlah steviosida baku (µg) dengan luas area di bawah kurva (AUC) steviosida standar ..............................................

  39 Gambar 6. Grafik hubungan suhu dengan respon kadar steviosida .................

  43 Gambar 7. Grafik hubungan volume akuades dengan respon kadar steviosida .......................................................................................

  43 Gambar 8. Countour plot kadar steviosida .......................................................

  46

   

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat keterangan Determinasi ......................................................

  53 Lampiran 2. Data Penimbangan Baku Steviosida dan data Sampel ................

  55 Lampiran 3. Data Desain Faktorial dan Perhitungan Nilai Efek masing – masing Faktor .............................................................................

  56 Lampiran 4. Perhitungan menentukan Persamaan Desain Faktorial ...............

  57 Lampiran 5. Perhitungan Yate’s Treatment .....................................................

  59 Lampiran 6. Perhitungan Countour Plot Kadar Steviosida ..............................

  62 Lampiran 7. Foto Alat ......................................................................................

  64 Lampiran 8. Foto larutan pereaksi semprot......................................................

  64 Lampiran 9. Foto simplisia kering dan serbuk daun Stevia rebaudiana. .........

  65 Lampiran 10. Foto Perkolat .............................................................................

  66

   

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Pemanis buatan merupakan bahan tambahan pangan yang dapat

  menyebabkan rasa manis pada produk pangan yang tidak atau sedikit mempunyai nilai gizi atau kalori, dan hanya boleh ditambahkan ke dalam produk pangan dalam jumlah tertentu (Anonim, 2004). Pemanis buatan yang mengandung kalori rendah menjadi suatu kebutuhan masyarakat bagi kesehatannya, utamanya bagi penderita penyakit diabetes mellitus, pencegahan terjadinya caries pada gigi, dll. Namun, banyak pemanis buatan mempunyai efek samping yang berbahaya bagi kesehatan manusia yang mengkonsumsinya, contohnya adalah sakarin yang bersifat karsinogenik. Oleh karena itu banyak dilakukan penelitian untuk mendapatkan pemanis buatan yang tidak hanya rendah kalori, tetapi juga aman terhadap kesehatan manusia yang mengkonsumsinya. Semakin meningkatnya kesadaran masyarakat untuk kembali ke produk alam mendorong meningkatnya penelitian pada produk alam, termasuk bahan pemanis makanan.

  Salah satu kandidat yang potensial dikembangkan sebagai pemanis adalah tanaman Stevia rebaudiana Bertonii M. Steviosida adalah komponen manis utama dari S. rebaudiana, dengan tingkat kemanisan 110 – 270 kali dibandingkan gula dengan kadar kira – kira 10% dari daun kering. Senyawa lain yang terdapat dalam daun S. rebaudiana adalah rebaudiosida A, B, C, D, E, F, dulcosida A (Starrat, 2002).

    Banyak penelitian terdahulu mengenai isolasi steviosida dari daun S.

rebaudiana, namun belum memberikan hasil yang memuaskan karena kadar

  steviosida yang terekstrak masih kecil mendorong peneliti melakukan penelitian tentang optimasi proses ekstraksi daun S. rebaudiana untuk memperoleh steviosida dalam jumlah yang lebih besar. Steviosida mempunyai sifat yang mudah larut dalam air dengan kelarutan 20 mg/ml (Alupului, 2008 dan Nabors, 1986) dan stabil pada pH 3 – 9.

  Penggunaan air sebagai cairan penyari dalam ekstraksi S. rebaudiana selain karena steviosida mudah larut dalam air juga karena air murah dan mudah diperoleh, stabil, tidak mudah menguap dan terbakar, dan tidak beracun. Berdasarkan penelitian didapatkan hasil bahwa dengan peningkatan volume penyari air – etanol dan suhu dalam penyarian steviosida menggunakan metode maserasi dapat menghasilkan peningkatan kadar steviosida (Alupului, 2008).

