EKSTRAKSI SENYAWA FENOLIK DARI DAUN KENIKIR (Cosmos caudatus) MENGGUNAKAN METODE MICROWAVE

ASSISTED EXTRACTION (MAE) DENGAN VARIASI RASIO PELARUT DAN WAKTU EKSTRAKSI

SKRIPSI

Oleh:

Dian Rahmat Yuneri

NIM 135100600111013

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI BIOPROSES JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2017

ii

EKSTRAKSI SENYAWA FENOLIK DARI DAUN KENIKIR (Cosmos caudatus) MENGGUNAKAN METODE MICROWAVE

ASSISTED EXTRACTION (MAE) DENGAN VARIASI RASIO PELARUT DAN WAKTU EKSTRAKSI

Oleh:

Dian Rahmat Yuneri NIM 135100600111013

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknologi Pertanian

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI BIOPROSES JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2017

iii

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul TA : Ekstraksi Senyawa Fenolik dari Daun

Kenikir (Cosmos caudatus) Menggunakan

Metode Microwave Assisted Extraction

(MAE) dengan Variasi Rasio Pelarut dan

Waktu Ekstraksi

Nama Mahasiswa : Dian Rahmat Yuneri

NIM : 135100600111013

Program Studi : Teknologi Bioproses Jurusan : Keteknikan Pertanian

Fakultas : Teknologi Pertanian Pembimbing Pertama, Prof. Dr.Ir. Sumardi H.S., MS

Pembimbing Kedua, Shinta Rosalia Dewi, S.Si, M.Sc

NIP. 19540112 198002 1 001 NIK. 201201861218 2 001 Tanggal Persetujuan:

Tanggal Persetujuan:

iv

LEMBAR PENGESAHAN

Judul TA : Ekstraksi Senyawa Fenolik dari Daun

Kenikir (Cosmos caudatus) Menggunakan

Metode Microwave Assisted Extraction

(MAE) dengan Variasi Rasio Pelarut dan

Waktu Ekstraksi

Nama Mahasiswa : Dian Rahmat Yuneri

NIM : 135100600111013

Program Studi : Teknologi Bioproses Jurusan : Keteknikan Pertanian

Fakultas : Teknologi Pertanian Dosen Penguji I, Prof. Dr.Ir. Sumardi H.S., MS

Dosen Penguji II, Shinta Rosalia Dewi, S.Si, M.Sc

NIP. 19540112 198002 1 001 NIK. 201201861218 2 001 Dosen Penguji III, Yusuf Wibisono, STP, M.Sc,

Ph. D NIP. 19800107 200212 1

Ketua Jurusan, La Choviya Hawa, STP, MP.,Ph.D NIP. 19780307 200012 2 001

Tanggal Lulus TA:

v

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Nagari Matua Hilia, Kecamatan Matur,

Kabupaten Agam, Sumatera Barat pada tanggal 17 April 1995

dari ayah yang bernama Yurnal Fahmi dan Ibu Eri Yanis. Penulis

menyelesaikan pendidikan dasar di SD Negeri 10 Matur pada

tahun 2007, kemudian menlanjutkan studi ke sekolah menengah

pertama di SMP Negeri 1 Matur dengan tahun kelulusan 2010

dan melanjutkan studi ke jenjang sekolah menengah atas di SMA

Negeri 1 Matur dan lulus pada tahun 2013.

Pada tahun 2017 penulis telah berhasil menyelesaikan

pendidikannya di Universitas Brawijaya Malang pada program

studi Teknologi Bioproses Jurusan Keteknikan Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian. Selama menjalani pendidikan di

Universitas Brawijaya penulis mendapat Beasiswa Bidikmisi.

Pada masa pendidikannya, penulis aktif sebagai: asisten

praktikum beberapa mata kuliah, anggota Kementrian Kajian Aksi

dan Strategi BEM FTP 2015, anggota bidang Biodiesel Tim

AGEENT Himateta 2015 di Fakultas Teknologi Pertanian. Selain

itu penulis juga aktif dalam Forum Organisasi Daerah Sumatera

Barat di Malang yang bernama Ikatan Pemuda Pelajar Bundo

Kanduang Malang.

vi

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Yang bertanda tangan dibawah ini:

Nama Mahasiswa : Dian Rahmat Yuneri

NIM : 135100600111013

Program Studi : Teknologi Bioproses Jurusan : Keteknikan Pertanian

Fakultas : Teknologi Pertanian Judul TA : Ekstraksi Senyawa Fenolik dari Daun

Kenikir (Cosmos caudatus) Menggunakan

Metode Microwave Assisted Extraction

(MAE) dengan Variasi Rasio Pelarut dan

Waktu Ekstraksi

Menyatakan bahwa, Tugas Akhir dengan judul diatas merupakan karya asli penulis

tersebut. Apabila dikemudian hari terbukti pernyataan ini tidak

benar maka saya bersedia dituntut sesuai hukum yang berlaku.

Malang, 11 Juni 2017

Pembuat Pernyataan,

Dian Rahmat Yuneri

vii

Dian Rahmat Yuneri. 135100600111013. Ekstraksi Senyawa Fenolik dari Daun Kenikir (Cosmos caudatus) Menggunakan Metode Microwave Assisted Extraction (MAE) dengan Variasi Rasio Pelarut dan Waktu Ekstraksi. Skripsi. Pembimbing: Prof. Dr. Ir. Sumardi HS, MS. dan Shinta Rosalia Dewi, S.Si, M.Sc. Penguji: Yusuf Wibisono STP, M.Sc, Ph.D

RINGKASAN

Kenikir adalah tanaman yang sering dimanfaatkan untuk sayur. Bagian tanaman kenikir yang dikonsumsi adalah daun. Daun kenikir mempunyai kandungan senyawa fenolik yang bersifat antioksidan. Salah satu cara untuk mengambil senyawa fenolik dari daun kenikir adalah ekstraksi. Metode ekstraksi yang paling umum digunakan adalah maserasi, perkolasi, digesti, refluks dan sokletasi. Namun beberapa metode ini memiliki kelemahan seperti waktu ekstraksi yang lama dan kebutuhan pelarut yang banyak. Oleh sebab itu pada penelitian ini proses ekstraksi senyawa fenolik dari daun kenikir menggunakan metode Microwave Assisted Extraction (MAE) yang memiliki kelebihan seperti waktu ekstraksi yang lebih pendek, kebutuhan pelarut yang rendah dan rendemen ekstraksi yang tinggi. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor perlakuan yaitu rasio pelarut (1:4, 1:6 dan 1:8 (b/v)) dan waktu ekstraksi (2, 3, dan 4 menit). Dari kedua faktor ini diperoleh 9 kombinasi perlakuan dan diulang sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 27 satuan percobaan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh rasio pelarut dan waktu ekstraksi pada metode MAE terhadap total fenol dan IC50 ekstrak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan rasio pelarut

terhadap nilai total fenol dan IC50, namun tidak terjadi interaksi antara kedua faktor tersebut. Perlakuan terbaik diperoleh dari perlakuan rasio pelarut 1:4 (b/v) dan waktu ekstraksi 3 menit dengan nilai total fenol 2,978 mg GAE/ g ekstrak dan nilai IC50

4,203 mg/ml. Kata kunci: Daun Kenikir, IC50, Microwave Assisted Extraction (MAE), Senyawa Fenolik

viii

Dian Rahmat Yuneri. 135100600111013. Extraction Phenolic Compounds from Kenikir Leaves (Cosmos caudatus) using Microwave Assisted Extraction (MAE) Method with Variation Solvent Ratio and Extraction Time. Minithesis. Supervisor: Prof. Dr. Ir. Sumardi HS, MS. dan Shinta Rosalia Dewi, S.Si, M.Sc. Examiner: Yusuf Wibisono STP, M.Sc, Ph.D

SUMMARY Kenikir is a plant that is often used for vegetables. Part of the plants usual consumed is the leaves. Kenikir leaves contain phenolic compounds that are antioxidants. One way to take phenolic compounds from kenikir leaves is extraction. The most commonly extraction method used is maceration, percolation, digestion, reflux and soxhletation. However, some of these methods have disadvantages such as long extraction time and need for large amount of solvent. Therefore, in this study the process of extraction of phenolic compounds from kenikir leaves using Microwave Assisted Extraction (MAE) with advantages such as the extraction time is shorter, need low solvents and high yield extract. This study used a Randomized Block Design (RBD) with 2 treatment factors: solvent ratio (1:4, 1:6 and 1:8 (w/v)) and extraction time (2, 3, and 4 minutes). From these two factors obtained 9 treatment combinations and repeated as much as 3 times to obtain 27 unit of experiments. This study aimed to analyze the effect of solvent ratio and extraction time of MAE method on value of total phenol and IC50 of extract. The results showed that the treatment of solvent ratio and extraction time value of phenol and IC50, but no interaction between the two factors. The best treatment was obtained from the treatment of 1:4 (w/v) solvent ratio and 3 minutes extraction time with total phenol value is 2,978 mg GAE / g extract and IC50 4,203 mg/ml. Keywords: IC50, Kenikir Leaves, Microwave Assisted Extraction (MAE), Phenolic Compounds

ix

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang Maha Pengasih dan Maha

Penyayang atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang judul

Ekstraksi Senyawa Fenolik dari Daun Kenikir (Cosmos

caudatus) Menggunakan Metode Microwave Assisted Extraction

(MAE) dengan Variasi

dengan baik. Selama proses penelitian dan penulisan Tugas

Akhir ini, penulis banyak dibantu oleh berbagai pihak. Oleh

karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Sumardi HS, MS sebagai dosen

pembimbing I, Ibu Shinta Rosalia Dewi, S.Si, M.Sc sebagai

dosen pembimbing II dan Bapak Yusuf Wibisono STP, M.Sc,

Ph.D sebagai dosen penguji yang telah memberikan

bimbingan dan arahan selama proses penyusunan dan

penyelesaian Tugas Akhir. 2. Kedua orang tua, Bapak Yurnal Fahmi dan Ibu Eri Yanis, yang

telah memberikan doa dan dukungan moral maupun materil,

demi terselesaikannya Tugas Akhir ini. 3. Bapak Angky Wahyu Putranto, STP, MP dan Ibu

STP, MT yang telah membantu dan memberikan bimbingan

serta arahan selama proses penelitian dan penyusunan Tugas

Akhir.

x

4. Ibu La Choviya Hawa, STP, MP.,Ph.D selaku Ketua Jurusan

Keteknikan Pertanian Universitas Brawijaya.

5. Ibu Dr. Eng. Evi Kurniati, MT selaku Sekretaris Jurusan

Keteknikan Pertanian Universitas Brawijaya.

6. Teman-teman Program Studi Teknologi Bioproses angkatan

2013 yang telah mendukung dan memberi semangat selama

proses pembuatan Tugas Akhir ini.

7. Semua pihak yang telah banyak membantu dalam memberi

fasilitas baik alat dan sebagainya.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir (skripsi) ini masih jauh

dari sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik yang membangun

sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan skripsi ini.

Malang, 11 Juni 2017

Dian Rahmat Yuneri Penulis

xi

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN SAMPUL ........................................................... i HALAMAN JUDUL .............................................................. ii LEMBAR PERSETUJUAN .................................................. iii LEMBAR PENGESAHAN ................................................... iv RIWAYAT HIDUP ................................................................ v PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ....................... vi RINGKASAN ....................................................................... vii SUMMARY .......................................................................... vii KATA PENGANTAR ........................................................... viii DAFTAR ISI ......................................................................... xi DAFTAR TABEL ................................................................. xiv DAFTAR GAMBAR ............................................................. xv DAFTAR LAMPIRAN .......................................................... xvi I. PENDAHULUAN .............................................................. 1 1.1 Latar Belakang .............................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................ 3 1.3 Tujuan Penelitian .......................................................... 4 1.4 Manfaat Penelitian ........................................................ 4 1.5 Batasan Penelitian ........................................................ 5 1.6 Hipotesis Penelitian ....................................................... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................... 6 2.1 Senyawa Fenolik ........................................................... 6 2.2 Kenikir ........................................................................... 10

2.2.1 Klasifikasi Tanaman ................................................. 12 2.2.2 Kandungan Kimia Daun Kenikir dan Aktivitas

Antioksidan ............................................................... 12 2.3 Ekstraksi ....................................................................... 15 2.4 Microwave Assisted Extraction (MAE) ........................... 19

2.4.1 Pengertian Metode MAE .......................................... 19 2.4.2 Mekanisme Kerja MAE ............................................. 20 2.4.3 Kelebihan MAE dibanding Metode Ekstraksi Lain ..... 21

xii

2.4.4 Faktor-Faktor yang Berpengaruh pada Metode MAE ......................................................................... 22

2.5 Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode Uji DPPH ....... 24

III. METODE PENELITIAN .................................................. 27 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ....................................... 27 3.2 Alat dan Bahan Penelitian ............................................. 27

3.2.1 Alat Penelitian .......................................................... 27 3.2.1 Bahan Penelitian ...................................................... 28

3.3 Tahapan Penelitian ....................................................... 28 3.3.1 Identifikasi dan Perumusan Masalah ........................ 30 3.3.2 Studi Pustaka ........................................................... 30 3.3.3 Penelitian Pendahuluan ............................................ 31 3.3.4 Rancangan Percobaan ............................................. 31 3.3.5 Pelaksanaan Penelitian ............................................ 32 3.3.6 Parameter Pengamatan ............................................ 35

3.3.6.1 Uji Total Fenol ................................................... 35 3.3.6.2 Uji Aktivitas Antioksidan ..................................... 35 3.3.6.3 Analisis Data ...................................................... 36

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................... 37 4.1 Ekstraksi Metode Microwave Assisted Extraction (MAE) 37 4.2 Hasil Uji Total Fenol Ekstrak ......................................... 40

4.2.1 Pengaruh Rasio Pelarut terhadap Total Fenol Ekstrak ..................................................................... 42

4.2.2 Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Total Fenol Ekstrak ..................................................................... 44

4.3 Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak ........................... 47 4.3.1 Pengaruh Rasio Pelarut terhadap Aktivitas

Antioksidan Ekstrak .................................................. 49 4.3.2 Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Aktivitas

Antioksidan Ekstrak .................................................. 51 4.4 Korelasi antara Total Fenol dan Aktivitas Antioksidan ... 53 4.5 Pemilihan Perlakuan Terbaik ........................................ 54

xiii

4.5.1 Perbandingan Perlakuan Terbaik dengan Kontrol Tanpa Pemanasan ................................................... 55

4.5.2 Perbandingan Perlakuan Terbaik dengan Kontrol Pemanasan Waterbath ............................................. 56

4.5.3 Perbandingan Perlakuan Terbaik dengan Metode Ekstraksi Lain ........................................................... 57

