BAB II

LANDASAN TEORI

A. TINJAUAN PUSTAKA

1. Buah manggis

Jika diihat dari taksonominya, maka tanaman manggis dapat diklasifikasikan

Dicotyledonae ke dalam:

Divisi : Spermatophyta

Klas : Angiospermae

Sub-klas : Dicotylenae

Ordo : Thalamiflora

Famili : Gutiferales

Genus : Guttiferae

Spesies : Garcinia mangostana

Manggis atau Garnicinia Mangostana L. merupakan buah yang memiliki

kulit tebal, namun mudah dipecah. Biji dengan salut berdaging yang mempunyai

rasa manis asam (Pantastico, 1986). Buah yang berukuran kecil ini mempunyai

kulit yang berwarna coklat sampai keunguan. Sebagian besar kandungan kulit

manggis adalah tanin dan xanton. Di bagian dalam terdapat daging buah manggis

sebanyak 4 hingga 7 buah dengan ukuran yang berbeda-beda (Martin, 1980).

Buah manggis dilapisi oleh kulit yang tebal jika dilihat bagian dalamnya

berwarna ungu. Kulit manggis mengandung senyawa yang rasanya pahit terutama

xanthone dan tannin (Martin, 1980 dikutip Budiarto, 1991). Pada kulit manggis

terdapat pigmen berwarna coklat ungu dan bersifat larut dalam air (Markakis,

1982).

Senyawa lain yang terkandung dalam kulit buah manggis adalah xanthone

yang meliputi mangostin, mangosterol, mangostinon A dan B, trapezifolixanthone,

tovophyllin B, alfa dan beta mangostin, garcinon B, mangostanol, falvonoid

epikatekin, dan gartanin. Senyawa tersebut sangat bermanfaat untuk kesehatan

(Qosim, 2007).

Hasil penelitian ilmiah menyebutkan bahwa kulit buah Manggis sangat kaya

akan anti-oksidan, terutama xanthone, tanin, asam fenolat maupun antosianin.

Dalam kulit buah Manggis juga mengandung air sebanyak 62,05%, lemak 0,63%,

protein 0,71%, dan juga karbohidrat sebanyak 35,61%.

a. Xanthone

Anti-oksidan yang terdapat dalam kulit buah manggis dengan kadar yang

tinggi ini memiliki sifat yang baik dan bermanfaat bagi tubuh, seperti anti-

peradangan, anti-diabetes, anti-kanker, anti-bakteri, anti-jamur, anti-

plasmodial, dan mampu meningkatkan kekebalan tubuh, hepatoprotektif.

b. Tanin

Tanin, senyawa lain yang memiliki aktifitas anti-oksidan yang mampu

menghambat enzim seperti DNA topoisomerase, anti-diare, hemostatik, anti-

hemoroid, dan juga menghambat pertumbuhan tumor dan mampu

membentuk kompleks kuat dengan protein sehingga dapat menghambat

penyerapan protein dalam pencernaan bisa disebut anti-nutrisi.

c. Antosianin

Antosianin memiliki kemampuan sebagai anti-oksidan yang baik dan

memiliki peranan yang penting dalam mencegah beberapa penyakit seperti

kanker, diabetes, kardiovaskuler, dan neuronal. Antosianin merupakan

kelompok pigmen yang terdapat dalam tanaman dan biasanya banyak

ditemukan dalam bunga, sayuran maupun buah-buahan seperti Manggis,

Stroberry, Rasberry, Apel, dan lainnya (deherba.com)

Manggis merupakan salah satu ciri khas buah Asia Tenggara, dan buah unggulan Indonesia yang memiliki peluang ekspor yang cukup menjanjikan. Dari tahun ke tahun permintaan manggis meningkat seiring dengan kebutuhan konsumen terhadap buah yang mendapat julukan "Queen of Fruits", baik untuk konsumen dalam negeri maupun ekspor. Ekspor manggis di Indonesia mengalami peningkatan. Volume ekspor buah manggis segar dalam 5 (lima) tahun terakhir bervariasi, dan pada tahun 2006 mencapai 5.698 ton senilai 3,6 juta US $. Rata-Rata persentase ekspor manggis dibandingkan ekspor buah total dari tahun 2002 - 2006 adalah sebesar

34,3% (Ditjen Hortikultura, 2008). Peluang ekspor manggis masih terbuka karena pasar buah-buahan termasuk manggis belum dibatasi oleh kuota. Di Indonesia, hingga saat ini buah manggis telah di ekspor ke negara Taiwan, Hongkong, Singapura, Malaysia, Jepang, B elanda, dan Arab Saudi. Sebagai komoditas buah ekspor, kualitas buah menjadi faktor yang sangat penting. Kriteria persyaratan manggis untuk ekspor adalah tidak burik, segar, warna sepal hijau segar, jumlah sepal lengkap (dengan toleransi hilang maksimal satu), kulit buah berwarna hijau keunguan sampai merah ungu, tangkai buah berwarna hijau segar dan kulit buah mulus dan tidak terdapat cacat (Ditjen Bina Produksi Hortikultura, 2004). Tanaman manggis di Indonesia sebagian besar merupakan warisan leluhur yang telah berumur puluhan tahun dan umumnya kurang terpelihara sehingga produktivitasnya rendah. Pertumbuhan dan produktivitas tanaman manggis sangat bergantung pada teknik penanaman dan pemeliharaan.

