pengaruh suhu dan waktu ekstraksi … awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna...
TRANSCRIPT
i
PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI TERHADAP
KARAKTERISTIK PEWARNA ALAMI BUAH PANDAN (Pandanus
tectorius)
SKRIPSI
JUDUL
Oleh :
IDA AYU PUTU ARIK CAHAYANTI
NIM : 1111205021
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS UDAYANA
BUKIT JIMBARAN
2016
ii
PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI TERHADAP
KARAKTERISTIK PEWARNA ALAMI BUAH PANDAN (Pandanus tectorius)
LEMBAR PERSYARATAN
S K R I P S I
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar
Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian
Universitas Udayana
Oleh:
IDA AYU PUTU ARIK CAHAYANTI
1111205021
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS UDAYANA
2016
iii
Ida Ayu Putu Arik Cahayanti 1111205021. 2016. Pengaruh Suhu dan Waktu
Ekstraksi Terhadap Karakteristik Pewarna Alami Buah Pandan (Pandanus
tectorius) di bawah bimbingan Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP. dan Dr. Ir. L. P.
Wrasiati, MP.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk 1) mengetahui pengaruh suhu dan waktu
ekstraksi terhadap karakteristik pewarna alami buah pandan, 2) menentukan suhu dan
waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna alami buah pandan.
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok pola faktorial. Faktor
pertama yaitu suhu terdiri dari 4 taraf yaitu 45oC, 60
oC, 75
oC dan 90
oC. Faktor kedua
yaitu waktu ekstrasi terdiri dari 3 taraf yaitu 120, 240 dan 360 menit. Percobaan
dikelompokkan menjadi 2 kelompok berdasarkan waktu pelaksanaannya, sehingga
diperoleh 24 unit percobaan. Variabel yang diamati yaitu rendemen, kadar total
karotenoid, intensitas warna, dan tingkat kekuatan warna.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu berpengaruh terhadap rendemen,
kadar total karotenoid, dan kekuatan warna. Waktu ekstraksi berpengaruh terhadap
kekuatan warna. Interaksi antara suhu dan waktu ekstraksi tidak berpengaruh
terhadap rendemen, kadar total karotenoid, tingkat kecerahan (L*), tingkat kemerahan
(a*), dan tingkat kekuningan (b
*). Suhu 45
oC dengan waktu ekstraksi 6 jam
menghasilkan ekstrak pewarna alami buah pandan terbaik dengan karakteristik
sebagai berikut: rendemen 3,05 %, kadar total karotenoid 0,45 %, tingkat kecerahan
(L*) 4,83, tingkat kemerahan (a*) -2,45, tingkat kekuningan (b
*) 34,96, dan kekuatan
warna 10,3 (sangat kuat).
Kata kunci : buah pandan, suhu, waktu, ekstraksi, pewarna alami
iv
Ida Ayu Putu Arik Cahayanti. 1111205021. 2016. The Effect of Temperature
and Extraction Time on Natural Fruit Colorant Characteristics of Pandan
(Pandanus tectorius). Under Guidance of Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP, and Dr.
Ir. L. P. Wrasiati, MP.
ABSTRACT
The aims of this study were 1) to determine the influence of temperature and
extraction time on the natural colorant characteristics of pandanus fruit, 2) to obtain
the right temperature and extraction time to produce natural colorant of pandanus
fruit.
This study used a factorial randomized block design. The first factor was the
temperature which consists of four levels: 45oC, 60
oC, 75
oC and 90
oC. The second
factor was the extraction time which consists of three levels: 120, 240 and 360
minutes. The experiments were grouped into 2 groups based on the time of
implementation, and obtains 24 of experiment units. The observed variables were
yields, total carotenoid content, color intensity, and the level of color strength.
The results showed that the temperature affects the yield, total carotenoid
contents, and color strength. The extraction time affects the color strength. The
interaction of temperature have no effects on the extraction yield, total carotenoid, the
level of brightness (L*), the level of redness (a*), the level of yellowness (b*). Based
on effectivity index analysis the product had the interaction of temperature of 45oC
and extraction time of 360 minute produce the best of natural colorant extract of
pandanus fruit with the following characteristics: 3.05% of yields, 0.45% of total
carotenoid contents, 4.83 of the brightness level (L*), -2.45 of the redness level (a*),
34.96 of the yellowness level (b*), and 10.3 of the color strength (powerful).