V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................... 61 5.1 Kesimpulan ................................................................... 61 5.2 Saran ............................................................................ 61 DAFTAR PUSTAKA ............................................................ 63 LAMPIRAN .......................................................................... 69

xiv

DAFTAR TABEL

Nomor Teks Halaman 2.1 Klasifikasi senyawa fenolik berdasarkan jumlah atom

karbon ........................................................................... 8 2.2 Kandungan kimia daun kenikir ...................................... 13 3.1 Daftar peralatan yang digunakan dalam penelitian ........ 27 3.2 Daftar bahan yang digunakan dalam penelitian ............. 28 3.3 Kombinasi perlakuan ekstraksi daun kenikir .................. 32 4.1 Uji BNT pengaruh rasio pelarut terhadap total fenol ...... 43 4.2 Uji BNT pengaruh waktu ekstraksi terhadap total fenol . 45 4.3 Uji BNT pengaruh rasio pelarut terhadap aktivitas

antioksidan .................................................................... 50 4.4 Uji BNT pengaruh waktu ekstraksi terhadap aktivitas

antioksidan ................................................................... 51 4.5 Perbandingan perlakuan terbaik dengan kontrol tanpa

pemanasan ................................................................... 55 4.6 Perbandingan perlakuan terbaik dengan kontrol

pemanasan waterbath ................................................... 56 4.7 Perbandingan perlakuan terbaik dengan penelitian lain 57

xv

DAFTAR GAMBAR

Nomor Teks Halaman 2.1 Struktur kimia fenol ....................................................... 7 2.2 Tumbuhan kenikir ......................................................... 11 2.3 Reaksi DPPH dengan antioksidan ................................ 26 3.1 Diagram alir tahapan penelitian ..................................... 29 3.2 Diagram alir pelaksanaan penelitian ............................. 34 4.1 Grafik suhu bahan setelah ekstraksi akibat perlakuan

rasio pelarut (b/v) dan lama ekstraksi ............................ 39 4.2 Grafik rerata total fenol ekstrak daun kenikir segar

akibat perlakuan rasio pelarut (b/v) dan lama ekstraksi . 40 4.3 Reaksi senyawa fenol dengan reagen Folin-Ciocalteu .. 42 4.4 Grafik rerata IC50 ekstrak daun kenikir segar akibat

perlakuan rasio pelarut (b/v) dan lama ekstraksi ........... 48 4.5 Grafik korelasi antara total fenol dan IC50 ...................... 54

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Teks Halaman 1. Prosedur Analisis .......................................................... 70

1.1 Analisis Total Fenol..................................................... 70 1.2 Analisis Aktivitas Antioksidan dengan Metode Uji

DPPH ......................................................................... 71 1.3 Prosedur Pemilihan Perlakuan Terbaik ....................... 72

2. Data Hasil Pengujian ...................................................... 75 2.1 Data Pembuatan Kurva Standar ................................. 75 2.2 Data Hasil Pengujian Total Fenol ................................ 75 2.3 Data Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode Uji

DPPH ......................................................................... 77

3. Data Hasil Analisis ......................................................... 81 3.1 Data Hasil Analisis ANOVA dan Uji Lanjut BNT Total

Fenol .......................................................................... 81 3.2 Data Hasil Analisis ANOVA dan Uji Lanjut BNT IC50 ... 86 3.3 Data Hasil Analisis Penentuan Perlakuan Terbaik ...... 91 3.4 Data Hasil Analisis Uji t Perlakuan Terbaik dengan

Kontrol ........................................................................ 92

4. Dokumentasi Penelitian ................................................. 94

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Kenikir adalah tanaman yang sering dimanfaatkan untuk

sayur atau lalapan. Bagian tanaman kenikir yang biasa

dikonsumsi adalah daunnya. Daun kenikir memiliki aroma

yang cukup khas, sedikit wangi dan rasa agak getir. Selain

sebagai bahan pangan daun kenikir juga digunakan sebagai

obat lemah lambung, meningkatkan sirkulasi darah dan

mengusir serangga (Andarwulan dan Fitri, 2012). Pada

berbagai penelitian daun kenikir juga dipercaya dapat

mencegah atau mengobati penyakit kanker karena

mengandung senyawa fenolik yang dapat berfungsi sebagai

antioksidan.

Andarwulan et al. (2010), telah melakukan penelitian

mengenai kandungan flavonoid dan sifat antioksidan

beberapa sayuran seperti daun katuk, kenikir, kedondong

cina, antanan, kemangi, beluntas, mangkokan, daun

gingseng, pohpohan, kecombrang dan krotot dan

menunjukkan hasil bahwa kandungan total fenolik dan

antioksidan tertinggi terdapat pada daun kenikir. Menurut

Liliwirianis (2011), pada bagian daun kenikir terdapat

berbagai jenis senyawa fenolik seperti alkaloid, saponin,

steroid, asam fenolik, flavonoid dan terpenoid. Golongan

flavonoid terdapat pada daun kenikir yaitu kuersetin dan

rutin. Sementara senyawa dari golongan asam fenolik yang

2

terdapat pada daun kenikir adalah asam klorogenik asam

neoklorogenik, asam kriptoklorogenik, asam kafeik dan asam

ferulik. Senyawa fenolik sendiri memiliki manfaat yang baik

untuk kesehatan diantaranya untuk antioksidan (Mustafa et

al., 2010), antikanker (Sharifuldin, 2014), antijamur (Solehan

et al., 2013), anti-inflammasi (Ajaykumar et al., 2012) dan

antimikroba (Rasdi et al., 2010). Dengan manfaat yang

banyak ini maka senyawa fenolik banyak diekstrak dari

tanaman yang nantinya dapat digunakan untuk industri

farmasi, kosmetik, kesehatan, bahan tambahan pangan, dan

lain-lain.

Metode yang paling umum digunakan untuk ekstraksi

senyawa fenolik dari tanaman seperti maserasi, perkolasi,

digesti, refluks dan sokletasi. Abdullah et al. (2015)

melakukan ekstraksi senyawa fenolik dari daun kenikir

menggunakan metode refluks dengan pelarut akuades

sebanyak 1 liter, suhu ekstraksi 60ºC dan waktu ekstraksi 3

jam. Selain itu pada penelitian Amna et al. (2013), proses

ekstraksi daun kenikir dilakukan dengan metode maserasi

yaitu dengan merendam sampel dalam pelarut etanol 80%

sebanyak 1,5 liter selama 3 hari. Dari kedua penelitian

sebelumnya proses ekstraksi senyawa fenolik dari daun

kenikir mempunyai kelemahan yaitu waktu ekstraksi yang

lama dan membutuhkan pelarut yang banyak. Oleh karena

itu proses ektraksi senyawa fenolik dapat dimodifikasi

dengan metode yang lain seperti metode Microwave

3

Assisted Extraction (MAE). Kelebihan ekstraksi dengan

menggunakan metode MAE adalah waktu ekstraksi dan

kebutuhan pelarut yang relatif rendah (Mandal et al., 2007)

serta menghasilkan rendemen ekstrak yang lebih banyak

(Anggia et al., 2007). Pada metode MAE gelombang mikro

yang dihasilkan dapat meningkatkan suhu pelarut pada

bahan yang dapat menyebabkan dinding sel pecah dan zat-

zat yang terkandung dalam sel keluar menuju pelarut,

sehingga rendemen yang dihasilkan meningkat (Chemat dan

Giancarlo, 2013).

Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan ekstraksi

senyawa fenolik dari daun kenikir dengan metode MAE

sehingga proses ekstraksi akan lebih cepat untuk

mendapatkan ekstrak yang nantinya akan diuji kandungan

total fenol dan aktivitas antioksidannya.

1.2 Rumusan Masalah Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Apakah ekstraksi dengan menggunakan metode

Microwave Assisted Extraction (MAE) dapat

menghasilkan ekstrak dengan kandungan senyawa

fenolik dan aktivitas antioksidan yang tinggi?

2. Bagaimana pengaruh rasio pelarut dan waktu ekstraksi

metode Microwave Assisted Extraction (MAE) terhadap

hasil kandungan senyawa fenolik pada dan aktivitas

antioksidan ekstrak daun kenikir?

4

1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengetahui pengaruh rasio pelarut dan lama waktu

ekstraksi pada proses ekstraksi dengan metode

Microwave Assisted Extraction (MAE) terhadap

kandungan senyawa fenolik ekstrak daun kenikir.

2. Mengetahui pengaruh rasio pelarut dan lama waktu

ekstraksi pada proses ekstraksi dengan metode

Microwave Assisted Extraction (MAE) terhadap sifat

aktivitas antioksidan yang direpresentasikan dalam

bentuk Inhibition Concentration (IC50).

1.4 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan memberi manfaat sebagai

berikut:

1. Bagi masyarakat: memberikan informasi bagi masyarakat

tentang kandungan senyawa fenolik serta aktivitas

aktioksidan dari ekstrak daun kenikir.

2. Bagi peneliti: menambah informasi tentang ekstraksi daun

kenikir dengan metode Microwave Assisted Extraction

(MAE) serta dapat mengetahui pengaruh variasi rasio

pelarut dan waktu ekstraksi terhadap kandungan total

fenol serta uji aktivitas antioksidan ekstrak daun kenikir.

3. Bagi peneliti selanjutnya: penelitian ini dapat dijadikan

sebagai bahan referensi bagi peneliti selanjutnya.

5

1.5 Batasan Penelitian Supaya pembahasan dalam penelitian ini dapat terarah

dan tidak melebar maka perlu dilakukan pembatasan

masalah sebagai berikut:

1. Penelitian ini dilakukan dalam skala laboratorium.

2. Bahan yang digunakan adalah kenikir segar yang dibeli di

Pasar Merjosari.

3. Variabel yang diteliti hanya rasio pelarut dan waktu

ekstraksi.

4. Parameter yang diuji adalah kandungan total fenol dan uji

aktivitas antioksidan.

5. Tidak membahas pengaruh suhu dan lama waktu

evaporasi terhadap kandungan total fenol.

6. Tidak membahas analisis energi dan ekonomi.

1.6 Hipotesis Penelitian Berikut adalah hipotesis dari penelitian ini:

1. Ada peningkatan hasil ekstraksi senyawa fenolik dari

daun kenikir dengan menggunakan metode MAE

dibandingkan metode konvensional.

2. Semakin lama waktu ekstraksi, semakin tinggi nilai total

fenol dan semakin tinggi aktivitas antioksidan ekstrak

daun kenikir (nilai IC50 semakin rendah).

3. Semakin besar rasio pelarut terhadap daun kenikir,

semakin tinggi nilai total fenol dan semakin tinggi aktivitas

antioksidan ekstrak daun kenikir (nilai IC50 semakin

rendah).

6

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Senyawa Fenolik Seyawa fenolik merupakan senyawa metabolit sekunder

yang dapat disintesis tumbuhan sebagai respon terhadap

berbagai kondisi sepert infeksi, radiasi UV, dan lain

sebagainya. Semua senyawa fenolik berupa senyawa

aromatik sehingga semuanya menunjukkan serapan kuat di

daerah spektrum UV. Selain itu, secara khas senyawa fenolik

menunjukkan geseran batokrom pada spektrumnya bila

ditambahkan basa (Renhoran, 2012). Senyawa fenolik

adalah senyawa yang memiliki satu atau lebih gugus

hidroksil yang menempel pada cincin aromatik. Dengan kata

lain, senyawa fenolik adalah senyawa yang sekurang-

kurangnya memiliki satu gugus fenol seperti yang terlihat

pada Gambar 2.1. Senyawa fenolik lebih sering ditemukan

sebagai ester atau glikosida daripada senyawa bebas. Hal ini

penting untuk disadari jika ingin mengekstrak fenol dari

jaringan tanaman (Vermerris dan Ralph, 2006).

Terkait dengan senyawa fenolik, seringkali terjadi

disalah artikan sebagai bentuk polimerisasi senyawa fenolik,

padahal polifenol hanya merupakan satu senyawa yang

memiliki lebih dari satu gugus fenol. Senyawa fenol

merupakan kelas utama antioksidan yang berada dalam

tumbuhan (Andarwulan dan Fitri, 2012).

7

Gambar 2.1 Struktur kimia fenol

Senyawa fenolik sekurang-kurangnya memiliki satu

gugus fenol. Gugus fenol tersusun atas cincin benzena yang

tersubstitusi hidroksil (OH). Benzena merupakan cincin yang

terbentuk oleh enam buah atom karbon yang terikat secara

semi rangkap. Secara umum senyawa fenolik merupakan

asam lemah. Tingkat keasaman senyawa fenol berada

diantara asam karboksilat dan alkohol alfiatis. Pada senyawa

fenolik juga terdapat ikatan hidrogen yang terjadi akibat

adanya gugus hidroksil pada fenol. Keberadaan ikatan

hidrogen meningkatkan titik didih dan titik lebur fenol. Selain

itu ikatan hidrogen juga dapat mengubah spectrum UV dan

IR senyawa tersebut. Senyawa fenolik juga dapat

berpartisipasi dalam pembentukan ester karena adanya

gugus hidroksil dan karboksil. Jika senyawa fenolik

teroksidasi dapat mengakibatkan timbulnya warna coklat

pada tanaman. Oksidasi senyawa fenolik juga dapat

menyebabkan terbentuknya metabolit yang beracun

terhadap tanaman sehingga menyebabkan kerusakan

pangan. Namun disisi lain kemudahan senyawa fenolik

teroksidasi menjadikan beberapa dari senyawa ini digunakan

sebagai antioksidan pada minyak untuk mencegah terjadinya

okidasi lemak (Andarwulan dan Fitri, 2012).

8

Kelompok senyawa fenolik memiliki banyak sekali

anggota karena banyak sekali variasi gugus yang mungkin

tersubstitusi pada kerangka utama fenol. Terdapat lebih dari

8.000 jenis senyawa yang termasuk golongan senyawa

fenolik. Anggota senyawa fenolik mulai dari yang paling

sederhana dengan berat molekul yang kecil hingga dengan

senyawa yang kompleks yang memiliki berat molekul lebih

dari 30.000 Da (Andarwulan dan Fitri, 2012). Pada literatur

Vermerris dan Ralph (2006) mengklasifikasikan senyawa

fenolik berdasarkan jumlah atom karbon seperti pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Klasifikasi senyawa fenolik berdasarkan jumlah atom karbon

Struktur Kelas C6 Fenolik sederhana C6-C1 Asam fenolat dan senyawa yang

berhubungan lainnya C6-C2 Asetofenon dan asam fenilasetat C6-C3 Asam sinamat, sinamil aldehid, sinamil

alkohol C6-C3 Koumarin, isokoumarin, kromon C15 Kalkon, Auron, dihidrokalkon C15 Flavan C15 Flavon C15 Flavanon C15 Flavanonol C15 Antosianidin C15 Antosianin C30 Biflavonil C6-C1-C6, C6-C2-C6 Benzofenon, xanton, stilben C6, C10, C14 Kuinon C18 Betasianin Lignan, neolignan Dimer Lignin Polimer Tanin Oligomer atau polimer

9

Kandungan senyawa fenolik dan flavonoid yang

ditemukan pada tanaman dapat beraktivitas sebagai

antioksidan. Penelitian Angkasa (2011) membuktikan bahwa

tingginya senyawa fenolik dan flavonoid dari beberapa

tanaman menunjukan aktivitas antioksidan yang kuat.

