Laporan Praktikum Kimia Bahan Alam

Hari/tanggal : 8 November 2011 Waktu Kelompok Asisten PJP : 13.00-16.00 WIB : C Siang : Reza Nursyamsi : Lutfan Irfana S.Si

PERUBAHAN WARNA ANTOSIANIN PADA BERBAGAI pH DAN SUHU

M.WAHYU HIDAYAT G44080047

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

PENDAHULUAN

Latar Belakang Secara kimia, semua antosianin merupakan turunan suatu struktur aromatik tunggal yaitu sianidin. Antosianidin adalah aglikon antosianin yang terbentuk bila antosianin dihidrolisis dengan asam. Antosianidin yang paling umum dipakai sampai saat ini adalah sianidin yang berwarna merah lembayung. Perbedaan warna alami pigmen ini dipengaruhi oleh hidroksilasi dan metilasi. Hidroksilasi meningkatkan warna biru sedangkan metilasi meningkatkan warna merah (Winarno 1993). Antosianin yang telah diisolasi tidak stabil dan mudah terurai (Castaeda-Ovando et al. 2009). Rein (2005) menyebutkan, kestabilan antosianin dipengaruhi oleh pH, pelarut, konsentrasi antosianin, suhu, struktur, oksigen, cahaya, dan enzim. Kestabilan antosianin secara kimia banyak dipelajari dalam rangka menggali aplikasi potensial antosianin. Antosianin dapat dijumpai dalam bentuk kimia yang berbeda pada berbagai nilai pH (Gambar 1)

Gambar1 Struktur antosianin pada berbagai nilai pH (Rein 2005)

Antosianin berada pada 4 spesies kesetimbangan utama dalam larutan asam encer yaitu basa kuinonoid (A), kation flavilium (AH+), karbinol atau basa palsu (B), dan kalkon (C) (Gambar 1). Pada media sangat asam (pH 0,5) hanya kation flavilium (merah) yang dominan pada kesetimbangan. Kenaikan pH menurunkan intensitas warna dan konsentrasi kation flavilium, yang terhidrasi oleh serangan nukleofilik air, menjadi karbinol yang tak berwarna.

Kehilangan warna ini disebabkan oleh hilangnya ikatan rangkap terkonjugasi pada cincin A dan B, sehingga tidak menyerap sinar tampak. Kenaikan pH lebih tinggi menyebabkan kation flavilium kehilangan proton dengan cepat dan berubah menjadi bentuk kuinoid. Ketika pH dinaikkan lebih lanjut, melalui pembukaan cincin berubah jadi kuinonoid yang berwarna. Bunga Asoka (Saraca asoca ) merupakan tumbuhan perdu berasal dari India termasuk ke dalam famili Caesalpinaceae.

Gambar2 Bunga asoka Tumbuhan ini memiliki bunga berwarna merah cerah yang memiliki senyawaansenyawaan antosianin, seperti apigenin- 7-0-p-D-glucoside, pelargonidin- 3, 5- diglucoside, dan cyanidin-3, 5-diglucoside (Pradhan P et al. 2009).

Tujuan Praktikum ini bertujuan mengisolasi senyawa antosianin dalam bunga asoka dan menentukan perilaku perubahan warna antosianin pada berbagai pH.

BAHAN DAN METODEAlat dan Bahan Alat yang digunakan pada percobaan adalah corong, hot plate, gelas piala, buret, pipet mohr dan volumetrik, tabung reaksi, gelas ukur dan erlenmeyer. Bahan yang digunakan adalah bunga asoka, aquades, kertas saring, HCl 0,1 N, KH2PO4 0,15 M, Na2HPO4 0,15 M, K3PO4 0,15 M, dan NaOH 10%.

Metode Sebanyak 15 g contoh yang telah dipotong kecil ditambahkan 100 mL air dan didihkan selama 15 menit untuk mengekstraksi pigmen. Filtrat disaring dalam gelas ukur dan ditambahkan air sampai 50 mL. Larutan dimasukkan ke dalam buret dan sebanyak masing-masing 2 mL ditambahkan ke dalam 18 tabung reaksi yang berisi larutan bufer pada Tabel 1. Warna yang terbentuk dicatat, kemudian panaskan tabung reaksi hingga suhu 80 C. tabung dibiarkan dingin pada suhu kamar. Perubahan warna diamati. Tabel 1 Penyiapan larutan bufer fosfat Tabung Reaksi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 HCl 0,1 N 9,5 0,5 NaOH 10% KH2PO4 0,15 M 0,5 9,5 10,0 9,5 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 4,5 5,0 3,0 Na2HPO4 0,15 M 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 3,0 K3PO4 0,15 M 5,5 5,0 7,0 7,0 pH 2,1 3,6 4,7 5,6 5,9 6,2 6,5 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,7 8,0 9,8 10,7 11,2 14,0

