AKTIVITAS ANTIOKSIDAN KOMPONEN MINYAK ATSIRI BAHAN SEGAR DAN EKSTRAK ETANOL DARI AMPAS RIMPANG JAHE GAJAH SERTA APLIKASI TERHADAP DAGING IKAN NILA

Transkripsi

1 AKTIVITAS ANTIOKSIDAN KOMPONEN MINYAK ATSIRI BAHAN SEGAR DAN EKSTRAK ETANOL DARI AMPAS RIMPANG JAHE GAJAH SERTA APLIKASI TERHADAP DAGING IKAN NILA SKRIPSI EDY TANTONO PROGRAM STUDI SARJANA KIMIA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM MEDAN 2012

2 AKTIVITAS ANTIOKSIDAN KOMPONEN MINYAK ATSIRI BAHAN SEGAR DAN EKSTRAK ETANOL DARI AMPAS RIMPANG JAHE GAJAH SERTA APLIKASI TERHADAP DAGING IKAN NILA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains EDY TANTONO PROGRAM STUDI SARJANA KIMIA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM MEDAN 2012

3 PERSETUJUAN Judul : AKTIVITAS ANTIOKSIDAN KOMPONEN MINYAK ATSIRI BAHAN SEGAR DAN EKSTRAK ETANOL DARI AMPAS RIMPANG JAHE GAJAH SERTA APLIKASI TERHADAP DAGING IKAN NILA Kategori : SKRIPSI Nama : EDY TANTONO Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S-1) KIMIA Departemen Fakultas : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM Disetujui di Medan, Juni 2012 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Juliati Br.Tarigan,S.Si,M.Si NIP: Prof. Dr. Jamaran Kaban, MSc NIP: Diketahui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua Dr. Rumondang Bulan, MS NIP:

4 PERNYATAAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN KOMPONEN MINYAK ATSIRI BAHAN SEGAR DAN EKSTRAK ETANOL DARI AMPAS RIMPANG JAHE GAJAH SERTA APLIKASI TERHADAP DAGING IKAN NILA SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2012 EDY TANTONO

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas Rahmat dan Karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik. Tugas Sarjana ini berjudul Aktivitas Antioksidan Komponen Minyak Atsiri Bahan Segar Dan Ekstrak Etanol Dari Ampas Rimpang Jahe Gajah Serta Aplikasi Terhadap Daging Ikan Nila. Laporan ini berisi tentang langkah yang perlu dilakukan dalam mengetahui pengaruh sifat antioksidan dari minyak atsiri jahe gajah segar dan ekstrak etanol ampas jahe gajah kering yang diaplikasikan pada daging ikan nila selama penyimpanan 5 hari dengan suhu 4 o C. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Sarjana ini masih banyak kekurangan yang terdapat di dalam Laporan Tugas Sarjana ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis berharap agar Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya. Medan, Juni 2012 PENULIS

6 PENGHARGAAN Puji dan syukur, penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul Aktivitas Antioksidan Komponen Minyak Atsiri Bahan Segar dan Ekstrak Etanol dari Ampas Rimpang Jahe Gajah serta Aplikasi terhadap Daging Ikan Nila dalam waktu yang telah ditetapkan. Adapun rasa terima kasih yang ingin penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, MSc selaku pembimbing I serta Ibu Juliati Br Tarigan, SSi,MSi selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktunya selama penulis melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini hingga selesai,ibu Dr. Rumondang Bulan, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, MSc selaku Ketua dan Sekretaris, Seluruh Staff pengajar Departemen Kimia FMIPA-USU yang telah membimbing penulis selama perkuliahan, Dekan dan Pembantu Dekan serta pegawai FMIPA-USU.Asisten Laboratorium Kimia Organik : Christy, Silo, Denny, Mutiara, Samuel, Sion dan Bayu. Teman-teman yang membantu dalam lancarnya penelitian hingga selesai : Vascalya, Sari, Grand, Feri,Christin, K Tiwi, Sahat, Hamdan, Rizal, Paulus, B Marcel, Candra, Bahtiar, Dian dan juga teman dekat terutama Aphi, Ayong, Ricki,Ricca, Karlina,Yuki, Indah, Edyanto, Alex, B Gullit, K Maria, Jennifer. Akhirnya, Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Ayah dan Ibu tercinta Wie Tjeng An dan Tjoa Sui Kim, Kakak-kakak tersayang Aling, Amei, Ayin serta adik Along yang telah memberikan banyak dukungan baik secara moril maupun materi mulai dari perkuliahan hingga selesainya penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih teristimewa kepada Reny Lai yang telah memberikan semangat, waktu dan dukungan doa kepada penulis. Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari sempurna karena keterbatasan penulis. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan ilmu pengetahuan.