Semakin tinggi kadar senyawa fenolik dan flavonoid maka

aktivitas pengangkap radikal bebas juga akan semakin kuat.

Aktivitas antioksidan dari senyawa fenolik berhubungan

dengan struktur senyawa fenolik tersebut. Keberadaan grup

hidroksil atau metoksi pada posisi orto ataupun para dari

turunan asam benzoat, penilpropanoid atau flavonoid

(isoflavon) diketahui dapat meningkatkan aktivitas

antioksidan dari senyawa fenol. Sementara keberadaan dua

grup hidroksi pada posisi orto atau para dapat menghasilkan

struktur quinoid yang stabil, dan grup metoksi pada posisi

orto atau para adalah elektron donor yang efektif dalam

menstabilkan radikal bebas yang terbentuk, sehingga

meningkatkan aktivitas dari senyawa fenol (Meskin et al.,

2002 dalam Nuraini, 2007). Selain memiliki sifat antioksidan

senyawa fenolik juga memiliki kemampuan yang baik dalam

aktivitas antimikroba. Mekanisme antimikroba senyawa

fenolik adalah mengganggu kerja didalam membran

sitoplasma mikroba. Termasuk diantaranya adalah

mengganggu transport aktif dan kekuatan proton (Davidson,

1993 dalam Nuraini, 2007).

10

2.2 Kenikir Tanaman kenikir merupakan salah satu tanaman yang

mengandung senyawa fenolik yang berasal dari daerah

tropis di Amerika Tengah Amerika Latin, namun telah tumbuh

menyebar dan mudah didapati di Florida, Amerika Serikat,

Malaysia, serta negara negara di Asia Tenggara, termasuk

Indonesia. Di Indonesia tanaman kenikir merupakan

tanaman yang banyak dijumpai dan banyak dimanfaatkan

oleh masyarakat sebagai sayuran. Kenikir dengan nama

ilmiah Cosmos caudatus adalah tanaman yang biasanya

tumbuh tegak dengan tinggi 75-100 cm yang termasuk

tanaman perdu dari keluarga Asteraceae. Batang tanaman

ini memiliki ciri-ciri seperti berdiri tegak, berbentuk

segiempat, beralur membuju, bercabang banyak, beruas

dengan warna hijau keunguan. Kenikir biasanya tumbuh

musiman. Daun kenikir memiliki ciri-ciri seperti majemuk,

bersilang berhadapan, berbagi menyirip, ujung runcing, tepi

rata, berwarna hijau dengan panjang 15-25 cm seperti

terlihat pada Gambar 2.1 (Andarwulan dan Fitri, 2012).

Pada tanaman kenikir juga dijumpai bunga. Bunga

tanaman kenikir ditemukan soliter atau terkumpul dalam

kelompok majemuk pada satu tangkai dan biasanya

berwarna ungu, atau kemerahan, kadang berwarna putih

atau kuning. Pada setiap bagian bawah bunga terdapat

pembalut daun berwarna hijau dan berbentuk seperti

lonceng. Buahnya keras, berbentuk jarum, ujungnya

11

berambut, berbiji tunggal, panjangnya 1-3 cm dan berwarna

hitam (Hasan, 2006 dalam Rahman, 2013).

Gambar 2.2 Tumbuhan kenikir

Tanaman kenikir memiliki karakter yang unik, dengan

aroma yang menarik sehingga menambah cita rasa pada

makanan. Kenikir juga digunakan sebagai penyedap

makanan serta merangsang nafsu makan (Abas et al., 2006).

Di daerah Jawa Timur daun kenikir banyak dimanfaatkan

sebagai lalapan dan pecel. Selain itu kenikir juga sering

disebut sebagai tanaman herbal karena daun kenikir dapat

dimanfaatkan sebagai obat lemah lambung, mengurangi

tekanan darah, penguat tulang, memperbaiki sirkulasi darah,

penambah nafsu makan dan untuk mengobati atau

mencegah kanker (Sarmin, 2011).

12

2.2.1 Klasifikasi Tanaman Menurut Batari (2007) tanaman kenikir merupakan

tanaman yang berasal dari famili Asteraceae dan kindom

Plantae. Kedudukan tanaman kenikir dalam taksonomi

tumbuhan adalah sebagai berikut:

Kindom : Plantae

Divisi : Spematophyta

Sub Divisi : Angiospermae

Kelas : Dicoyledone

Ordo : Asterales

Famili : Asteraceaea

Genus : Cosmos

Spesies : Cosmos caudatus

2.2.2 Kandungan Kimia Daun Kenikir dan Aktivitas Antioksidannya

Banyak penelitian yang telah dilakukan untuk

mengidentifikasi berbagai senyawa kimia pada bagian

tanaman kenikir baik itu pada daun, akar dan batang. Daun

kenikir mengandung berbagai jenis senyawa fenolik seperti

alkaloid, saponin, steroid, asam fenolik, flavonoid dan

terpenoid (Liliwirianis, 2011). Menurut Bunawan et al. (2014),

daun kenikir mengandung senyawa kimia seperti pada Tabel 2.2.

13

Tabel 2.2 Kandungan kimia daun kenikir. Senyawa Kelas Catechin Flavonoid Chlorogenic Acid Asam Fenolik Neochlorogenic Acid Asam Fenolik Crytohlorogenic Acid Asam Fenolik Caffeic Acid Asam Fenolik Ferulic Acid Asam Fenolik Quercetin 3-O-glucoside Flavonoid Quercetin pentose Flavonoid Quercetin deoxyl-hexose Flavonoid

Mustafa et al. (2010) menyebutkan beberapa kandungan

senyawa fenolik jenis flavanol (katekin and epikatekin),

flavanon (naringenin) dan flavon (apigenin dan luteolin) juga

terdapat pada daun kenikir. Berdasarkan penelitian

Sukrasno et al. (2011) ada 2 jenis senyawa dari golongan

flavonoid terdapat pada daun kenikir yaitu quercitrin dan

rutin. Sementara senyawa dari golongan asam fenolik yang

terdapat pada daun kenikir adalah asam klorogenik, asam

neoklorogenik, asam kriptoklorogenik, asam kafeik dan asam

ferulik (Andarwulan dan Fitri, 2012). Mediani et al. (2012)

menyebutkan bahwa komponen biologis aktif yang terdapat

didalam ekstrak daun kenikir adalah quertin 3-o-rhamnoside,

quertin 3-o- -arabinofuranoside, quecetin 3-o- -glucide,

quecetin, proanthocyanidin, crypto-chlorogenic acid, neo-

chlorogenic acid, chlorogenic acid, catechin, epicatechin,

myricetin dan naringenin. Selain itu pada analisis gas

kromatografi minyak esensial daun kenikir didapatkan

kandungan zat volatil organik sebanyak 19 jenis komponen

14

volatil dengan -cadinence sebagai komponen volatil paling

besar (Lee dan Vairappan, 2011).

Berbagai jenis kandungan senyawa kimia yang terdapat

pada daun kenikir ini memiliki manfaat yang baik terhadap

kesehatan. Ekstrak senyawa fenolik ini memberikan manfaat

seperti sebagai antioksidan (Mustafa et al., 2010), antikanker

(Sharifuldin, 2014), antijamur (Solehan et al., 2013), anti-

imfammasi (Ajaykumar et al., 2012) dan antimikroba (Rasdi

et al., 2010). Dengan manfaat yang sangat banyak ini maka

akan banyak industri yang akan menggunakan esktrak

senyawa fenolik daun kenikir ini sebagai bahan baku untuk

produk seperti pangan, obat ataupun kosmetik.

Salah satu manfaat daun kenikir dalam bidang kesehatan

adalah aktivitas antioksidannya. Pada penelitian Sukrasno et

al. (2015) ekstrak daun kenikir memilki aktivitas antioksidan

yang cukup tinggi karena adanya senyawa flavonoid. Pada

penelitian yang dilakukan oleh Shui et al. (2005) diketahui

bahwa kenikir memiliki aktivitas antioksidan yang sangat

tinggi juga, yaitu setara dengan sekitar 2400 mg asam

askorbat per 100 gram sampel segar. Jenis flavonoid yang

banyak pada daun kenikir adalah kuersetin 3-o-gluksida,

kuersetin pentosa dan kuersetin deoksil-heksosa. Aktivitas

aktioksidan pada daun kenikir adalah sebesar 70% dan ini

dapat digunakan sebagai penangkal radikal bebas (Bunawan

et al., 2014).

15

Daun kenikir memiliki potensi yang besar sebagai bahan

antioksidan (Sulaiman et al., (2011). Dari hasil penelitiannya

didapatkan bahwa kandungan senyawa flavonoid pada daun

kenikir adalah 27,7 ± 1,0 mg Quercetin Equivalent (QE)/g

berat basis kering. Pada penelitian lain juga dilakukan

analisis kandungan total fenol pada sebelas jenis sayuran di

Indonesia dan ternyata daun kenikir mengandung total fenol

1,52 mg Gallic Acid Equivalent (GAE) / 100 g dari berat segar

tanaman. Berdasarkan Rafat et al. (2010) dalam uji aktivitas

dismutase superoksida dan uji potensi menangkap radikal

bebas tertinggi adalah dari daun kenikir dengan angka

86.85% dan 98,56%. Sedangkan hasil uji DPPH ekstrak

daun kenikir didapatkan hasil IC50 sebesar 21,3 µg/ml yang

mana nilai ini setara dengan alfa tokoferol atau BHA (Mustafa

et al., 2010). Dan pada penelitian Nashiela (2015)

dibandingkan aktivitas antioksidan daun kenikir muda,

masak dan tua. Dari hasil penelitiannya menunjukkan bahwa

nilai kandungan total fenol tertinggi dan uji DPPH terbaik

adalah pada daun kenikir muda dengan nilai berturut turut

adalah 66,2986 ± 5,1997 mg GAE/ml ekstrak dan 1055,3655

± 42,3797 µg/ml ekstrak.

2.1 Ekstraksi Kandungan senyawa fenolik yang terdapat pada daun

kenikir dapat diambil dengan berbagai cara, salah satunya

adalah ekstraksi. Ekstraksi merupakan suatu cara untuk

memisahkan campuran beberapa zat menjadi komponen

16

komponen yang terpisah (Winarno et al., 1973 dalam

Andriyanti, 2009). Ekstraksi adalah suatu proses penarikan

komponen atau zat aktif suatu simplisia dengan

menggunakan pelarut tertentu. Pelarut yang digunakan

harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan tanpa

melarutkan material lainnya (Putri, 2015). Pelarut yang

digunakan seharusnya memiliki titik didih yang rendah,

murah, tidak toksik dan tidak mudah terbakar.

Daun kenikir merupakan bahan yang padat. Ekstraksi

dari bahan padat dapat dilakukan jika bahan yang diinginkan

dapat larut dalam solven (pelarut) pengekstraksi atau istilah

ini lebih dikenal dengan ekstraksi padat-cair. Setelah terjadi

transfer massa selama ekstraksi biasanya dilanjutkan

dengan proses distilasi, evaporasi maupun pengeringan

untuk mendapatkan zat yang lebih murni. Menurut Putri

(2015) proses ekstraksi padat cair dapat diuraikan sebagai

berikut:

a. Pelarut bercampur dengan padatan sehingga

permukaan padatan dilapisi oleh pelarut.

b. Terjadi difusi massa pelarut pada permukaan padatan

ke dalam pori padatan inert tersebut. Laju difusi ini

tergolong lambat karena pelarut harus menembus

dinding sel padatan.

c. Solut yang terdapat dalam padatan larut dalam pelarut.

d. Campuran solut dalam pelarut berdifusi keluar dari

permukaan padatan dan bercampur dengan pelarut.

17

Metode ekstraksi dipilih berdasarkan beberapa faktor

seperti sifat dari bahan, daya penyesuaian dengan tiap

macam metode ekstraksi, dan kepentingan dalam

memperoleh ekstrak yang sempurna. Metode ekstraksi yang

umum digunakan antara lain maserasi, perkolasi, dan

sokhletasi. Ketiga metode ini tergolong metode yang

konvensional. Metode maserasi digunakan dengan cara

merendam sampel dengan pelarut yang sesuai, baik murni

maupun campuran. Metode perkolasi dengan mengalirkan

cairan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahi.

Sedangkan metode sokhletasi adalah metode ekstraksi

menggunakan menggunakan pelarut yang selalu baru yang

biasanya menggunakan alat khusus sehingga terjadi

ekstraksi yang kontinu dengan jumlah pelarut yang konstan

dengan adanya pendingin (Dede, 2010).

Pada penelitian terdahulu proses ekstraksi senyawa

fenolik dari daun kenikir masih menggunakan metode

konvensional ini. Contohnya pada penelitian Abdullah et al.

(2015), untuk mengekstrak senyawa fenolik dari daun kenikir

peneliti menggunakan metode refluks dan ini menggunakan

pelarut akuades sebanyak 1 liter bersuhu 60ºC dengan

waktu ekstraksi selama 3 jam, lalu pada penelitian Amna et

al. (2013) proses ekstraksi daun kenikir dilakukan dengan

metode maserasi yaitu dengan merendam sampel dalam

pelarut etanol 80% sebanyak 1,5 liter dengan waktu ekstraksi

selama 3 hari dan pada penelitian Ajaykumar et al. (2012)

18

ekstraksi senyawa fenolik pada daun kenikir menggunakan

metode maserasi dengan merendam bubuk daun kenikir

kering selama 6 hari pada berbagai macam pelarut seperti

petroleum eter, metanol, kloroform dan akuades. Dari ketiga

contoh penelitian sebelumnya ini proses ekstraksi senyawa

fenolik dari daun kenikir mempunyai kelemahan diantaranya

adalah mempunyai waktu ekstraksi yang lama,

membutuhkan banyak pelarut serta hasil ekstrak yang

kurang banyak.

Untuk mengatasi masalah pada metode ekstraksi

konvensional maka proses ekstraksi dapat dilakukan dengan

memodifikasi metode tersebut. Salah satu metode yang

dapat dimodifikasi adalah metode maserasi dengan

treatment ultrasonik, PEF (Pulse Electric Field) atau

microwave. Metode ekstraksi dengan menggunakan

microwave dapat memperpendek waktu ekstraksi dan

mengurangi penggunaan pelarut serta menaikkan hasil

ekstrak. Metode maserasi temodifikasi dengan microwave

lebih dikenal dengan istilah MAE (Microwave Assisted

Extraction). MAE memiliki kelebihan yaitu mempercepat

tranfer massa zat terlarut dari matriks sampel ke dalam

pelarut dibandingkan dengan metode maserasi konvensional

(Mandal et al., 2007).

