II. TINJAUAN PUSTAKA. Sebagian besar anggotanya merupakan tumbuhan di pantai-pantai daerah tropika.

Transkripsi

1 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum Pandan Pandan merupakan golongan tumbuhan monokotil dari genus Pandanus. Sebagian besar anggotanya merupakan tumbuhan di pantai-pantai daerah tropika. Golongan tumbuhan ini dicirikan dengan daun yang memanjang (seperti daun palem atau rumput), seringkali tepinya bergerigi. Akar tanaman pandan berukuran besar dan memiliki akar tunjang yang menopang tumbuhan ini. Buah pandan tersusun dalam karangan berbentuk bulat, seperti buah durian. Ukuran tumbuhan ini bervariasi, mulai dari 50 cm hingga 5 meter, bahkan di Papua banyak pandan hingga ketinggian 15 meter. Daun pandan selalu hijau (hijau abadi, evergreen), sehingga beberapa di antaranya dijadikan tanaman hias. Ada 600 jenis pandan di seluruh dunia, di antaranya pandan wangi, pandan laut dan pandan berduri. Tiap pohon pandan mempunyai rata-rata daun sebanyak 300 lembar dan buah 8-12 per tahun (Wikipedia, 2013). Pandanus tectorius atau disebut juga pandan laut banyak dijumpai dan menjadi pemandangan umum di Hawai. Asal mula tanaman ini dari Australia Timur dan Kepulauan Pasifik. Termasuk dalam famili Pandanaceae, jenis pandan ini merupakan salah satu sumber daya yang dipergunakan secara luas untuk produksi tenun, makanan, dan obat-obatan. Sebagai tanaman obat, pandan laut dipergunakan untuk mengobati penyakit kelenjar. Bagian akar dapat dibuat jus untuk mengobati peradangan kulit. Bunga jantan pada tanaman ini dapat dicampur dengan akarnya, dan digunakan untuk obat pencahar/pencuci perut. Penduduk Fiji membuat teh dari daun pandan laut antara lain sebagai obat diare. 5

2 Keunikan bunga pada jenis pandan ini bisa dibedakan jenis jantan dan betinanya. Bunga jantan bentuknya kecil, wangi dan hanya hidup satu hari sedangkan bunga betinanya menyerupai nanas. Buah pandan laut berbentuk agak bulat dan memiliki kulit berserat luar seperti duri. Buah ini dapat bertahan selama berbulanbulan (Ken, 2010). Pandan (Pandanus sp.) merupakan salah satu jenis tanaman perdu, dapat tumbuh pada berbagai agroekosistem dan daerah penyebaran yang sangat luas. Kegunaan tanaman pandan adalah sebagai bahan baku produk-produk makanan dan serat tekstil. Di Indonesia tanaman pandan umumnya digunakan sebagai bahan baku industri anyaman yang sangat prospektif sebagai komoditas ekspor. Buah pandan dari sembilan kultivar pandan mengandung karotenoid yang sangat bervariasi antara 62-19,086 µg β-carotene/100g. Secara umum semakin tinggi kandungan karoten semakin pekat warna buah pandan (Englbelger et al., 2005). Buah pandan yang sudah matang bersifat lengket dengan rasa manis asam, berwarna kuning pucat sampai oranye bahkan sampai merah. Bentuk buah bulat telur hingga lonjong. Di Papua Nugini dan Solomon buah pandan dikonsumsi dalam bentuk segar atau yang sudah diolah (Thomson et al, 2006). Gambar 1. Buah pandan (Anon., 2013) 6