7 ABSTRAK Telah dilakukan isolasi dan penentuan komponen minyak atsiri dari rimpang jahe gajah segar dengan destilasi Stahl dan analisis GC-MS. Komponen minyak atsiri yang dominan adalah geranial (13,97%), 1,8-sineol (12,6%), neral (10,94%), kamfen (8,63%), zingiberen (6,17%). Selanjutnya ampas jahe gajah kering diekstraksi dengan etanol menggunakan metode sokletasi dan diskrining fitokimia menunjukkan adanya senyawa golongan flavonoid. Setelah itu, minyak atsiri dan ekstrak ditentukan aktivitas antioksidannya dengan metode DPPH radikal bebas. Nilai IC 50 yang diperoleh berturut-turut adalah 1.218,70 µg/ml dan 1.107,698 µg/ml. Hal ini menunjukkan bahwa keduanya memiliki sifat antioksidan. Pada aplikasi minyak atsiri dan esktrak etanol terhadap daging ikan nila pada penyimpanan 5 hari dengan temperatur 4 o C diperoleh hasil bilangan peroksida secara titrasi iodometri berturutturut adalah 13,824 meq/kg dan 13,104 meq/kg. Ternyata bilangan peroksida tersebut lebih rendah dibandingkan kontrol dengan nilai 16,992 meq/kg. Perbedaan aktivitas antioksidan juga dilakukan secara spektrofotometri FT-IR yang menunjukkan adanya perbedaan nilai %transmitansi pada bilangan gelombang cm -1. Dimana ekstrak etanol ampas jahe gajah kering memperlambat terjadinya autoksidasi lebih besat dibandingkan minyak atsiri jahe gajah segar.

8 ANTIOXIDANT ACTIVITYOF ESSENTIAL OILCOMPONENTSFROM FRESHINGREDIENTS ANDETHANOLIC WASTE GINGER EXTRACT OF ELEPHANT GINGER RHIZOME AND APPLICATIONAGAINST MEAT OF TILAPIA FISH ABSTRACT Had been isolated and determination constituent of fresh ginger essential oil by Stahl distillation and GC-MS analysis. The dominant constituents of essential oil such as geranial (13,97%), 1,8-cineole (12,6%), neral (10,94%), camphene (8,63%), zingiberene (6,17%). Furthermore the ethanol extract of dried elephant ginger residue was extracted with the soxhletation method and phytochemical screening showed the flavonoid compound. After that, essential oil and extracts were determined antioxidant activity with DPPH scavenging radicals method. IC 50 values which obtained respectively were 1, µg/ml and 1, µg/ml. These suggest that both of them had antioxidant properties. On application essential oil and ethanolic extract toward tilapia meat on storage 5 days with temperature 4 o C were obtained peroxide values result by iodometric tritation respectively were meq/kg and meq/kg. They turned out result were lower than control which value was meq/kg. Differences antioxidant activity also performed by FT-IR spectrophotometry which showed the different % transmitance values at cm -1 wavenumber.

9 DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN ii iii iv v vi vii x xi xii BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan Pembatasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Lokasi Penelitian 4 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Jahe Komponen Kimia pada Jahe Manfaat Jahe Ikan Ikan Nila Bagian-bagian dari Ikan yang Bermanfaat Oksidasi Lipida Jalur Menuju Oksidasi Lipida Produk Oksidasi Lipida Mekanisme Autoksidasi Titik Kritis Oksidasi Menghambat Autoksidasi Pengaruh Antioksidan Pengukuran Aktivitas Antioksidan dengan DPPH Radikal Bebas Antioksidan Antioksidan Sintetis Antioksidan Alami Ekstraksi Ekstraksi Lipida dari Makanan dan Bahan Biologis 28 BAB III. BAHAN DAN METODE PENELITIAN 3.1. Alat-Alat 33

