Uji Stabilitas Karotenoid dalam Madu

Transkripsi

1 Uji Stabilitas Karotenoid dalam Madu Tesis Diajukan kepada Program Pascasarjana Magister Biologi Untuk memperoleh gelar Magister Sains Biologi (M.Si) Disusun oleh : Retno Hariyani Program Studi Magister Biologi Program Pascasarjana Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga 2012

2

3 SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Retno Hariyani NPM : Progdi : Magister Biologi Alamat : Jl. A. Yani 96 G Salatiga Dengan ini menyatakan dengan sesungguhnya dan dengan penuh kesadaran bahwa dalam menulis tesis dengan judul Uji Stabilitas Karotenoid dalam Madu saya tidak melakukan plagiasi atau mengambil alih seluruh atau sebagian besar karya tulis orang lain tanpa menyebutkan sumbernya. Jika saya terbukti melakukan tindakan plagiasi, saya bersedia dicabut hak saya sebagai mahasiswa atau dicabut kembali gelar yang sudah diberikan dan akibat hukum lainnya. Salatiga, 2 Maret 2012 Yang membuat pernyataan Retno Hariyani

4

5 Abstrak Madu sangat bermanfaat dalam bidang pangan, kecantikan dan kesehatan. Warna madu yang kekuningan disebabkan oleh kandungan pigmen karotenoid yang terdapat didalamnya. Uji stabilitas karotenoid terhadap pengaruh cahaya maupun oksigen berguna dalam industri untuk mengetahui cara yang lebih efektif dalam pengolahan maupun pengemasan. Selama ini uji kestabilan pigmen telah banyak dilakukan dengan spektrometer Infrared. Namun pengukuran tersebut hanya terbatas pada sampel cair dan transparan. Dengan metode tersebut, produk yang tidak berbentuk cair dan transparan tidak mungkin dapat diukur. Dalam penelitian ini, uji fotostabilitas beta karoten dilakukan dengan menggunakan spektroskopi Near Infared (NIR). Tujuan jangka panjang penelitian ini adalah untuk mengetahui stabilitas campuran pigmen dengan madu maupun produk lainnya. Kekurangan jumlah pigmen menjadi kendala utama penelitian ini. Walaupun demikian, spektrometer NIR dengan metode subtraksi telah berhasil mendapatkan spektrum beta karoten dan likopen. Spektrum likopen mempunyai puncak utama pada 5242 cm -1 sedangkan beta karoten 4334 cm -1. Kedua puncak tersebut berhubungandengan C-H mode vibrasi regangan. Uji fotostabilitas dilakukan dengan dua cara yaitu dengan pelarut dan tanpa pelarut. Hasil fotostabilitas dengan pelarut menunjukkan bahwa intensitas spektrum beta karoten pada 4178 cm -1 menurun seiring bertambahnya waktu penyinaran. Sedangkan uji fotostabilitas dan oksidasi beta karoten tanpa pelarut tidak menemukan hubungan linier antara waktu penyinaran dan intensitas spektrum. Pada penelitian ini pigmen belum berhasil dicampurkan dengan madu untuk diukur fotostabilitasnya. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui stabilitas pigmen terhadap berbagai produk. i

6 Abstract Honey is very beneficial, not only for agricultural sector but also in cosmetology and health. Honey comes in shades of golden as it contains carotenoids. The stability testing of carotenoids toward oxygen and light are useful in industrial sector, especially in finding more effective ways of processing and packaging. Infrared spectroscopy has commonly been used for this purpose. Unfortunately, this method is very limited to measure liquid and transparent samples. Therefore, solid, gel, powder or non-transparent liquid are not measurable. In other hand, Near Infrared spectroscopy (NIRS) can be applied for previously mentioned samples without pretreatment. In this research, the photostability and oxidation testing of carotenoids (beta carotene) was done by using NIRS. The long-term goal of this study is to determine the stability in mixture of honey with pigments or honey with other products. The lack of pigment is the main constraint of this study. However, NIRS is able to obtain the spectra of beta carotene and lycopene by using subtraction method. The main peak of lycopene is at 5242 cm -1, while beta carotene is at 4334 cm -1. That two peaks are associated with the CH stretching mode. Photostability testing was done in two ways : with and without solvent. Photostability results showed that the intensity of the beta-carotene solvent at 4178 cm -1 decreased as irradiation time increased. While the photostability and oxidation testing of beta-carotene without solvent showed no linear correlation between irradiation time and intensity of the spectrum. In this study, the pigment had not been successfully mixed with honey to be processed to the next step. This study is the first step to test the stability of the pigment in the honey and other products. Further study is needed in order to measure the stability of the pigment with honey and other products. ii