19

2.2 Microwave Assisted Extraction (MAE)

2.4.1 Pengertian Metode MAE Microwave merupakan suatu peralatan yang

menghasilkan gelombang mikro. Microwave terdiri dua

bidang tegak lurus berosilasi yaitu medan listrik dan medan

magnet bertanggung jawab untuk pemanasan. Tidak seperti

pemanas konvensional yang tergantung pada fenomena

konduksi-konveksi yang akhirnya banyak energi panas yang

hilang ke lingkungan. Pada microwave pemanasan terjadi

dengan cara yang ditargetkan dan selektif sehingga hampir

tidak ada panas yang hilang ke lingkungan sebagai akibat

dari pemanasan sistem tertutup (Mandal et al., 2007).

Istilah Microwave Assisted Extraction (MAE) memiliki arti

proses ekstraksi yang dibantu oleh panas yang dihasilkan

oleh gelombang mikro. Ekstraksi dengan MAE merupakan

teknik ekstraksi yang relatif baru, di mana microwave bekerja

dengan memancarkan radiasi gelombang elektromagnetik

non ionik yang berada di antara frekuensi 300 MHz hingga

300 GHz. Mekanisme pemanasan yang unik pada

microwave dapat secara signifikan mengurangi waktu

ekstraksi (biasanya kurang dari 30 menit) dibandingkan

dengan Soxhlet (Mandal et al., 2007). Salah satu jenis

ekstraksi yang dapat dilakukan dengan metode MAE adalah

ekstraksi padat cair.

Metode ekstraksi MAE merupakan salah satu metode

yang cukup efektif jika dibandingkan dengan metode yang

20

lain, terutama maserasi. Hal tersebut disebabkan karena

metode MAE dapat menghasilkan rendemen senyawa yang

lebih tinggi, suhu yang lebih rendah dan membutuhkan waktu

yang singkat pada proses ekstraksi (Rafiee et al., 2011).

Metode MAE merupakan salah metode ekstraksi yang cukup

baik karena metode MAE mampu mengekstraksi senyawa

dan mampu diaplikasikan dalam skala besar maupun kecil

(Zhang et al., 2011).

2.4.2 Mekanisme Kerja MAE Metode MAE merupakan metode yang

mengkombinasikan pelarut dengan gelombang mikro.

Metode ini membutuhkan waktu yang cukup singkat

sehingga tergolong lebih efisien. Secara fundamental

metode MAE berbeda dengan ekstraksi secara konvensional

seperti maserasi karena pada metode ini ekstraksi terjadi

akibat perubahan struktur sel akibat gelombang mikro.

Gelombang mikro yang dihasilkan dapat meningkatkan suhu

pelarut pada bahan yang dapat menyebabkan dinding sel

pecah dan zat-zat yang terkandung dalam sel keluar menuju

pelarut, sehingga rendemen yang dihasilkan meningkat

(Chemat dan Giancarlo, 2013). Suhu yang lebih tinggi yang

dicapai oleh radiasi gelombang mikro dapat menghidrolisis

ikatan eter dari selulosa, yang merupakan konstituen utama

dari dinding sel tanaman, dan dapat dikonversi menjadi fraksi

larut dalam 1 sampai 2 menit (Mandal et al., 2007).

21

Pada MAE kecepatan ekstraksi dan hasil yield yang tinggi

kemungkinan dicapai sebagai hasil kombinasi sinergis antar

dua fenomena transport yaitu gradient massa dan panas

yang bekerja pada arah yang sama. Hal ini berbeda dengan

ekstraksi menggunakan panas konvensional yang mana

proses transfer massa terjadi dari dalam keluar, sementara

perpindahan panas terjadi dari luar ke dalam substrat. Selain

itu pada ekstraksi menggunakan panas konvensional panas

di transfer dari media pemanas untuk interior sampel, tetapi

pada MAE panas didisipasikan secara volumetrik dalam

media iradiasi (Chemat dan Giancarlo, 2013).

2.4.3 Kelebihan MAE dibanding Metode Ekstraksi Lain Menurut Putri (2015), berikut adalah kelebihan metode

MAE dibandingkan metode ekstraksi yang lain yaitu:

a) MAE dapat menyelesaikan ekstraksi dalam beberapa

menit lebih cepat dibandingkan dengan metode ekstraksi

lain. b) Penggunaan pelarut yang sedikit sehingga mengurangi

biaya pembelian pelarut. c) MAE menghasilkan ekstrak dengan yield lebih besar

daripada metode ekstraksi lain. d) MAE menggunakan energi listrik lebih kecil dibandingkan

metode ekstraksi yang lain.

22

2.4.5 Faktor-faktor yang Berpengaruh pada Metode MAE Menurut Mandal et al. (2007), faktor-faktor yang

berpengaruh pada metode ekstraksi MAE adalah sebagai

berikut:

a) Volume Pelarut

Volume pelarut harus cukup untuk memastikan bahwa

padatan selalu terendam dalam seluruh pelarut selama

iradiasi berlangsung. Semakin tinggi volume pelarut

maka semakin besar yield yang dihasilkan dalam metode

ekstraksi konvensional. Namun, dalam MAE semakin

tinggi volume pelarut maka semakin kecil yield yang

dihasilkan. Hal ini disebabkan karena dengan jumlah

pelarut yang jauh lebih banyak dibandingkan jumlah

padatan yang sedikit, pelarut akan lebih banyak

menyerap gelombang mikro yang besar untuk menaikkan

suhunya, sedangkan solid hanya menyerap sisa energi

gelombang mikro yang ada. Hal ini menyebabkan tidak

semua senyawa fenolik dapat keluar dari sel bahan

sehingga senyawa fenolik tidak dapat terekstrak dengan

sempurna.

b) Waktu Radiasi

Semakin lama waktu ekstraksi menyebabkan waktu

radiasi dalam microwave semakin lama sehingga pelarut

akan menyerap gelombang mikro yang lebih banyak.

Namun dengan waktu radiasi yang terlalu lama maka

analit akan terdegradasi oleh panas yang dihasilkan oleh

23

gelombang mikro. Oleh karena itu, ekstraksi MAE harus

dilakukan dengan waktu radiasi yang optimum.

c) Power Microwave

Power microwave dan waktu radiasi adalah dua faktor

yang saling berpengaruh. Semakin besar power

microwave yang digunakan dalam ekstraksi MAE, maka

semakin cepat pecahnya dinding sel karena jika

digunakan power yang lebih tinggi maka suhu akan naik

dengan cepat, sehingga analit yang diinginkan lebih

cepat keluar dari dalam sel dan berdifusi ke dalam

pelarut. Besar power microwave harus dipilih dengan

benar untuk menghindari kenaikan suhu yang tinggi,

yang dapat menyebabkan analit terdegradasi.

d) Ukuran Partikel

Semakin kecil ukuran partikel berarti semakin besar luas

permukaan kontak antara partikel dan pelarut selama

iradiasi dalam ekstraksi MAE sehingga efisieni akan

meningkat. Namun yang perlu diperhatikan adalah jika

partikel terlalu kecil maka akan menimbulkan masalah

teknis seperti pada pemisahan filtrat dengan analit yang

sudah terlarut pada pelarut. Filtrat yang terlalu halus

maka akan menyebab proses pemisahan yang susah

sehingga diutuhkan tahap pemisahan seperti sentrifugasi

dan filtrasi dengan filter berpori kecil.

24

e) Suhu

Suhu ekstraksi dalam proses MAE tergantung pada

power microwave yang digunakan. Power yang besar

akan mempercepat kenaikan suhu. Semakin tinggi suhu

ekstraksi berarti semakin besar tekanan internal pada sel

partikel sehingga dinding sel cepat pecah dan analit dari

dalam sel akan keluar larut dalam pelarut. Pada ekstraksi

MAE diperlukan suhu yang optimum untuk menjaga agar

analit tidak terdegradasi oleh panas yang dihasilkan

gelombang mikro.

2.3 Uji Aktivitas Antioksidan Senyawa fenolik yang terdapat pada daun kenikir

merupakan senyawa yang memiliki sifat antioksidan. Dalam

pengertian kimia, senyawa antioksidan adalah senyawa

pemberi elektron (elektron donor). Secara biologis,

pengertian antioksidan adalah senyawa yang mampu

menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam

tubuh. Antioksidan bekerja dengan cara mendonorkan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga

aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi,

2007 dalam Andriyanti, 2009). Berdasarkan sumbernya

antioksidan dibagi dalam dua kelompok, yaitu antioksidan

sintetis (antioksidan yang diperoleh dari hasil sintesis reaksi

kimia) dan antioksidan alami (Andriyanti, 2009).

Antioksidan berfungsi untuk menetralisasi radikal bebas,

sehingga atom dan elektron yang tidak berpasangan

25

mendapatkan pasangan elektron dan menjadi stabil.

Keberadaan antioksidan dapat melindungi tubuh dari

berbagai macam penyakit degeneratif dan kanker. Selain itu

antioksidan juga membantu menekan proses penuaan

(Tapan, 2005 dalam Andriyanti, 2009). Aktivitas

penghambatan antioksidan dalam reaksi oksidasi

berdasarkan keseimbangan reaksi oksidasi reduksi. Molekul

antioksidan akan bereaksi dengan radikal bebas dan

membentuk molekul yang tidak reaktif dan dengan demikian

reaksi berantai pembentukan radikal bebas dapat dihentikan.

Antioksidan yang baik akan bereaksi dengan radikal bebas

segera setelah senyawa tersebut terbentuk.

Metode yang umum digunakan untuk menguji aktivitas

antioksidan suatu bahan adalah dengan menggunakan

radikal bebas 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH). DPPH

adalah radikal bebas yang bersifat stabil dan beraktivitas

dengan cara mendelokasi elektron bebas pada suatu

molekul, sehingga molekul tersebut tidak reaktif

sebagaimana radikal bebas yang lain. Proses delokalisasi ini

ditunjukkan dengan adanya warna ungu (violet) pekat yang

dapat dikarakterisasi pada pita absorbansi (Molyneux, 2004).

Menurut Rehnhoran (2012) ada tiga tahap reaksi antara

DPPH dengan zat antioksidan, yang dapat dicontohkan

dengan reaksi antara DPPH dengan senyawa monofenolat

(antioksidan). Tahap pertama meliputi delokalisasi satu

elektron pada gugus yang tersubstitusi dari senyawa

26

tersebut, kemudian memberikan atom hidrogen untuk

mereduksi DPPH. Tahap berikutnya meliputi dimerisasi

antara dua radikal fenoksil, yang akan mentransfer radikal

hidrogen dan akan bereaksi kembali dengan radikal DPPH.

Tahap terakhir adalah pembentukan kompleks antara radikal

hidroksil dengan radikal DPPH. Pembentukan dimer maupun

kompleks antara zat antioksidan dengan DPPH tergantung

pada kestabilan dan potensial reaksi dari struktur

molekulnya. Ketika DPPH menerima elektron atau radikal

hidrogen, maka akan terbentuk molekul diamagnetik yang

stabil. Interaksi antioksidan dengan DPPH baik secara

transfer elektron atau radikal hidrogen, akan menetralkan

karakter radikal bebas. Sementara itu antioksidan yang telah

melepaskan elektron akan berubah menjadi turunan radikal

antioksidan tetapi memiliki keadaan yang lebih stabil dari

pada radikal bebas seperti terlihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Reaksi DPPH dengan antioksidan

27

III. METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari 2017

sampai Maret 2017. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium

Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian Jurusan

Keteknikan Pertanian, Laboratorium Teknologi Agrokimia

dan Laboratorium Bioindustri Jurusan Teknologi Industri

Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas

Brawijaya, Malang.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

3.2.1 Alat Penelitian Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini dapat

dilihat pada Tabel 3.1. Tabel 3.1 Daftar peralatan yang digunakan dalam penelitian No Alat Fungsi 1 Microwave (Merk Samsung

tipe MG23H3185) Sumber gelombang mikro sebagai variasi perlakuan dalam proses ekstraksi

2 Blender (Merk Philips tipe HR 2106)

Untuk memperkecil ukuran daun kenikir

3 Glassware Tempat ekstraksi, pengukur volume ekstrak, wadah ekstrak

5 Rotary Vacuum Evaporator (Merk Heidolph)

Untuk mengurangi pelarut ekstrak daun kenikir

7 Spektrofotometer UV-Vis (Merk Spectronic Genesys 10 S UV)

Untuk pengujian aktivitas antioksidan dan total fenol

8 Neraca Digital (Merk Camry tipe EK5055 dan Merk Mettler tipe PM460)

Untuk menimbang massa bahan

28

3.2.2 Bahan Penelitian Daftar bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian

ini dapat dilihat pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Daftar bahan yang digunakan dalam penelitian No Nama Bahan Keterangan 1 Daun kenikir segar Bahan utama penelitian 2 Kertas saring Alat bantu penyaringan 2 Akuades Pelarut ekstraksi 3 Asam Galat Bahan analisis total fenol 4 Larutan Natrium Karbonat Bahan analisis total fenol 5 Larutan Folin Ciocalteau Bahan analisis total fenol 6 Metanol Bahan analisis antioksidan 7 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) Bahan analisis antioksidan

3.3 Tahapan Penelitian Tahapan penelitian dibagi menjadi tujuh bagian yaitu

identifikasi dan perumusan masalah, studi pustaka,

penelitian pendahuluan, penentuan rancangan percobaan,

pelaksanaan penelitian, pengujian parameter pengamatan

dan analisis data. Diagram alir prosedur penelitian dapat

dilihat pada Gambar 3.1.

29

Gambar 3.1 Diagram alir tahapan penelitian

Identifikasi dan Perumusan Masalah

Studi Pustaka

Mulai

Penelitian Pendahuluan

Penentuan Variabel Rancangan Percobaan:

1. Faktor I: Rasio Pelarut 2. Faktor II: Waktu Ekstraksi

Pelaksanaan Penelitian

Pengujian Parameter Pengamatan

1. Uji Total Fenol 2. Uji Aktivitas Antioksidan

Analisis Data

Selesai

30

3.3.1 Identifikasi dan Perumusan Masalah Identifikasi dan perumusan masalah merupakan tahap

pertama dalam setiap penelitian. Identifikasi masalah dan

perumusan masalah bertujuan untuk memberi arahan

penelitian yang akan dilakukan selanjutnya. Rumusan

masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana

mendapatkan rasio pelarut (b/v) dan waktu ekstraksi yang

tepat sehingga didaptakan ekstrak dengan nilai total fenol

dan nilai aktivitas antioksidan yang paling baik.

