Pengaruh Suhu dan Waktu Ekstraksi Terhadap Karakteristik Pewarna Alami Buah Pandan (Pandanus tectorius).

i

PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI TERHADAP KARAKTERISTIK PEWARNA ALAMI BUAH PANDAN (Pandanus

tectorius₎

SKRIPSI JUDUL

Oleh :

IDA AYU PUTU ARIK CAHAYANTI NIM : 1111205021

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN

ii

PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI TERHADAP

KARAKTERISTIK PEWARNA ALAMI BUAH PANDAN (Pandanus tectorius₎ LEMBAR PERSYARATAN

S K R I P S I

Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Udayana

Oleh:

IDA AYU PUTU ARIK CAHAYANTI 1111205021

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANA 2016

iii

Ida Ayu Putu Arik Cahayanti 1111205021. 2016. Pengaruh Suhu dan Waktu Ekstraksi Terhadap Karakteristik Pewarna Alami Buah Pandan (Pandanus tectorius_{) di bawah bimbingan Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP. dan Dr. Ir. L. P.} Wrasiati, MP.

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk 1) mengetahui pengaruh suhu dan waktu ekstraksi terhadap karakteristik pewarna alami buah pandan, 2) menentukan suhu dan waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna alami buah pandan.

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok pola faktorial. Faktor

pertama yaitu suhu terdiri dari 4 taraf yaitu 45oC, 60oC, 75oC dan 90oC. Faktor kedua

yaitu waktu ekstrasi terdiri dari 3 taraf yaitu 120, 240 dan 360 menit. Percobaan dikelompokkan menjadi 2 kelompok berdasarkan waktu pelaksanaannya, sehingga diperoleh 24 unit percobaan. Variabel yang diamati yaitu rendemen, kadar total karotenoid, intensitas warna, dan tingkat kekuatan warna.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu berpengaruh terhadap rendemen, kadar total karotenoid, dan kekuatan warna. Waktu ekstraksi berpengaruh terhadap kekuatan warna. Interaksi antara suhu dan waktu ekstraksi tidak berpengaruh terhadap rendemen, kadar total karotenoid, tingkat kecerahan (L*), tingkat kemerahan

(a*), dan tingkat kekuningan (b*). Suhu 45oC dengan waktu ekstraksi 6 jam

menghasilkan ekstrak pewarna alami buah pandan terbaik dengan karakteristik sebagai berikut: rendemen 3,05 %, kadar total karotenoid 0,45 %, tingkat kecerahan

(L*) 4,83, tingkat kemerahan (a*) -2,45, tingkat kekuningan (b*) 34,96, dan kekuatan

warna 10,3 (sangat kuat).

iv

Ida Ayu Putu Arik Cahayanti. 1111205021. 2016. The Effect of Temperature and Extraction Time on Natural Fruit Colorant Characteristics of Pandan (Pandanus tectorius_{). Under Guidance of Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP, and Dr.} Ir. L. P. Wrasiati, MP.

ABSTRACT

The aims of this study were 1) to determine the influence of temperature and extraction time on the natural colorant characteristics of pandanus fruit, 2) to obtain the right temperature and extraction time to produce natural colorant of pandanus fruit.

This study used a factorial randomized block design. The first factor was the temperature which consists of four levels: 45oC, 60oC, 75oC and 90oC. The second factor was the extraction time which consists of three levels: 120, 240 and 360 minutes. The experiments were grouped into 2 groups based on the time of implementation, and obtains 24 of experiment units. The observed variables were yields, total carotenoid content, color intensity, and the level of color strength.

The results showed that the temperature affects the yield, total carotenoid contents, and color strength. The extraction time affects the color strength. The interaction of temperature have no effects on the extraction yield, total carotenoid, the level of brightness (L*), the level of redness (a*), the level of yellowness (b*). Based

on effectivity index analysis the product had the interaction of temperature of 45oC

and extraction time of 360 minute produce the best of natural colorant extract of pandanus fruit with the following characteristics: 3.05% of yields, 0.45% of total carotenoid contents, 4.83 of the brightness level (L*), -2.45 of the redness level (a*), 34.96 of the yellowness level (b*), and 10.3 of the color strength (powerful).

v

RINGKASAN

Tanaman pandan merupakan tanaman tropis yang tumbuh sangat baik di daerah pesisir dengan cahaya penuh. Daun pandan banyak digunakan sebagai pemberi flavor dan pewarna pada makanan, daun pandan banyak digunakan sebagai bahan baku anyaman. Berbeda dengan daunnya yang telah banyak dimanfaatkan, buah pandan yang berwarna kuning kemerahan belum banyak diperhatikan sewaktu ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah pandan dari sembilan kultivar pandan mengandung karotenoid yang sangat bervariasi

antara 62-19,086 µg β-carotene/100g. Secara umum semakin tinggi kandungan

karoten semakin pekat warna buah pandan (Englbelger et al., 2005). Buah pandan

yang sudah matang bersifat lengket dengan rasa manis asam, berwarna kuning pucat sampai oranye bahkan sampai merah. Bentuk buah bulat telur hingga lonjong. Di Papua Nugini dan Solomon buah pandan dikonsumsi dalam bentuk segar atau yang

sudah diolah (Thomson et al., 2006).

