EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL SKRIPSI

Transkripsi

1 EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL SKRIPSI Oleh ELVI RASIDA FLORENTINA HUTAPEA DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2014

2 EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL SKRIPSI Oleh ELVI RASIDA FLORENTINA HUTAPEA SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2014

3 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Sejauh yang saya ketahui, skripsi ini bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan atau yang pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan maupun di Perguruan Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya. Demikian pernyataan ini di buat apabila dikemudian hari terbukti bahwa ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku. Medan, 17 Juli 2014 Elvi Rasida Florentina Hutapea NIM i

4 PENGESAHAN Skripsi dengan judul: EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT METANOL dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini telah diujikan pada sidang sarjana pada tanggal 17 Juli 2014 dan dinyatakan memenuhi syarat/ sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Mengetahui, Koordinator Skripsi Medan, 17 Juli 2014 Dosen Pembimbing Ir. Renita Manurung, MT NIP Dr. Eng. Rondang Tambun, ST., MT NIP Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dr. Ir. Muhammad Yusuf Ritonga, MT Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, MSc. NIP NIP ii

5 PRAKATA Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul Ekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit Rambutan (Nephelium lappaceum) dengan Pelarut Metanol, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Laboratorium Kimia Fisika Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universtas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik. Melalui penelitian ini diperoleh kondisi optimum untuk ekstraksi antosianin dari kulit rambutan dengan pelarut metanol pada temperatur 50 o C dan waktu reaksi 6 jam dengan absorbansi 1,6103, konsentrasi 55,766 mg/l dan rendemen 0,2788%. Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr. Eng. Rondang Tambun, ST., MT., selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberi pengarahan, diskusi dan bimbingan serta persetujuan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik. 2. Bapak Dr. Ir. M. Yusuf Ritonga, MT. dan Ibu Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, MSc., sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. 3. Bapak Dr.Eng.Ir. Irvan, MT., selaku ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT., selaku koordinator penelitian Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan. Medan, 17 Juli 2014 Penulis iii Elvi Rasida Florentina Hutapea

6 DEDIKASI Penulis mendedikasikan skripsi ini untuk kedua orang tua penulis, M. Hutapea dan M. br. Sinaga yang telah memberikan doa dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dan untuk seluruh keluarga penulis terutama adikku, Dwita Lestari Hutapea. Penulis juga mengucapkan terima kasih untuk Laura Olivia Siahaan sebagai partner, atas kerjasamanya selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini. iv

7 RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama : Elvi Rasida Florentina Hutapea NIM : Tempat, tanggal : Pkl Berandan, 06 Juni 1991 lahir Nama orang tua : M. Hutapea dan M. br. Sinaga Alamat orang tua : Jl. Pelita No.309 Pangkalan Susu Asal Sekolah: SD Dharma Patra YKPP Pertamina Pangkalan Susu tahun SMP Negeri 1 Pangkalan Susu tahun SMA Negeri 1 Babalan tahun Beasiswa yang diperoleh: Beasiswa PPA tahun 2010, 2011, 2012 Pengalaman Organisasi: 1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2013 sebagai anggota Bidang Kaderisasi dan Pendidikan Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal: Elvi Rasida Florentina Hutapea, Laura Olivia Siahaan, Rondang Tambun, Ekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit Rambutan (Nephelium lappaceum) dengan Pelarut Metanol, Jurnal Teknik Kimia, Vol. 3, No. 2 (Juni 2014) Prestasi akademik/non akademik yang pernah dicapai: 1. Juara II Olimpiade Sains Nasional bidang Matematika se-kabupaten Langkat tahun Juara I Pidato Bahasa Inggris Konpercab GAMKI Langkat tahun 2007 v

8 ABSTRAK Rambutan (Nephelium lappaceum Linn) merupakan sejenis buah-buahan tropika yang berasal dari Malaysia dan Indonesia. Kulitnya yang berwarna merah masih belum dimanfaatkan secara maksimal. Adanya warna merah pada kulit rambutan diduga terdapat pigmen antosianin yang dapat digunakan sebagai pewarna alami. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi terbaik yang dicapai dalam perolehan pigmen antosianin dari kulit rambutan dengan menggunakan pelarut metanol. Penelitian ini memvariasikan berbagai kondisi operasi yaitu ukuran partikel dari kulit rambutan, temperatur dan waktu ekstraksi. Analisis antosianin dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk mengukur panjang gelombang dan nilai absorbansinya. Ukuran kulit rambutan yang terbaik adalah kulit rambutan yang diblender dan hasil terbaik diperoleh pada temperatur 50 0 C dan waktu ekstraksi selama 6 jam. Kondisi ini memberikan nilai intensitas warna dengan absorbansi 1,6103, konsentrasi 55,7659 mg/l dan rendemen sebesar 0,2788%. Kata kunci: rambutan, antosianin, absorbansi, rendemen vi