Wilayah andalan manggis di Indonesia salah satunya berada di Jawa Barat. Wilayah andalan manggis di Jawa Barat terdapat di Kabupaten Tasikmalaya, Purwakarta, Sukabumi, Bogor, Ciamis, dan Cianjur (Ditjen Bina Produksi Hortikultura, 2004). Khusus untuk Kabupaten Sukabumi, sentra manggis salah satunya berada di Kecamatan Cikembar. Produksi manggis di Kabupaten Sukabumi dari tahun ke tahun mengalami peningkatan.

Di Desa Bojongkembar, Kecamatan Cikembar, Kabupaten Sukabumi permasalahan manggis di tingkat petani adalah masalah produksi dan kualitas buah. Masalah pada kualitas buah adanya getah kuning, burik, dan ukuran buah (size) yang kecil, sehingga menurunkan persentase buah kualitas ekspor. Untuk itu perlu dilakukan introduksi inovasi teknologi untuk meningkatkan produksi dan kualitas buah manggis melalui perbaikan teknologi budidaya.

Implementasi inovasi teknologi dilaksanakan di lokasi Prima Tani Desa Bojongkembar, Kecamatan Cikembar, Kabupaten Sukabumi pada ketinggian tempat sekitar 400 mdpl, dimulai pada Bulan Oktober 2007 sampai April 2008. Penerapan teknologi dilakukan di kebun manggis milik petani, dengan umur tanaman antara 15-20 tahun. Inovasi teknologi yang diterapkan untuk meningkatkan kualitas buah manggis meliputi:

1. Pemupukan

Pemupukan diberikan dua kali setahun yaitu pada awal musim hujan dan akhir masa panen. Pupuk yang diberikan terdiri adalah pupuk organik. Pupuk organik (pupuk kandang domba) diberikan sebanyak ± 100 kg/pohon. Pupuk diberikan dalam larikan sedalam 10-20 cm, melingkari batang dan tepat di bawah tepi tajuk, lalu ditutup tanah dan langsung disiram sehingga cukup basah (lembab). 2. Irigasi tetes Implementasi irigasi tetes dilakukan pada saat tanaman menjelang berbunga hingga perkembangan buah. Teknis irigasi tetes dibuat secara sederhana menggunakan bambu yang dilubangi pada bagian bawahnya dengan paku, kemudian bambu diletakkan di sekeliling tanaman. Bambu diletakkan dengan jarak 1,5 m dari batang tanaman. Bambu diisi air dengan selang waktu 2 hari sekali. Volume air sebanyak 50 liter/pohon.

Pemupukan dibarengi dengan pengairan dilakukan menjelang tanaman mulai berbunga yang ditandai dari penuaan pucuk daun paling ujung dan pembelahan pada batang pada bagian pucuk. Menurut hasil pengamatan di lapangan, tanaman manggis yang diberi perlakuan teknik irigasi dan pemupukan memiliki waktu munculnya bunga lebih cepat ± 2 minggu dibandingkan tanaman manggis yang ada di sekitar kebun yang tidak menerapkan teknologi pemupukan dan irigasi.

Buah manggis dipanen pada umur ± 104 hari setelah bunga mekar. Panen pertama dilakukan pada awal Bulan Maret 2008. Rata-rata umur tanaman yang diamati pada masing-masing perlakuan pemupukan + irigasi, pemupukan tanpa irigasi, dan tanpa pupuk + irigasi berkisar antara 15-20 tahun. Panen dilakukan secara bertahap dengan selang waktu satu hari atau panen dilakukan dua hari sekali.

Tabel 2.Rata-rata Lamanya M asa Panen dan Hasil Manggis di Desa Cikembar, Kecamatan Cikembar, Kabupaten Suk7abumi, 2007-2008.