10 3.2. Bahan-Bahan Prosedur Kerja Penyediaan Sampel Ekstraksi Jahe Gajah Ekstraksi Minyak Atsiri Jahe Gajah Ekstraksi Ampas Rimpang Jahe dengan Etanol Skrining Fitokimia Uji Sifat Antioksidan Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar dan Ekstrak Etanol ampas Jahe Gajah Kering dengan metode DPPH Radikal Bebas Pembuatan Larutan DPPH Pembuatan Variasi Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar dan EkstrakEtanol Ampas Jahe Gajah Kering yang akan Diuji Uji Aktivitas Antioksidan 36 (a) Uji Larutan Blanko 36 (b) Uji Aktivitas Antioksidan Sampel Aplikasi Sifat Antioksidan Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar, EkstrakEtanol Ampas Jahe Gajah Kering terhadap Lipida pada Daging Ikan Nila (OreochromisNiloticus) Penyiapan Sampel Daging Ikan Nila Ekstraksi Lipida dari Sampel Daging Ikan Nila Penentuan bilangan peroksida Bagan penelitian Ekstraksi Jahe Gajah Ekstraksi Minyak Atsiri Jahe Gajah Ekstraksi Ampas Rimpang Jahe dengan Etanol Skrining Fitokimia Uji Sifat Antioksidan Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar dan Ekstrak Etanol ampas Jahe Gajah Kering dengan metode DPPH Radikal Bebas Pembuatan Larutan DPPH Pembuatan Variasi Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar dan Ekstrak Etanol Ampas Jahe Gajah Kering yang akan Diuji Uji Aktivitas Antioksidan 42 (a) Uji Larutan Blanko 42 (b) Uji Aktivitas Antioksidan Sampel Aplikasi Sifat Antioksidan Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar, Ekstrak Etanol Rimpang Jahe Gajah Kering terhadap Lipida pada Daging Ikan Nila Penyiapan Sampel Daging Ikan Nila Ekstraksi Lipida dari Sampel Daging Ikan Nila Penentuan bilangan peroksida 46 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian Ekstraksi Jahe (Zingiber Officinale) Cultv. Gajah Hasil Isolasi Minyak atsiri Jahe Gajah Segar Hasil Ekstraksi Ampas Jahe Gajah Kering Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar

11 dan Ekstrak Etanol Ampas Jahe Gajah Kering Hasil Aplikasi Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar dan Ekstrak Etanol Ampas Jahe Gajah Kering pada Daging Ikan Nila Pembahasan Ekstraksi Jahe Gajah Isolasi Minyak atsiri Jahe Gajah Segar Hasil Ekstraksi Ampas Jahe Gajah Kering Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar dan Ekstrak Etanol Ampas Jahe Gajah Kering Hasil Aplikasi Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar dan Ekstrak Etanol Ampas Jahe Gajah Kering pada Daging Ikan Nila 60 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran 66 DAFTAR PUSTAKA 67 LAMPIRAN 72

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Mekanisme Aktivitas Antioksidan 11 Tabel 2.2. Ambang Batas AromaAsamLinoleat yang mungkin dari Oksidasi Produk dalamminyak Parafin 18 Tabel 2.3. Oksigen Aktif dan Spesies yang Terkait 19 Tabel 2.4. Keuntungandan Kerugian dariantioksidansintetis dan Alami 27 Tabel 3.1. Formulasi Sampel 36 Tabel 4.1. Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar yang Diperoleh dengan Metode Hidrodestilasi 47 Tabel 4.2. Komponen Senyawa Kimia Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar yang dominan 48 Tabel Komponen Senyawa Kimia Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar lain yang persentasenya di bawah 5% 48 Tabel 4.3. Hasil Ekstraksi Ampas Jahe Gajah Kering 48 Tabel 4.4. Hasil Skrining Fitokimia Ekstrak Etanol Ampas Jahe Gajah Kering 49 Tabel 4.5. Hasil Ekstraksi Lipida dari Sampel Daging Ikan Nila 50 Tabel 4.6. Hasil Penentuan Bilangan Peroksida pada Minyak dari Daging Ikan Nila dengan Metode Iodometri 50 Tabel 4.7. Hasil Analisis FT-IR untuk %Transmitansi Hidroperoksida dari Hasil Ekstraksi Lipida Sampel S b 0, S b 1, S b 2 51