Konsep yang mendasari penelitian adalah bahwa daun

kenikir merupakan tanaman yang banyak dimanfaatkan

masyarakat sebagai bahan makanan akan tetapi disisi lain

memiliki manfaat sebagai tanaman herbal. Daun kenikir

mengandung senyawa fenolik yang tinggi dan aktivitas

antioksidan yang sangat baik. Namun selama ini untuk

mendapatkan senyawa fenolik dari daun kenikir

menggunakan metode ekstraksi yang konvensional dan

memiliki beberapa kelemahan seperti waktu ekstraksi yang

lama dan kebutuhan pelarut yang tinggi. Dengan metode

yang ditawarkan pada penelitian ini yaitu metode Microwave

Assisted Extraction (MAE) diharapkan dapat memperbaiki

kelemahan pada metode ekstraksi konvensional.

3.3.2 Studi Pustaka Studi pustaka adalah tahapan pengumpulan informasi

dari berbagai sumber penelitian. Hal ini dilakukan untuk

31

mendapatkan landasan penulis dalam melakukan penelitian

yang akan dilakukan. Adapun sumber pustaka ini berasal

dari buku, jurnal penelitian dan laporan hasil penelitian. Studi

pustaka dilakukan untuk mendapatkan literatur dalam

penulisan laporan penelitian yang meliputi latar belakang,

tinjauan pustaka, pembahasan dan analisis data penelitian.

3.3.3 Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan dilakukan dengan tujuan untuk

meletakkan dasar dasar pada penelitian serta mencoba

menentukan estimasi waktu ketika sudah masuk kedalam

tahapan pelakasanaan penelitian. Pada tahap penelitian

pendahuluan ini penulis mencoba mencari power microwave

dan waktu ekstraksi yang tepat untuk penelitian ini sehingga

suhu ekstraksi sesuai dengan sifat bahan yang akan

diekstrak. Selain itu pada tahapan juga penentuan waktu

yang tepat dalam proses evaporasi sampel.

3.3.4 Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok

(RAK) dengan menggunakan 2 faktor yaitu rasio pelarut

terhadap kenikir segar (b/v) dan waktu ekstaksi. Rasio

pelarut terhadap kenikir segar yang digunakan yaitu terdiri

atas 3 level yaitu 1:4 (37,5 gram daun kenikir : 150 ml

akuades),1:6 (25 gram daun kenikir : 150 ml akuades), dan

1:8 (18,75 gram daun kenikir : 150 ml akuades) sedangkan

32

variasi waktu yang digunakan terdiri atas 3 level yaitu 2, 3

dan 4 menit. Dari kedua faktor ini diperoleh kombinasi

perlakuan seperti pada Tabel 3.3 ditambah dengan 1

perlakuan kontrol dan setiap kombinasi perlakuan dilakukan

3 kali perulangan.

Tabel 3.3 Kombinasi perlakuan ekstraksi daun kenikir

Rasio Pelarut (b/v) (A)

Waktu (B) B1

(2 menit) B2

(3 menit) B3

(4 menit) A1 (1 : 4 ) A1B1 A1B2 A1B3 A2 (1 : 6 ) A2B1 A2B2 A2B3 A3 (1 : 8 ) A3B1 A3B2 A3B3

Keterangan:

A1B1 = Rasio pelarut 1:4 (b/v) dengan waktu ekstraksi 2 menit.

A1B2 = Rasio pelarut 1:4 (b/v) dengan waktu ekstraksi 3 menit.

A1B3 = Rasio pelarut 1:4 (b/v) dengan waktu ekstraksi 4 menit.

A2B1 = Rasio pelarut 1:6 (b/v) dengan waktu ekstraksi 2 menit.

A2B2 = Rasio pelarut 1:6 (b/v) dengan waktu ekstraksi 3 menit.

A2B3 = Rasio pelarut 1:6 (b/v) dengan waktu ekstraksi 4 menit.

A3B1 = Rasio pelarut 1:8 (b/v) dengan waktu ekstraksi 2 menit.

A3B2 = Rasio pelarut 1:8 (b/v) dengan waktu ekstraksi 3 menit.

A3B3 = Rasio pelarut 1:8 (b/v) dengan waktu ekstraksi 4 menit.

3.3.5 Pelaksanaan Penelitian Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah

daun kenikir segar. Sebelum memasuki proses ekstraksi,

daun kenikir disortasi terlebih dahulu berdasarkan warna dan

kesegaran, lalu ditimbang sesuai dengan rasio yang

33

dibutuhkan, kemudian dicuci hingga bersih dan ditiriskan.

Daun kenikir bersama pelarut akuades dengan rasio masing-

masing 1:4, 1:6 dan 1:8 (b/v) dihancurkan dengan blender

selama 2 menit sampai homogen. Proses ekstraksi dilakukan

dengan memasukkan campuran kenikir-akuades ke dalam

gelas beaker dan dimasukan kedalam microwave. Kemudian

power microwave diatur sebesar 180 watt dengan cara

mengatur pada tombol. Percobaan dilakukan dengan waktu

ekstraksi 2, 3, dan 4 menit. Setelah proses ekstraksi selesai,

campuran kenikir-akuades dikeluarkan dari microwave.

Suspensi hasil ekstraksi dengan microwave kemudian

disaring dengan menggunakan kertas saring. Cairan hasil

ekstrak kemudian disimpan pada botol.

Cairan yang didapatkan pada pada proses ekstraksi

kemudian memasuki proses pemurnian dari pelarut. Proses

pemurnian dari pelarut ekstrak menggunakan rotary vacuum

evaporator dengan suhu 55°C, kecepatan putar 65 rpm dan

tekanan 100 mbar. Setelah ekstrak cukup murni kemudian

ditimbang dan diukur volume untuk mengetahui densitas dari

ekstrak. Hasil ekstrak kemudian ditempatkan dalam botol

berwarna gelap dan disimpan pada suhu rendah untuk

mencegah terjadinya degradasi senyawa yang terkandung

dalam ekstrak akibat paparan sinar maupun suhu dari luar

sebelum dilakukan analisis. Hasil ekstrak tersebut dilakukan

pengujian total fenol dan aktivitas antioksidan. Diagram alir

penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.2.

34

Gambar 3.2 Diagram alir pelaksanaan penelitian

Mulai

Daun Kenikir Segar

Pembersihan dan Sortasi

Pengecilan Ukuran dengan Blender

Dimasukkan ke Gelas Beaker 500 ml

Ekstraksi Microwave (Power 180 watt dan Variasi Waktu 2,3,4 menit)

Penyaringan dengan Kertas Saring

Ekstrak

Pemurnian Ekstrak dengan Rotary Vacuum Evaporator

Selesai

Uji Total Fenol Uji Aktivitas Antioksidan

Penimbangan Sesuai Rasio Pelarut

Akuades 150 ml

35

3.3.6 Parameter Pengamatan 3.3.6.1 Uji Total Fenol (Modifikasi Liu et al., 2013)

Penentuan kandungan total fenol dilakukan dengan

metode Folin-Ciocalteau dengan asam galat sebagai

standar. Sampel yang telah disiapkan akan direaksikan

dengan reagen Folin-Ciocalteau 10% dan reagen Natrium

Karbonat (Na2CO3) 7,5%. Reaksi ini akan menghasilkan

kompleks warna biru yang menandakan sampel

mengandung senyawa fenol. Pengukuran kandungan total

fenol menggunakan alat spektrofotometer UV-Vis. Untuk

detail prosedur pengujian total fenol terdapat pada Lampiran 1.1.

3.3.6.2 Uji Aktivitas Antioksidan (Modifikasi Liu et al., 2013) Uji aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode 1,1-

difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH). Prinsip kerjanya adalah

berdasarkan kemampuan sampel yang digunakan dalam

mereduksi radikal bebas stabil DPPH. Aktivitas

penghambatan radikal bebas oleh antioksidan dari sampel

akan terlihat jika larutan DPPH yang berwarna biru berubah

menjadi warna kuning. Persentase penghambatan aktivitas

radikal bebas diperoleh dari nilai absorbansi sampel. Untuk

detail prosedur pengujian aktivitas antioksidan terdapat pada

Lampiran 1.2

36

3.3.7 Analisis Data Data hasil penelitian dianalisis dengan menggunakan

analisis sidik seragam atau ANOVA (Analysis of Variance)

metode Rancangan Acak Kelompok dilanjutkan dengan uji

DMRT (Duncan Multiple Range Test) jika terdapat interaksi

antara kedua faktor atau uji BNT (Beda Nyata Terkecil) jika

tidak terdapat interaksi kedua faktor dengan selang

kepercayaan 5%. Penentuan perlakuan terbaik dengan

menggunakan metode Multiple Attribute (Zeleny,1982 dalam

Farida, 2014).

37

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Ekstraksi Metode Microwave Assisted Extraction (MAE)

Pada penelitian ini proses ekstraksi senyawa fenolik dari

daun kenikir dilakukan dengan metode Microwave Assisted

Extraction (MAE) yang mana proses ekstraksi daun kenikir

dibantu oleh gelombang mikro yang menghasilkan panas. Daun

kenikir yang digunakan adalah daun kenikir segar yang berasal

dari Pasar Merjosari Kota Malang, Jawa Timur. Daun kenikir

segar yang berasal dari pasar dilakukan proses sortasi dan dicuci

untuk mendapatkan daun kenikir dengan kualitas terbaik sebelum

masuk ke tahap ekstraksi. Kelebihan proses ekstraksi dengan

menggunakan bahan yang segar dibandingkan dengan ekstraksi

daun dikeringkan adalah untuk mengurangi degradasi senyawa

yang bersifat termolabil.

Setelah bahan disortasi dan dicuci kemudian ditimbang

sesuai variasi rasio pelarut terhadap bahan yaitu 1:4, 1:6 dan 1:8

(b/v). Setelah bahan ditimbang kemudian dimasukkan kedalam

blender dan ditambahkan akuades sesuai dengan rasio pelarut.

Lakukan proses pengecilan ukuran dan pelarutan bahan dengan

blender selama kurang lebih 2 menit dengan kecepatan sesuai

dengan pengaturan pada blender. Selama proses pengecilan

ukuran tidak terjadi perubahan suhu yang signifikan pada bahan

karena suhu bahan masih berada pada suhu ruang. Proses

pengecilan ukuran bertujuan untuk memperbesar kontak antara

38

bahan dengan pelarut sehingga bisa lebih banyak analit yang

terlarut dalam pelarut.

Proses ekstraksi dilakukan dengan menempatkan sampel

yang berbentuk seperti jus didalam gelas beaker 500 ml. Proses

ekstraksi dengan microwave dilakukan dengan lama waktu

sesuai dengan variasi yang telah ditetapkan yaitu 2, 3 dan 4

menit. Lama proses ekstraksi yang berbeda menghasilkan trend

suhu seperti pada Gambar 4.1. Suhu bahan setelah ekstraksi

pada rasio pelarut 1:4 adalah 46ºC pada waktu ekstraksi 2 menit,

53ºC pada waktu ekstraksi 3 menit dan 62ºC pada waktu

ekstraksi 4 menit. Lalu pada rasio pelarut 1:6 suhu bahan setelah

ekstraksi adalah 45ºC pada waktu ekstraksi 2 menit, 55ºC pada

waktu ekstraksi 3 menit dan 65ºC pada waktu ekstraksi 4 menit.

Dan pada rasio pelarut 1:8 suhu bahan setelah ekstraksi adalah

46ºC pada waktu ekstraksi 2 menit, 55ºC pada waktu ekstraksi 3

menit dan 66ºC pada waktu ekstraksi 4 menit. Dari data ini terlihat

bahwa rasio pelarut tidak menghasilkan perbedaan suhu yang

signifikan pada waktu ekstraksi yang sama. Ini dikarenakan

secara volumetrik setiap perlakuan rasio pelarut tidak ada

perbedaan yang terlalu jauh. Namun semakin lama waktu

ekstraksi maka terjadi peningkatan suhu yang relatif besar yakni

kurang lebih 10°C pada masing-masing rasio pelarut.

Peningkatan suhu merupakan efek yang ditimbulkan dari kontak

gelombang mikro dengan bahan yang akhirnya menimbulkan

efek panas yang berpengaruh pada proses ekstraksi. Semakin

tinggi suhu semakin banyak analit yang didapatkan.

39

Gambar 4.1 Grafik suhu bahan setelah ekstraksi akibat perlakuan rasio

pelarut (b/v) dan lama ekstraksi

Setelah proses ekstraksi selesai lalu dilanjutkan dengan

proses filtrasi yang menggunakan kertas saring kasar yang tidak

diketahui ukuran porinya untuk memisahkan padatan dengan

cairan. Padatan yang telah terpisah kemudian dibuang dan filtrat

coklat dilanjutkan ke tahap evaporasi suhu 55°C, kecepatan putar

65 rpm dan tekanan 100 mbar. Tujuan dari proses evaporasi

adalah untuk mendapatkan ekstrak yang lebih pekat dan murni.

Penggunaan tekanan vakum bertujuan untuk menurunkan titik

didih akuades sehingga akuades lebih cepat terevaporasi dan

analit yang berupa senyawa fenolik yang bersifat termolabil tidak

rusak akibat suhu yang terlalu tinggi. Rata-rata suhu aktual cairan

selama proses evaporasi adalah berkisar 39ºC yang mana suhu

ini diukur setelah proses evaporasi selesai. Selanjutnya, ekstrak

010203040506070

Rasio Pelarut 1:4(b/v)

Rasio Pelarut 1:6(b/v)

Rasio Pelarut 1:8(b/v)

46 45 4653 55 55

62 65 66

Suh

u ba

han

sete

lah

eskt

raks

i (ºC

)

Waktu ekstraksi 2 menit Waktu ekstraksi 3 menit

Waktu ekstraksi 4 menit

40

hasil evaporasi diuji total fenol dengan metode Folin-Ciocalteau

dan uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH.

4.2 Hasil Uji Total Fenol Ekstrak

Pada penelitian ini penentuan nilai total fenol bertujuan untuk

mengetahui kandungan senyawa fenolik yang pada ekstrak daun

kenikir yang diekstrak dengan menggunakan metode MAE

dengan variasi rasio pelarut yaitu 1:4, 1:6 dan 1:8 (b/v) serta

variasi waktu ekstraksi 2, 3 dan 4 menit. Berdasarkan hasil uji

total fenol ekstrak dari penelitian ini diperoleh nilai total fenol

berkisar antara 1,982 sampai 2,978 mg Gallic Acid Equivalent

(GAE) / g ekstrak seperti pada Lampiran 2.2. Grafik rerata nilai

total fenol ekstrak daun kenikir segar akibat perlakuan rasio

pelarut dan lama waktu ekstraksi dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Grafik rerata total fenol ekstrak daun kenikir segar akibat

perlakuan rasio pelarut (b/v) dan lama ekstraksi

41

Dari Gambar 4.2 menunjukkan bahwa nilai total fenol ekstrak

daun kenikir segar dengan perlakuan rasio pelarut dan lama

waktu ekstraksi mendapatkan nilai tertinggi pada rasio pelarut 1:4

(b/v) dengan lama waktu ekstraksi 3 menit yaitu 2,978 mg GAE/

g ekstrak dan terendah pada rasio pelarut 1:8 (b/v) dengan lama

waktu ekstraksi 2 menit yaitu 1,981 mg GAE/ g ekstrak. Selain itu

dari Gambar 4.2 juga terlihat bahwa pada setiap rasio pelarut

nilai total fenol akan cenderung naik seiring meningkatnya lama

waktu ekstraksi yaitu waktu 2 dan 3 menit lalu cenderung turun

pada lama waktu ekstraksi 4 menit.