Buah pandan banyak mengandung potensi yang dapat dimanfaatkan bagi kehidupan manusia. Kandungan karotenoid pada buah pandan dapat dimanfaatkan sebagai antioksidan, pro vitamin dan sumber pewarna alami. Kandungan senyawa tersebut dapat diambil dengan cara diekstrak. Salah satu faktor yang berpengaruh pada proses ekstraksi pewarna alami buah pandan yaitu suhu dan waktu ekstraksi. Beberapa penelitian menunjukkan suhu dan waktu ekstraksi berpengaruh pada efektivitas proses ekstraksi karotenoid misalnya pada ubi jalar yang menggunakan

suhu 50oC dan waktu ekstraksi 100 menit dengan pelarut etanol (Harimbi, 2004),

buah merah menggunakan suhu 85oC dan waktu ekstraksi 360 menit dengan pelarut

akuades (Budi et al., 2004), buah tomat menggunakan suhu 70oC dan waktu ekstraksi

90 menit dengan pelarut campuran etanol, heksana, dan aseton (Dewi et al., 2010),

kulit kakao menggunakan suhu 70oC dan waktu ekstraksi 30 menit dengan pelarut

etanol (Narsito, 2001), pada labu kuning menggunakan suhu 60oC dan waktu

vi

(Wahyuni et al., 2015).Berdasarkan beberapa hal tersebut di atas maka penelitian

mengenai pengaruh suhu dan waktu ekstraksi untuk mendapatkan pewarna alami buah pandan dengan karateristik terbaik dilakukan.

Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh suhu dan waktu ekstraksi terhadap karakteristik pewarna alami buah pandan dan untuk mendapatkan suhu dan waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna buah pandan. Penelitian ini diharapkan memberikan informasi bagi masyarakat tentang cara ekstraksi untuk menentukan karakteristik pewarna alami buah pandan dan memberikan manfaat bagi masyarakat dalam memanfaatkan buah pandan menjadi pewarna alami.

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok pola faktorial 2

faktor. Faktor pertama adalah suhu ekstraksi yang terdiri dari 4 taraf yaitu 45oC,

60oC, 75oC dan 90oC. Faktor kedua adalah waktu ekstraksi yang terdiri dari 3 taraf yaitu 120, 240, dan 360 menit. Masing-masing perlakuan dikelompokkan menjadi 2 kelompok berdasarkan waktu pelaksanaannya, sehingga diperoleh 24 unit percobaan. Variabel yang diamati dalam penelitian ini yaitu rendemen (AOAC, 1999), kadar

total karotenoid (Muchtadi, 1989), intensitas warna (Weaver, 1996), dan kekuatan

warna (Meilgaard et al., 1999).

Berdasarkan hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan suhu berpengaruh terhadap rendemen, kadar total karotenoid, dan kekuatan warna. Waktu ekstraksi berpengaruh terhadap kekuatan warna. Interaksi antara suhu dan waktu ekstraksi tidak berpengaruh terhadap rendemen, kadar total karotenoid, tingkat kecerahan (L*),

tingkat kemerahan (a*), dan tingkat kekuningan (b*). Berdasarkan uji indeks

efektivitas perlakuan suhu 45oC dan waktu ekstraksi 6 jam merupakan perlakuan

terbaik dalam ekstraksi pewarna alami buah pandan yang menghasilkan karakteristik sebagai berikut: rendemen 3,05 %, kadar total karotenoid 0,45 %, tingkat kecerahan

(L*) 4,83, tingkat kemerahan (a*) -2,45, tingkat kekuningan (b*) 34,96, dan kekuatan

viii

RIWAYAT HIDUP

Ida Ayu Putu Arik Cahayanti dilahirkan di Gianyar pada tanggal 30 Mei

1993. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Ida Bagus Putu Artha dan Ida Ayu Putu Alit.

Penulis memulai pendidikan di SDN 1 Medahan pada tahun 1999 dan menyelesaikannya pada tahun 2005, lalu melanjutkan pendidikan di SMPN 2 Blahbatuh dan menyelesaikannya pada tahun 2008. Pada tahun 2011 penulis menyelesaikan pendidikan di SMAN 1 Blahbatuh. Sejak tahun 2011 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.

Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif sebagai panitia pelaksana maupun panitia pengarah pada kegiatan-kegiatan kemahasiswaan.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Pengaruh Suhu dan Waktu Ekstraksi Terhadap Karakteristik Pewarna

Alami Buah Pandan”. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu

syarat mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.

Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setulus-tulusnya kepada:

1. Ibu Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP., selaku dosen pembimbing I dan Ibu Dr. Ir.

L.P. Wrasiati, MP. selaku dosen pembimbing II yang tidak pernah lelah memberikan bimbingan, arahan dan solusi dalam penyelesaian skripsi ini.

2. Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, M.S., selaku Dekan Fakultas

Teknologi Pertanian Universitas Udayana, atas bantuan moral dan bimbingan yang diberikan.

3. Ibu Ir. Amna Hartiati, MP., selaku Ketua Jurusan Teknologi Industri pertanian,

Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.

4. Bapak/Ibu dosen beserta pegawai di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian,

Universitas Udayana, atas fasilitas dan dukungan selama menempuh kuliah hingga penyusunan skripsi ini.

x

5. Keluarga besar yang tercinta, Ajik, Ibu, Adik Gus dan Ugek, beserta keluarga

besar yang telah mendukung untuk menyelesaikan pendidikan dan tugas akhir ini.