3 2.2 Pewarna Alami Karotenoid Warna merupakan salah satu parameter selain cita rasa, tektur dan nilai nutrisi yang menentukan persepsi konsumen terhadap suatu bahan pangan. Penambahan zat pewarna pada makanan digunakan untuk menutupi perubahan warna akibat paparan cahaya, udara, atau temperatur yang ekstrim akibat proses pengolahan dan penyimpanan, memperbaiki variasi alami warna, membuat identitas produk pangan, menarik minat konsumen dengan pilihan warna yang menyenangkan, dan menjaga rasa dan vitamin yang mungkin akan terpengaruh sinar matahari selama produk di simpan. Zat pewarna alami adalah zat warna yang diproleh dari alam seperti binatang, mineral-mineral dan tumbuhan baik secara langsung maupun tidak langsung. Zat pewarna alami ini diperoleh dengan cara ekstraksi atau perebusan secara tradisional. Bagian-bagian tanaman yang dapat dipergunakan untuk zat pewarna alami adalah kulit kayu, batang, daun, akar, bunga, biji dan getah. Setiap tanaman dapat merupakan sumber zat warna alami karena mengandung pigmen alami. Pemakaian zat warna alami masih diyakini lebih aman daripada zat sintetis karena sifatnya yang non karsinogen (Sutara, 2009). Pigmen alami yang terdapat pada pewarna alami dapat menjadi salah satu pilihan untuk meningkatkan ketahanan dan kualitas pangan. Pigmen alami juga terbukti aman, baik sebagai makanan maupun pewarna makanan dibandingkan pewarna sintetis yang dapat bersifat karsinogen. Jenis zat warna alami yang sering digunakan untuk pewarna makanan antara lain ialah karotenoid, antosianin, betalain dan klorofil. 7

4 Karotenoid adalah kelompok zat warna yang dapat larut dalam lipida, berasal dari hewan dan tanaman yang dapat menjadi antioksidan alami untuk meredam radikal bebas yang menyebabkan warna kuning, oranye dan merah pada tanaman. Karotenoid meliputi kelompok hidrokarbon yang disebut karoten dan turunan oksigenasinya berupa xantofil. Keduanya terdiri atas delapan satuansatuan isoprene yang tersusun sedemikian rupa sehingga bagian tengah molekul tersebut membagi molekul menjadi dua bagian yang sama tetapi dalam posisi yang berlawanan (Sofro dkk., 1992). Kebanyakan jenis karotenoid yang terdapat di alam adalah fukoxantin pada lumut, dan tiga macam yang lazim pada daundaun yaitu lutein, violaxantin, dan neoxantin. Jenis karotenoid yang terdapat pada tanaman dan hewan tetapi dalam jumlah yang sedikit adalah β-karoten dan zeaxantin. Beberapa karotenoid yang terdapat pada tanaman adalah likopen pada buah tomat, kapxantin pada lombok merah dan bixin pada bunga annatto. Struktur kimia β-karoten disajikan pada Gambar 2. Gambar 2. Struktur kimia β-karoten (Elbe dan Schwartz, 1996). 2.3 Pengukuran Warna Warna suatu bahan dapat diukur dengan menggunakan alat kolorimeter, spektrometer, atau alat-alat lain yang dirancang khusus untuk mengukur warna. Alat-alat tersebut biasanya terbatas penggunaannya untuk bahan cair yang tembus cahaya seperti sari buah, bir atau warna hasil ekstraksi. Salah satu cara 8

