STUDI IN VITRO EFEKTIVITAS PEKTIN TERONG (Solanum sp L.) SEBAGAI PENGIKAT LOGAM BERAT KADMIUM DAN TEMBAGA

Transkripsi

1 STUDI IN VITRO EFEKTIVITAS PEKTIN TERONG (Solanum sp L.) SEBAGAI PENGIKAT LOGAM BERAT KADMIUM DAN TEMBAGA IN-VITRO STUDY OF THE EFECTIVENESS OF EGGPLANT (Solanum sp L) PECTIN AS CADMIUM AND COPPER HEAVY METAL BINDER SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna Memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan Oleh : YEHEZKIEL PUTRA ANUGERAH PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2016

2 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Yehezkiel Putra Anugerah NIM : Fakultas : Teknologi Pertanian Program Studi : Teknologi Pangan Menyatakan bahwa skripsi STUDI IN VITRO EFEKTIVITAS PEKTIN TERONG (Solanum sp L.) SEBAGAI PENGIKAT LOGAM BERAT KADMIUM DAN TEMBAGA merupakan karya saya dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila saya tidak jujur, maka gelar dan ijazah yang saya peroleh dinyatakan batal dan akan saya kembalikan kepada Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang. Demikian pernyataan ini saya buat dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya. Semarang, 21 Juni 2016 Yehezkiel Putra A i

3 STUDI IN VITRO EFEKTIVITAS PEKTIN TERONG (Solanum sp L.) SEBAGAI PENGIKAT LOGAM BERAT KADMIUM DAN TEMBAGA IN-VITRO STUDY OF THE EFECTIVENESS OF EGGPLANT (Solanum sp L) PECTIN AS CADMIUM AND COPPER HEAVY METAL BINDER Oleh : YEHEZKIEL PUTRA ANUGERAH NIM : Program Studi : Teknologi Pangan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan di hadapan sidang penguji pada tanggal : 21 Juni 2015 Semarang, 21 Juni 2016 Pembimbing I, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Dekan, Prof.Dr.Ir.Budi Widianarko M.Sc Pembimbing II, Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MS Inneke Hantoro, S.TP, M.Sc ii

4 RINGKASAN Cemaran logam berat dari limbah industri dapat mengkontaminasi air, udara, tanaman dan hewan yang merupakan makanan manusia. Logam berat seperti tembaga dan kadmium bila terakumulasi pada manusia dapat menimmbulkan efek berbahaya. Pengembangan bahan biologis untuk menyerap dan mengeluarkan logam berat pada tubuh manusia perlu dikembangkan. Pektin adalah bahan alam yang dapat dimanfaatkan sebagai bisorben pada logam berat. Pektin memiliki gugus aktif yang berperan pada proses adsorbsi. Sumber pektin yang sangat mudah ditemui dan harganya terjangkau adalah sayur terong. Penelitian kali ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas pengikatan logam beracun oleh pektin sayur terong berdasarkan varietas serta waktu kontak secara in-vitro. Terong Hijau, Terong Ungu dan Terong Belanda merupakan varietas yang digunakan pada penelitian kali ini. Terong Belanda memiliki rendemen pektin tertnggi. Uji pendahuluan yang dilakukan menggunakan waktu kontak 30,60, dan 90 menit, didapatkan waktu kontak tertinggi yaitu 90 menit yang akan digunakan pada penelitian utama. Penelitian utama menggunakan waktu kontak tertinggi uji pendahuluan dan diberi variasi waktu ±30 menit. Hasil pengujian didapatkan waktu kontak efektif dan total recovery penyerapan logam tembaga dan kadmium. Untuk logam tembaga recovery tertinggi adalah pektin terong ungu (PTU) dengan waktu kontak 120 menit. Logam kadmium memiliki recovery tertinggi oleh pektin terong ungu (PTU) 120 menit. Kombinasi tertinggi untuk penyerapan logam tembaga dan kadmium dimiliki oleh pektin teronng hijau (PTH) dengan waktu kontak 120 menit. iii