  Pada proses ekstraksi tanaman secara umum selain dipengaruhi oleh jumlah dan jenis cairan penyari yang digunakan, juga dipengaruhi oleh suhu yang digunakan. Proses ekstraksi menggunakan pemanasan akan memberikan beberapa keuntungan, antara lain : kekentalan pelarut berkurang yang dapat mengakibatkan berkurangnya lapisan batas, daya melarutkan cairan penyari akan meningkat. Selain itu juga koefisien difusi berbanding lurus dengan suhu absolut dan berbanding terbalik dengan kekentalan, hingga kenaikan suhu akan berpengaruh pada kecepatan berdifusi. Umumnya kelarutan zat aktif akan meningkat bila suhu dinaikkan (Anonim, 1986). Hal ini juga didukung dari data menurut Pasquel A.

  (2008) yang menyebutkan bahwa dengan adanya peningkatan suhu dari 16°C

   

  menjadi 45°C akan dihasilkan peningkatan massa glikosida yang dihasilkan dari

  3

  3 0,1 x 10 kg menjadi 0,15 x 10 kg.

  Oleh karena faktor suhu dan cairan penyari akuades berperan penting dalam proses isolasi ekstraksi tanaman secara umum dan S. rebaudiana secara khusus, maka pada penelitian ini dilakukan optimasi proses ekstraksi steviosida daun S. rebaudiana dengan menggunakan variasi suhu dan volume akuades.

  Penelitian ini dimulai dengan preparasi daun S. rebaudiana meliputi sortasi kering dan penyerbukan. Kemudian dilanjutkan dengan proses defatisasi menggunakan heksan, ekstraksi menggunakan variasi suhu dan volume akuades, analisis kualitatif ekstrak steviosida secara KLT dan analisis kuantitatif ekstrak steviosida dengan program Image J secara densitometri. Optimasi proses yang dilakukan adalah secara perkolasi dengan variasi suhu dan volume pelarut akuades dengan aplikasi desain faktorial.

  Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh suhu pemanasan dan volume akuades yang optimum pada ekstraksi secara perkolasi daun S.

  

rebaudiana untuk menghasilkan steviosida dengan kadar lebih dari 7 % b/b dari

  bobot serbuk kering. Hasil dari kadar steviosida yang diperoleh dari masing- masing variasi suhu dan volume akuades yang digunakan, ditentukan efek yang paling dominan dalam meningkatkan kadar steviosida menggunakan perhitungan

  

Yate’s Treatment dan Desain Faktorial. Kemudian dianalisis dengan metode

  Desain Faktorial sehingga diperoleh persamaan Desain Faktorial dan dibuat

  

contour plot -nya. Dari contour plot ini akan diperoleh area optimum bagi volume

   

  akuades dan suhu dalam menghasilkan kadar steviosida pada range yang dipersyaratkan, yaitu lebih dari 7 % b/b dari bobot serbuk kering daun.

  B.

  

Perumusan Masalah

  Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang dapat dipaparkan adalah

  1. Bagaimana pengaruh suhu pemanasan terhadap kadar steviosida yang diperoleh dari perkolasi daun S. rebaudiana ?

  2. Bagaimana pengaruh peningkatan volume akuades terhadap kadar steviosida yang diperoleh dari perkolasi daun S. rebaudiana ?

  3. Apakah diperoleh area suhu pemanasan dan volume akuades yang optimum pada perkolasi daun S. rebaudiana untuk menghasilkan kadar Steviosida dengan kadar lebih dari 7 % b/b dari bobot serbuk kering daun

  S. rebaudiana ? C.

   Keaslian Penelitian

  Sejauh pengetahuan penulis, penelitian tentang optimasi suhu dan volume akuades dalam proses perkolasi daun S. rebaudiana terhadap kadar steviosida dengan aplikasi desain faktorial belum pernah dilakukan oleh peneliti lain.

    D.

   Manfaat Penelitian

  Secara teoritis, penelitian ini bermanfaat untuk menambah informasi dalam ilmu kefarmasian tentang proses ekstraksi yang optimum dalam menghasilkan ekstrak steviosida dari tanaman S. rebaudiana.

  Secara praktis, penelitian ini diharapkan dapat memberikan data mengenai pengaruh suhu dan volume akuades terhadap kadar steviosida dalam proses perkolasi daun S. rebaudiana.