Keywords: pandanus fruit, temperature, time, extraction, natural colorant,
v
RINGKASAN
Tanaman pandan merupakan tanaman tropis yang tumbuh sangat baik di
daerah pesisir dengan cahaya penuh. Daun pandan banyak digunakan sebagai
pemberi flavor dan pewarna pada makanan, daun pandan banyak digunakan sebagai
bahan baku anyaman. Berbeda dengan daunnya yang telah banyak dimanfaatkan,
buah pandan yang berwarna kuning kemerahan belum banyak diperhatikan sewaktu
ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah
pandan dari sembilan kultivar pandan mengandung karotenoid yang sangat bervariasi
antara 62-19,086 µg β-carotene/100g. Secara umum semakin tinggi kandungan
karoten semakin pekat warna buah pandan (Englbelger et al., 2005). Buah pandan
yang sudah matang bersifat lengket dengan rasa manis asam, berwarna kuning pucat
sampai oranye bahkan sampai merah. Bentuk buah bulat telur hingga lonjong. Di
Papua Nugini dan Solomon buah pandan dikonsumsi dalam bentuk segar atau yang
sudah diolah (Thomson et al., 2006).
Buah pandan banyak mengandung potensi yang dapat dimanfaatkan bagi
kehidupan manusia. Kandungan karotenoid pada buah pandan dapat dimanfaatkan
sebagai antioksidan, pro vitamin dan sumber pewarna alami. Kandungan senyawa
tersebut dapat diambil dengan cara diekstrak. Salah satu faktor yang berpengaruh
pada proses ekstraksi pewarna alami buah pandan yaitu suhu dan waktu ekstraksi.
Beberapa penelitian menunjukkan suhu dan waktu ekstraksi berpengaruh pada
efektivitas proses ekstraksi karotenoid misalnya pada ubi jalar yang menggunakan
suhu 50oC dan waktu ekstraksi 100 menit dengan pelarut etanol (Harimbi, 2004),
buah merah menggunakan suhu 85oC dan waktu ekstraksi 360 menit dengan pelarut
akuades (Budi et al., 2004), buah tomat menggunakan suhu 70oC dan waktu ekstraksi
90 menit dengan pelarut campuran etanol, heksana, dan aseton (Dewi et al., 2010),
kulit kakao menggunakan suhu 70oC dan waktu ekstraksi 30 menit dengan pelarut
etanol (Narsito, 2001), pada labu kuning menggunakan suhu 60oC dan waktu
ekstraksi 25 menit dengan pelarut campuran aseton, etil asetat dan n-heksan
vi
(Wahyuni et al., 2015).Berdasarkan beberapa hal tersebut di atas maka penelitian
mengenai pengaruh suhu dan waktu ekstraksi untuk mendapatkan pewarna alami
buah pandan dengan karateristik terbaik dilakukan.
Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh suhu dan waktu ekstraksi
terhadap karakteristik pewarna alami buah pandan dan untuk mendapatkan suhu dan
waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna buah pandan. Penelitian ini
diharapkan memberikan informasi bagi masyarakat tentang cara ekstraksi untuk
menentukan karakteristik pewarna alami buah pandan dan memberikan manfaat bagi
masyarakat dalam memanfaatkan buah pandan menjadi pewarna alami.
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok pola faktorial 2
faktor. Faktor pertama adalah suhu ekstraksi yang terdiri dari 4 taraf yaitu 45oC,
60oC, 75
oC dan 90
oC. Faktor kedua adalah waktu ekstraksi yang terdiri dari 3 taraf
yaitu 120, 240, dan 360 menit. Masing-masing perlakuan dikelompokkan menjadi 2
kelompok berdasarkan waktu pelaksanaannya, sehingga diperoleh 24 unit percobaan.
Variabel yang diamati dalam penelitian ini yaitu rendemen (AOAC, 1999), kadar
total karotenoid (Muchtadi, 1989), intensitas warna (Weaver, 1996), dan kekuatan
warna (Meilgaard et al., 1999).
