Laporan Praktikum

Kimia Bahan Alam

Isolasi Antosianin dari Ubi Jalar Ungu

Nama : Ayu A. Puspitasari

Stambuk : G 301 11 023

Kelompok : VI(Enam)

Asisten : Sayu Nila Widayanti

LABORATORIUM KIMIA ORGANIK DAN BIOKIMIA

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS TADULAKO

PALU

2013

1

Percobaan V

Isolasi Antosianin dari Ubi Jalar Ungu

I. Tujuan

Mempelajari cara isolasi antosianin dari ubi jalar ungu.

II. Landasan Teori

Antosianin adalah salah satu pigmen fenolik yang terekspresi sebagai

karakter warna merah, biru, dan ungu. Pigmen ini terdapat pada vakuola sel.

Secara medis antosianin berfungsi sebagai antioksidan (Close dan Christopher

2003).

Antosianin merupakan senyawa berwarna yang bertanggung jawab untuk

kebanyakan warna merah, biru, dan ungu pada buah, sayur, dan tanaman hias.

Senyawa ini termasuk dalam golongan flavonoid. Struktur utamanya ditandai

dengan adanya dua cincin aromatic benzena (C6H6) yang dihubungkan dengan

tiga atom karbon yang membentuk cincin (Anonim,2012).

Antosianin disusun dari sebuah aglikon (antosianidin) yang teresterifikasi

dengan satu atau lebih gugus gula (glikon). Kebanyakan antosianin ditemukan

dalam enam bentuk antosianidin, yaitu pelargonidin, sianidin, peonidin,

delfinidin, petunidin, dan malvidin. Gugus gula pada antosianin bervariasi,

namun kebanyakan dalam bentuk glukosa, ramnosa, galaktosa, atau arabinose.

Gugus gula ini bias dalam bentuk mono atau disakarida dan dapat diasilasi

dengan asam fenolat atau asam alifatis. Terdapat sekitar 539 jenis antosianin

yang telah diekstrak dari tanaman (Anonim,2012).

Degradasi antosianin dapat terjadi selama proses ekstraksi, pengolahan

makanan, dan penyimpanan. Faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas

antosianin tersebut yaitu adanya modifikasi pada struktur spesifik antosianin

(glikosilasi, asilasi dengan asam alifatik atau aromatic), pH, temperatur,

cahaya, keberadaan ion logam, oksigen, kadar gula, enzim, dan pengaruh sulfur

dioksida(Anonim,2012).

2

Ekstraksi menggunakan pelarut berdasarkan kelarutan komponen

terhadap komponen lain atau polaritasnya dalam campuran. Etanol 95%

umumnya digunakan dalam ekstraksi antosianin karena kepolarannya hampir

sama dengan polaritas antosianin sehingga mudah melarutkan antosianin.

Etanol 70% terbukti efektif dalam mengekstraksi antosianin buah anggur.

Etanol 80% merupakan pelarut terbaik dalam ekstraksi antosianin black currant

(Cacace dan Mazza, 2003).

Antosianin merupakan senyawa flavonoid yang memiliki kemampuan

sebagai antioksidan. Umumnya senyawa flavonoid berfungsi sebagai

antioksidan primer, chelator dan scavenger terhadap superoksida anion.

Antosianin dalam bentuk aglikon lebih aktif daripada bentuk glikosidanya

(Santoso, 2006).

Antosianin tidak stabil di dalam larutan netral atau basa, sehingga

ekstraksi dilakukan pada kondisi asam. Beberapa jenis pengasaman yang

digunakan pada ekstraksi antosianin adalah HCl dan asam sitrat (Hidayat dan

Saati, 2006).

Berbagai penelitian membuktikan bahwa beberapa flavonoids yang

terdapat dalam ubi jalar ungu memiliki khasiat antioksidan, karena

mikronutrien yang merupakan gugus fitokimia dari berbagai bahan makanan

yang berasal dari tumbuh- tumbuhan tersebut diyakini sebagai proteksi

terhadap stres oksidatif. Salah satu jenis flavonoid dari tumbuh-tumbuhan yang

dapat berfungsi sebagai antioksidan adalah zat warna alami yang disebut

antosianin. Berdasarkan hasil penelitian dari Fakultas Pertanian Unud di Bali

ditemukan tumbuhan ubi jalar ungu yang umbinya mengandung antosianin

cukup tinggi yaitu berkisar antara 110 mg-210 mg/100 gram (Sutirtayasa dkk,

2007).

Turker dan Erdogdu (2006) menyatakan, bahwa suhu dan pH

berpengaruh terhadap efisiensi ekstraksi antosianin dan koefisien difusinya,

semakin rendah pH maka koefisien distribusi semakin tinggi, demikian juga

semakin tinggi temperaturnya. Tetapi antosianin merupakan senyawa fenolik

3

yang labil dan mudah rusak akibat pemanasan, sehingga berakibat pada

penurunan biaoktivitasannya.