HASIL DAN PEMBAHASANAntosianin merupakan pigmen yang mengandung komponen antosianidin sebagai aglikon dan gula total sebagai glikonnya. Hal ini didukung pernyataan Winarno (1984), bahwa sewaktu pemanasan dalam asam mineral pekat, antosianin akan pecah menjadi antosianidin dan gula. Laju penguraian antosianin meningkat seiring dengan meningkatnya suhu selama waktu proses dan penyimpanan. Menurunnya pH atau menyingkirkan oksigen dapat melindungi antosianin dari penguraian termal (Rein 2005). Senyawa antosianin sampel diisolasi dengan cara

dihancurkan dan dipanaskan didalam air yang mendidih. Isolasi menggunakan air karena antosianin bersifat polar begitu juga air yang bersifat polar. Selanjutnya antosianin harus disimpan menggunakan larutan bufer dengan pH yang sesuai untuk mendapatkan warna yang diinginkan (Goul et al. 2008). Buffer yang digunakan pada percobaan memiliki pH 2,1-14 (Tabel 1). Hasil percobaan terlihat pada Gambar3

1 2 3 4 5 6

7 8

9 10 11 12

13 14 15 16 17 18

Gambar3 Perubahan warna antosianin bunga asoka dalam larutan dengan berbagai pH, (1) pH 2.1, (2) pH 3.6, (3) pH 4.7, (4) pH 5.6, (5) pH 5.9, (6) pH 6.2, (7) pH 6.5, (8) pH 6.6, (9) pH 6.8, (10) pH 7.0, (11) pH 7.2, (12) pH 7.4, (13) pH 7.7, (14) pH 8.0, (15) pH 9.8, (16) pH 10.7, (17) pH 11.2, dan (18) pH 14.0 Antosianin dalam larutan buffer pada pH yang berbeda seperti pada Gambar 3 menunjukan bahwa senyawa antosianin tidak stabil pada berbagai nilai. pada suasana basa akan terbentuk warna biru. Kenaikan pH menurunkan intensitas warna dan konsentrasi kation flavilium, yang terhidrasi oleh serangan nukleofilik air, menjadi karbinol yang tak berwarna.( Rein 2005). Jika nilai pH makin asam maka antosianin akan berada dalam bentuk ion flavilium atau oxonium yang berwarna ( Fennema 2006 ). Pada percobaan terlihat antosianin pada pH asam berwarna merah, pada pH netral tidak berwarna, dan pada pH basa berwarna kekuningan. Hal ini sesuai karena antosianin merupakan senyawa betalain yang berubah menjadi kuning pada pH basa (Nielson dan Harley 2004). Perbedaan intensitas dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2 Pengamatan warna antosianin bunga asoka pada berbagai pH. Tabung reaksi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 pH 2.1 3.6 4.7 5.6 5.9 6.2 6.5 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.7 8.0 9.8 10.7 11.2 14.0 Warna Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Kuning Kuning Kuning Kuning Kuning Kuning Intensitas +++++ ++++ ++++ +++ ++ ++ ++ ++ +++ +++ ++ + + ++ + ++++ ++++ +++++

Laju penguraian antosianin meningkat seiring dengan meningkatnya suhu selama waktu proses. Kenaikan suhu pada pH 2-4 menyebabkan hilangnya gugus glikosil pada antosianin melalui hidrolisis ikatan glikosidik. Hal ini lebih lanjut akan menyebabkan hilangnya warna antosianin, karena aglikonnya jauh lebih tidak stabil dibanding bentuk glikosidiknya. (Rein 2005).Untuk mengetahui perubahan warna antosianin terhadap perubahan suhu dilakukan dengan memanaskan ekstrak hingga suhu 80C. perubahan yang terjadi dapat dilihat pada Gmabar 4 dan pada Tabel 3.