6. Teman-teman Dayu Adi, Heni, Febriya Bonita, Lisna, Suryandari, Candra,

Ratih, Ria, Dewa dan semua teman-teman di FTP 2011 yang telah banyak membantu dan selalu saling mendukung satu sama lain untuk mencapai cita-cita dan impian masing-masing.

Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa membalas semua budi baik ini dengan balasan yang lebih baik. Penulis telah berupaya optimal untuk menyelesaikan tugas akhir dengan baik, namun dengan terbuka penulis sangat

menghargai segala saran dan kritik yang membangun dalam rangka

penyempurnaannya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca. Bukit Jimbaran, Januari 2016

xi DAFTAR ISI

Judul Halaman

JUDUL ... i

LEMBAR PERSYARATAN ... ii

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... iv

RINGKASAN ... v

LEMBAR PENGESAHAN ... Error! Bookmark not defined. RIWAYAT HIDUP ... viii

KATA PENGANTAR ... ix

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xv I. PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined.

1.1 Latar Belakang ... Error! Bookmark not defined.

1.2 Perumusan masalah ... Error! Bookmark not defined.

1.3 Hipotesis ... Error! Bookmark not defined.

1.4 Tujuan Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

1.5 Manfaat Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

II. TINJAUAN PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined.

2.1 Tinjauan Umum Pandan ... Error! Bookmark not defined.

2.2 Pewarna Alami Karotenoid ... Error! Bookmark not defined.

2.3 Sifat Karotenoid ... Error! Bookmark not defined.

2.4 Manfaat Karotenoid ... Error! Bookmark not defined.

2.5 Ekstraksi Karotenoid ... Error! Bookmark not defined.

2.6 Pengukuran Warna ... Error! Bookmark not defined.

III. METODE PENELITIAN ... Error! Bookmark not defined.

xii

3.2 Alat dan Bahan ... Error! Bookmark not defined.

3.2.1 Alat... Error! Bookmark not defined.

3.2.2 Bahan ... Error! Bookmark not defined.

3.3 Rancangan Percobaan ... Error! Bookmark not defined.

3.4 Pelaksanaan Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

3.5 Variabel yang Diamati ... Error! Bookmark not defined.

3.5.1 Rendemen ... Error! Bookmark not defined.

3.5.2 Kadar Total Karotenoid (Muchtadi, 1989)Error! Bookmark not defined.

3.5.3 Intensitas Warna (Weaver, 1996) ... Error! Bookmark not defined.

3.5.4 Uji Duo Trio (Soekarto, 1985) ... Error! Bookmark not defined.

3.5.6 Uji Kekuatan Warna (Meilgaard et al., 1999) ... Error! Bookmark not

defined.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... Error! Bookmark not defined.

4.1 Rendemen ... Error! Bookmark not defined.

4.2 Kadar Total Karotenoid ... Error! Bookmark not defined.

4.3 Intensitas Warna ... Error! Bookmark not defined.

4.3.1 Tingkat Kecerahan (L*) ... Error! Bookmark not defined.

4.3.2 Tingkat Kemerahan (a*) ... Error! Bookmark not defined.

4.3.3 Tingkat Kekuningan (b*) Pewarna Alami Buah PandanError! Bookmark

not defined.

4.4 Kekuatan Warna Pewarna Alami Buah Pandan .... Error! Bookmark not

defined.

4.5 Hasil Uji Efektivitas ... Error! Bookmark not defined.

V. PENUTUP... Error! Bookmark not defined.

5.1 Kesimpulan ... Error! Bookmark not defined.

5.2 Saran ... Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined.

xiii

DAFTAR TABEL

No. Judul Halaman

1. Nilai rata-rata rendemen pewarna alami buah pandan (%)Error! Bookmark

not defined.

2. Nilai rata-rata kadar total karotenoid pewarna alami buah pandan (%)Error!

Bookmark not defined.

3. Nilai rata-rata tingkat kecerahan (L*) pewarna alami buah pandan . Error!

Bookmark not defined.

4. Nilai rata-rata tingkat kemerahan (a*) pewarna alami buah pandan . Error!

Bookmark not defined.

5. Nilai rata-rata tingkat kekuningan (b*) pewarna alami buah pandan . Error!

Bookmark not defined.

6. Nilai rata-rata tingkat kekuatan warna pewarna alami buah pandan . Error!

Bookmark not defined.

xiv

DAFTAR GAMBAR

No Judul Halaman

1. Buah pandan (Anon., 2013) ... Error! Bookmark not defined.

2. Struktur kimia β-karoten (Elbe and Schwartz, 1996)... Error! Bookmark not defined.

3. Struktur kimia likopen (Elbe and Schwartz, 1996)……… ... 8

4. Struktur kimia xantofil (Elbe and Schwartz, 1996)……… ... 8

5. Diagram warna………... ... 13

xv

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul Halaman

1. Kuisioner uji duo

trio………..……….………..Error! Bookmark not

defined.

2. Kuisioner uji kekuatan

warna……….Error! Bookmark not

defined.