5 SUMMARY Contamination from industrial waste, such as heavy metals, can lead to the contamination of water, air, plants and animals which can all be in contact with human. Heavy metals such as copper and cadmium, when accumulating in human body, can cause harmful effects. Development of biological materials to absorb and remove heavy metals in the human body is very important. Pectin is a natural substance that can be used as a bioabsorbent toward heavy metals. Pectin is a protein that has an active group playing a role in the process of adsorption of metal. A source of pectin which is easily found and affordable is in the vegetable eggplant. The present study aims to determine the effectiveness of the toxic metal binding by eggplant varieties as well as the contact time in vitro. Green eggplant, purple eggplant, and Dutch eggplant are the varieties used in the present study. The Dutch varieties yielded the highest pectin. Preliminary tests were performed using contact times of 30.60, and 90 minutes. This resulted the best contact time of 90 minutes and was used in the main study. The main research used the best contact time and with ± 30 minutes variation recovery. The highest recovery of copper was found in purple eggplant pectin (PTU) with a contact time of 120 minutes. Cadmium also showd the highest recovery in purple eggplant pectin (PTU) with a contact time of 120 minutes. The most efficient absorption of copper and cadmium metals was associated with pectin extracted from green eggplant (PTH) with a contact time of 120 minutes. iv

6 KATA PENGANTAR Segala puji syukur dan terima kasih Penulis panjatkan ke dalam nama Tuhan Yesus karena berkat dan rahmat-nya yang melimpah, Penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi dengan judul Studi Efektivitas Pektin Sayur Terong (Solanum melongena L) Sebagai Pengikat Logam Beracun Secara in Vitro dengan tepat waktu dan sukacita. Skripsi yang dibuat ini guna mememnuhi syarat untuk menerima gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Selama proses penulisan dan penyusunan laporan skripsi, Penulis banyak menerima pengarahan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Tuhan Yesus Kristus yang sudah memberikan kesehatan dan kelancaran selama Penulis melakukan penelitian hingga menyelesaikan penulisan skripsi ini. 2. Ibu Dr. Victoria Kristina Ananingsih, ST., MSc. selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian UNIKA Soegijapranata yang telah memberi kesempatan dan dukungan kepada Penulis dalam penyusunan skripsi. 3. Bapak Prof.Budi Widianarko, M.Sc. selaku pembimbing I yang telah bersedia meluangkan waktu, membimbing dan memberikan saran kepada Penulis selama penyusunan skripsi. 4. Ibu Inneke Hantoro. S.TP. M.Sc. selaku pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing, memberikan saran, dan dukungan dari awal hingga akhir penyusunan skripsi ini. 5. Katharina Ardanareswani, S.TP, M.Sc selaku koordinator skripsi yang telah sangat membantu Penulis dalam mennyelesaikan skripsi ini. 6. Mbak Agatha, Mas Soleh, Mas Lylyx dan Mas Pri yang telah membantu dan membimbing Penulis dalam pelaksanaan penelitian di laboratorium 7. Seluruh Dosen dan Staf Karyawan Fakultas Teknologi Pertanian yang telah membantu dan memberi dukungan semangat kepada Penulis dalam pelaksanan penelitian di laboratorium maupun dalam penyusunan skripsi. 8. Orang tua, kakak dan adik yang selalu memberikan dukungan baik dalam bentuk doa serta semangat selama penelitian serta pembuatan skripsi ini. v

7 vi 9. Suci Ismi Wulandari sebagai penyemangat yang selalu memberikan dukungan kepada Penulis selama penelitian serta pembuatan skripsi ini 10. Budi, Ryza dan Galih sebagai partner kerja Penulis yang telah menemani, bekerjasama, saling menolong dan memberi dukungan semangat dari pembuatan proposal, pelaksanaan penelitian di laboratorium, dan dalam penyusunan skripsi ini. 11. Nino, Yosh, Riko, Raphael, Tofan, Jeff, BAL Group, Spirulina Group, Goa Ikan Group dan teman-teman TP 12 yang selalu memberikan motivasi kepada penulis untuk segera menyelesaikan penulisan laporan skripsi dan mendukung penulis dalam bentuk doa maupun tenaga. 12. Pihak-pihak lain yang tidak dapat Penulis sebutkan satu persatu, yang telah membantu Penulis. Penulis menyadari dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan dan masih jauh dari sempurna. Oleh sebab itu, berbagai kritik dan saran yang yang membangun bagi Penulis dari para pembaca dan semua pihak sangat Penulis harapkan. Akhir kata, Penulis memiliki harapan agar skripsi ini bermanfaat dan memberikan pengetahuan bagi para pembaca dan semua pihak yang membutuhkan. Semarang, 10 Juni 2016 Penulis Yehezkiel Putra A