1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18

Gambar 4 Perubahan warna antosianin bunga asoka setelah dipanaskan di dalam larutan dengan berbagai pH, (1) pH 2.1, (2) pH 3.6, (3) pH 4.7, (4) pH 5.6, (5) pH 5.9, (6) pH 6.2, (7) pH 6.5, (8) pH 6.6, (9) pH 6.8, (10) pH 7.0, (11) pH 7.2, (12) pH 7.4, (13) pH 7.7, (14) pH 8.0, (15) pH 9.8, (16) pH 10.7, (17) pH 11.2, dan (18) pH 14.0

Warna antosianin setelah dilakukan pemanasan menjadi lebih pekat, hal ini tidak sesuai dengan Rein 2005 yang mengatakan kenaikan suhu akan menyebabkan warna antosianin semakin menghilang. Hal ini diduga bahwa antosianin sebelum dipanaskan berada pada vakuola sel yang akan pecah seiring menuingkatnya suhu sehingga kepekatan warna akan meningkat setelah pemanasan. Nilai pH yang tinggi juga mempengaruhi hasil yang disebabkan pemansan sampel antosianin sehingga, warna yang ditimbulkan bukan semakin hilang tapi semakin pekat.

Tabel 3 Pengamatan warna antosianin bunga asoka pada berbagai pH setelah dipanaskan. Tabung reaksi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 pH 2.1 3.6 4.7 5.6 5.9 6.2 6.5 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.7 8.0 9.8 10.7 11.2 14.0 Warna Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Kuning Kuning Kuning Intensitas ++++++ +++++ ++++ ++++ ++++ + ++ ++ ++ ++ ++ ++ +++ +++ +++ ++++ ++++ +++++

Pada tabung 13-15 yang semula berwarna agak kuning, menjadi berwarna merah setelah dipanaskan, hal ini menandakan ada pengaruh suhu yang dinaikkan. Untuk melihat kestabilan antosianinya kembali, sampel kemudian didingankan hingga suhu kamar, hasil bisa dilihat pada Gambar 5 dan Tabel 4 .

1 2 3 4 5 6 Gambar 5

7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18

Perubahan warna antosianin bunga asoka setelah didinginkan di dalam larutan dengan berbagai pH, (1) pH 2.1, (2) pH 3.6, (3) pH 4.7, (4) pH 5.6, (5) pH 5.9, (6) pH 6.2, (7) pH 6.5, (8) pH 6.6, (9) pH 6.8, (10) pH 7.0, (11) pH 7.2, (12) pH 7.4, (13) pH 7.7, (14) pH 8.0, (15) pH 9.8, (16) pH 10.7, (17) pH 11.2, dan (18) pH 14.0

Tabel 4 Pengamatan warna antosianin bunga asoka pada berbagai pH setelah didinginkan. Tabung reaksi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 pH 2.1 3.6 4.7 5.6 5.9 6.2 6.5 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.7 8.0 9.8 10.7 11.2 14.0 Warna Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Merah Kuning Kuning Kuning Intensitas +++++ ++++ ++ ++ ++ + + + + ++ ++ ++ +++ +++ +++ ++++ ++++ +++++

Warna antosianin pada saat pemanasan dan setelah didinginkan tidak terlalu berbeda. Karena pengaruh panas tidak begitu berpengaruh jika dibandingkan dengan pengaruh pH yang lebih signifikan.

PENUTUPSimpulan Antosianin pada bunga asoka dapat diisolasi menggunakan air sebagai pelarut karena sama-sama bersifat polar. Kestabilan warna antosianin dipengaruhi oleh suasana pH dan suhu. Jika pH bersifat asam maka warna antosiani yan terbentuk akan semakin merah dan semakin pekat, jika pH bersifat netral cenderung tidak berwarna dan jika pH bersifat basa warna antosianinya akan berwarna kuning . Pemanasan dan pendinginan menghasilkan perbedaan intensitas warna yang tidak terlalu signifikan. Hal ini menandakan bahwa pengaruh pH lebih besar daripada pengaruh suhu terhadap senyawa antosianin yang terdapat pada bunga asoka.

Daftar Pustaka Castaeda-Ovando A, Pacheco-Hernndez MdL, Pez-Hernndez ME, Rodriguez JA, GalnVidal CA. 2009. Chemical studies of anthocyanins: A review. Food Chem 113:859-871. Gould K, Davies KM, Winefield C. 2008. Anthocyanins: Biosynthesis, Functions, and Applications. New York: Springer. Nielson LR, Harley SM. 2004. Chemotaxonomy : simple test for disthinguishing between abthocyanins and betacyanins . Journal of Biological education 30: hlm 88-94 Pradhan P et al. 2009. Saraca asoca (ashoka): a review. J. Chem. Pharmaceutical Res. 1 (1):6271. Rein M. 2005. Copigmentation reaction and color stability of berry anthocyanins [disertasi]. Helsinki: Faculty of Agriculture and Forestry, University of Helsinki. Winarno FG. 1993. Pangan, Gizi, Teknologi dan Konsumen. Penerbit Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.