E. Tujuan Penelitian 1. Tujuan umum

  Dapat diketahui proses ekstraksi yang optimum dalam menghasilkan ekstrak steviosida dari tanaman S. rebaudiana

2. Tujuan khusus

  1) Untuk mengetahui pengaruh suhu pemanasan terhadap kadar steviosida yang diperoleh dari perkolasi daun S. rebaudiana.

  2) Untuk mengetahui pengaruh peningkatan volume akuades terhadap kadar steviosida yang diperoleh dari perkolasi daun S. rebaudiana.

  3) Untuk memperoleh area suhu pemanasan dan volume akuades yang optimum pada perkolasi daun S. rebaudiana untuk menghasilkan kadar

  Steviosida dengan kadar lebih dari 7 % b/b dari bobot serbuk kering daun S. rebaudiana.

   

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Stevia rebaudiana Bertonii M.

1. Uraian tanaman

  Stevia rebaudiana Bertonii M. merupakan anggota genus Stevia

  termasuk dalam famili asteraceae dan salah satu dari hanya dua yang menghasilkan glikosida steviol (Soejarto dkk., 1982).

  

Gambar 1. Tanaman Stevia rebaudiana Bertonii M. (koleksi kebun

B2P2TO2T)

  Ekstrak daun tanaman ini digunakan secara tradisional pada penderita diabetes. Pada tahun 1970an ekstrak terstandar dan steviosida murni telah diproduksi secara komersial di Jepang sebagai pemanis dan perasa makanan. Pemanis ini direkomendasikan bagi penderita diabetes dan telah dilakukan uji terhadap binatang juga manusia terbukti tidak menimbulkan efek samping (Megeji, 2005). S. rebaudiana ditemukan oleh orang Eropa Dr. M.S. Bertoni pada tahun 1887 di daerah Paraguay, selanjutnya Dr. Rebaudi mendeskripsikan dan memberi nama pada tanaman tersebut. Terdapat lebih dari 150 spesies yang telah dikenal tetapi hanya satu yang secara signifikan mempunyai rasa manis (Midmore and Rank, 2002).

  2. Ekologi dan penyebaran

  Tanaman S. rebaudiana merupakan tanaman asli Paraguay yang tumbuh di tanah berpasir. Tanaman ini dapat mencapai tinggi 80 cm saat semua bagian matang. S. rebaudiana pertama kali dibawa ke daerah Eropa pada tahun 1887 ketika M.S Bertoni mempelajari karakteristik unik dari Indian dan Mestizos Paraguay (Lewis, 1992).

  Pembudidayaan S. rebaudiana di Indonesia belum terlalu besar. Di Jawa Tengah tanaman ini banyak dibudidayakan di daerah Tawang Mangu, Surakarta. Peluang perluasan penanaman tanaman ini di Indonesia terbuka lebar, mengingat banyaknya dataran tinggi yang ada. Minimnya biaya perawatan dan cepatnya masa panen (± 2 bulan) dapat menjadi pertimbangan tersendiri sebagai alternatif pertanian rakyat.

  3. Kandungan kimia

  Dua glikosida utama pada tanaman S. rebaudiana adalah steviosida (St) dan rebaudiosida A (R-A). Selain itu masih ada Rebaudiosida C dan Dulcosida A dan C yang merupakan minor glikosida dalam S. rebaudiana termasuk glikosida flavonoid, kumarin, asam sinamat, fenilpropanoid dan beberapa minyak atsiri (Midmore and Rank, 2002).

  S. rebaudiana , spesies yang paling manis, mengandung seluruh

  glikosida di daunnya, dan steviosida merupakan komponen yang paling banyak terkandung (3% - 8% dari berat kering daunnya) (Melis, 1992). S. rebaudiana juga mengandung stigmasterol, beta-sterol, dan kampesterol (D’Agostino et al., 1984). Spesies ini juga mengandung steviol, yang dihasilkan dari hidroksilasi enzimatis dari tanaman (Kim et al., 1996).