3. Rendemen Pewarna Alami……….34

4. Kadar total karotenoid pewarna alami buah pandan ... 42

5. Tingkat kecerahan (L*) pewarna alami buah pandan ... 50

6. Tingkat kemerahan (a*) pewarna alami buah pandan ... 58

7. Tingkat kekuningan (b*) pewarna alami buah pandan ... 65

8. Uji organoleptik terhadap kekuatan warna pewarna alami buah pandan .. 72

9. Analisis data uji efektivitas ... 74

1

1

I. PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Tanaman pandan merupakan tanaman tropis yang tumbuh sangat baik di daerah pesisir dengan cahaya matahari penuh. Beberapa jenis tanaman pandan yang tumbuh di pesisir pulau Bali diantaranya pandan laut, pandan berduri, dan pandan wangi. Daun pandan wangi banyak digunakan sebagai pemberi flavor dan pewarna pada makanan, daun pandan laut dan pandan berduri dipakai sebagai bahan baku anyaman, baik untuk tikar maupun topi pandan. Berbeda dengan daunnya yang telah banyak dimanfaatkan, ternyata buah pandan yang berwarna kuning kemerahan belum banyak diperhatikan selama ini, padahal mempunyai potensi sebagai pewarna alami kuning sampai warna oranye. Disamping sebagai pewarna, kandungan karotenoid

dalam buah juga berperan sebagai sumber vitamin A (Englbelger et al., 2005).

Berkembangnya berbagai pangan olahan saat ini membutuhkan penyediaan bahan pewarna yang memadai, berkualitas dan aman. Pewarna yang digunakan dalam bahan pangan pada saat ini, bersumber dari dari bahan alami dan dari bahan sintetis. Salah satu contoh pewarna kuning sintetis yang sering digunakan pada tahu dan minuman

adalah methylen yellow.

Salah satu bahan alam yang berpotensi dan belum pernah dieksplorasi sebagai sumber pewarna kuning, merah sampai oranye adalah buah pandan. Meskipun secara umum sudah ada sumber pewarna kuning alami kurkumin yang diambil dari rimpang kunyit, tetapi alternatif sumber-sumber pewarna kuning yang lain masih sangat diperlukan, mengingat pewarna dari bahan yang berbeda kemungkinan mempunyai

2

2

karakteristik yang berbeda. Pewarna dari buah pandan mempunyai kelebihan dibanding dengan pewarna kurkumin karena disamping sebagai pewarna, buah pandan juga mengandung karotenoid yang berfungsi sebagai pro vitamin A

(mengandung banyak ikatan – ikatan β-karoten yang akan terbentuk menjadi vitamin

A) (Englbelger et al., 2005). Pohon pandan yang banyak tumbuh di sepanjang pantai

Pulau Bali menunjukkan bahwa buah pandan dalam satu cabang pohon pandan cukup banyak antara 4-5 buah dan tiap pohon pandan rata-rata mempunyai 8-12 cabang (hasil survei di pantai ITDC Nusa Dua Kabupaten Badung).

Permasalahan yang dihadapi dalam proses ekstraksi buah pandan adalah belum diketahuinya suhu dan waktu ekstraksi yang tepat untuk menghasilkan ekstrak pewarna alami buah pandan yang mempunyai karakteristik terbaik. Beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan suhu dan waktu ekstraksi berpengaruh pada efektivitas proses ekstraksi karotenoid misalnya pada ubi jalar yang menggunakan

suhu 50oC dan waktu ekstraksi 100 menit dengan pelarut etanol (Harimbi, 2004),

buah merah menggunakan suhu 85oC dan waktu ekstraksi 360 menit dengan pelarut

akuades (Budi et al., 2004), buah tomat menggunakan suhu 70oC dan waktu ekstraksi

90 menit dengan pelarut campuran etanol, heksana, dan aseton (Dewi et al., 2010),

kulit kakao menggunakan suhu 70oC dan waktu ekstraksi 30 menit dengan pelarut

etanol (Narsito, 2001), pada labu kuning menggunakan suhu 60oC dan waktu

ekstraksi 25 menit dengan pelarut campuran aseton, etil asetat dan n-heksan

(Wahyuni et al., 2015). Berdasarkan beberapa hal tersebut di atas maka penelitian

mengenai pengaruh suhu dan waktu ekstraksi untuk mendapatkan pewarna alami buah pandan dengan karateristik terbaik perlu dilakukan.

3

3 1.2Perumusan masalah

1. Bagaimanakah pengaruh suhu dan waktu ekstraksi terhadap karakteristik

pewarna buah pandan?

2. Berapakah suhu dan waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

alami buah pandan?

1.3Hipotesis

1. Suhu dan waktu ekstraksi mempengaruhi karakteristik pewarna buah pandan.

2. Suhu dan waktu ekstraksi tertentu merupakan perlakuan terbaik untuk

menghasilkan pewarna alami buah pandan.

1.4Tujuan Penelitian

1. Mengetahui pengaruh suhu dan waktu ekstraksi terhadap karakteristik pewarna

buah pandan yang dihasilkan.

2. Menentukan suhu dan waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

alami buah pandan.

1.5Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat:

1. Memberikan informasi bagi masyarakat tentang cara ekstraksi untuk

menentukan karakteristik pewarna alami buah pandan yang terbaik.

2. Memberikan informasi bagi masyarakat dalam memanfaatkan buah pandan

4

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum Pandan

Buah pandan tersusun dalam karangan berbentuk bulat, seperti buah durian. Ukuran tumbuhan ini bervariasi, mulai dari 50 cm hingga 5 meter, bahkan di Papua banyak pandan hingga ketinggian 15 meter. Daun pandan selalu hijau (hijau abadi,

evergreen), sehingga beberapa di antaranya dijadikan tanaman hias Ada 600 jenis pandan di seluruh dunia, di antaranya pandan wangi, pandan laut dan pandan berduri.