5 pengukuran warna adalah dengan sistem warna Hunter (Lab). Pengukuran warna dengan metode ini jauh lebih cepat dengan ketepatan yang cukup baik. Pada sistem ini penilaian terdiri atas 3 parameter yaitu L, a dan b. Lokasi warna pada sistem ini ditentukan dengan koordinat L*, a* dan b*. Notasi L*: 0 (hitam); 100 (putih) menyatakan cahaya pantul yang menghasilkan warna akromatik putih, abu-abu dan hitam. Notasi a*: warna kromatik campuran hijau-merah dengan nilai -100 sampai Notasi b*: warna kromatik campuran kuning-biru dengan nilai -100 sampai +100 (Suyatma, 2009). 2.4 Sifat Karotenoid Karotenoid tahan terhadap basa dan mudah teroksidasi karena mempunyai banyak ikatan rangkap terkonyugasi. Beberapa reaksi oksidasi mengakibatkan kehilangan warna pada makanan. Aktivitas enzim terutama lipoksigenase mempercepat degradasi pigmen karotenoid. Karotenoid agak stabil terhadap panas, mudah mengalami isomerisasi oleh panas, asam, dan sinar (Elbe and Schwartz, 1996). 2.5 Manfaat Karotenoid Karotenoid memiliki banyak manfaat yaitu sebagai prekursor vitamin A, antioksidan, peningkatan daya tahan tubuh, dan mengurangi resiko kanker (Ravi et al., 2010). Selain itu karotenoid juga banyak digunakan sebagai bahan tambahan pada makanan yaitu sebagai pewarna makanan (Mortensen, 2006). Karotenoid, seperti β-karoten dan α-karoten, dan fukoxantin, dikenal sebagai penangkal radikal bebas. Radikal bebas ini, dapat menyebabkan kerusakan sel yang bersifat karsinogen. 9

6 2.6 Ekstraksi Karotenoid Ekstraksi merupakan pemisahan senyawa tertentu dari campuran menggunakan pelarut. Ekstraksi pelarut menghasilkan senyawa tidak murni, karena setelah proses tersebut senyawa yang diinginkan masih tercampur dengan pelarut, beberapa jenis lilin, albumin dan zat warna, sehingga diperlukan proses pemisahan dan pemurnian senyawa misalnya rektifikasi (Guenther, 1990). Ekstraksi secara umum dapat digolongkan menjadi dua yaitu ekstraksi cair-cair dan ekstraksi padat-cair. Pada ekstraksi cair-cair, senyawa yang dipisahkan terdapat dalam campuran yang berupa cairan, sedangkan ekstraksi padat-cair adalah suatu metode pemisahan senyawa dari campurannya yang berupa padatan. Semakin banyak pengulangan dalam ekstraksi, maka semakin besar jumlah senyawa yang terekstrak dari campurannya atau efektivitas ekstraksi semakin tinggi, mengikuti persamaan berikut (Vogel, 1978): DV X n = X o ( ) n DV v Keterangan: X n = berat zat terlarut yang diperoleh (g), Xo = berat zat terlarut yang diekstrak (g) D = perbandingan distribusi kedua fase, V = volume larutan (ml), v = volume pelarut (ml) n = banyaknya pengulangan Cara ekstraksi senyawa padat-cair dengan prosedur klasik adalah menggunakan ekstraksi kontinyu dengan alat ekstraktor soxhlet menggunakan pelarut yang berbeda-beda, misalnya eter, petroleum eter dan kloroform. Cara 10

7 kerja dengan ekstraksi pelarut menguap cukup sederhana yaitu bahan dimasukkan ke dalam ketel ekstraktor. Pelarut akan berpenetrasi ke dalam bahan dan melarutkan minyak beserta beberapa jenis lilin, albumin, dan zat warna. Ekstrak yang diperoleh disaring dengan penyaringan vakum, lalu dipekatkan dengan rotary evaporator vakum yang akan memekatkan larutan tanpa terjadi percikan pada temperatur antara o C. Monoterpen dan seskuiterpen diisolasi dari jaringan tanaman dengan ekstraksi memakai eter, eter minyak bumi atau aseton (Harborne, 1987). Cara lain yang dapat dilakukan adalah maserasi, yaitu menggunakan lemak panas, dengan temperatur mencapai 80 o C dan jaringan tanaman yang dimaserasi dicelupkan ke dalamnya. Penggunaan lemak panas dapat digantikan dengan pelarut organik yang volatil. Penekanan utama metode ini adalah tersedianya waktu kontak yang cukup antara pelarut dengan jaringan yang diekstraksi. Ekstraksi karotenoid sangat ditentukan oleh pelarut yang digunakan karena keberadaan karotenoid intraseluler dan bersifat sangat hidrofobik, oleh karena itu karotenoid umumnya diekstrak dengan pelarut non polar (Mortensen, 2006). Faktor-faktor yang mempengaruhi proses ekstraksi antara lain : ukuran partikel padatan, pelarut, temperatur, ph, porositas dan difusivitas, pengadukan, lama ekstraksi, rasio zat padat terhadap pelarut, dan cara ekstraksi. Ukuran partikel digunakan untuk meningkatkan kinerja proses ekstraksi baik dari waktu yang diberikan lebih singkat dan hasil yang dapat lebih besar. Luas permukaan yang besar dapat dicapai dengan memperkecil ukuran bahan. Namun keberadaan padatan yang berukuran kecil pun harus dibatasi jumlahnya, karena jumlah padatan yang terlampau banyak dapat menghalangi aliran pelarut untuk kontak 11

