EKSTRAKSI ZAT WARNA ALAM DARI BONGGOL TANAMAN PISANG (Musa paradiasciaca L.) DAN GOLONGAN SENYAWANYA

Transkripsi

1 1

2 2 EKSTRAKSI ZAT WARNA ALAM DARI BONGGOL TANAMAN PISANG (Musa paradiasciaca L.) DAN GOLONGAN SENYAWANYA A. A. Bawa Putra*, I W. G. Gunawan, dan N. W. Bogoriani Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana, Bukit Jimbaran * aabawaputra@gmail.com ABSTRAK Penelitian mengenai ekstraksi zat warna alam dari bonggol tanaman pisang (Musa paradiasiaca L.) telah dilakukan. Ekstraksi zat warna alam dalam penelitian ini dilakukan dengan metode maserasi, menggunakan empat macam pelarut pengekstraksi yaitu air, etanol, aseton, dan n-heksana. Hasil ekstraksi selanjutnya dianalisis dengan spektrofotometri infra merah dan ultra violet-sinat tampak. Identifikasi spektrofotometri infra merah menunjukkan bahwa hasil ekstraksi mengandung gugus fungsi OH, CO alkohol, C=C aromatik, dan CH alifatik, sedangkan identifikasi dengan spektrofotometri UV-Vis memberikan dua puncak panjang gelombang maksimum di daerah ultra violet yakni 271,00 nm dan 229,00 nm yang diduga merupakan serapan dari senyawa flavonoid golongan isoflavon. Kata kunci: bonggol pisang, ekstraksi, zat warna alam, isoflavon ABSTRACT The research of the extraction of natural dyes from hump banana plants (Musa paradiasiaca L.) has been conducted. Extraction of natural dyes in this study was done by maceration method, using four kinds of solvents, such as water, ethanol, acetone, and n-hexane. Furthermore, the extract was analyzed using infrared and uv-visible spectrophotometry methods. The spectrums from infrared showed the extracts contain functional groups of OH, CO alcohol, C=C aromatic, and CH aliphatic, while uv-visible spectrum obtained two max wave lengths, at nm and nm respectively, indicate the absorption from flavonoid compound in isoflavon group. Keywords: hump banana, extraction, natural dyes, isoflavon 1. PENDAHULUAN Zat warna banyak dimanfaatkan untuk mewarnai makanan, minuman, maupun produkproduk kerajinan untuk meningkatkan daya tarik bagi konsumen sehingga memiliki nilai jual atau nilai ekonomi yang tinggi dan penggunaan zat warna alam yang merupakan kekayaan budaya masih tetap digunakan khususnya pada proses pewarnaan makanan, minuman, dan pembatikan (Bogoriani, 2011). Bahan tekstil yang berasal dari serat alam contohnya sutera, wol, dan kapas (katun) pada umumnya memiliki afinitas baik terhadap zat warna alam sehingga pewarnaan dengan zat warna alam menghasilkan pewarnaan yang baik (Fitrihana, 2007). Zat pewarna alam yang digunakan untuk mewarnai makanan yakni karoten yang diperoleh dari wortel dan papaya berwarna jingga sampai merah, biksin yang diperoleh dari biji pohon Bixa orellana, berwarna kuning, klorofil diperoleh dari daun suji, pandan, dan katuk berwarna hijau, antosianin berwarna merah, oranye, ungu, dan biru yang terdapat pada bunga mawar, pacar air, kembang sepatu, bunga tasbih/kana, krisan, pelargonium, aster cina, dan buah apel, kurkumin diperoleh dari kunyit berwarna kuning (Hidayat, 2007). Kekayaan Indonesia yang berpotensi penghasil zat warna alam yakni pisang (Suarsa, et al., 2011) dimana bonggol tanaman pisang, yakni bagian terbawah dari batang semu yang berada di dalam tanah dan mengandung banyak cairan (Astawan, 2008) dimana air inilah yang diminum oleh orang Palue ( Annapurna, 2008), serta Bonggol tanaman pisang dimanfaatkan untuk menetralkan tanah yang tingkat keasamannya tinggi karena bonggol pisang mengandung