No. PerlakuanRata-rata Lamanya Panen

(kali/pohon)Rata-rata Hasil

(kg/pohon)

1. A 11 28,3

2. B 22 17,8

3. C 55 0,4Dari Tabel 1 diatas diketahui bahwa terjadi perbedaan rata-rata hasil buah per pohon, dimana tanaman manggis yang diberi perlakukan pemupukan + irigasi (A), pemupukan saja (B), dan tanpa pupuk + irigasi (C). Tanaman manggis yang menerapkan teknik pemupukan dan irigasi tetes lebih tinggi dibandingkan dua perlakuan lainnya, yaitu rata-rata hasil/pohon yang diperoleh sebesar 28,3 kg dari sebelas kali panen. Sedangkan rata-rata hasil/pohon yang diperoleh dari tanaman manggis yang hanya menerapkan pemupukan saja dan tanpa menerapkan teknik

pemupukan + irigasi diperoleh hasil yang lebih rendah, masing-masing yaitu 17,8 kg/pohon dan 0,4 kg/pohon.

Dari setiap hasil panen dilakukan grading atau pengkelasan. Grading dilakukan untuk memilah antara kualitas buah super dan BS . Grading dilakukan berdasarkan kriteria ukuran buah, panjang tangkai, kemulusan buah (kulit burik atau tidak), dan a danya getah kuning di dalam daging buah. Penerapan teknologi pemupukan dan irigasi tetes pada tanaman manggis berpengaruh terhadap kualitas buah manggis yang dihasilkan terutama menurunkan persentase buah yang mengalami getah

kuning. Persentase rata-rata perolehan buah manggis dengan kualitas super yaitu 40 %, sedangkan kualitas BS sebesar 60% (Tabel 2). Pada tanaman manggis yang menerapkan teknik pemupukan dan irigasi tetes (A) rata-rata hasil buah dengan kualitas super sebanyak 12,5 kg/pohon (43,4 %). Sementara tanaman manggis yang hanya

menerapkan pemupukan (B) diperoleh hasil buah dengan kualitas super sebesar 7,1 kg/pohon (40 %), sedangkan tanpa perlakuan pupuk dan irigasi (C) sebesar 0,14 kg/pohon (40 %). Padahal pada musim panen tahun 2006/2007, rata-rata hasil buah manggis dengan kualitas super sebesar 10-15 % dari total panen. Artinya melalui penerapan inovasi teknologi irigasi tetes pada musim panen 2007/2008 terjadi peningkatan buah kualitas super menjadi 40-43% (meningkat 28-30 %).

Tabel 2.Rata-rata Kualitas Hasil Buah Manggis di Desa Cikembar, Kecamatan Cikembar, Kabupaten Sukabumi, 2007-2008 (per Pohon)

No. PerlakuanRata-rata

kualitas super (kg)

% SuperRata-rata

kualitas BS (kg)

% BS

1. A 12,5 43,4 15,8 56,8

2. B 7,1 40,0 10,7 60,0

3. C 0,14 40,0 0,21 60,0

  http://jabar.litbang.deptan.go.id/ind/index.php/info-teknologi/14-alsin/64-manggis-

garcinia-mangostana-l-

2. Zat warna

Zat warna alam (pigmen) adalah zat warna yang secara alami terdapat

dalam tanaman maupun hewan. Zat warna alam dapat dikelompokkan sebagai

warna hijau, kuning, dan merah. Penggunaan zat warna alam untuk makanan

dan minuman tidak memberikan kerugian bagi kesehatan, seperti halnya zat

warna sintetik yang semakin banyak penggunaannya. Diantara zat warna sintetik

yang sangat berbahaya untuk kesehatan sehingga penggunaannya dilarang

adalah zat warna merah rhodamin B.

Di Indonesia kecenderungan penyalahgunaan pemakaian zat pewarna

sintetis untuk berbagai bahan pangan, misalnya zat warna untuk tekstil dan kulit

dipakai untuk mewarnai bahan makanan. Hal ini sangat berbahaya bagi

kesehatan karena adanya residu logam berat pada zat pewarna tersebut

(Winarno, 2002).

3. Pewarna makanan

Warna untuk bahan makanan dan minuman dapat memperbaiki atau

memberi daya tarik pada makanan dan minuman yang disajikan. Menurut PDA

(Food Drug Administration) zat warna tambahan adalah pewarna yang bisa dibuat

secara sintetis (kimiawi) atau dari bahan alami, seperti tanaman, hewan, mineral,

dan bahan-bahan lainnya yang diekstraksi, diisolasi, yang bisa ditambahkan dalam

bahan makanan dan minuman, obat-obatan, serta kosmetik tanpa merubah

identitas jenisnya.

Salah satu unsur kualitas sensori yang paling penting untuk makanan adalah

warna. Meski bau, rasa, dan tekstur menarik namun jika warna tidak menarik

maka makanan tersebut kurang diminati. Pada pengolahan bahan makanan

modern, bahan pewarna sering ditambahkan untuk memperkuat warna asli

makanan yang bersangkutan atau merupakan satu-satunya warna penentu dari

makanan tersebut. Pewarna tersebut bisa merupakan bahan sintetik maupun

ekstrak zat warna alami yang telah dimurnikan. Setiap bahan olahan yang diberi

warna, maka warna olahan tersebut dinyatakan artificial atau buatan, tidak

tergantung apakah bahan yang ditambahkan adalah alami atau sintetik

(Tranggono, 1989).