8 dengan zat aktif dalam padatan itu sendiri. Lama ekstraksi berpengaruh terhadap perolehan ekstrak yang akan semakin besar, karena semakin lama ekstraksi, maka semakin lama kontak bahan dan pelarut. Namun bila waktu yang dibutuhkan terlalu lama maka secara ekonomis proses ekstraksi tersebut berlangsung dengan tidak efisien. Beberapa penelitian yang telah dilakukan dalam mengekstraksi karotenoid dari dalam bahan yaitu ekstraksi dari tomat. Kondisi optimum ekstraksi likopen pada buah tomat dengan menggunakan solven campuran n-heksana, etanol, dan aseton adalah pada perbandingan f/s, 4 : 1 pada suhu ekstraksi 70 C dan waktu ekstraksi 90 menit. Pada kondisi ini likopen yang terekstrak sebesar 5,14 mg/100gram atau sebesar 40,15% (Maulida dkk., 2010). Ekstraksi karotenoid dari ubi jalar segar dan ubi jalar yang dikurangi kadar airnya, menggunakan campuran pelarut etanol dan aseton pada beberapa perbandingan (5:5; 7:3; dan 9:1). Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa ekstraksi dengan pelarut etanol-aseton (5:5) pada ubi yang dikurangi kadar airnya menghasilkan ekstrak pewarna dengan kadar beta-karoten tertinggi dibandingkan perlakuan yang lain (Ginting, 2013). Pada ekstraksi temulawak dengan pengaruh ukuran partikel dan lama ekstraksi menunjukkan bahwa rendemen tertinggi dihasilkan pada ukuran partikel bahan 60 mesh dan lama ekstraksi 6 jam (Sembiring dkk., 2006). Ekstraksi karoten dari buah palem (Licuala grandis) menunjukkan bahwa perlakuan terbaik dihasilkan pada perbandingan pelarut (heksan : aseton) = 50 : 50 yang menghasilkan kadar karotenoid sebesar 42,0272 mg/100 ml, rendemen sebesar 18,86%, tingkat kemerahan 298,2395, tingkat kekuningan 64,18687 (Heryanto, 2010). 12

9 Ekstraksi karotenoid dari daun jati muda yang dihaluskan dengan perlakuan terbaik yaitu konsentrasi asam sitrat 3% (b/v) dan lama ekstraksi 3 jam menghasilkan kadar karotenoid 88,723 mg/100 gram, aktivitas antioksidan 1,215 mg/ml, ph 3,02, dan intensitas warna dengan tingkat kecerahan (L*) 22,8. Pada lama ekstraksi 3 jam dihasilkan kadar karotenoid yang tinggi sehingga tingkat kemerahannya meningkat dan menyebabkan kenampakan filtrat menjadi gelap. Tingkat kemerahan (a + ) yang dihasilkan 8,6 karena semakin banyak β-karoten yang terekstrak akan menyebabkan intensitas warna merah (a + ) pada ekstrak β- karoten meningkat, dan tingkat kekuningan (b + ) yang dihasilkan sebesar 8,35 karena kenaikan tingkat kecerahan (L*) akan menyebabkan kenaikan intensitas warna kuning (b + ) (Zulfa dkk., 2014). 13