Menurut Revilla (1998), pengaruh suhu menjadi tidak signifikan dengan

penambahan HCl pada pelarut yang digunakan untuk ekstraksi, karena

pengaruh HCl lebih besar daripada pengaruh suhu. Penggunaan HCl 1% dalam

ekstraksi antosianin akan menyebabkan hidrasi sebagian hingga total

antosianin yang terasetilasi sehingga akan mempengaruhi absorbsinya dalam

tubuh.

Tujuan penambahan HCl adalah untuk memberikan suasana asam karena

antosianin bersifat lebih stabil pada pH asam. Selain itu kemampuan

mendonorkan hidrogen (hydrogen-donating activity) dari antosianin meningkat

pada kondisi yang semakin asam (Pokorny et al. 2001).

Turker dan Erdogdu (2006), menyatakan pH berpengaruh terhadap

efisiensi ekstraksi antosianin dan koefisien difusinya, semakin rendah pH maka

koefisien distribusi semakin tinggi. Penggunaan HCl 1% dalam ekstraksi

antosianin akan menyebabkan hidrasi sebagian hingga total antosianin yang

terasetilasi sehingga akan mempengaruhi absorbsinya dalam tubuh.

Substitusi beberapa gugus kimia pada rangka antosianin dapat

mempengaruhi warna yang diekspresikan oleh antosianin dan kestabilannya.

Penambahan gugus glikosida atau peningkatan jumlah gugus hidroksi bebas

pada cincin A menyebabkan warna cenderung biru dan relative tidak stabil.

Sebaliknya, penambahan jumlah gugus metoksi atau metilasi akan

menyebabkan warna cenderung merah dan relatif stabil (Anonim,2012).

Di dalam larutan, antosianin berada dalam lima bentuk kesetimbangan

tergantung pada kondisi pH. Kelima bentuk tersebut yaitu kation flavilium,

basa karbinol, kalkon, basa quinonoidal, dan quinonoidal anionic. Pada pH

sangat asam (1-2), bentuk dominan antosianin adalah kation flavilium. Pada

bentuk ini, antosianin berada dalam kondisi paling stabil dan paling berwarna.

Ketika pH meningkat di atas 4 terbentuk senyawa antosianin berwarna kuning

(bentuk kalkon), senyawa berwarna biru (bentuk quinouid), atau senyawa tidak

berwarna (basa karbinol) (Anonim,2012).

4

III. Alat dan Bahan

3.1 Alat

1. Erlenmeyer 250 ml

2. Kuvet

3. Gelas ukur 100 ml

4. Gelas ukur 5 ml

5. Kertas saring

6. Rak tabung reaksi

7. Corong kaca

8. Neraca analitik

9. Kertas pH universal

10. Pipet Tetes

11. Mesin Seker

12. Penangas air

13. Gelas kimia 50 ml

14. Gelas kimia 500 ml

15. Spektronik 20

3.2 Bahan

1. Ubi jalar ungu

2. Etanol-HCl 1%

3. HCl 2M

4. NaOH 2M

5

IV. Prosedur Kerja

1. Menimbang ubi jalar ungu dalam bentuk tepung sebanyak 5 gram,

kemudian memasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 ml dan menambahkan

Etanol-HCl 1 % sebanyak 100 ml.

2. Mengocok campuran selama 1 jam dengan menggunakan mesin kocok

agitasi 250 rpm, kemudian menyaring dan menampung filtratnya.

3. Menambahkan 5 ml HCl 2M ke dalam 5 ml ekstrak, lalu memanaskannya

pada suhu 100o’

4. C selama 5 menit sambil mengamati perubahan warna yang terjadi.

5. Menambahkan 5 ml NaOH 2M tetes demi tetes ke dalam 5 ml ekstrak

sambil mengamati perubahan warna yang terjadi.

6. Membagi ekstrak menjadi dua bagian lalu mengatur pH bagian pertama

pada pH 1 dan bagian kedua pada pH 4,5.