Pembuatan pewarna alami dari bahan baku tumbuhan dan hewan selalu

dilakukan proses pemisahan warna dari bahan pangan dengan beberapa metode

diantaranya metode ekstraksi.

4. Metode ekstraksi

Ekstraksi adalah penarikan zat pokok yang diinginkan dari bahan mentah

obat dan menggunakan pelarut yang dipilih dimana zat yang diinginkan larut

kedalam pelarut tersebut. Bahan mentah obat yang berasal dari tumbuh-

tumbuhan atau hewan tidak perlu diproses lebih lanjut kecuali dikumpulkan atau

dikeringkan. Tiap bahan mentah obat disebut ekstrak, tidak hanya mengandung

satu unsur saja tetapi berbagai macam unsur, tergantung pada obat yang

digunakan dan kondisi dari ekstraksi (Ansel, 1989).

Cairan pelarut dalam proses pembuatan ekstrak adalah pelarut yang baik

(optimal) untuk senyawa kandungan yang berkhasiat atau yang aktif, dengan

demikian senyawa tersebut dapat terpisahkan dari bahan dan dari senyawa

kandungan lainnya, serta ekstrak hanya mengandung sebagian besar senyawa

kandungan yang diinginkan (Depkes,2000).

Metode pembuatan ekstrak yang umum digunakan antara lain maserasi,

perkolasi, soxhletasi. Metode ekstraksi dipilih berdasarkan beberapa faktor

seperti sifat dari bahan mentah obat, dan daya penyesuaian dengan tiap macam

metode ekstraksi dan kepentingan dalam memperoleh ekstrak yang sempurna

(Ansel, 1989).

5. Pelarut

Menurut Guenther (1987) pelarut adalah salah satu faktor yang

menentukan dalam proses ekstraksi sehingga banyak faktor yang harus

diperhatikan dalam pemilihan pelarut. Pemilihan pelarut pada umumnya

dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut ini:

1. Selektifitas

2. Kelarutan

3. Reaktifitas

4. Titik didih

5. Kriteria yang lain

Pelarut yang seringkali digunakan untuk mengekstrak antosianin

adalah etanol, metanol, isopropanol, aseton, atau dengan air (aquades) dalam

kombinasi dengan asam, seperti asam klorida, asam asetat, asam format, atau

asam askorbat (Hidayat dan Saati, 2006).

Menurut Ketaren (1985), syarat-syarat pelarut yang digunakan dalam

ekstraksi adalah sebagai berikut:

1. Dapat melarutkan komponen dalam bahan secara selektif, cepat dan optimal,

serta sesedikit mungkin melarutkan bahan pengotor seperti lilin, pigmen dan

senyawa albumin.

2. Mempunyai titik didih yang tidak terlalu rendah dan tidak terlalu tinggi. Hal ini

terutama berkaitan dengan pengambilan kembali pelarut melalui evaporasi.

Pelarut dengan titik didih yang terlalu tinggi hanya dapat diuapkan dengan

menggunakan suhu tinggi sehingga selain membutuhkan energi yang besar

juga dapat menyebabkan kerusakan pada bahan ekstraksi. Sedangkan suhu

yang terlalu rendah dapat mengakibatkan kehilangan pelarut.

3. Tidak larut dalam air.

4. Bersifat inert terhadap bahan baku, sehingga tidak bereaksi dengan komponen

yang diekstrak.

5. Mempunyai titik didih yang seragam agar tidak meninggalkan residu dalam

bahan pangan.

6. Harga pelarut harus serendah mungkin serta tidak mudah terbakar.

Contoh:

Air

Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O, satu molekul air

tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu

atom oksigen. Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang

memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya seperti

garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul

organik. Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air merautkan

banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair

dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air

dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi

dengan sebuah ion hidroksida (OH-). Air adalah pelarut yang kuat,

melarutkan banyak jenis zat kimia (Wikipedia, 2009).

6. Metode nanopartikel

Ada banyak cara yang dapat digunakan untuk mensintesis material

berukuran nano:

a. Plasma arcing

b. Chemical vapour deposition (deposisi uap kimia)

c. Electro deposition

d. Sintesis sol-gel

e. High energy milling (HEM)

f. Nanolithography

g. Use of natural nanoparticles

Diantara metode-metode yang tersedia di atas, HEM mempunyai

keuntungan: mudah/sederhana, relatif tidak mahal, dapat diterapkan untuk

semua jenis material, dan mudah diperbesar ke skala produksi. Itu sebabnya

dalam percobaan ini kita menggunakan metode HEM untuk mendapatkan partikel

yang berukuran nano.