  Steviosida merupakan pemanis utama (60 – 70%) dari pemanis total dalam S. rebaudiana, dan diketahui mempunyai tingkat kemanisan 110 - 270 kali kemanisan gula. Rebaudiosida A merupakan kandungan pemanis terbesar kedua setelah steviosida yaitu 30 – 40% dari total pemanis, dan merupakan senyawa yang paling manis dengan tingkat kemanisan 180 – 400 kali kemanisan gula dan tidak menimbulkan after taste (Midmore D.J., and Rank A.H., 2002). Berikut ini adalah rumus molekul dari senyawa pemanis dalam S.

  rebaudiana (Geuns, 2003).

  

Gambar 2. Struktur Steviol Glycoside

B.

   Steviosida

  Steviosida adalah gula glikosida yang diperoleh dari ekstraksi daun tanaman S. rebaudiana. Steviosida mempunyai kemanisan 110 – 270 kali dibandingkan sukrosa, yang memberikan rasa manis paling dominan dari tanaman ini. Senyawa i a ini stabil t terhadap pem manasan pad da range pH 3 – 9, antik karsinogen, d dan tidak dapat dim metabolisme (Midmore and Rank k, 2002). Steviosida m mempunyai sifat yang g mudah la arut dalam air dengan kelarutan 20 mg/ml (Alupului, 2 ( 2008) dan da an stabil pad da pH 3 – 9 9 (Nabors, 1 986). Kelaru utan dalam a air pada suhu u 20 C 40 % % (b/b) dan m meningkat d dengan temp eratur (Yatk ka, 1991).

  

Gambar 3 . Struktur s steviosida

  C. ian

Penyari

  Pen nyarian adala ah kegiatan p penarikan za at yang dapa at larut dari b bahan yang t tidak dapat l larut dengan n pelarut cair r. Simplisia yang disari, , mengandun ng zat aktif yang dapat y larut dan za at yang tidak k larut sepe rti serat, kar rbohidrat, pr rotein, dan lain – lain. l Faktor yan ng mempeng garuhi kecep patan penya arian adalah kecepatan difusi zat ya d ang larut me elalui lapisan n – lapisan b batas antara cairan peny yari dengan bahan yang b mengandun ng zat terseb but (Anonim m, 1986). Un ntuk mengek kstraksi zat a aktif dari tum mbuhan, pel larut harus b berdifusi ke dalam sel d an menembu us zat aktif y yang harus dapat laru ut dalam pe elarut. Mela alui cara in ni keseimban ngan akan d diperoleh an ntara zat akti if dan pelaru ut yang seca ara umum sa angat dipeng garuhi oleh suhu, ukuran partikel, dan pergerakan pelarut di sekitar partikel (Wijesekera, 1991).

  Pemanasan pada proses penyarian memberikan beberapa keuntungan, antara lain : a.

  Kekentalan pelarut berkurang yang dapat mengakibatkan berkurangnya lapisan batas.

  b.

  Daya melarutkan cairan penyari akan meningkat, sehingga pemanasan tersebut mempunyai pengaruh yang sama dengan pengadukan.

  c.

  Koefisien difusi berbanding lurus dengan suhu absolut dan berbanding terbalik dengan kekentalan, hingga kenaikan suhu akan berpengaruh pada kecepatan berdifusi. Umumnya kelarutan zat aktif akan meningkat bila suhu dinaikkan (Anonim, 1986).

D. Perkolasi

  Perkolasi adalah cara penyarian yang dilakukan dengan mengalirkan cairan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahi. Prinsip dari perkolasi adalah serbuk simplisia ditempatkan dalam suatu bejana silinder yang bagian bawahnya diberi sekat berpori. Cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui serbuk tersebut, cairan penyari akan melarutkan zat aktif sel – sel yang dilalui sampai mencapai keadaan jenuh. Gerak ke bawah disebabkan oleh kekuatan gaya beratnya sendiri dan cairan di atasnya, dikurangi dengan gaya kapiler yang cenderung untuk menahan. dengan gaya kapiler yang cenderung untuk menahan.