9 ABSTRACT Rambutan fruits (Nephelium lappaceum Linn) is a kind of tropical fruits which come from Malaysia and Indonesia. Their red coloured rinds have not used yet effectively and the red coloured may be due to anthocyanin that can be used for natural colours. The purpose of this research is to know the optimal condition of the extraction of anthocyanin, that is particle size of rambutan s rinds, temperature and extraction time. Analysis of the anthocyanin use spectrophotometer UV-Vis to detect the wavelength and the absorbance of the anthocyanin. The best condition is rambutan s rind milled by blender at temperature 50 0 C and extraction time for 6 hours. Those give the highest color intensity having maximal absorbancy of 1,6103, anthocyanin concentration of 55,7659 mg/l and rendement of 0,2788%. Keywords: rambutan, anthocyanin, absorbance, rendement vii

10 DAFTAR ISI Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii PRAKATA iii DEDIKASI iv RIWAYAT HIDUP PENULIS v ABSTRAK vi ABSTRACT vii DAFTAR ISI viii DAFTAR GAMBAR x DAFTAR TABEL xiii DAFTAR LAMPIRAN xiv BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG PERUMUSAN MASALAH TUJUAN PENELITIAN MANFAAT PENELITIAN RUANG LINGKUP PENELITIAN 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA PEWARNA MAKANAN Pewarna Alami Pewarna Sintetik ANTOSIANIN Sifat Fisika dan Kimia Antosianin Warna dan Stabilitas Antosianin RAMBUTAN EKSTRAKSI TEORI POLAR DAN NONPOLAR PELARUT Metanol 17 viii

11 2.7 ANALISIS EKONOMI 17 BAB III METODOLOGI PENELITIAN BAHAN DAN PERALATAN Bahan Bahan Baku Utama Bahan Baku Penunjang Bahan Analisis Peralatan METODE PENELITIAN PENELITIAN PENDAHULUAN PENELITIAN UTAMA Model Rancangan Percobaan Utama ANALISIS 3.6 FLOWCHART PENELITIAN Flowchart Penelitian Pendahuluan Flowchart Penelitian Utama Flowchart Analisis ph Flowchart Analisis Intensitas Warna Flowchart Analisis Konsentrasi Antosianin Flowchart Analisis Rendemen Antosianin BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN PENDAHULUAN PENELITIAN UTAMA Pengujian Antosianin Intensitas Warna Konsentrasi Antosianin Rendemen Antosianin 38 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN SARAN 42 DAFTAR PUSTAKA 43 ix

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Struktur Antosianin Pelargonidin 7 Gambar 2.2 Struktur Antosianin Sianidin 7 Gambar 2.3 Struktur Antosianin Delfinidin 7 Gambar 2.4 Struktur Antosianin Peonidin 7 Gambar 2.5 Struktur Antosianin Petunidin 7 Gambar 2.6 Struktur Antosianin Malvidin 7 Gambar 2.7 Empat Bentuk Kesetimbangan Antosianin 10 Gambar 2.8 Rambutan 12 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Rangkaian Peralatan Flowchart Penelitian Pendahuluan Flowchart Penelitian Utama Flowchart Analisis ph Flowchart Analisis Intensitas Warna Flowchart Analisa Konsentrasi Antosianin Flowchart Analisis Rendemen Antosianin Gambar 4.1 Perbandingan Nilai Absorbansi dari Kulit Rambutan 28 yang Dipotong Kecil-kecil dan Kulit Rambutan yang Diblender Gambar 4.2 Pengukuran ph terhadap Filtrat yang Mengandung 30 Antosianin Gambar 4.3 Panjang Gelombang Antosianin 31 Gambar 4.4 Pengaruh Temperatur Ekstraksi terhadap Absorbansi 32 Maksimum Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.5 Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Absorbansi 33 Maksimum Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.6 Pengaruh Temperatur dan Waktu Ekstraksi terhadap 34 Absorbansi Maksimum Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.7 Pengaruh Temperatur Ekstraksi terhadap Konsentrasi 36 x