Hasil analisis ANOVA pada Lampiran 3.1 menunjukkan

bahwa variasi rasio pelarut dan waktu ekstraksi berpengaruh

terhadap nilai total fenol yang terkandung

pada ekstrak. Namun pada interaksi kombinasi kedua variabel

tersebut tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai

total fenol pada ekstrak.

Uji total fenol merupakan uji yang digunakan untuk

menentukan kandungan total fenol dari sampel yang dianalisis

dengan cara mengestimasi nilai senyawa fenolik secara

keseluruhan. Untuk mengetahui kandungan total fenol dari suatu

ekstrak dilakukan uji dengan metode Folin-Ciocalteu. Metode

Folin-Ciocalteu memberikan nilai estimasi senyawa fenolik

secara keseluruhan dari kandungan total fenol yang dianalisis

serta tidak membedakan jenis komponen fenolik, tetapi semua

jenis fenol dideteksi dengan sensitivitas yang bervariasi

(Khadambi, 2007 dalam Dede, 2010). Prinsip kerja metode ini

42

didasarkan pada kemampuan suatu sampel mereduksi reagen

folin yang mengandung senyawa asam fosfomolibdat-

fosfotungstat, membentuk senyawa kompleks yaitu molibdenum

tungstan yang berwarna biru, reaksi ini terlihat pada Gambar 4.3.

Semakin pekat intensitas warna biru menunjukkan semakin

tingginya kandungan fenol suatu sampel (Kanopa et al., 2012

dalam Ayunda, 2014).

H3PO4(MoO3)12 +

OH

+ H2O

O

O

+ H6(PMo12O40)

Folin-ciocalteu senyawa fenolik kuinon kompleks molybnedum-blue Gambar 4.3 Reaksi senyawa fenol dengan reagen Folin-Ciocalteu

4.2.1 Pengaruh Rasio Pelarut terhadap Total Fenol

Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (ANOVA) didapat

bahwa pada penelitian ini variabel rasio pelarut (b/v) memberikan

pengaruh yang nyata terhadap nilai total fenol ekstrak daun

kenikir segar. Oleh sebab itu dilakukan uji lanjut beda nyata

. Dan berdasarkan uji BNT

didapatkan bahwa masing masing nilai variabel rasio pelarut

berbeda nyata terhadap nilai rerata total fenol seperti pada Tabel 4.1.

43

Tabel 4.1 Uji BNT pengaruh rasio pelarut terhadap total fenol Rasio Pelarut

(b/v) Rerata Total Fenol (mg GAE/g ekstrak) Notasi BNT

1:4 2,828 a 0,1008 1:6 2,390 b

1:8 2,061 c Ket: Nilai yang tidak didampingi huruf notasi yang sama menunjukan berbeda nyata.

Pada penelitian ini rasio pelarut paling kecil yaitu 1:4 (b/v)

menghasilkan nilai rerata total fenol paling besar yaitu 2,828 mg

GAE/g ekstrak, lalu rasio 1:6 (b/v) menghasilkan nilai rerata fenol

2,390 mg GAE/g ekstrak dan rasio 1:8 (b/v) menghasilkan nilai

rerata total fenol paling kecil yaitu 2,061 mg GAE/g ekstrak. Rasio

pelarut 1:4 (b/v) memberikan nilai rerata total fenol yang besar

karena terjadinya kontak yang lebih efektif antara bahan dengan

pelarut jika dibandingkan dengan rasio pelarut (b/v) yang lain.

Sementara itu rasio pelarut 1:8 memberikan nilai rerata total fenol

yang paling kecil karena gelombang mikro yang dipaparkan oleh

microwave cenderung diserap oleh pelarut dan hanya sebagian

kecil yang terisisa untuk diserap oleh bahan (Chemat dan

Giancarlo, 2013). Rasio pelarut (b/v) merupakan perbandingan

jumlah bahan yang akan diekstrasi dengan jumlah pelarut yang

digunakan. Dalam ekstraksi metode Microwave Assited

Extraction (MAE) rasio pelarut (b/v) merupakan parameter yang

cukup penting untuk diperhatikan. Volume pelarut harus cukup

untuk menjamin bahwa seluruh bahan dalam pelarut selama

proses radiasi gelombang mikro oleh microwave. Namun disisi

lain ketika terlalu banyak pelarut yang digunakan akan membuat

44

tidak optimalnya proses ekstraksi tersebut karena gelombang

mikro cenderung lebih terserap oleh pelarut yang banyak

dibandingkan untuk mengeluarkan analit dari bahan (Chemat dan

Giancarlo, 2013).

Jika dibandingkan pada penelitian lain terlihat bahwa rasio

pelarut yang optimal bukan pada rasio pelarut yang tertinggi.

Pada penelitian Purwanto (2010) yang melakukan ekstraksi

minyak jahe berkadar zingiberene tinggi dengan metode

Microwave Assisted Extraction (MAE) dengan variasi rasio

pelarut 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9 dan 1:10 (b/v) dan variasi daya 100

dan 300 watt. Dari penelitian ini didapat bahwa rasio pelarut

paling optimal adalah 1:8 (b/v). Lalu pada penelitian Magdalena

dan Joni (2015) yang meneliti tentang pengaruh variasi daya

microwave 320, 560 dan 800 watt serta variasi rasio pelarut 1:25,

1:35, dan 1:45 (b/v) pada ekstraksi daun gambir dengan metode

Microwave Assisted Extraction (MAE) terhadap nilai total fenol

ekstrak kasar daun gambir dan didapat hasil bahwa nilai total

fenol terbesar adalah pada rasio 1:35 (b/v).

4.2.2 Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Total Fenol Ekstrak

Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (ANOVA) didapat

bahwa pada penelitian ini variabel waktu ekstraksi memberikan

pengaruh yang nyata terhadap nilai total fenol ekstrak daun

kenikir segar. Oleh sebab itu dilakukan uji lanjut beda nyata

terkecil (BNT) de

45

didapatakan bahwa waktu ekstraksi 2 menit dan 4 menit tidak

berbeda nyata tetapi waktu ekstraksi 3 menit berbeda nyata

terhadap nilai rerata total fenol seperti pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Uji BNT pengaruh waktu ekstraksi terhadap total fenol Waktu

Ekstraksi Rerata Total Fenol

(mg GAE/ g ekstrak) Notasi BNT

2 menit 2,351 a 0,1008 4 menit 2,365 a

3 menit 2,563 b Ket: Nilai yang tidak didampingi huruf notasi yang sama menunjukan berbeda nyata.

Pada penelitian ini waktu ekstraksi 2 menit (suhu bahan 46ºC)

menghasilkan nilai rerata total fenol paling kecil yaitu sebesar

2,351 mg GAE/g ekstrak, waktu ekstraksi 3 menit (suhu bahan

54ºC) menghasilkan nilai rerata total fenol paling besar yaitu

2,563 mg GAE/g ekstrak kemudian nilai rerata total fenol turun

pada waktu ekstraksi 4 menit (suhu bahan 65ºC) yaitu sebesar

2,365 mg GAE/g ekstrak. Dari hasil ini terlihat bahwa waktu

ekstraksi yang semakin yang lama cenderung membuat nilai

rerata total fenol menjadi menurun. Hal ini dikarenakan semakin

lama proses ekstraksi akan membuat semakin meningkatnya

suhu pada bahan maka ini akan membuat senyawa termolabil

seperti fenolik akan terdegradasi. Degradasi senyawa fenolik ini

terjadi pada waktu ekstraksi 4 menit karena suhu bahan telah

mencapai 65ºC dan ini telah melewati batas suhu aman untuk

senyawa fenolik. Menurut Sari (2013) degradasi senyawa fenolik

terjadi karena kandungan senyawa fenolik yang ada pada bahan

sudah habis sehingga efek panas yang dihasilkan gelombang

46

mikro bukan lagi sebagai driving force ekstrak tetapi lebih

cenderung untuk merusak senyawa fenolik yang sudah terekstrak

atau yang terlarut didalam pelarut.

Waktu ekstraksi juga merupakan salah satu faktor yang

sangat dipertimbangkan dalam metode Microwave Assisted

Extraction (MAE). Dalam hal ini waktu ekstraksi yang dimaksud

adalah waktu kontak antara gelombang mikro dengan bahan

yang akan diekstrak. Pada ekstraksi konvensional seperti

maserasi semakin lama proses ekstraksi, maka kontak antara

pelarut dengan zat terlarut akan semakin lama sehingga proses

pelarutan analit akan terus berlangsung dan berhenti sampai

pelarut jenuh terhadap analit. Akan tetapi pada proses ekstraksi

menggunakan metode MAE waktu ekstraksi cenderung lebih

cepat dibandingkan metode konvensional hal ini terjadi karena

peningkatan suhu lebih cepat pada metode MAE. Namun yang

perlu diperhatikan waktu kontak yang terlalu lama akan membuat

suhu meningkat lebih tinggi dan cenderung merusak analit

(Chemat dan Giancarlo, 2013).

Jika dibandingkan dengan penelitian lain fenomena

penurunan nilai total fenol juga terjadi seiring dengan semakin

lamanya waktu ekstraksi khusunya pada metode MAE. Pada

penelitian Sari (2013) tentang isolasi senyawa fenolik rumput laut

Euceuma cottonii menggunakan metode MAE yang mana

penelitian ini mengkaji variasi suhu 50, 55, 60, 65 ºC dan waktu

ekstraksi 1, 2, 4 ,6, 8, 10 menit. Dari hasil penelitian ini didapat

hasil bahwa penurunan nilai total fenol terjadi pada suhu ekstraksi

47

60 dan 65 ºC mulai pada menit ke-6 dan semakin turun sampai

menit ke-10. Pan et al. (2003) melakukan penelitian tentang

ekstraksi senyawa polifenol dan kafein dari daun teh hijau

menggunakan metode MAE dengan variasi konsentrasi pelarut

etanol (0, 20, 40, 60, 80 dan 100%), waktu ekstraksi (0,5, 1, 2, 3,

4, 5, 6, 7 dan 8 menit) serta rasio pelarut : bahan (10:1, 12,5:1,

15:1, 17,5:1, 20:1, 22,5:1 dan 25:1). Dari hasil penelitian ini

terlihat bahwa penurunan nilai senyawa polifenol terjadi menit ke-

5 dan terus menurun sampai menit ke-8 pada konsentrasi pelarut

50% dan rasio pelarut : bahan 20:1.

4.3 Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak

Pada penelitian ini penentuan nilai aktivitas antioksidan yang

diekspresikan dengan nilai IC50 bertujuan untuk mengetahui

besarnya aktivitas antioksidan ekstrak daun kenikir yang di

ekstrak dengan menggunakan metode MAE dengan variasi rasio

pelarut yaitu 1:4, 1:6 dan 1:8 (b/v) serta variasi waktu ekstraksi 2,

3 dan 4 menit. Berdasarkan hasil uji aktivitas antioksidan dari

penelitian ini diperoleh aktivitas antioksidan yang diekspresikan

dengan IC50 maka nilainya berkisar antara 4,203 sampai 7,308

mg/ml seperti pada Lampiran 2.3. Grafik rerata nilai IC50 ekstrak

daun kenikir segar akibat perlakuan rasio pelarut dan lama waktu

ekstraksi dapat dilihat pada Gambar 4.4.

48

Gambar 4.4 Grafik rerata IC50 ekstrak daun kenikir segar akibat

perlakuan rasio pelarut (b/v) dan lama ekstraksi

Dari Gambar 4.4 menunjukkan bahwa IC50 ekstrak daun

kenikir segar dengan perlakuan rasio pelarut dan lama waktu

ekstraksi mendapatkan nilai terbaik/terendah pada rasio pelarut

1:4 (b/v) dengan lama waktu ekstraksi 3 menit yaitu 4,203 mg/ml

dan terburuk/tertinggi pada rasio pelarut 1:8 (b/v) dengan lama

waktu ekstraksi 3 menit yaitu 7,308 mg/ml. Selain itu dari Gambar 4.4 juga terlihat bahwa pada setiap rasio pelarut nilai IC50 akan

cenderung menunjukan penurunan nilai seiring meningkatnya

lama waktu ekstraksi yaitu waktu 2 dan 3 menit lalu cenderung

naik pada lama waktu ekstraksi 4 menit. Kenaikan nilai IC50 pada

waktu ekstraksi 4 menit diakibatkan oleh mulai rusaknya senyawa

fenolik yang bersifat antioksidan karena pengaruh suhu mulai

berkisar diatas 60ºC. Hasil analisis ANOVA pada Lampiran 3.2 menunjukkan

bahwa variasi rasio pelarut dan waktu ekstraksi berpengaruh

49

50 ekstrak.

Namun pada interaksi kombinasi kedua variabel tersebut tidak

memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai nilai IC50 pada

ekstrak.

Antioksidan merupakan senyawa kimia yang dapat

menyumbangkan satu atau lebih elektron kepada radikal bebas,

sehingga radikal bebas tersebut dapat diredam. Dalam uji

aktivitas antioksidan dengan metode DPPH, DPPH berperan

sebagai radikal bebas akan bereaksi dengan sampel sehingga

DPPH akan berubah menjadi difenilpikrilhidrazil yang bersifat

non-radikal. Ketika terjadi reaksi antara sampel dengan larutan

DPPH maka warna radikal bebas yang awalnya berwarna violet

berubah menjadi kuning seperti terlampir pada Lampiran 4. Perubahan warna ini karena proses reduksi dengan donasi

elektron (Renhoran, 2012). Hasil uji aktivitas antioksidan ini lalu

direpresentasikan dengan nilai IC50. IC50 didefinisikan sebagai

konsentrasi sampel yang akan mereduksi aktivitas DPPH

sebesar 50%. Semakin besar nilai IC50 maka nilai aktivitas

antioksidan akan semakin kecil artinya nilai aktivitas antioksidan

yang baik adalah ketika nilai IC50 rendah (Molyneux, 2004).