Berdasarkan hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan suhu berpengaruh
terhadap rendemen, kadar total karotenoid, dan kekuatan warna. Waktu ekstraksi
berpengaruh terhadap kekuatan warna. Interaksi antara suhu dan waktu ekstraksi
tidak berpengaruh terhadap rendemen, kadar total karotenoid, tingkat kecerahan (L*),
tingkat kemerahan (a*), dan tingkat kekuningan (b
*). Berdasarkan uji indeks
efektivitas perlakuan suhu 45oC dan waktu ekstraksi 6 jam merupakan perlakuan
terbaik dalam ekstraksi pewarna alami buah pandan yang menghasilkan karakteristik
sebagai berikut: rendemen 3,05 %, kadar total karotenoid 0,45 %, tingkat kecerahan
(L*) 4,83, tingkat kemerahan (a*) -2,45, tingkat kekuningan (b
*) 34,96, dan kekuatan
warna 10,3 (sangat kuat).
vii
viii
RIWAYAT HIDUP
Ida Ayu Putu Arik Cahayanti dilahirkan di Gianyar pada tanggal 30 Mei
1993. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Ida Bagus
Putu Artha dan Ida Ayu Putu Alit.
Penulis memulai pendidikan di SDN 1 Medahan pada tahun 1999 dan
menyelesaikannya pada tahun 2005, lalu melanjutkan pendidikan di SMPN 2
Blahbatuh dan menyelesaikannya pada tahun 2008. Pada tahun 2011 penulis
menyelesaikan pendidikan di SMAN 1 Blahbatuh. Sejak tahun 2011 penulis terdaftar
sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi
Pertanian, Universitas Udayana.
Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif sebagai panitia pelaksana maupun
panitia pengarah pada kegiatan-kegiatan kemahasiswaan.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan
Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini
yang berjudul “Pengaruh Suhu dan Waktu Ekstraksi Terhadap Karakteristik Pewarna
Alami Buah Pandan”. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu
syarat mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Teknologi Industri
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.
Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan
rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setulus-tulusnya
kepada:
1. Ibu Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP., selaku dosen pembimbing I dan Ibu Dr. Ir.
L.P. Wrasiati, MP. selaku dosen pembimbing II yang tidak pernah lelah
memberikan bimbingan, arahan dan solusi dalam penyelesaian skripsi ini.
2. Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, M.S., selaku Dekan Fakultas
Teknologi Pertanian Universitas Udayana, atas bantuan moral dan bimbingan
yang diberikan.
3. Ibu Ir. Amna Hartiati, MP., selaku Ketua Jurusan Teknologi Industri pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.
4. Bapak/Ibu dosen beserta pegawai di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian,
Universitas Udayana, atas fasilitas dan dukungan selama menempuh kuliah
hingga penyusunan skripsi ini.
x
5. Keluarga besar yang tercinta, Ajik, Ibu, Adik Gus dan Ugek, beserta keluarga
besar yang telah mendukung untuk menyelesaikan pendidikan dan tugas akhir
ini.
6. Teman-teman Dayu Adi, Heni, Febriya Bonita, Lisna, Suryandari, Candra,
Ratih, Ria, Dewa dan semua teman-teman di FTP 2011 yang telah banyak
membantu dan selalu saling mendukung satu sama lain untuk mencapai cita-
cita dan impian masing-masing.
Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa membalas semua
budi baik ini dengan balasan yang lebih baik. Penulis telah berupaya optimal untuk
menyelesaikan tugas akhir dengan baik, namun dengan terbuka penulis sangat
menghargai segala saran dan kritik yang membangun dalam rangka
penyempurnaannya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca.
Bukit Jimbaran, Januari 2016
Penulis
xi
DAFTAR ISI
Judul Halaman
JUDUL .................................................................................................................... i
LEMBAR PERSYARATAN ................................................................................ ii
ABSTRAK ............................................................................................................ iii
ABSTRACT .......................................................................................................... iv
RINGKASAN ........................................................................................................ v
LEMBAR PENGESAHAN ..................................... Error! Bookmark not defined.
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................ viii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv
I. PENDAHULUAN ............................................. Error! Bookmark not defined.
1.1 Latar Belakang ........................................ Error! Bookmark not defined.
1.2 Perumusan masalah ................................. Error! Bookmark not defined.
1.3 Hipotesis .................................................. Error! Bookmark not defined.
1.4 Tujuan Penelitian ..................................... Error! Bookmark not defined.
1.5 Manfaat Penelitian ................................... Error! Bookmark not defined.
II. TINJAUAN PUSTAKA .................................... Error! Bookmark not defined.
2.1 Tinjauan Umum Pandan .......................... Error! Bookmark not defined.
2.2 Pewarna Alami Karotenoid .................... Error! Bookmark not defined.
2.3 Sifat Karotenoid ...................................... Error! Bookmark not defined.
2.4 Manfaat Karotenoid ................................. Error! Bookmark not defined.
2.5 Ekstraksi Karotenoid ............................... Error! Bookmark not defined.
2.6 Pengukuran Warna ....................................... Error! Bookmark not defined.
III. METODE PENELITIAN ................................. Error! Bookmark not defined.
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...................... Error! Bookmark not defined.
xii
3.2 Alat dan Bahan ............................................. Error! Bookmark not defined.
3.2.1 Alat....................................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.2 Bahan ................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3 Rancangan Percobaan ................................... Error! Bookmark not defined.