13 Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.8 Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Konsentrasi 37 Antosianin Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.9 Pengaruh Temperatur dan Waktu Ekstraksi terhadap 37 Konsentrasi Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.10 Pengaruh Temperatur Ekstraksi terhadap Rendemen 39 Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.11 Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Rendemen 40 Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar 4.12 Pengaruh Temperatur dan Waktu Ekstraksi terhadap 40 Rendemen Antosianin dari Kulit Rambutan Gambar B.1 Rangkaian Peralatan Ekstraksi 50 Gambar B.2 Filtrasi 50 Gambar B.3 Pembuatan Larutan Buffer ph = 1 51 Gambar B.4 Pembuatan Larutan Buffer ph = 4,5 51 Gambar B.5 Alat Spektrofotometer UV-Vis 52 Gambar B.6 Foto Hasil Antosianin 52 Gambar C.1 53 Pada Kulit Rambutan yang Dipotong Gambar C.2 53 Pada Kulit Rambutan yang Diblender Gambar C.3 54 pada T = 30 0 C ; t = 2 jam Gambar C.4 54 pada T = 30 0 C ; t = 4 jam Gambar C.5 54 pada T = 30 0 C ; t = 6 jam Gambar C.6 55 pada T = 30 0 C ; t = 8 jam Gambar C.7 pada T = 40 0 C ; t = 2 jam 55 xi

14 Gambar C.8 Gambar C.9 Gambar C.10 Gambar C.11 Gambar C.12 Gambar C.13 Gambar C.14 Gambar C.15 Gambar C.16 Gambar C.17 Gambar C.18 pada T = 40 0 C ; t = 4 jam pada T = 40 0 C ; t = 6 jam pada T = 40 0 C ; t = 8 jam pada T = 50 0 C ; t = 2 jam pada T = 50 0 C ; t = 4 jam pada T = 50 0 C ; t = 6 jam pada T = 50 0 C ; t = 8 jam pada T = 60 0 C ; t = 2 jam pada T = 60 0 C ; t = 4 jam pada T = 60 0 C ; t = 6 jam pada T = 60 0 C ; t = 8 jam xii

15 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Nama Ilmiah dan Nama Umum Rambutan 12 Tabel 2.2 Varietas Rambutan 13 Tabel 2.3 Rincian Biaya Ekstraksi Antosianin dari Kulit 17 Rambutan dengan Pelarut Metanol Tabel 3.1 Model Rancangan Percobaan Utama 22 Tabel A.1 Data Panjang Gelombang Antosianin 47 Tabel A.2 Data Absorbansi Antosianin dan Hasil Perhitungannya 47 Tabel A.3 Data Panjang Gelombang Antosianin 47 Tabel A.4 Data Absorbansi Antosianin dan Hasil Perhitungannya 48 Tabel D.1 Beberapa Peneliti yang Mengekstraksi Pigmen 60 Antosianin dari Kulit Buah - buahan xiii

16 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran A Data Penelitian Dan Hasil Perhitungan 47 A.1 Data Penelitian Pendahuluan 47 A.2 Data Penelitian Utama 47 A.3 Perhitungan Absorbansi 48 A.4 Perhitungan Konsentrasi Antosianin 48 A.5 Perhitungan Rendemen Antosianin 49 Lampiran B Dokumentasi Penelitian 50 B.1 Rangkaian Alat Ekstraksi 50 B.2 Filtrasi 50 B.3 Pembuatan Larutan Buffer PH = 1 51 B.4 Pembuatan Larutan Buffer Ph = 4,5 51 B.5 Alat Spektrofotometer Uv-Vis 51 B.6 Foto Hasil Antosianin 52 Lampiran C Hasil Pengujian Lab Analisis Dan Instrumen 53 C.1 Pada 53 Kulit Rambutan Yang Dipotong C.2 Pada 53 Kulit Rambutan Yang Diblender C.3 Pada 54 T = 30 0 c ; t = 2 Jam C.4 Pada 54 T = 30 0 c ; t = 4 Jam C.5 Pada 54 T = 30 0 c ; t = 6 Jam C.6 Pada 55 T = 30 0 c ; t = 8 Jam C.7 Pada 55 T = 40 0 c ; t = 2 Jam C.8 Pada 55 T = 40 0 c ; t = 4 Jam xiv

17 C.9 Pada 56 T = 40 0 c ; t = 6 Jam C Pada T = 40 0 c ; t = 8 Jam C Pada T = 50 0 c ; t = 2 Jam C Pada T = 50 0 c ; t = 4 Jam C Pada T = 50 0 c ; t = 6 Jam C Pada T = 50 0 c ; t = 8 Jam C Pada T = 60 0 c ; t = 2 Jam C Pada T = 60 0 c ; t = 4 Jam C Pada T = 60 0 c ; t = 6 Jam C Pada T = 60 0 c ; t = 8 Jam Lampiran D Hasil Penelitian Terdahulu 60 xv