Tiap pohon pandan mempunyai rata-rata daun sebanyak 300 lembar dan buah 8 – 12

per tahun (Englbelger et al., 2005).

Pandanus tectorius atau disebut juga pandan laut. Secara taksonomi pandan laut

termasuk kelas Liliopsida (monokotil), ordo Pandanales dari genus Pandanus. Asal

mula tanaman ini dari Australia Timur dan Kepulauan Pasifik. Jenis pandan ini merupakan salah satu sumber daya yang dipergunakan secara luas untuk produksi tenun, makanan, dan obat-obatan. Bagian akar dapat dibuat jus untuk mengobati peradangan kulit. Bunga jantan pada tanaman ini dapat dicampur dengan akarnya, dan digunakan untuk obat pencahar/pencuci perut. Keunikan bunga pada jenis pandan ini bisa dibedakan jenis jantan dan betinanya. Bunga jantan bentuknya kecil, wangi dan hanya hidup satu hari sedangkan bunga betinanya menyerupai nanas. Buah pandan laut berbentuk agak bulat dan memiliki kulit berserat luar seperti duri. Buah ini dapat bertahan selama berbulan-bulan (Ken, 2010).

Pandan merupakan salah satu jenis tanaman perdu, dapat tumbuh pada berbagai agroekosistem dan daerah penyebaran yang sangat luas (Mogea, 1982). Kegunaan

5

tanaman pandan adalah sebagai bahan baku produk-produk makanan dan serat tekstil (Stone, 1999). Di Indonesia tanaman pandan umumnya digunakan sebagai bahan baku industri anyaman yang sangat prospektif sebagai komoditas ekspor (Rahayu dan Sumiasri, 2004).

Buah pandan dari sembilan kultivar pandan mengandung karotenoid yang sangat

bervariasi antara 62-19,086 µg β-karotene/100g. Secara umum semakin tinggi

kandungan karoten semakin pekat warna buah pandan (Englbelger et al., 2005). Buah

pandan yang sudah matang bersifat lengket dengan rasa manis asam, berwarna kuning pucat sampai oranye bahkan sampai merah. Di Papua Nugini dan Solomon

buah pandan dikonsumsi dalam bentuk segar atau yang sudah diolah (Thomson et

al., 2006). Buah pandan disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Buah pandan (Anon., 2013)

2.2 Pewarna Alami Karotenoid

Warna merupakan salah satu parameter selain cita rasa, tektur dan nilai nutrisi yang menentukan persepsi konsumen terhadap suatu bahan pangan. Penambahan zat pewarna pada makanan digunakan untuk menutupi perubahan warna akibat paparan cahaya, udara, atau temperatur yang ekstrim akibat proses pengolahan dan penyimpanan, memperbaiki variasi alami warna, membuat identitas produk pangan, menarik minat konsumen dengan pilihan warna yang menyenangkan, dan menjaga

6

rasa dan vitamin yang mungkin akan terpengaruh sinar matahari selama produk di simpan.

Zat pewarna alami adalah zat warna yang diproleh dari alam seperti hewan, mineral-mineral dan tumbuhan baik secara langsung maupun tidak langsung. Zat pewarna alami ini diperoleh dengan cara ekstraksi atau perebusan secara tradisional. Bagian-bagian tanaman yang dapat dipergunakan untuk zat

pewarna alami adalah kulit kayu, batang, daun, akar, bunga , biji dan getah. Setiap tanaman dapat merupakan sumber zat warna alami karena mengandung pigmen alami. Pemakaian zat warna alami masih diyakini lebih aman daripada zat sintetis karena sifatnya yang non karsinogen (Sutara, 2009).

Pigmen alami yang terdapat pada pewarna alami dapat menjadi salah satu pilihan untuk meningkatkan ketahanan dan kualitas pangan karena pigmen alami merupakan salah satu zat non gizi yang mampu memberikan nutrisi bagi tubuh. Pigmen alami juga terbukti aman, baik sebagai makanan maupun pewarna makanan

dibandingkan pewarna sintetis yang dapat bersifat karsinogen. Jenis zat warna alami

yang sering digunakan untuk pewarna makanan antara lain ialah karotenoid, antosianin, betalain dan klorofil.

Karotenoid adalah kelompok zat warna yang dapat larut dalam lipida, berasal dari hewan dan tanaman yang dapat menjadi antioksidan alami untuk meredam radikal bebas, menyebabkan warna kuning, oranye dan merah pada tanaman. Karotenoid meliputi kelompok hidrokarbon yang disebut karoten dan turunan oksigenasinya berupa xantofil. Keduanya terdiri atas delapan satuan-satuan isoprene yang tersusun sedemikian rupa sehingga bagian tengah molekul tersebut membagi

7

molekul menjadi dua bagian yang sama tetapi dalam posisi yang berlawanan (Sofro et

al., 1992). Kebanyakan jenis karotenoid yang terdapat di alam adalah fukoxantin

pada lumut, dan tiga macam yang lazim pada daun-daun yaitu lutein, violaxantin, dan neoxantin. Jenis karotenoid yang terdapat pada tanaman dan hewan tetapi dalam jumlah yang sedikit adalah β-karoten dan zeaxantin. Beberapa karotenoid yang terdapat pada tanaman adalah likopen pada buah tomat, kapxantin pada lombok merah dan bixin pada bunga annatto. Struktur kimia β-karoten disajikan pada Gambar 2, struktur kimia likopen disajikan pada Gambar 3 dan struktur kimia xantofil disajikan pada Gambar 4.