13 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Perubahan-perubahan yang terjadi Setelah Kematian Ikan 10 Gambar 2.2. Mekanisme Autoksidasi Lipida 15 Gambar 2.3. Pembentukan13-Hidroperoksida dari AsamLinoleat 16 Gambar 2.4. Pembentukan Produk Sekunder dari Dekomposisi Hidrokperoksida 17 Gambar 2.5. Dekomposisi 13-Hidroperoksida dari Asam Linoleat membentuk Heksana 17 Gambar 2.6. Reaksi 12-Hidroperoksida dari α- Asam Linolenat membentuk 9-Hidroperoksi Endoperoksida 18 Gambar 2.7. Penghambatan Autoksidasi Lipida oleh Antioksidan 20 Gambar Kestabilan Resonansi Radikal Fenoksi dari Antioksidan Fenolik 20 Gambar 2.8. Antioksidan Sintetis 23 Gambar 2.9. Senyawa Derivat Asam Benzoat 25 Gambar Senyawa Derivat Asam Sinamat 25 Gambar Senyawa-senyawa komponen dalam minyak atsiri 26 Gambar 4.1. Kromatogram Komponen Senyawa Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar 47 Gambar 4.2. Spektrum Massa Geranial 53 Gambar 4.3. Pola Fragmentasi yang mungkin dari Spektrum Senyawa Geranial 53 Gambar 4.4. Spektrum Massa 1,8-Sineol 54 Gambar 4.5. Pola Fragmentasi yang mungkin dari Spektrum Senyawa 1,8-sineol 54 Gambar 4.6. Spektrum Massa Neral 55 Gambar 4.7. Pola Fragmentasi yang mungkin dari Spektrum Senyawa Neral 55 Gambar 4.8. Spektrum Massa Kamfen 56 Gambar 4.9. Pola Fragmentasi yang mungkin dari Spektrum Senyawa Kamfen 56 Gambar Spektrum Massa Zingiberen 57 Gambar Pola Fragmentasi yang mungkin dari Spektrum Senyawa Zingiberen 57 Gambar Kestabilan Radikal Bebas DPPH 58 Gambar Struktur Umum Golongan Flavonoid 61 Gambar Beberapa Struktur Kriteria dari Golongan Senyawa Flavonoid dalam Peredaman Radikal 61 Gambar Reaksi Autoksidasi Asam Oleat 62 Gambar Reaksi Inhibisi Salah Satu Komponen Senyawa Minyak Atsiri dalam Memperlambat Autoksidasi Asam Oleat 63 Gambar Reaksi Inhibisi Salah Satu Golongan Senyawa Flavonoid dalam Memperlambat Autoksidasi Asam Oleat 64 Gambar Resonansi Radikal dari Salah Satu Golongan Flavonoid 65

14 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. % Minyak Atsiri Jahe Gajah SegarsecaraMetode Hidrodestilasi 72 Lampiran 2. % Ekstrak Etanol Ampas Jahe Gajah Kering secara Metode Sokletasi 72 Lampiran 3. Hasil Uji Aktivitas Antioksidan 72 Lampiran 3.1. Perhitungan %Peredaman Ekstrak Etanol Ampas Jahe Gajah Kering yang dikeringkan 72 Lampiran 3.2. Perhitungan %Peredaman Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar 72 Lampiran 3.3. Perhitungan nilai IC Lampiran Perhitungan nilai IC50ekstrak etanol ampas jahe gajah yang dikeringkan 73 Lampiran Grafik %Peredaman Vs Konsentrasi dari Uji Aktivitas Ekstrak Etanol Ampas Jahe Gajah Kering terhadap DPPH Radikal Bebas 74 Lampiran Perhitungan nilai IC 50 minyak atsiri jahe gajah segar yang dibeli di pasaran 74 Lampiran Grafik %Peredaman Vs Konsentrasi dari Uji Aktivitas Minyak Atsiri Jahe Gajah Segar terhadap DPPH Radikal Bebas 75 Lampiran 4. Penentuan Bilangan Peroksida 76 Lampiran 4.1.Bilangan Peroksida Lipida dari DagingIkan Nila b (penyimpanan 5 hari) / S 0 76 Lampiran 4.2. Bilangan Peroksida Lipida dari DagingIkan Nila + 1 ml minyak b atsirijahe gajah 5% (penyimpanan 5 hari) / S 1 76 Lampiran 4.3. Bilangan Peroksida Lipida dari DagingIkan Nila + 1 ml Ekstrak b Etanol Ampas Jahe Gajah Kering 5% (penyimpanan 5 hari) / S 2 76 Lampiran 5. Pita Serapan IR Lipida dari S0 b 77 Lampiran 6. Pita Serapan IR Lipida dari S1 b 78 Lampiran 7. Pita Serapan IR Lipida dari S2 b 79 Lampiran 8. Hasil data GC Lipida dari Daging Ikan Nila Segar S a 80