  Alat yang digunakan untuk perkolasi disebut perkolator, cairan yang digunakan untuk menyari disebut cairan penyari atau menstrum, larutan zat aktif yang keluar dari perkolator disebut sari atau perkolat, sedangkan sisa setelah dilakukannya penyarian disebut ampas atau sisa perkolasi. Bentuk perkolator ada 3 macam, yaitu perkolator berbentuk tabung, perkolator berbentuk paruh, dan perkolator berbentuk corong. Pemilihan perkolator tergantung pada jenis serbuk simplisia yang akan disari (Anonim,1986).

E. Ekstrak

  Ekstrak adalah sediaan kering, kental atau cair yang dibuat dengan menyari bahan nabati atau hewani menurut cara yang cocok, diluar pengaruh cahaya matahari langsung. Cairan penyari yang biasa digunakan adalah air, eter atau campuran etanol dan air (Ansel, 1989).

  Ekstrak dapat dibuat menjadi 3 bentuk, yaitu ekstrak setengah cair atau kental seperti sirup, butir-butir atau ekstrak padat yang dibuat dengan menguapkan hampir semua pelarutnya, dan ekstrak kering (serbuk) dibuat dengan cara menguapkan semua pelarutnya (Ansel, 1989).

F. Akuades

  Akuades atau air suling dibuat dengan cara menyuling air yang dapat diminum. Pemerian : cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa. Penyimpanannya dalam wadah tertutup baik (Anonim, 1979).

G. Kromatografi Lapis Tipis

  Kromatografi lapis tipis (KLT) adalah suatu cara pemisahan yang berdasarkan pada pembagian campuran senyawa dalam dua fase, dimana fase gerak terhadap fase diam dan fase diam berupa suatu bidang datar. Kromatografi lapis tipis digunakan pada pemisahan zat secara cepat, dengan menggunakan zat penyerap berupa serbuk halus yang dilapiskan serba rata pada kaca. Kromatografi lapis tipis dikenal pula sebagai kromatografi kolom terbuka. Pemisahan dapat dilakukan berdasarkan atas pembagian penyerapan atau tergantung dari jenis pelarut. Analisis dengan KLT sering digunakan karena prosedurnya sederhana, pemisahan lebih cepat dan baik serta dapat memisahkan dalam jumlah yang relatif kecil sampai beberapa mikrogram.

  Dalam pemisahan suatu senyawa harus dipilih fase diam, fase gerak dan cara kerja yang sesuai. Pemisahan yang lebih baik serta dapat diperoleh dengan mengadakan perubahan – perubahan pada fase diam, fase gerak dan cara kerja yang antara lain meliputi kejenuhan, temperatur dalam bejana kromatografi, cara pengembangan dan keadaan permukaan.

  Fase diam yang digunakan dalam KLT adalah bahan penyerap. Beberapa macam bahan penyerap yang digunakan alumina, selulosa, sephadex, keiselguhr, celite, poliamid dan kalsium fosfat. Silika gel merupakan penyerap yang paling banyak digunakan dalam KLT karena sebagian besar silika gel bersifat sedikit asam sehingga agak mudah dipisahkan jadi meminimumkan reaksi asam-basa antara penyerap dan senyawa yang dipisahkan (Gritter, 1991).

  Fase gerak adalah suatu medium angkut dan terdiri atas satu atau beberapa pelarut. Pemilihan suatu pelarut untuk digunakan sebagai fase gerak sama pentingnya dengan pemilihan suatu fase diam. Fase gerak tidak hanya tersusun sebagai sarana pengangkutan tetapi juga mempengaruhi koefisien pembagian melalui daya larutnya. Selain itu juga perlu dipertimbangkan pula persaingan antara zat terlarut dengan pelarut terhadap bidang adsorbsi pada permukaan fase diam. Pelarut yang mengelusi terlalu cepat tidak akan dapat memisahkan dengan baik, sebaliknya pelarut yang bergerak terlalu lambat akan memberikan waktu elusi yang terlalu panjang. Pemilihan fase gerak untuk KLT tergantung pada polaritas pelarut tersebut. Pelarut yang mempunyai polaritas tinggi akan mengubah kromatografi menjadi kromatografi pembagian, disamping itu pelarut tersebut dapat mempermudah lepas atau rusaknya lapisan tipis.