3.4 Pelaksanaan Penelitian ................................. Error! Bookmark not defined.
3.5 Variabel yang Diamati .................................. Error! Bookmark not defined.
3.5.1 Rendemen .............................................. Error! Bookmark not defined.
3.5.2 Kadar Total Karotenoid (Muchtadi, 1989)Error! Bookmark not defined.
3.5.3 Intensitas Warna (Weaver, 1996) .......... Error! Bookmark not defined.
3.5.4 Uji Duo Trio (Soekarto, 1985) ............... Error! Bookmark not defined.
3.5.6 Uji Kekuatan Warna (Meilgaard et al., 1999) ..... Error! Bookmark not
defined.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................... Error! Bookmark not defined.
4.1 Rendemen ................................................ Error! Bookmark not defined.
4.2 Kadar Total Karotenoid ................................ Error! Bookmark not defined.
4.3 Intensitas Warna ...................................... Error! Bookmark not defined.
4.3.1 Tingkat Kecerahan (L*) ....................... Error! Bookmark not defined.
4.3.2 Tingkat Kemerahan (a*) ...................... Error! Bookmark not defined.
4.3.3 Tingkat Kekuningan (b*) Pewarna Alami Buah PandanError! Bookmark
not defined.
4.4 Kekuatan Warna Pewarna Alami Buah Pandan .... Error! Bookmark not
defined.
4.5 Hasil Uji Efektivitas ................................ Error! Bookmark not defined.
V. PENUTUP.......................................................... Error! Bookmark not defined.
5.1 Kesimpulan .............................................. Error! Bookmark not defined.
5.2 Saran ........................................................ Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA ............................................... Error! Bookmark not defined.
LAMPIRAN - LAMPIRAN ………………………………………………….. .31
xiii
DAFTAR TABEL
No. Judul Halaman
1. Nilai rata-rata rendemen pewarna alami buah pandan (%)Error! Bookmark
not defined.
2. Nilai rata-rata kadar total karotenoid pewarna alami buah pandan (%)Error!
Bookmark not defined.
3. Nilai rata-rata tingkat kecerahan (L*) pewarna alami buah pandan . Error!
Bookmark not defined.
4. Nilai rata-rata tingkat kemerahan (a*) pewarna alami buah pandan . Error!
Bookmark not defined.
5. Nilai rata-rata tingkat kekuningan (b*) pewarna alami buah pandan . Error!
Bookmark not defined.
6. Nilai rata-rata tingkat kekuatan warna pewarna alami buah pandan . Error!
Bookmark not defined.
7. Hasil uji efektivitas ………………………………………………………27
xiv
DAFTAR GAMBAR
No Judul Halaman
1. Buah pandan (Anon., 2013) .............................. Error! Bookmark not defined.
2. Struktur kimia β-karoten (Elbe and Schwartz, 1996)....... Error! Bookmark not
defined.
3. Struktur kimia likopen (Elbe and Schwartz, 1996)………………… ................. 8
4. Struktur kimia xantofil (Elbe and Schwartz, 1996)………………… ................ 8
5. Diagram warna……………………………………………………... ............... 13
6. Diagram alir pelaksanaan penelitian pewarna alami buah pandan ................... 16
xv
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul Halaman
1. Kuisioner uji duo
trio……………………………..…………….………..Error! Bookmark not
defined.
2. Kuisioner uji kekuatan
warna…………………………………………….Error! Bookmark not
defined.
3. Rendemen Pewarna Alami……………………………………………….34
4. Kadar total karotenoid pewarna alami buah pandan ................................. 42
5. Tingkat kecerahan (L*) pewarna alami buah pandan ............................... 50
6. Tingkat kemerahan (a*) pewarna alami buah pandan ............................... 58
7. Tingkat kekuningan (b*) pewarna alami buah pandan .............................. 65
8. Uji organoleptik terhadap kekuatan warna pewarna alami buah pandan .. 72
9. Analisis data uji efektivitas ....................................................................... 74
10. Foto Penelitian .......................................................................................... 76