8 DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN... iii SUMMARY... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xi 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Tinjauan Pustaka Logam Berat Kadmium Tembaga Sumber Kontaminasi Pektin Mekanisme Adsorpsi Pektin Terhdap Ion Logam Terong (Solanum Melongena) Tujuan Penelitian MATERI DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Materi Alat Bahan Metode Pembuatan Berbagai Larutan Persiapan sampel Ekstraksi Pektin Uji Pendahuluan Penentuan Waktu Kontak Tertinggi Uji Utama Penentuan Waktu Kontak Perhitungan Recovery Volume Perhitungan Recovery Penentuan Konsentrasi Logam Pengolahan Data HASIL PENELITIAN Pengujian Awal Sampel Terong Pengujian Logam Pada Sampel dan Larutan Yang Digunakan Rendemen Pektin Sayur Terong Penenlitian Pendahuluan Penenlitian Utama Penyerapan Tembaga oleh Pektin Terong Berdasarkan Kombinasi Varietas dan Waktu Kontak Tertinggi vii

9 viii Penyerapan Kadmium oleh Pektin Terong Berdasarkan Kombinasi Varietas dan Waktu Kontak Tertinggi Pemilihan Varietas dan Waktu Kontak Tertinggi PEMBAHASAN KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 46

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Asam dan Basa beberapa senyawa dan ion prinsip HSAB dari Pearson Tabel 2. Kandungan Pektin Pada Buah-buahan dan Sayuran... 8 Tabel 3. Metal wavelength, slit, lamp current Tabel 4.Kriteria Inklusi Sampel Terong Tabel 5. Kandungan Logam Pada Sampel dan Larutan Yang Digunakan Tabel 6. Penyerapan Logam Tembaga(µg) oleh Pektin Terong Berdasarkan Kombinasi Varietas dan Waktu Kontak Tertinggi pada Fraksi Tidak Terlarut Tabel 7. Penyerapan Logam Tembaga(µg) oleh Pektin Terong Berdasarkan Kombinasi Varietas dan Waktu Kontak Tertinggi pada Fraksi Terlarut Tabel 8. Penyerapan Logam Kadmium(µg) oleh Pektin Terong Berdasarkan Kombinasi Varietas dan Waktu Kontak Tertinggi pada Fraksi Tidak Terlarut Tabel 9. Penyerapan Logam Kadmium(µg) oleh Pektin Terong Berdasarkan Kombinasi Varietas dan Waktu Kontak Tertinggi pada Fraksi Terlarut ix

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Terong Ungu, Terong Belanda, Terong hijau... 9 Gambar 2. Alur Penelitian Pendahuluan Gambar 3. Alur Penelitian Utama Gambar 4. Colour Chart Kulit Terong Gambar 5. Rendemen Pektin Gambar 6. Pektin Terong Gambar 7. Recovery Uji Pendahuluan Logam Berat Tembaga Gambar 8. Recovery Uji Pendahuluan Logam Berat Kadmium Gambar 9. Recovery Tembaga Pada Pektin Sayur Terong 3 Varietas Gambar 10. Recovery Kadmium Pada Pektin Sayur Terong 3 Varietas Gambar 11. Tembaga Yang Terserap Fraksi Tidak Terlarut Pektin Sayur Terong Gambar 12. Tembaga Yang Terserap Fraksi Terlarut Pektin Sayur Terong Gambar 13. Kadmium Yang Terserap Fraksi Tidak Terlarut Pektin Sayur Gambar 14. Kadmium Yang Terserap Fraksi Terlarut Pektin Sayur Terong Gambar 15. Diagram Radar Ranking Recovery Logam oleh PTH Gambar 16. Diagram Radar Ranking Recovery Logam oleh PTU Gambar 17. Diagram Radar Ranking Recovery Logam oleh PTB Gambar 18. Diagram Radar Ranking Waktu Kontak Tertinggi Dengan Berbagai Varietas Gambar 19. Tahapan adsorpsi logam dari larutan oleh adsorben x

12 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran1. Hasil Normalitas Data Lampiran 2. Tabel Hasil Uji Beda Lampiran 3. Tabel ANOVA Lampiran 4. Tabel Descriptive xi