Gambar 2. Struktur kimia β-karoten (Elbe and Schwartz, 1996)

Gambar 3. Struktur kimia likopen(Elbe and Schwartz, 1996)

Gambar 4. Struktur kimia xantofil(Elbe and Schwartz, 1996)

2.3 Sifat Karotenoid

Karotenoid tahan terhadap basa dan mudah teroksidasi karena mempunyai banyak ikatan rangkap terkonyugasi. Beberapa reaksi oksidasi mengakibatkan kehilangan warna pada makanan. Aktivitas enzim terutama lipoksigenase

8

mempercepat degradasi pigmen karotenoid. Karotenoid agak stabil terhadap panas, mudah mengalami isomerisasi oleh panas, asam, dan sinar (Elbe and Schwartz, 1996).

2.4 Manfaat Karotenoid

Karotenoid memiliki banyak manfaat yaitu sebagai prekursor vitamin A,

antioksidan, peningkatan daya tahan tubuh, dan mengurangi resiko kanker (Ravi et

al., 2010). Selain itu karotenoid juga banyak digunakan sebagai bahan tambahan pada

makanan yaitu sebagai pewarna makanan (Mortensen, 2006). Karotenoid, seperti β-

karoten dan alpha karoten, dan fukoxantin, dikenal sebagai pemadam radikal bebas. Radikal bebas ini, dapat menyebabkan kerusakan sel yang bersifat karsinogen.

2.5 Ekstraksi Karotenoid

Ekstraksi merupakan pemisahan senyawa tertentu dari campuran

menggunakan pelarut. Ekstraksi pelarut menghasilkan senyawa tidak murni, karena setelah proses tersebut senyawa yang diinginkan masih tercampur dengan pelarut, beberapa jenis lilin, albumin dan zat warna, sehingga diperlukan proses pemisahan dan pemurnian senyawa misalnya rektifikasi (Guenther, 1990).

Ekstraksi secara umum dapat digolongkan menjadi dua yaitu ekstraksi cair-cair dan ekstraksi padat-cair-cair. Pada ekstraksi cair-cair-cair-cair, senyawa yang dipisahkan terdapat dalam campuran yang berupa cairan, sedangkan ekstraksi padat-cair adalah suatu metode pemisahan senyawa dari campurannya yang berupa padatan. Semakin banyak pengulangan dalam ekstraksi, maka semakin besar jumlah senyawa yang

9

terekstrak dari campurannya atau efektivitas ekstraksi semakin tinggi, mengikuti persamaan berikut (Vogel, 1978):

Keterangan: Xn = berat zat terlarut yang diperoleh (g)

Xo = berat zat terlarut yang diekstrak (g)

D = perbandingan distribusi kedua f

V = volume larutan (mL)

v = volume pelarut (mL)

Cara ekstraksi senyawa padat-cair dengan prosedur klasik adalah menggunakan ekstraksi kontinyu dengan alat ekstraktor Soxhlet menggunakan pelarut yang berbeda-beda, misalnya eter, petroleum eter dan kloroform. Cara kerja dengan ekstraksi pelarut menguap cukup sederhana yaitu bahan dimasukkan ke dalam ketel ekstraktor. Pelarut akan berpenetrasi ke dalam bahan dan melarutkan minyak beserta beberapa jenis lilin, albumin, dan zat warna. Ekstrak yang diperoleh disaring dengan penyaringan vakum, lalu dipekatkan dengan rotary evaporator vakum yang

akan memekatkan larutan tanpa terjadi percikan pada temperatur antara 30oC sampai

40oC. Saat ini, monoterpen dan seskuiterpen diisolasi dari jaringan tanaman dengan

ekstraksi memakai eter, eter minyak bumi atau aseton (Harborne, 1987).

Cara lain yang dapat dilakukan adalah maserasi, yaitu menggunakan lemak

panas, dengan temperatur mencapai 80 oC dan jaringan tanaman yang dimaserasi

D x V D x V x v =

10

dicelupkan ke dalamnya. Penggunaan lemak panas dapat digantikan dengan pelarut organik yang volatil. Penekanan utama metode ini adalah tersedianya waktu kontak yang cukup antara pelarut dengan jaringan yang diekstrasi

Beberapa penelitian yang telah dilakukan dalam mengekstraksi karotenoid dari dalam bahan yaitu menunjukkan suhu dan waktu ekstraksi berpengaruh pada efektivitas proses ekstraksi karotenoid misalnya pada ubi jalar yang menggunakan

suhu 50oC dan waktu ekstraksi 100 menit dengan pelarut etanol (Harimbi, 2004),

buah merah menggunakan pelarut akuades dengan suhu 85oC dan waktu ekstraksi

360 menit dan mendapatkan nilai kandungan zat aktif total karoten yang sangat tinggi

hingga 19387.40 ppm dan β-karoten sebesar 15214.74 ppm (Budi et al., 2004), buah

tomat menggunakan pelarut etanol, heksana dan aseton dengan suhu 70oC dan waktu

ekstraksi 90 menit, pada kondisi ini lycopene yang terekstrak sebesar 5,14

mg/100gram atau sebesar 40,15% (Dewi et al., 2010), kulit kakao menggunakan

pelarut etanol dengan suhu 70oC dan waktu ekstraksi 30 menit (Siti, 2001), dan pada

labu kuning waktu ekstraksi 25 menit dengan total karotenoid 575,22 (µg/gr),

aktivitas antioksidan IC50 134,17 ppm, pH 6,51, rendemen 17,85%, tingkat kecerahan