7 KATA PENGANTAR Segala puji syukur penulis hantarkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala penyertaan dan anugerahnya sehingga tesis ini dapat terselesaikan dengan baik. Dalam penulisan tesis ini, penulis mendapat bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada : 1. Beasiswa unggulan Badan Kerja sama Luar Negeri (BPKLN) dalam kerja sama dengan Magister Biologi UKSW atas beasiswa yang diberikan kepada penulis. Kesempatan yang diberikan kepada penulis ini merupakan suatu peluang yang sangat berharga yang telah banyak memperluas pengetahuan penulis. 2. Dr. Ferdy S. Rondonuwu, M.Sc dan Dr. Suryasatriya Trihandaru, M.Sc.nat selaku pembimbing atas segala dukungan, bantuan dan kesabarannya selama proses perkuliahan, riset maupun penulisan tesis. Terima kasih atas ideide yang sangat membantu dalam penyelesaian tesis ini. 3. Ir. Ferry F. Karwur, M.Sc., Ph.D. selaku ketua program studi. Terima kasih atas bimbingan, kesabaran dan dukungan yang diberikan kepada penulis selama ini. iii

8 4. Dr. Martanto Martosupono, selaku pengajar dan sosok ayah terkasih yang selalu mendukung terselesaikannya tesis ini. Terima kasih atas semua kebaikan, dukungan, bantuan dan kesabaran selama proses perkuliahan sampai terselesaikannya tesis ini. 5. Prof. Haryono Semangun dan semua pengajar di Magister Biologi. Terima kasih yang tak terhingga atas pengetahuan yang sudah dibagikan kepada penulis. 6. Mas Yoga dan Mbak Natalia yang tanpa lelah membantu penulis dalam banyak hal. 7. Laboran Fisika, Bp. Tafip Hariyanto. Terima kasih atas bantuan nya dalam pembuatan alat untuk menguji fotostabilitas. 8. Alexander Putro Santosa, dan keluarga penulis : ibu, bapak, dek Desy dan mas Deny. Terima kasih atas dorongan dan bantuan yang luar biasa. 9. Teman-teman di Magister Biologi, Rina, Etti, Windu, Inti, Bertha, Dispan, Naely,Ling-ling, Christine, kak Ana, Yheni, dll. Terima kasih atas semua bantuan, kasih sayang dan pengalaman yang telah kita lalui bersama. 10. Sigit Sulistyanto yang telah banyak membantu dalam proses pembuatan tesis dan dalam banyak iv

9 hal. Terima kasih yang tak terkira atas semua bantuan dan kebaikannya. 11. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya tesis ini. v

10 Daftar Isi Halaman depan... Lembar pengesahan... Surat pernyataan... Abstrak... Abstract... Kata pengantar... Daftar isi... Daftar gambar... Daftar tabel... Bab I Pendahuluan... Bab II Tinjauan Pustaka Madu Karotenoid Likopen Beta karoten Spektroskopi Near Infrared... Bab III Metodologi Penelitian Bahan Metode Ekstraksi Karotenoid pada Wortel dan Tomat Kromatografi Kolom Kromatografi Lapis Tipis Spektroskopi UV tampak Metode Penentuan Fotostabilitas Karotenoid dalam Campuran Karotenoid dengan Madu Preparasi Larutan Uji Uji Fotostabilitas Spektroskopi Near-Infrared Analisa Data... Bab IV Hasil dan Analisa Ekstraksi likopen dari tomat dan pengukurannya dengan spektrometer NIR Ekstraksi beta karoten dari wortel dan pengukurannya dengan spektrometer NIR Uji fotostabilitas beta karoten dalam pelarut heksana... i ii iii vi viii ix vi

11 4.4 Uji stabilitas beta karoten tanpa pelarut Uji fotostabilitas beta karoten Uji pengaruh oksidasi beta karoten Bab V Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran Daftar Pustaka Lampiran A Foto penelitian Lampiran B Gambar spektrum dari spektrometer NIR vii

12 Daftar Gambar Gb Isoprena Gb Struktur karotenoid (alfa karoten) Gb Struktur likopen Gb Struktur beta karoten Gb Interaksi cahaya dengan sampel Gb Diagram alat penyinaran sampel Gb Spektrum reflektan aseton Gb Spektrum absorban aseton Gb Spektrum campuran aseton-likopen Gb Spektrum likopen Gb Spektrum madu Gb Spektrum madu- likopen Gb Spektrum likopen Gb Spektrum heksana Gb Spektrum heksana beta karoten Gb Spektrum beta karoten Gb Spektrum heksana-beta karoten penyinaran 0-60 menit Gb Turunan kedua spektrum beta karoten dengan pembesaran pada cm -1 Gb Turunan kedua spektrum beta karoten dengan pembesaran pada cm -1 Gb Turunan kedua spektrum beta karoten dengan pembesaran pada cm -1 Gb Spektrum petri kosong Gb Spektrum beta karoten-petri Gb Spektrum beta karoten dengan pembesaran pada cm -1 Gb Spektrum beta karoten setelah disubstraksi Gb Spektrum beta karoten Gb Spektrum beta karoten pada uji oksidasi sebelum dikurangi petri Gb Spektrum beta karoten pada uji oksidasi setelah dikurangi petri viii

13 Daftar Tabel Tabel 1 Urutan intensitas spektrum uji fotostabilitas (dari tinggi ke rendah) Tabel 2 Urutan intensitas spektrum uji oksidasi (dari tinggi ke rendah) ix