  Harga Rf merupakan tetapan fisika yang dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti tebal lapisan, kelembaban udara, fase gerak, bahan penyerap, dan suhu (Sastrohamidjojo, 1985).

  Harga Rf merupakan hasil perbandingan antara jarak yang ditempuh oleh zat dengan jarak yang ditempuh oleh pelarut. Angka Rf berkisar antara 0,00 dan 1,00 dan hanya dapat ditentukan dalam dua desimal. hRf adalah angka Rf dikalikan faktor 100 (h), menghasilkan nilai berangka 0 sampai 100 (Stahl, E., 1985).

  Pembuatan lokasi bercak dari komponen yang terpisah yang tidak berwarna umumnya dilakukan dengan menggunakan cara fisika, kimia dan biologi. Cara fisika yaitu dengan melihat senyawa berwarna berluoresensi dibawah lampu UV atau melihat senyawa tidak berfluoresensi dengan latar belakang berfuoresensi. Adapun cara kimia dengan penyemprotan menggunakan substansi kimia yang akan memberikan noda atau bercak baik yang terlihat pada cahaya tampak ataupun sebagai noda yang tampak pada lampu ultraviolet, sedangkan cara biologi digunakan untuk senyawa yang mempunyai daya antibakteri terhadap bakteri atau campuran gelatin darah. Diantara ketiga cara tersebut cara fisika dan kimia yang paling umum digunakan (Hardjono, 1983).

H. Desain Faktorial

  Desain faktorial merupakan metode rasional untuk menyimpulkan dan mengevaluasi secara obyektif efek dari besaran yang berpengaruh terhadap kualitas produk (Voigt, 1994). Penelitian desain faktorial dimulai dengan menentukan faktor dan level yang diteliti. Penelitian desain faktorial yang paling sederhana adalah penelitian dengan dua faktor dan dua level (Amstrong dan James,1996).

  Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Model yang diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan matematika. Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang masing-masing faktor diuji pada dua level yang berbeda yaitu level rendah dan level tinggi. Dengan desain faktorial dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui faktor yang dominan berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon (Bolton, 1997).

• b
• b
• b

  , b

  , b

  12

  = koefisien dapat dihitung dari hasil percobaaan b

  o

  = rata-rata hasil semua percobaan b

  1

  2

  , b

  , b

  12

  = koefisien yang dhitung dari hasil percobaan Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat percobaan (2

  n =4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor).

  Penamaan formula untuk jumlah percobaan = 4 adalah formula (1) untuk percobaan I, formula a untuk percobaan II, formula b untuk percobaan III, dan formula ab untuk percobaan IV (Tabel I) (Bolton, 1997). Respon yang ingin diukur harus dapat dikuantitatifkan.

  

Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua

level

Percobaan Faktor A Faktor B Interaksi

(1) - - + a + - - b - + - ab + + +

  Keterangan: (-) = level rendah

  2

  1

  Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain faktorial (two level factorial design) dilakukan berdasarkan rumus : Y = b

  1 X

  o

  1 X

  1

  2 X

  2

  12 X

  2

  , b

  ……………………………………….(1) Y = respon hasil atau sifat yang diamati

  X

  1

  , X

  2

  = level bagian A, level bagian B b

  o

  (+) = level tinggi Percobaan (1) = faktor A level rendah, faktor B rendah Percobaan a = faktor A level tinggi, faktor B rendah Percobaan b = faktor A level rendah, faktor B tinggi Percobaan ab = faktor A level tinggi, faktor B tinggi

  Berdasarkan persamaan (1) tersebut dengan substitusi secara matematis, dapat dihitung besarnya efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi.