(L*) 18,13, tingkat kemerahan (a*) 13,70 dan tingkat kekuningan (b*) 13,04. Hasil

uji t antara perlakuan terbaik dan kontrol menunjukkan perbedaan nyata (α=0,05)

pada semua parameter selain pH yang tidak berbeda nyata. Uji stabililitas karotenoid menunjukkan bahwa pada suhu 60°C karotenoid masih stabil namun pada suhu 80°C

dan 100°C telah menunjukkan penurunan , menggunakan suhu 60oC dan waktu

11

2.6 Pengukuran Warna

Warna suatu bahan dapat diukur dengan menggunakan alat kolorimeter, spektrometer, atau alat-alat lain yang dirancang khusus untuk mengukur warna. Tetapi alat-alat tersebut biasanya terbatas penggunaannya untuk bahan cair yang tembus cahaya seperti sari buah, bir atau warna hasil ekstraksi. Salah satu cara pengukuran warna adalah dengan sistem warna Hunter (Lab). Pengukuran warna dengan metode ini jauh lebih cepat dengan ketepatan yang cukup baik. Pada sistem ini penilaian terdiri atas 3 parameter yaitu L, a dan b. Lokasi warna pada sistem ini ditentukan dengan koordinat L*, a* dan b*. Notasi L*: 0 (hitam); 100 (putih) menyatakan cahaya pantul yang menghasilkan warna akromatik putih, abu-abu dan hitam. Notasi a*: warna kromatik campuran merah-hijau dengan nilai +a* (positif)

dari 0 sampai +80 untuk warna merah dan nilai –a* (negatif) dari 0 sampai - 80 untuk

warna hijau. Notasi b*: warna kromatik campuran biru-kuning dengan nilai +b*

(positif) dari 0 sampai +70 untuk warna kuning dan nilai –b* (negatif) dari 0 sampai

12

molekul menjadi dua bagian yang sama tetapi dalam posisi yang berlawanan (Sofro et al., 1992). Kebanyakan jenis karotenoid yang terdapat di alam adalah fukoxantin pada lumut, dan tiga macam yang lazim pada daun-daun yaitu lutein, violaxantin, dan neoxantin. Jenis karotenoid yang terdapat pada tanaman dan hewan tetapi dalam jumlah yang sedikit adalah β-karoten dan zeaxantin. Beberapa karotenoid yang terdapat pada tanaman adalah likopen pada buah tomat, kapxantin pada lombok

merah dan bixin pada bunga annatto. Struktur kimia β-karoten disajikan pada Gambar

2, struktur kimia likopen disajikan pada Gambar 3 dan struktur kimia xantofil disajikan pada Gambar 4.

Gambar 2. Struktur kimia β-karoten (Elbe and Schwartz, 1996)

Gambar 3. Struktur kimia likopen (Elbe and Schwartz, 1996)

Gambar 4. Struktur kimia xantofil (Elbe and Schwartz, 1996) 2.3 Sifat Karotenoid

Karotenoid tahan terhadap basa dan mudah teroksidasi karena mempunyai banyak ikatan rangkap terkonyugasi. Beberapa reaksi oksidasi mengakibatkan kehilangan warna pada makanan. Aktivitas enzim terutama lipoksigenase

mempercepat degradasi pigmen karotenoid. Karotenoid agak stabil terhadap panas, mudah mengalami isomerisasi oleh panas, asam, dan sinar (Elbe and Schwartz, 1996).

2.4 Manfaat Karotenoid

Karotenoid memiliki banyak manfaat yaitu sebagai prekursor vitamin A, antioksidan, peningkatan daya tahan tubuh, dan mengurangi resiko kanker (Ravi et al., 2010). Selain itu karotenoid juga banyak digunakan sebagai bahan tambahan pada makanan yaitu sebagai pewarna makanan (Mortensen, 2006). Karotenoid, seperti β- karoten dan alpha karoten, dan fukoxantin, dikenal sebagai pemadam radikal bebas. Radikal bebas ini, dapat menyebabkan kerusakan sel yang bersifat karsinogen.

2.5 Ekstraksi Karotenoid

Ekstraksi merupakan pemisahan senyawa tertentu dari campuran menggunakan pelarut. Ekstraksi pelarut menghasilkan senyawa tidak murni, karena setelah proses tersebut senyawa yang diinginkan masih tercampur dengan pelarut, beberapa jenis lilin, albumin dan zat warna, sehingga diperlukan proses pemisahan dan pemurnian senyawa misalnya rektifikasi (Guenther, 1990).