3 3 unsur kalsium sebanyak 49% (Sumanta, 2007), dan berwarna coklat yang dominan mengandung tanin dan flavonoid yang merupakan pembawa sifat warna dari bonggol tanaman pisang (Bawa Putra, et al. 2014), Pewarna dari bahan alam diperoleh dari hasil ekstraksi berbagai bagian tumbuhan (Mariance, et al, 2013) dan pengambilan pigmen zat warna alam dilakukan melalui proses ekstraksi dimana ekstraksi yang benar dan tepat tergantung dari jenis senyawa, tekstur, dan kandungan bahan tumbuhan yang akan diekstraksi (Markham, 1988), serta pengambilan pigmen-pigmen penimbul warna yang berada di dalam tumbuhan dikerjakan untuk menghasilkan larutan zat warna alam dan diteruskan sampai diperoleh ekstrak kentalnya (Harbone, 1996).. Berdasarkan hal tersebut, maka pada penelitian ini dilakukan ekstraksi zat warna alam bonggol tanaman pisang dengan metode maserasi selanjutnya dianalisis golongan senyawa yang menyususn zat warna dari bonggol tanaman pisang tersebut. 2. MATERI DAN METODE Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah: bonggol tanaman pisang yang diambil dari daerah Desa Singapadu, Sukawati, Gianyar, Bali pada bulan Februari Bahan kimia yang digunakan pada penelitian ini adalah air, etanol, aseton, dan n-heksana. Peralatan Alat alat yang digunakan pada penelitian ini adalah: tabung reaksi, pemanas (hot plate), gelas ukur, pipet tetes, gelas beker, corong, corong pisah, kertas saring, rotary vacuum evaporator, neraca analitik, kromatografi lapis tipis, spektofotometer infra merah dan sepektrofotometer ultra violet-sinar tampak. Cara Kerja Penyiapan Bahan Bonggol tanaman pisang yang berwarna coklat diambil dari pohon pisang. Dibersihkan dan selanjutnya bonggol tanaman pisang di potong kecil-kecil untuk dikeringkan dengan cara diletakkan ditempat terbuka dengan sirkulasi udara yang baik dan terkena sinar matahari langsung kemudian setelah kering diblender dan diayak. Proses Ekstraksi Zat Warna Alam Serbuk kering bonggol tanaman pisang sebanyak 50 g diekstraksi dengan cara maserasi menggunakan empat macam pelarut yaitu air, etanol, aseton, dan n-heksana. Masing masing pelarut digunakan sebanyak 500 ml. Ekstrak yang diperoleh disaring, filtratnya ditampung, dan ampasnya dimaserasi sebanyak dua kali lagi dengan masing-masing pelarut tersebut. Ekstrak dari masing-masing pelarut yang diperoleh lalu dipekatkan dengan menggunakan rotary vacuum evaporator sehingga didapat ekstrak kental dan ditimbang. Isolasi Ekstrak dari bonggol tanaman pisang diisolasi dengan pelarut yang sesuai menggunakan metode kromatografi sehingga diperoleh fraksi-fraksi yang selanjutnya diuji kemurniannya. Identifikasi Isolat murni dari bonggol tanaman pisang selanjutnya dilakukan identifikasi menggunakan instrumen spektrofotometer infra merah dan spektrofotometer ultra vioelet sinar tampak. Elusidasi Data identifikasi selanjutnya dielusidasi sehingga dapat diprediksi golongan senyawa penyusun zat warna alam dari ekstrak bonggol tanaman pisang tersebut.