  Besarnya efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level tinggi dan rata-rata respon pada level rendah. Konsep perhitungan efek menurut Bolton (1997) sebagai berikut : Efek faktorial I = [(a-(1)) + (ab-b)] / 2 Efek faktorial II = [(b-(1)) + (ab-a)] / 2 Efek faktorial III = [(ab-b) - (a-(1))] / 2

  Desain faktorial memiliki beberapa keuntungan. Metode ini memiliki efisiensi yang maksimum untuk memperkirakan efek yang dominan dalam menentukan respon. Keuntungan utama desain faktorial adalah bahwa metode ini memungkinkan untuk mengidentifikasi efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi antar faktor. Metode ini ekonomis, dapat mengurangi jumlah penelitian jika dibandingkan dengan meneliti dua efek faktor secara terpisah (Bolton, 1997).

I. KLT Densitometri

  KLT Densitometri merupakan salah satu dari metode analisis KLT Kuantitatif. Penetapan kadar suatu senyawa dengan metode ini dilakukan dengan mengukur kerapatan bercak senyawa yang dipisahkan dengan cara KLT. Pada umumnya pengukuran kerapatan bercak tersebut dibandingkan dengan kerapatan bercak standar yang dielusi bersama-sama. Syarat-syarat untuk senyawa standar adalah murni, inert, dan stabil (Sastrohamidjojo, 1985).

  Metode KLT densitometri mempunyai cara kerja yang sederhana dan tepat. Pada metode KLT densitometri diperlukan adsorbens dan fase gerak yang murni. Untuk memperoleh hasil yang baik lazimnya digunakan adsorbens siap pakai yang telah mengalami prapencucian (Gritter, 1991). Pelat yang digunakan untuk KLT densitometri sebaiknya digunakan pelat buatan pabrik, namun bisa juga menggunakan pelat buatan sendiri. Penelusuran dengan KLT densitometri yaitu berupa puncak yang lebar dan kasar. Puncak yang lebar disebabkan kurang kompaknya fase diam, sedangkan puncak yang kasar disebabkan permukaan pelat yang kurang rata (Mintarsih, 1990).

  J. Image J

  Image J adalah suatu program Java yang digunakan untuk memproses suatu gambar yang dirancang untuk memproses dan menganalisis suatu gambar, seperti gambar sel secara 3 dimensi, gambar radiological, atau sistem multi gambar perbandingan sistem hematologi. Image J dirancang dan dibuat menjadi program yang lebih mudah dipahami dan digunakan untuk proses mempelajari suatu gambar. Image J dapat digunakan untuk menghitung area, statistik nilai pixel dan intensitas dari suatu objek gambar, seperti penggunaan KLT densitometer (Anonim, 2008 dan Patnark, 2004). Lempeng KLT yang telah dielusi kemudian dihitung intensitas bercaknya menggunakan program Image J (Zeligs and Bradlow, 2006).

  K. Landasan Teori

  Steviosida merupakan kandungan utama yang memberikan rasa manis paling baik pada tanaman Stevia rebaudiana Bertonii M. Steviosida merupakan golongan glikosida diterpen yang bersifat mudah larut dalam air dan pelarut organik, stabil terhadap pemanasan pada range pH 3 – 9.

  Cara penyarian dapat dibedakan menjadi infudasi, maserasi, perkolasi, dan penyarian berkesinambungan (Anonim, 1986). Pada penyarian dengan cara perkolasi umumnya memberikan ekstrak dengan kadar yang lebih besar dibandingkan ketiga cara penyarian lainnya. Hal ini disebabkan karena aliran cairan penyari menyebabkan adanya pergantian yang terjadi dengan larutan yang konsentrasinya lebih rendah, sehingga dapat meningkatkan derajat perbedaan konsentrasi. Dengan cairan penyari yang selalu baru berlangsung suatu maserasi bertingkat. Jika pada maserasi penyarian kurang sempurna karena terjadi keseimbangan konsentrasi antara cairan penyari dengan sel simplisia, maka pada perkolasi dengan cairan penyari yang selalu baru, penyarian dapat lebih optimal sehingga kadar ekstrak yang diperoleh dapat lebih besar.

  Perkolasi adalah cara penyarian yang dilakukan dengan mengalirkan cairan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahi. Cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui serbuk tersebut, cairan penyari akan melarutkan zat aktif sel – sel yang dilalui sampai mencapai keadaan jenuh.