7. Mengukur serapan kedua bagian ekstrak tersebut pada panjang gelombang

510 nm dan 700 nm. Kemudian menghitung nilai serapannya dengan

menggunakan persamaan di bawah ini:

A =

8. Menghitung total kandungan antosianin pada sampel dengan menggunakan

persamaan di bawah ini:

Total antosianin (mg/L) =

Dimana:

A = Absorbans

= 26.900l/mol cm

L = Lebar kuvet 1 cm

MW = Berat molekul sianidin 449,2 g/mol

Df = Faktor Pengenceran

6

V. Hasil dan Pembahasan

5.1 Hasil Pengamatan

No. Perlakuan Hasil Pengamatan

1. 5 gram tepung ubi jalar ungu + 100

ml etanol-HCl 1% + dikocok

selama 1 jam

Larutan berwarna coklat muda

Endapan berwarna coklat muda

2. 5 ml ekstrak + 5 ml HCl 2M +

dipanaskan 5 menit

Larutan berwarna merah

3. 5 ml ekstrak + 5 ml NaOH 2M Larutan berwarna hijau muda

4. Ekstrak dengan pH 1 A510= 0,915

A700= 0,029

5. Ekstrak dengan pH 4,5 A510= 0,811

A700= 0,002

5.2 Analisa Data

Absorbansi

pH 1 : A510= 0,915

A700= 0,029

pH 4,5 : A510= 0,811

A700= 0,002

A =

= (0,915-0,029) - (0,811-0,002)

= 0,886-0,809

= 0,077

Total Antosianin

Dik: A = 0,077

= 26.900l/mol cm

L = Lebar kuvet 0,1 cm

MW = Berat molekul sianidin 449,2 g/mol

Df = Faktor Pengenceran 1

7

Total antosianin (mg/L) =

= 0,12858 g/l

= 0,1258x103 mg/l

8

5.3 Pembahasan

Antosianin merupakan senyawa berwarna yang bertanggung jawab untuk

kebanyakan warna merah, biru, dan ungu pada buah, sayur, dan tanaman hias.

Senyawa ini termasuk dalam golongan flavonoid. Struktur utamanya ditandai

dengan adanya dua cincin aromatik benzena (C6H6) yang dihubungkan dengan

tiga atom karbon yang membentuk cincin. Percobaan ini bertujuan untuk

mengisolasi antosianin dari ubi jalar ungu.

Pada percobaan ini larutan pengekstrak yang digunakan adalah etanol-

HCl 1%. Tujuan dari perlakuan ini, yaitu memberikan suasana asam pada

antosianin. Karena, antosianin tidak stabil pada suasana netral dan basa.

Hal ini telah sesuai dengan pernyataan Hidayat dan Saati (2006),

Antosianin tidak stabil di dalam larutan netral atau basa, sehingga ekstraksi

dilakukan pada kondisi asam. Beberapa jenis pengasaman yang digunakan

pada ekstraksi antosianin adalah HCl dan asam sitrat.

Ekstraksi antosianin dapat dilakukan dengan beberapa jenis pelarut, seperti

air, etanol, metanol, tetapi yang paling efektif adalah dengan menggunakan

metanol yang diasamkan dengan HCl. Tetapi karena sifat toksik dari metanol

biasanya dalam sistem pangan digunakan air atau etanol yang diasamkan

dengan HCl.

Pada proses pengekstraksian ini dilakukan pengocokkan selama 1 jam.

Pengocokkan ini bertujuan untuk meningkatkan energi kinetik reaksi sehingga

proses reaksi dapat berlangsung dengan cepat. Selanjutnya ekstrak disaring

untuk memisahkan filtrat dan residu. Filtrat yang didapatkan merupakan hasil

isolasi antosianin dari ubi jalar ungu. Filtrat yang didapatkan berwarna merah

coklat muda.

Sebagian filtrat kemudian direaksikan dengan HCl 2M dan dipanaskan

pada 100OC selama 5 menit. Penambahan HCl 2M ini meyebabkan warna

ekstrak yang semula pink menjadi berwarna merah. Perubahan warna ekstrak

ini disebabkan karena pH ekstrak yang bertambah asam. Menurut Hendry and

Houghton (1995), warna yang ditimbulkan oleh antosianin tergantung dari

tingkat keasaman (pH) lingkungan sekitar sehingga pigmen ini dapat dijadikan

9

sebagai indikator pH, pada pH 1 warna yang ditimbulkan adalah merah.

Pemanasan yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui kestabilan dari

antosianin. Menurut Turker dan Erdogdu (2006), bahwa antosianin merupakan

senyawa fenolik yang labil dan mudah rusak akibat pemanasan, sehingga

berakibat pada penurunan biaoktivitasannya.

Sebagian filtrat kemudian direaksikan dengan NaOH 2M tetes demi tetes

hingga berubah warna menjadi berwarna kehijauan. Perubahan warna ini

menunjukkan bahwa pH ekstrak yang semula asam mengalami perubahan

menjadi basa. Menurut Hendry and Houghton (1995), warna yang ditimbulkan

oleh antosianin pada pH 12 adalah hijau.