4 4 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Warna Ekstrak Dari Ekstraksi Bonggol Tanaman Pisang Sampel serbuk bonggol tanaman pisang yang digunakan sebanyak 50 g dengan cara maserasi selama 24 jam menggunakan pelarut air, selanjutnya disaring lalu dievaporasi sampai diperoleh ekstrak kental air, kemudian ekstrak kental air diamati warnanya. Dengan cara yang sama dikerjakan dengan pelarut etanol, aseton, maupun n-heksana. Warna ekstrak bonggol tanaman pisang dari masing-masing pelarut setelah dipekatkan disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Warna Ekstrak Pekat Bonggol Pisang Dari Masing-masing Pengekstraksi Ektrak Pelarut Warna Ekstrak 1. Ekstrak pelarut air Coklat tua 2. Ekstrak pelarut etanol Coklat muda 3. Ekstrak pelarut aseton Coklat muda 4. Ekstrak pelarut n-heksana Kuning Data Tabel 1 menunjukkan bahwa pengekstraksi air menghasilkan ekstrak kental berwarna coklat tua, sedangkan pengekstraksi etanol dan aseton menghasilkan ekstrak berwarna coklat muda, tetapi pengekstraksi n-heksana menghasilkan ekstrak berwarna kuning. Hal ini menunjukkan bahwa antara pengekstraksi etanol dan aseton menghasilkan golongan zat warna yang mirip. Zat warna hasil pengekstraksi air menunjukkan bahwa kandungan tanin dan flavonoid sangat banyak yang ditunjukkan dari ekstrak kental yang diperoleh berwarna coklat tua dan pada pengekstraksi n-heksana menunjukkan kandungan tanin dan flavonoid yang sangat kecil (Bawa Putra, et al, 2014; Bogoriani, 2011). Berdasarkan sifat kelarutan menunjukkan bahwa tanin dan flavonoid sangat baik kelarutannya pada pelarut polar (Astiti Asih dan Adi Setiawan, 2008). Spektra Infra Merah Tabel 2 menunjukkan bahwa serapan energi infra merah terbanyak diperoleh pada ektrak air, ini ditunjukkan dari puncak-puncak serapan yang terjadi pada ekstrak air dan ini berarti bahwa gugus-gugus fungsi yang terdapat pada zat warna hasil ekstraksi dengan pengekstraksi air cukup banyak. Keempat pengekstraksi zat warna memberikan hasil bahwa beberapa puncak spektra menunjukkan kemiripan, ini juga menandakan adanya kesamaan gugus fungsi yang diperoleh dari masing-masing pengekstraksi tersebut. Tabel 2. Bilangan Gelombang Serapan Infra Merah Dari Masing-masing Pengekstraksi Ektrak Pelarut Bilangan Gelombang () 1. Ekstrak pelarut air 505,35; 605,65; 813,96; 931,62; 1085,92; 1300,02; 1419,61; 1541,12; 1560,41; 1674,21; 2121,7; 2328,08; 2899,01; 2987,74; 3093,82; 3145,9; 3348,42; 3585,67; 3963,72 2. Ekstrak pelarut etanol 503,42; 684,73; 810,1; 931,62; 1257,59; 1460,11; 1514,12; 1699,29; 2331,94; 2358,94; 2561,47; 2974,23; 3601,1; 3631,96; 3940,57 3. Ekstrak pelarut aseton 507,28; 821,68; 858,32; 1232,51; 1253,73; 1440,83; 1695,43; 2335,8; 2360,87; 2775,57; 2868,15; 3639,68 4. Ekstrak pelarut n-heksana 472,56; 725,23; 887,26; 1163,08; 1375,25; 1460,11; 1600,92; 1716,65; 2725,42; 2852,72; 2922,16; 2953,02; 3626,17

5 5 (a) (b) Gambar 1. (c) (d) Spektra infra merah diekstraksi dengan pelarut (a) air, (b) etanol, (c) aseton, dan (d) n-heksana Pola spektra dari keempat pengekstraksi menunjukkan bahwa pengekstraksi air, etanol dan aseton memberikan spektra yang mirip sedangkan pengekstraksi n-heksana memberikan pola yang berbeda, hal ini menunjukkan bahwa kandungan golongan senyawa pada pengekstraksi air, etanol, dan aseton memiliki gugus fungsi yang diprediksi sama (Markham, 1988). Adanya serapan pada bilangan gelombang 3348,42 cm -1 menunjukkan adanya gugus fungsi OH terikat pada gugus alifatik dan aromatik yang disebabkan dengan adanya vibrasi ikatan hidrogen ( Silverstein, et al., 1991) dan diperkuat dengan adanya serapan tajam pada bilangan gelombang 1085,92 cm -1 (Sariningsih, et al., 2015). Serapan pada bilangan gelombang 1419,61 cm -1 yang landai menunjukkan adanya gugus fungsi C-OH yang