4.3.1 Pengaruh Rasio Pelarut terhadap Aktivitas Antioksidan Ekstrak

Berdasarkan hasil analisa sidik ragam (ANOVA) didapat

bahwa pada penelitian ini variabel rasio pelarut (b/v) memberikan

pengaruh yang nyata terhadap nilai rerata IC50. Oleh sebab itu

50

. Dan

berdasarkan uji BNT didapatakan bahwa masing masing nilai

variabel rasio pelarut berbeda nyata terhadap nilai rerata IC50

seperti pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Uji BNT pengaruh rasio pelarut terhadap aktivitas antioksidan Rasio Pelarut IC50(mg/ml) Notasi BNT

1:8 7,092 a 0,46617 1:6 5,739 b

1:4 4,611 c Ket: Nilai yang tidak didampingi huruf notasi yang sama menunjukan berbeda nyata

Pada penelitian ini rasio pelarut paling kecil yaitu 1:4 (b/v)

menghasilkan nilai rerata nilai rerata IC50 paling bagus yaitu 4,611

mg/ml. Rasio pelarut 1:4 (b/v) memberikan nilai rerata IC50 yang

baik karena nilai rerata total fenol pada rasio tersebut juga paling

baik. Sementara itu rasio pelarut 1:8 memberikan nilai rerata IC50

yang paling buruk. Pada penelitian ini nilai rerata total fenol

terbesar terdapat pada rasio 1:4 (b/v) maka nilai sifat antioksidan

yang terbaik dalam hal ini direpresentasikan dengan IC50 juga

terdapat pada rasio 1:4 (b/v). Begitupun dengan nilai IC50 pada

rasio 1:8 (b/v) memiliki nilai yang terendah karena pada rasio

tersebut nilai total fenol juga yang paling buruk.

Jika dibandingkan penelitian lain bahwa pengaruh rasio

pelarut terhadap aktivitas antioksidan cukup berbeda pada

penelitian ini. Karena pada penelitian Farida (2014) yang

melakukan proses ekstraksi senyawa antosianin yang juga

memiliki sifat antioksidan menggunakan metode MAE dengan

variasi waktu ekstraksi (5, 10 dan 15 menit) dan variasi rasio

51

pelarut akuades-asam sitrat terhadap bahan (1:10, 1:20 dan 1:30

(b/v)). Dari penelitiannya didapat fakta bahwa aktivitas

antioksidan yang paling optimal yaitu pada rasio pelarut 1:20

(b/v). Rasio pelarut yang semakin tinggi akan meningkatkan

jumlah senyawa target yang terekstrak sampai pada taraf tertentu

sebelum akhirnya turun jika rasio pelarut terus ditingkatkan.

Peningkatan perbandingan pelarut sampai pada taraf tertentu

tersebut menyebabkan kadar antosianin yang terekstrak semakin

banyak, sehingga aktivitas antioksidan juga meningkat.

4.3.2 Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Aktivitas Antioksidan Ekstrak

Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (ANOVA) didapat

bahwa pada penelitian ini variabel waktu ekstraksi memberikan

pengaruh yang nyata terhadap nilai total fenol ekstrak daun

kenikir segar. Oleh sebab itu dilakukan uji lanjut beda nyata

n berdasarkan uji BNT

didapatakan bahwa waktu ekstraksi 2 menit dan 4 menit tidak

berbeda nyata tetapi waktu ekstraksi 3 menit berbeda nyata

terhadap nilai rerata total fenol seperti pada Tabel 4.4. Tabel 4.4 Uji BNT pengaruh waktu ekstraksi terhadap aktivitas

antioksidan Waktu

Ekstraksi IC50(mg/ml) Notasi BNT

4 menit 6,066 a 0,46617 2 menit 5,950 a

3 menit 5,426 b Ket: Nilai yang tidak didampingi huruf notasi yang sama menunjukan berbeda nyata.

52

Pada penelitian ini waktu ekstraksi 2 menit (suhu bahan

46°C) menghasilkan nilai rerata IC50 yaitu sebesar 6,066 mg/ml,

waktu ekstraksi 3 menit (suhu bahan 54°C) menghasilkan nilai

rerata IC50 sebesar 5,426 mg/ml dan pada waktu ekstraksi 4 menit

(suhu bahan 65°C) yaitu sebesar 5,426 mg/ml. Dari hasil ini

terlihat bahwa nilai rerata IC50 yang paling baik dihasilkan oleh

waktu ekstraksi 3 menit. Namun pada waktu ekstraksi yang

semakin yang lama cenderung membuat nilai rerata IC50 menjadi

naik. Kenaikan nilai IC50 diakibatkan telah banyak senyawa

fenolik yang rusak akibat paparan panas oleh gelombang mikro

yang mana suhu bahan telah mencapai 65ºC dan ini telah

melewati batas suhu aman untuk senyawa fenolik.

Senyawa yang bersifat antioksidan memiliki sifat yang peka

terhadap panas. Waktu ekstraksi yang lama terutama yang

menggunakan panas sebagai driving force ekstraksi maka

cenderung akan merusak senyawa yang bersifat antioksidan.

Menurut Sari (2013) rusaknya senyawa fenolik yang besifat

antioksidan terjadi pada kisaran suhu 60 - 70ºC.

Jika dibandingkan dengan penelitian lain fenonema

kerusakan senyawa fenol yang berdampak terhadap tidak

bagusnya nilai IC50 juga terjadi pada penelitian lain. Seperti pada

penelitian Farida (2014) yang melakukan proses ekstraksi

senyawa antosianin yang juga memiliki sifat antioksidan

menggunakan metode MAE dengan variasi waktu ekstraksi (5,

10 dan 15 menit) dan variasi rasio pelarut akuades-asam sitrat

terhadap bahan (1:10, 1:20 dan 1:30 (b/v)). Dari penelitiannya

53

didapat fakta bahwa waktu ekstraksi 10 menit memberikan nilai

aktivitas antioksidan yang paling baik dan mengalami degradasi

senyawa antikoksidan ketika waktu ekstraksi 15 menit.

4.4 Korelasi antara Total Fenol dan Aktivitas Antioksidan

Korelasi antara nilai total fenol dan nilai aktivitas antioksidan

yang direpresentasikan dalam nilai IC50 pada penelitian ini

berkorelasi positif. Pada penelitian ini terlihat bahwa nilai total

fenol yang semakin besar akan membuat nilai IC50 yang semakin

kecil artinya semakin sedikit esktrak yang dibutuhkan untuk

menghambat radikal bebas sebesar 50%. Korelasi positif antara

nilai total fenol dan IC50 terlihat nilai R2 pada grafik sebesar 0,974

seperti terlihat pada Gambar 4.5. Nilai R2 sebesar 0,974 berarti

hampir 97,4% nilai total fenol berpengaruh terhadap nilai IC50 dan

hanya 2,6% saja nilai IC50 dipengaruhi oleh faktor lain.

Nilai IC50 sangat dipengaruhi oleh konsentrasi senyawa

fenolik yang ada pada ekstrak. Aktivitas antioksidan dari senyawa

fenolik ditandai dengan aktivitas reaktif yang tinggi sebagai donor

hidrogen atau elektron dan kemampuan turunan radikal senyawa

fenol untuk menstabilkan dan memindahkan elektron yang tidak

berpasangan. Jika dibandingkan dengan penelitian lain, korelasi

yang positif antara nilai total fenol dan aktivitas antioksidan juga

terdapat pada penelitian Angkasa (2011). Pada penelitiannya

korelasi antara nilai total fenol dan aktivitas antioksidan daun

hantap sebesar 99,14% sedangkan pada penelitian Sandrasari

54

(2008) menunjukkan bahwa total fenol menyumbang lebih dari

89% aktivitas antioksidan.

Gambar 4.5 Grafik korelasi antara total fenol dan IC50

4.5 Pemilihan Perlakuan Terbaik

Perlakuan terbaik akibat pengaruh lama ekstraksi dan rasio

pelarut dipilih menggunakan metode Multiple Attribute (Zeleny,

1982 dalam Farida, 2014). Penilaian meliputi 2 parameter yaitu

nilai rerata Total Fenol dan IC50. Perlakuan terbaik dipilih

berdasarkan tingkat kerapatannya, dimana perlakuan yang

memiliki tingkat kerapatan yang paling kecil dinyatakan sebagai

perlakuan terbaik. Perhitungan pemilihan perlakuan terbaik dapat

dilihat pada Lampiran 1.3. Berdasarkan perhitungan tersebut

didapat bahwa perlakuan terbaik adalah pada perlakuan dengan

rasio pelarut 1:4 (b/v) dan lama waktu ekstraksi 3 menit dengan

kisaran suhu kurang lebih 54 ºC seperti pada Lampiran 3.3. Dari

perlakuan terbaik ini dilakukan perbandingan dengan kontrol

melalui uji t berpasangan seperti pada Lampiran 3.4.

y = -3.1519x + 13.462R² = 0.974

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.000

0.000 1.000 2.000 3.000 4.000

IC50

(mg/

ml)

Total Fenol (mg GAE/g ekstrak)

55

4.5.1 Perbandingan Perlakuan Terbaik dengan Kontrol Tanpa Pemanasan

Perlakuan terbaik pada penelitian ini adalah pada rasio

pelarut 1:4 (b/v) dengan lama waktu ekstraksi 3 menit. Dan

sebagai perlakuan kontrol dibuat sampel dengan rasio pelarut

yang sama dan tanpa pemanasan dengan microwave atau lebih

dikenal dengan istilah maserasi. Untuk perbandingan hasil

perlakuan terbaik dapat dilihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Perbandingan perlakuan terbaik dengan kontrol tanpa pemanasan

Parameter Perlakuan Terbaik

Kontrol tanpa Pemanasan (Maserasi)

Notasi

Total Fenol (mg GAE/g ekstrak) 2,978 2,261 **

IC50 (mg/ml) 4,203 6,689 ** Ket

Pada Tabel 4.5 terlihat bagaimana nilai total fenol dari

perlakuan terbaik jauh lebih besar jika dibandingkan dengan

perlakuan kontrol dimana nilai total fenol pada perlakuan terbaik

sebesar 2,978 mg GAE/g ekstrak dan pada perlakuan kontrol

2,261 mg GAE/g ekstrak. Jika dilihat berdasarakan uji t seperti

pada Lampiran 3.4 maka nilai total fenol antara perlakuan terbaik

dan perlakuan kontrol berbeda nyata pada

dengan nilai IC50 juga menunjukan perbedaan yang nyata antara

kedua perlakuan. Pada perlakuan terbaik didapat nilai IC50

sebesar 4,203 mg/ml dan pada perlakuan kontrol 6,689 mg/ml.

Jika dilihat dari hasil ini maka terlihat bahwa driving force proses

esktraksi yang berupa gelombang mikro memberikan pengaruh

56

yang cukup besar selama ekstraksi dibanding yang hanya

direndam biasa.

4.5.2 Perbandingan Perlakuan Terbaik dengan Kontrol Pemanasan Waterbath

Pemanasan dengan microwave berbeda dengan pemanasan

konvensional. Sebagai pembanding perlakuan terbaik maka

dilakukan juga perbandingan dengan perlakuan dengan

pemanasan waterbath. Hasil perbandingan nilai total fenol dan

IC50 terlihat pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6 Perbandingan perlakuan terbaik dengan kontrol pemanasan waterbath

Parameter Perlakuan Terbaik

Kontrol Pemanasan Waterbath

Notasi

Total Fenol (mg GAE/g ekstrak) 2,978 2,163 **

IC50 (mg/ml) 4,203 6,352 ** Ket

Pada Tabel 4.6 terlihat bahwa nilai total fenol dari perlakuan

terbaik jauh lebih besar jika dibandingkan dengan perlakuan

pemanasan waterbath dimana nilai total fenol pada perlakuan

terbaik sebesar 2,978 mg GAE/g ekstrak dan pada perlakuan

pemanasan waterbath 2,163 mg GAE/g ekstrak. Jika dilihat

berdasarkan uji t seperti pada Lampiran 3.4 maka nilai total fenol

antara perlakuan terbaik dan perlakuan pemanasan waterbath

berbeda nyata pada 50 juga

menunjukan perbedaan yang nyata antara kedua perlakuan.

Pada perlakuan terbaik didapat nilai IC50 sebesar 4,203 mg/ml

dan pada perlakuan pemanasan waterbath 6,352 mg/ml.

57

Dari hasil uji tersebut dapat terlihat bahwa ekstraksi dengan

metode MAE cukup memberikan hasil yang baik jika

dibandingkan dengan teknik ekstraksi konvensional atau

maserasi. Proses MAE yang membutuhkan waktu ekstraksi yang

cepat juga menghasilkan yield yang lebih besar jika dibandingkan

dengan metode maserasi biasa. Hal ini terjadi karena pemanasan

dengan gelombang mikro berdasarkan tumbukan langsung

dengan material polar atau pelarut dan dipengaruhi oleh dua

fenomena yaitu konduksi ionik dan rotasi dipol yang berlangsung

secara simultan. Dan jika dibandingkan dengan pemanasan

konvensional, perpindahan panas terjadi hanya pada permukaan

bahan melalui fenomena konveksi, konduksi atau radiasi melalui

gradien panas sedangkan pada pemanasan dengan

menggunakan gelombang mikro pemanasan terjadi melalui

interaksi langsung antara material dengan medan

elektromagnetik melalui konversi energi elektromagnetik menjadi

energi panas (Chemat dan Giancarlo, 2013).

4.5.3 Perbandingan Perlakuan Terbaik dengan Metode Ekstraksi Lain

Metode ekstraksi MAE merupakan metode yang cukup baik

dalam proses ekstraksi senyawa fenolik dari daun kenikir.

Sebagai pembanding dengan metode ekstraksi lain maka

dilakukan perbandingan dengan metode ekstraksi maserasi

dalam penelitian Mustafa et al. (2010) dan Nashiela et al. (2015).

Mustafa et al. (2010) melakukan ekstraksi senyawa fenolik

dari daun kenikir yang telah dikeringkan pada suhu 50°C selama

58

1 hari yang kemudian dilanjutkan dengan proses pengecilan

ukuran menggunakan blender. Proses ekstraksi dilakukan

dengan cara merendam 10 gram daun kenikir kering dalam

metanol murni selama 2 jam pada suhu 40°C. Selanjutnya

ekstrak dimurnikan dengan menggunakan rotary vacuum

evaporator bersuhu 40°C dan kemudian ekstrak murni disimpan

di ruang bersuhu -20°C. Sedangkan Nashiela et al. (2015)

melakukan ekstraksi senyawa fenolik dari daun kenikir dengan

umur yang berbeda. Daun kenikir yang digunakan berumur 8, 10

dan 12 minggu. Daun kenikir ini kemudian dikeringkan pada suhu

50°C selama 8 jam menggunakan pengering kabinet. Daun

kering kemudian dikecilkan ukuran dan disaring menggunakan

saringan berukuran 2 mm. Proses ekstraksi dilakukan dengan

cara merendam 2 g daun kenikir kering yang telah dimasukkan

kedalam sebuah wadah kemudian wadah ini direndam pada 200

ml air yang mendidih selama 3 menit. Dari dua literatur

pembanding ini peniliti sama-sama melakukan pengujian total

fenol menggunakan metode Folin-Ciocalteu dan uji aktivitas

antioksidan menggunakan metode DPPH tetapi dengan

modifikasi. Hasil pengujian total fenol dan aktivitas antioksidan

dari dua literatur kemudian dibandingkan dengan perlakuan

terbaik pada penelitian ini seperti terlihat pada Tabel 4.7.