Ekstraksi secara umum dapat digolongkan menjadi dua yaitu ekstraksi cair-cair dan ekstraksi padat-cair-cair. Pada ekstraksi cair-cair-cair-cair, senyawa yang dipisahkan terdapat dalam campuran yang berupa cairan, sedangkan ekstraksi padat-cair adalah suatu metode pemisahan senyawa dari campurannya yang berupa padatan. Semakin banyak pengulangan dalam ekstraksi, maka semakin besar jumlah senyawa yang

terekstrak dari campurannya atau efektivitas ekstraksi semakin tinggi, mengikuti persamaan berikut (Vogel, 1978):

Keterangan: Xn = berat zat terlarut yang diperoleh (g) Xo = berat zat terlarut yang diekstrak (g) D = perbandingan distribusi kedua f V = volume larutan (mL)

v = volume pelarut (mL)

Cara ekstraksi senyawa padat-cair dengan prosedur klasik adalah menggunakan ekstraksi kontinyu dengan alat ekstraktor Soxhlet menggunakan pelarut yang berbeda-beda, misalnya eter, petroleum eter dan kloroform. Cara kerja dengan ekstraksi pelarut menguap cukup sederhana yaitu bahan dimasukkan ke dalam ketel ekstraktor. Pelarut akan berpenetrasi ke dalam bahan dan melarutkan minyak beserta beberapa jenis lilin, albumin, dan zat warna. Ekstrak yang diperoleh disaring dengan penyaringan vakum, lalu dipekatkan dengan rotary evaporator vakum yang akan memekatkan larutan tanpa terjadi percikan pada temperatur antara 30oC sampai 40oC. Saat ini, monoterpen dan seskuiterpen diisolasi dari jaringan tanaman dengan ekstraksi memakai eter, eter minyak bumi atau aseton (Harborne, 1987).

Cara lain yang dapat dilakukan adalah maserasi, yaitu menggunakan lemak panas, dengan temperatur mencapai 80 oC dan jaringan tanaman yang dimaserasi

D x V D x V x v =

dicelupkan ke dalamnya. Penggunaan lemak panas dapat digantikan dengan pelarut organik yang volatil. Penekanan utama metode ini adalah tersedianya waktu kontak yang cukup antara pelarut dengan jaringan yang diekstrasi

Beberapa penelitian yang telah dilakukan dalam mengekstraksi karotenoid dari dalam bahan yaitu menunjukkan suhu dan waktu ekstraksi berpengaruh pada efektivitas proses ekstraksi karotenoid misalnya pada ubi jalar yang menggunakan suhu 50oC dan waktu ekstraksi 100 menit dengan pelarut etanol (Harimbi, 2004), buah merah menggunakan pelarut akuades dengan suhu 85oC dan waktu ekstraksi 360 menit dan mendapatkan nilai kandungan zat aktif total karoten yang sangat tinggi hingga 19387.40 ppm dan β-karoten sebesar 15214.74 ppm (Budi et al., 2004), buah tomat menggunakan pelarut etanol, heksana dan aseton dengan suhu 70oC dan waktu ekstraksi 90 menit, pada kondisi ini lycopene yang terekstrak sebesar 5,14 mg/100gram atau sebesar 40,15% (Dewi et al., 2010), kulit kakao menggunakan pelarut etanol dengan suhu 70oC dan waktu ekstraksi 30 menit (Siti, 2001), dan pada labu kuning waktu ekstraksi 25 menit dengan total karotenoid 575,22 (µg/gr), aktivitas antioksidan IC50 134,17 ppm, pH 6,51, rendemen 17,85%, tingkat kecerahan

(L*) 18,13, tingkat kemerahan (a*) 13,70 dan tingkat kekuningan (b*) 13,04. Hasil uji t antara perlakuan terbaik dan kontrol menunjukkan perbedaan nyata (α=0,05) pada semua parameter selain pH yang tidak berbeda nyata. Uji stabililitas karotenoid menunjukkan bahwa pada suhu 60°C karotenoid masih stabil namun pada suhu 80°C dan 100°C telah menunjukkan penurunan , menggunakan suhu 60oC dan waktu ekstraksi 25 menit (Wahyuni et al., 2015).

2.6 Pengukuran Warna

Warna suatu bahan dapat diukur dengan menggunakan alat kolorimeter, spektrometer, atau alat-alat lain yang dirancang khusus untuk mengukur warna. Tetapi alat-alat tersebut biasanya terbatas penggunaannya untuk bahan cair yang tembus cahaya seperti sari buah, bir atau warna hasil ekstraksi. Salah satu cara pengukuran warna adalah dengan sistem warna Hunter (Lab). Pengukuran warna dengan metode ini jauh lebih cepat dengan ketepatan yang cukup baik. Pada sistem ini penilaian terdiri atas 3 parameter yaitu L, a dan b. Lokasi warna pada sistem ini ditentukan dengan koordinat L*, a* dan b*. Notasi L*: 0 (hitam); 100 (putih) menyatakan cahaya pantul yang menghasilkan warna akromatik putih, abu-abu dan hitam. Notasi a*: warna kromatik campuran merah-hijau dengan nilai +a* (positif) dari 0 sampai +80 untuk warna merah dan nilai –a* (negatif) dari 0 sampai - 80 untuk warna hijau. Notasi b*: warna kromatik campuran biru-kuning dengan nilai +b* (positif) dari 0 sampai +70 untuk warna kuning dan nilai –b* (negatif) dari 0 sampai -70 untuk warna biru (Suyatma, 2009). Diagram warna disajikan pada Gambar 5.