menunjukkan adanya C alkohol (Sastroamidjojo, 1991) dan diperkuat adanya serapan pada bilangan gelombang 931,62 cm -1 yang menunjukkan adanya gugus fungsi OH bending (Puspita Sari, et al., 2015) Spektra juga diprediksi mengandung CH alifatik yang ditunjukkan dengan adanya serapan pada bilangan gelombang 2987,74 cm -1 (Sastroamidjojo, 1991) yang diperkuat dengan adanya C-H bending dan intensitas lemah serta bentuk pita tajam pada bilangan gelombang 505,35 cm -1 (Silverstein, et al., 1991). Gugus fungsi CO keton ditunjukkan dengan adanya serapan pada bilangan gelombang 1674,21 cm -1 (Sastroamidjojo, 1991), dimana gugus fungsi C=O merupakan ciri khas dari senyawa flavonoid (Kristianti, 2008). Adanya serapan pada bilangan gelombang 1514,12 cm -1 menunjukkan adanya serapan C=C aromatik yang menunjukkan adanya cincin enam yang mengandung karbon berikatan rangkap (Silverstein, et al., 1991). Spektra UV-Visibel Ekstrak yang diperoleh juga dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer ultra violet-sinar tampak dan serapan energi ultra violet-sinar tampak pada panjang gelombang sebagaimana dipaparkan pada Tabel 3.

6 6 Tabel 3. Panjang Gelombang Serapan Ultra Violet-Sinat Tampak Dari Masing-masing Pengekstraksi Ekstrak Pelarut Panjang Gelombang (nm) 1. Ekstrak pelarut air 271,00 229,00 2. Ekstrak pelarut etanol 286,20 259,80 3. Ekstrak pelarut aseton 285,80 256,40 4. Ekstrak pelarut n-heksana 289,20 254,60 Analisis dengan spektrofotometer ultra violet-sinar tampak untuk mengidentifikasi jenis flavonoid dan menentukan pola oksigenasinya (Markham, 1988). Berdasarkan data Tabel 2 menunjukkan bahwa serapan energi ultra violet-sinar tampak dari isolat yang diekstraksi dengan pengekstraksi air terjadi pada panjang gelombang 271 nm dan 229 nm sedangkan untuk pengekstrasi etanol, aseton, dan n-heksana memberikan puncak serapan ultra violet-sinar tampak pada panjang gelombang antara 285,80-289,20 nm dan antara 254,60-259,80 nm dan ini menunjukkan bahwa pengekstraksi etanol, aseton, dan n-heksana menunjukkan respon serapan energi ultra violet-sinar tampak pada panjang gelombang yang berdekatan dan ini menandakan ada kemiripan gugus-gugus fungsi yang mampu menyerap energi ultra violet-sinar tampak (Sastroamidjojo, 1991). Spektra ultra violet-sinar tampak dari ektraksi dengan pelarut air menunjukkan hasil yang sangat baik bila dibandingkan dengan pengekstraksi etanol, aseton, maupun n-heksana. Isolat air yang memberikan pita serapan pada panjang gelombang 271 nm dan 229 nm menunjukkan adanya transisi n π* seperti auksokrom O-H dan kromofor C=O (Silverstein, et al., 1991). Hal ini memperkuat bahwa zat warna alam dari bonggol tanaman pisang mengandung gugus fungsi OH dan C=O. 4. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa ekstraksi zat warna alam dari bonggol tanaman pisang dengan metode maserasi menggunakan empat macam pelarut pengekstraksi dan dianalisis dengan spektrofotometer infra merah menunjukkan adanya gugus fungsi OH, CO alkohol, C=C aromatik, dan CH alifatik, serta identifikasi dengan spektrofotometer ultra violet-sinar tampak menunjukkan adanya dua puncak panjang gelombang maksimum di daerah ultra violet yakni 271,00 nm dan 229,00 nm maka zat warna alam dari bonggol tanaman pisang diduga mengandung senyawa flavonoid golongan isoflavon. Saran Perlu dilakukan uji analisis lebih lanjut dengan teknik spektrosmetri resonansi magnetik inti untuk memastikan struktur dari senyawa yang terkandung dalam zat warna alam bonggol tanaman pisang. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia melalui Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Udayana yang telah memberikan dana penelitian scheme Hibah Unggulan Perguruan Tinggi tahun anggaran 2015 yang merupakan penelitian lanjutan tahap ketiga.