59

Tabel 4.7 Perbandingan perlakuan terbaik dengan penelitian lain

Metode Total Fenol (mg GAE/ g

ekstrak)

Aktivitas Antioksidan

(µg/ml ekstrak) (1) Maserasi 704 21,31 (2) Maserasi 66,29 1055,36 (3) Perlakuan Terbaik 2,978 4203 Ket: (1) Mustafa et al., 2010 (2) Nashiela et al., 2015 (3) Penelitian ini

Dari Tabel 4.7 terlihat bahwa kandungan total fenol dan nilai

IC50 perlakuan terbaik penelitian ini terlihat lebih rendah jika

dibandingkan dengan dua literatur tersebut. Beberapa faktor

yang mungkin menjadi penyebab hal tersebut adalah:

1. Perbedaan jenis pelarut yang digunakan yang digunakan

saat ekstraksi. Setiap pelarut mempunyai kemampuan

yang berbeda dalam melarutkan analit.

2. Perbedaan daun kenikir yang digunakan baik dari segi

umur, lokasi tumbuh, praktek budidaya dan proses

pemroses komersil. Beberapa hal ini memungkinkan

adanya perbedaan jumlah kandungan senyawa fenolik

yang ada pada daun kenikir.

3. Perbedaan perlakuan awal bahan seperti pengeringan

dan pengecilan ukuran. Proses pengeringan dan

pengecilan ukuran yang berbeda dapat membuat

perbedaan pada kandungan senyawa fenolik yang

terekstrak. Proses pengeringan bertujuan untuk membuat

bahan lebih stabil karena kadar air cukup rendah.

Sementara proses pengecilan ukuran berdampak pada

kontak yang lebih optimal antara bahan dengan pelarut.

60

4. Perbedaan kemurnian ekstrak. Ekstrak yang tidak murni

berdampak gangguan pada proses pengujian kandungan

senyawa fenolik dan aktivitas antioksidan.

5. Perbedaan modifikasi pada metode pengujian. Walaupun

sama-sama menggunakan metode Folin-Ciocalteu dan

metode DPPH tetapi secara pelaksanaan pengujian pada

penelitian ini berbeda dengan dua peneliti tersebut karena

modifikasi yang berbeda.

61

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Variasi perlakuan rasio pelarut 1:4, 1:6 dan 1:8 (b/v) serta

waktu ekstraksi 2, 3 dan 4 menit memberikan pengaruh

yang nyata terhadap nilai rerata total fenol, namun tidak

terjadi interaksi antara kedua jenis perlakuan tersebut.

2. Variasi perlakuan rasio pelarut 1:4, 1:6 dan 1:8 (b/v) serta

waktu ekstraksi 2, 3 dan 4 menit memberikan pengaruh

yang nyata terhadap nilai IC50, namun tidak terjadi

interaksi antara kedua jenis perlakuan tersebut.

3. Perlakuan terbaik pada penelitian ini terdapat pada

perlakuan rasio pelarut 1:4 (b/v) dan waktu ekstraksi 3

menit dengan nilai rerata total fenol 2,978 mg GAE/g

ekstrak dan nilai IC50 4,203 mg/ml.

4. Berdasarkan uji t berpasangan, perlakuan terbaik

penelitian ini menunjukkan nilai yang berbeda nyata jika

dibandingkan dengan metode ekstraksi konvensional baik

maserasi biasa dan maserasi dengan pemanasan

waterbath.

5.2 Saran

1. Perlu dilakukan proses evaporasi yang lebih lama lagi

agar didapatkan ekstrak yang lebih murni sehingga nilai

total fenol dan IC50 dapat dibandingkan dengan hasil pada

penelitian lain.

62

2. Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut tentang komposisi

senyawa fenolik yang ada pada ekstrak daun kenikir.

3. Perlu dilakukan optimasi waktu ekstraksi daun kenikir

agar didapat nilai total fenol dan IC50 yang lebih optimal.

4. Perlu dilakukan modifikasi microwave seperti

penambahan sistim kontrol suhu maupun penambahan

sistim pengadukan agar proses ekstraksi dapat

berlangsung lebih baik.

63

DAFTAR PUSTAKA

Abas F, Lajis NH, Israf DA, Khozirah S and Umi Kalsom Y. 2006. Antioxidant and Nitric Oxide Inhibition Activities of Selected Malay Traditional Vegetables. Journal Food Chemistry 95(4): 566-573.

Abdullah A, Dhaliwal KK, Nabillah N, Roslan F and Lee C. 2015. The Effect of Cosmos Caudatus (Ulam Raja) on Detoxxifying Enzymes in Extrahepatic Organs in Mice. Journal of Applied Pharmaceutical Science 5(01): 082-088.

Ajaykumar, T.V., K. Anandarajagopal, J. Anbu Jeba Sunilson, Adibah Arshad, R.A.M. Jainaf and N. Venkateshan. 2012. Anti-Inflammatory Activity of Cosmos caudatus. Journal of Universal Pharmacy and Bio Sciences 1(2): 40-48.

Amna, O. Farah, H.Nooraain, A. Noriham and A.H. Azizah. 2013. Acute and Oral Subacute Toxicity Study of Ethanolic Extract of Cosmos Caudatus Leaf in Sprague Dawley Rats. International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics 3(4): 301-305.

Andarwulan, N. dan RH Fitri Faradilla. 2012. Senyawa Fenolik pada Beberapa Sayuran Indigenous dari Indonesia. South East Asian Food and Agricultural Science and Technology (SEAFAST) Center. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Andarwulan, N., Batari, R., Sandrasari, D.A., Bolling B. and Wijaya H. 2010. Flavonoid Content and Antioxidant Activity of Vegetables from Indonesia. Journal Food Chemistry 121(4): 1231 1235.

Andriyanti R. 2009. Ekstraksi Senyawa Aktif Antioksidan dari Lintah Laut (Discodoris Sp.) Asal Perairan Kepulauan Belitung. Skripsi. Departemen Teknologi Hasil Perairan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor. Bogor

64

Anggia F.T., Yuharmen, dan Balatif N. 2014. Perbandingan Isolasi Minyak Atsiri dari Bunga Kenanga (Cananga odorata (Lam.) Hook.f & Thoms) Cara Konvensional dan Microwave serta Uji Aktivitas Antibakteri dan Antioksidan. Jurnal Online Mahasiswa Bidang Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam 1 (2) : 344-351.

Angkasa, Dudung. 2011. Pengembangan Minuman Fungsional Sumber Serat dan Antioksidan dari Daun Hantap (Sterculia Oblongata R. Brown.). Skripsi. Departemen Gizi Masyarakat. Fakultas Ekologi Manusia. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Ayunda, Dara Rahmah. 2014. Aktivitas Antioksidan Ekstrak Etanol Daun Serai (Cymbopogon citratus) dan Potensinya Sebagai Pencegah Oksidasi Lipid. Skripsi. Departemen Biokimia. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Batari, Ratna. 2007. Identifikasi Senyawa Flavonoid pada Sayuran Indigenous Jawa Barat. Skripsi. Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan. Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Bunawan H., Syarul N.B., Siti N.B., Norika M.A. and Normah M.N. 2014. Cosmos Caudatus Kunth: A Traditional Medicinal Herb. Global Journal of Pharmacology 8(3): 420-426.

Chemat F. and Giancarlo. 2013. Microwave Assisted Extraction for Bioactive Compound. Springer Science+Business Media New York. USA.

Dede, Sugiat. 2010. Penetapan Kadar Total Fenol dan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Metanol Dedak Beberapa Varietas Padi (Oriza sativa L). Skripsi. Program Studi Farmasi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Indonesia. Depok.

65

Farida, Rita. 2014. Ekstraksi Antosianin dari Limbah Kulit Manggis (Garcinia mangostana L.) Metode Microwave Assisted Extraction (Kajian Lama Ekstraksi dan Rasio Bahan:Pelarut). Skripsi. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian. Universitas Brawijaya. Malang.

Lee T.K. and Vairrapan C.S. 2011, Antioxidant, Antibacterial and Cytotoxic Activities of Essential Oils and Ethanol Extracts of Selected South East Asian Herbs. Journal Medical Plant Research 5(21): 5284-5290.

Liliwirianis N, Musa N.L.W., Zain W.Z.W.M, Kassim J. and Karim S.A. 2011. Premilinary Studies on Phytochemical Screening of Ulam and Fruit from Malaysia. E-Journal of Chemistry 8(1): 285-288.

Liu Y., Shoulian W. and Miaochan L. 2013. Optimization of Ultrasonic Extraction of Phenolic Compounds from Euryale ferox Seed Shells using Response Surface Methodology. Journal Industrial Crops and Products 49(1): 837 843.

Magdalena NV. dan Joni K. 2015. Antibakteri dari Ekstrak Kasar Daun Gambir (Uncaria gambir var cubadak) Metode Microwave-Assisted Extraction terhadap Bakteri Patogen. Jurnal Pangan dan Agroindustri 3(1): 124-135.

Mandal, V., Mohan Y. and S. Hemalata. 2007. Microwave Assisted Extraction An Innovative and Promising Extraction Tool for Medical Plant. Research, Pharmacognosy Reviews 1(1): 7-8.

Mediani, A., Abas F., Khatib A., H. Maulidiani, Shaari K., Choi Y.H. and Lajis N.H. 2012. 1H-NMR-Based Metabolomics Approach to Understanding the Drying Effects on the Phytochemicals in Cosmos caudatus. Journal Food Research International 49(2): 763 770.

66

Molyneux P. 2004. The Use of the Stable Free Radical Diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) for Estimating Antioxidant Activity. Journal Science Technology 26(2): 211-219.

Mustafa R.A, Abdul H.A., Mohamed S. and Bakar F.A. 2010. Total phenolic Compounds, Flavonoids, and Radical Scavenging Activity of 21 Selected Tropical Plants. Journal Food Science 75(1): 1750-3841.

Nashiela-Dian F., Noriham A., Naoorain H., and Azizah A.H. 2015. Antioxidant Activity of Herbal Tea Prepared from Cosmos caudatus Leaves at Different Maturity Stages. International Food Research Journal 22(3): 1189-1194.

Nuraini A.D. 2007. Ekstraksi Komponen Antibakteri dan Antioksidan dari Biji Teratai (Nymphaea pubescens Willd). Skripsi. Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan. Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Pan X., Guoguang N. and Huizhou L. 2003. Microwave-Assisted Extraction of Tea Polyphenols and Tea Caffeine from Green Tea Leaves. Journal Chemical Engineering and Processing 42(2): 129-133.

Purwanto, Helmi. 2010. Pengembangan Microwave Assisted Extractor (MAE) pada Produksi Minyak Jahe dengan Kadar Zingiberene Tinggi. Jurnal Ilmiah Momentum 6(2): 9-16.

Putri M.K. 2015. Ekstraksi Senyawa Fenolik pada Kulit Ari Kacang Tanah (Arachis Hypogaea L.) Menggunakan Irradiasi Microwave dan Uji Aktivitas Antioksidan. Skripsi. Jurusan Kimia. Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Negeri Semarang. Semarang.

67

Rafat A., Philip K. and Muniandy S. 2010. Antioxidant Potential and Phenolic Content of Ethanolic Extract of Selected Malaysian Plants. Research Journal of Biotechnology 5(1): 16-19.

Rafiee Z. S., M. Jafari, M. Alami and M. Khomeiri. 2011. Microwave-Assisted Extraction of Phenolic Compounds from Olive Leaves; A Comparison with Maceration. The Journal of Animal & Plant Sciences, 21(4): 738-745.

Rahman, Afif Fathur. 2013. Uji Sitotoksisitas Ekstrak Liquid Daun Kenikir (Cosmos caudatus) terhadap SeL Fibrolas BHK-21. Skripsi. Fakultas Kedokteran Gigi. Universitas Airlangga. Surabaya.

Rasdi, N.H.M., Othman A.S., Abubakar S. and Qamar U. 2010. Antimicrobial Studies of Cosmos caudatus Kunth (Compositae). Journal of Medicinal Plants Research 4(8): 669-673.

Renhoran, Mawaddah. 2012. Aktivitas Antioksidan dan Antimikroba Ekstrak Sargassum polycystum. Skripsi. Departemen Teknologi Hasil Perairan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor. Bogor

Sandrasari, Diny Agustini. 2008. Kapasitas Antioksidan dan Hubungannya dengan Nilai Total Fenol Ekstrak Sayuran Indigenous. Tesis. Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Sari D.K., Dyah H.W. dan Aji P. 2013. Kajian Isolasi Senyawa Fenolik Rumput Laut Euceuma cottonii Berbantu Gelombang Micro dengan Variasi Suhu dan Waktu. Jurnal Teknik Kimia 19(3): 38-43.

Sarmin. 2011. Studi Ekstrak Daun Kenikir (Cosmos Caudatus Kunt) sebagai Green Corrosion Inhibitor pada Baja Karbon dalam Larutan 0,5 M H2SO4. Tesis. Program Studi Metalurgi dan Material. Fakultas Teknik. Universitas Indonesia. Depok.

68

Sharifuldin, Munira. 2014. Profiling and Quantification of Cosmos caudatus Kunth and Centella Asiatica Linn. and In Vitro Anticancer Activity of Cosmos caudatus. University Sains Malaysia.

Shui G., Leong L.P. and Wong S.P. 2005. Rapid screening and characterisation of Antioxidants of Cosmos caudatus Using Liquid Chromatography Coupled with Mass Spectrometry. Journal of Chromatography B. Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences 827 (1): 127-138.

Solehan N.M., Sariah M. and Intan S.I. 2013. Antifungal Activity of Cosmos caudatus Extracts against Seven Economically Important Plant Pathogens. International Journal of Agriculture and Biology 15(5) .

Sukrasno S., Fidriany I., Anggadiredja K., Handayani W.A. and Anam K. 2011. Influence of Drying Method on Flavonoid Content of Cosmos caudatus (Kunth) Leaves. Research Journal Medical Plant 5(2): 189-195.

Sulaiman S.F., Azliana A.B.S., Kheng L.O., Suprianto and Eng M.S. 2011. Effect of Solvents in Extracting Polyphenols and Antioxidants of Selected Raw Vegetables. Journal of Food Composition and Analysis 2(4-5): 506-515.

Vermerris W. dan Ralph N. 2006. Phenolic Compound Biochemistry. Springer Science+Business Media B.V. USA.

Zhang H.F., Yang X.H and Ying W. 2011. Microwave Assisted Extraction of Secondary Metabolites from Plants: Current Status and Future Directions. The Journal of Food Science & Technology 22(12): 672-688.