Selanjutnya, dilakukan uji analisis kuantitatif dari ekstrak antosianin dari

sampel ubi jalar ungu dengan menggunakan spektronik 20. Spektronik-20

merupakan spektrometer visible yang susunannya menggunakan satu berkas

tunggal (single beam). Analisis dengan metode spektrofotometri merupakan

metode yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan

cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa

yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya

akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding

dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet.

Pada perlakuan ini sebelumnya ekstrak dibagi menjadi dua bagian yakni

bagian pertama yang memiliki pH 1 dan bagian kedua yang memiliki pH 4,5.

Tujuan pengaturan pH ekstrak ini yaitu untuk mengetahui pengaruh pH

terhadap kestabilan ekstrak. Pada pengujian dengan spektronik 20 digunakan

larutan blanko. Larutan blanko merupakan larutan yang tidak mengandung

analat untuk dianalisis (Basset 1994). Larutan blanko digunakan sebagai

kontrol dalam suatu percobaan sebagai nilai 100% transmittans. Dari hasil

pengamatan didapatkan nilai A pada pada pH 1 dengan 510 nm dan 700 nm

adalah 0,915 dan 0,029 sedangkan untuk nilai A pada pH 4,5 dengan 510 nm

dan 700 nm adalah 0,811 dan 0,002. Dari data tersebut didapatkan nilai A

sampel sebesar 0,077. Sehingga didapatkan hasil perhitungan total antosianin

pada sampel sebesar 0,12858. 103 mg/l. Berdasarkan perhitungan tampak hasil

10

yang diperoleh tidak sesuai dengan literatur dimana menurut Sutirtayasa dkk

(2007), kanungan antosianin pada ubi jalar ungu adalah sebesar 110 mg-210

mg/100 gram. Perbedaan ini mungkin terjadi karena kurangnya ketelitian serta

kesalahan praktikan dalam melakukan prosedur dalam pengekstraksian

antosianin dari ubi jalar ungu.

11

VI. Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

1. Antosianin merupakan senyawa berwarna yang termasuk dalam golongan

flavonoid yang mana warna dari antosianin sangat dipengaruhi oleh pH..

2. Dari percobaan yang dilakukan warna antosianin menjadi merah pada

suasana asam dan berwarna hijau pada suasana basa.

3. Nilai absorbansi dari antosianin pada sampel ubi jalar ungu adalah sebesar

0,077dengan total antosianin sebesar 0,2858. 103 mg/l.

12

Daftar Pustaka

Anonim.2012.Merah Ungu Antosianin. (http://seafast.ipb.ac.id/tpc-project/wp-

content/uploads/2013/03/06-merah-ungu-antosianin.pdf). Diakses pada 18

September 2013.

Bassett,J. 1994. Buku Ajaran Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Edisi

Keempat. Penerbit Buku Kedokteran EGC.Jakarta.

Cacace, J.E. dan Mazza, G. 2003. Extraction of anthocyanins and other phenolic

from black currants. Annals of biological research, 3(5):2181-2186

Close dan Christopher 2003. Cold-induced Photoinhibition Affects Establishment

of Eucalyptus nitens (Deane and Maiden) Maiden and Eucalyptus

globulus Labill. Trees 15:32- 41.

Francis. 1982. Francis FJ. 1982. Analysis of Anthocyanins dalam Anthocyanins as

Food Colors. Academic Press inc. New York.

Hidayat, N. dan Elfi Anis Saati. 2006. Membuat Pewarna Alami. Penerbit Trubus

Agrisarana. Surabaya.

Hendry, G.A.I and J.D.Hougtoa. 1995. Natural Food Colorant . Chapman anad

Hall. New York.

Markakis P. 1982. Stability of Anthocyanins in Foods dalam Anthocyanins as

Food Colors. New York : Academic Press inc.

Pokorny JN, M Yanishlieva, Gordon. 2001. Antioxidants in Food. Boca Raton CRC

Press. Boston New York Washington, DC.

Santoso. 2006. Antioksidan. Sekolah Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada,

Yogyakarta.

Sutirtayasa dkk. 2007. Efek Antioksidan Ekstrak Umbi Ubi Jalar Ungu

(Ipomoiea Batatas L) Terhadap Hati Setelah Aktifitas Fisik Maksimal

dengan Melihat Kadar AST dan ALT Darah pada Mencit. Dexa Media

Turker N dan F Erdogdu. 2006. Effects of pH and temperature of extraction

medium on effective diffusion coefficient of anthocynanin pigments of

13

black carrot (Daucus carota var. L.). Journal of Food Engineering. 76. 579–

583

Yu Gao and GA Cahoon. 1998. Cluster Thinning Effects on Fruit Weight, Juice

Quality, and Fruit Skin Characteristics in 'Reliance' Grapes. Fruit Crops.

A Summary of Research.