7 7 DAFTAR PUSTAKA Annapurna, S., 2008, Pisang, Pohon Buah Kehidupan, id.com/article.php?m= show&nid= , 11 November 2008 Astawan, M., 2008, Pisang Sebagai Buah Kehidupan, /10/page/3, 15 Oktober 2008 Astiti Asih, I. A. R. dan Adi Setiawan, I M., 2008, Senyawa Golongan Flavonoid Pada Ekstrak n-butanol Kulit Batang Bungur (Lagerstroemia speciosa Pers), Jurnal Kimia, 2 (2), pp Bawa Putra, A. A., Bogoriani, N. W., Diantariani, N. P., dan Utari Sumadewi, N. L., 2014, Ekstraksi Zat Warna Alam dari Bonggol Tanaman Pisang ( Musa paradiasciacaa L.) Dengan Metode Maserasi, Refluks, dan Sokletasi, Jurnal Kimia, 8 (1), pp Bogoriani, N. W., 2011, Studi Pemanfaatan Campuran zat Warna Alam dan Asam sitrat Sebagai Mordan Terhadap Kayu Jenis Akasia dengan Metode Simultan Mordaning, Jurnal kimia, 5 (1), pp Fitrihana, N., 2007, Teknik Eksplorasi Zat Pewarna Alam Dari Tanaman Di Sekitar Kita Untuk Pencelupan Bahan Tekstil, Eksplorasi Zat Pewarna Alam Dari Tanaman Di Sekitar Kita Untuk Pencelupan Bahan Tekstil, 2 November 2008 Harborne, J. B., 1996, Metode Fitokimia Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan, a.b. Kosasih Padmawinata dan Iwang Soediro, Terbitan Kedua, Penerbit ITB, Bandung Hidayat, N., 2007, Pengembangan Produk dan Teknologi Proses, content/view/778/, 11 November 2008 Kristianti, A. N., 2008, Buku Ajar Fitokimia, Airlnggan University Press, Surabaya Mariance Thomas, Manuntun Manurung, dan Astiti Asih, I. A. R., 2013, Pemanfaatan Zat Warna Alam Dari Ekstrak Kulit Akar Mengkudu ( Morinda citrifolia Linn) Pada Kain Katun, Jurnal Kimia, 7 (2), pp Markham, K. R., 1988, Cara Mengidentifikasi Flavonoid, a.b. Kosasih Padmawinata, Penerit ITB, Bandung Puspita Sari, P., Wiwik Susanah Rita, dan Puspawati, N. M., 2015, Identifikasi dan Uji Aktivitas Senyawa Tanin Dari Ekstrak Daun Trembesi ( Samane saman (Jacq.) Merr) Sebagai Antibakteri Escherichia coli (E. coli), Jurnal Kimia, 9 (1), pp Sariningsih, P., Wiwik Susanah Rita, dan Puspawati, N. M., 2015, Identifikasi dan Uji Aktivitas Senyawa Flavonoid Dari Ekstrak Daun Trembesi (Samane saman (Jacq.) Merr) Sebagai Pengendali Jamur Fusarium sp. Pada Tanaman Buah Naga, Jurnal Kimia, 9 (1), pp Sastrohamidjojo, H., 1991, Spektroskopi, Liberty, Yogyakarta Silverstein, R. M., Clayton Bassler, G., and Terence C. Morrill, 1991, Specrometric Identification of Organic Compounds, John Wiley & Sons, Inc, New York Suarsa, I W., Suarya, P., dan Ika Kurniawati, 2011, Optimasi Jenis Pelarut Dalam Ekstraksi Zat Warna Alami Dari Batang Pisang Kepok (Musa paradiasiaca L. Cv kepok) dan Batang Pisang Susu (Musa paradiasiaca L. Cv susu), Jurnal Kimia, 5 (1), pp Sumanta, W., 2007, Bonggol Pisang Penyubur Padi, php?option=com_content&task=view&id=16&itemid=2, 11 November 2008