EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT ETANOL SKRIPSI Oleh LAURA OLIVIA SIAHAAN 090405049 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT ETANOL SKRIPSI Oleh LAURA OLIVIA SIAHAAN 090405049 SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT ETANOL dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku. Medan, Juli 2014 Laura Olivia Siahaan NIM 090405049 i
PENGESAHAN Skripsi dengan judul: EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN DARI KULIT RAMBUTAN (Nephelium lappaceum) DENGAN PELARUT ETANOL dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini telah diajukan pada sidang ujian skripsi pada Juli 2014 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik. Mengetahui, Medan, Juli 2014 Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing Ir. Renita Manurung, MT Dr. Eng. Rondang Tambun, ST.MT NIP. 19681214 199702 2 002 NIP. 19720612 200012 1 001 Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dr. Ir. M Yusuf Ritonga, MT Dr. Eng. Rondang Tambun, ST.MT NIP. 19620819 198903 1 002 NIP. 19570725 198701 2 001 ii
PRAKATA Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena rahmat-nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul Ekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit Rambutan (Nephelium lappaceum) dengan Pelarut Etanol, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Laboratorium Kimia Fisika Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik. Melalui penelitian ini diperoleh kondisi optimum untuk ekstraksi antosianin dari kulit rambutan dengan pelarut etanol pada temperatur 70 0 C dan waktu reaksi 8 jam, sehingga diperoleh intensitas warna dengan absorbansi2,6119, konsentrasi 120, 1601 mg/l dan rendemen 0,6008 %. Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr. Eng. Rondang Tambun, ST. MT., selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan, diskusi dan bimbingan serta persetujuan sehingga skripsi ini dapat berjalan dengan baik. 2. Bapak Dr. Ir. M. Yusuf Ritonga, MT dan Ibu Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, MT sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. 3. Bapak Dr. Ir. Eng. Irvan, M.Si, selaku ketua Departemen Teknik Kimia yang telah membantu memberikan persetujuan untuk melakukan penelitian sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. 4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT., selaku sekretaris Departemen Teknik Kimia yang telah membantu memberikan persetujuan untuk melakukan penelitian sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. 5. Ibu Ir. Renita, MT., selaku ketua penelitian yang telah membantu memberikan persetujuan untuk melakukan penelitian sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. iii
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan. Medan, Juli 2014 Penulis Laura Olivia Siahaan iv
DEDIKASI Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada kedua orangtua penulis, A. Siahaan, S.Pd dan E. Silalahi, S.Pd yang telah memberikan doa dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dan seluruh keluarga penulis terutama adik-adikku, Victor Siahaan, Winner Siahaan dan Evanri Siahaan yang telah memberikan doa kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan skripsi ini serta kepada Elvi Rasida Florentina Hutapea atas kerjasamanya dan dukungannya selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini. v
RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama : Laura Olivia Siahaan NIM : 090405049 Tempat/tgl lahir : Jambi, 06 Mei 1991 Nama orang tua : A. Siahaan, S,Pd Alamat orang tua: Perum. Bougenville blok FF. 08, Jambi Asal sekolah TK Xaverius II Jambi SDN 116 Jambi SMP Negeri 22 Jambi SMAN 5 Jambi Beasiswa yang diperoleh: Beasiswa BBM tahun 2011, 2012 Pengalaman organisasi: 1. Menjadi pengurus himpunan mahasiswa teknik kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2013 sebagai anggota Bidang Bakat dan Minat 2. Menjadi pengurus himpunan mahasiswa teknik kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2013 sebagai anggota Bidang Sosial dan Rohani 3. Menjadi pengurus di NHKBP Padang Bulan sebagai anggota Seksi Rohani Artikel yang telah dipublikasi dalam jurnal: Ekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit Rambutan (Nephellium lappaceum) dengan pelarut etanol, Jurnal Teknik Kimia, Vol. 3, No. 2 (Juni 2014) vi
ABSTRAK Rambutan(Nephelium lappaceum Linn) merupakan sejenis buah-buahan tropika yang berasal dari Malaysia dan Indonesia. Kulitnya yang berwarna merah masih belum dimanfaatkan secara maksimal. Adanya warna merah pada kulit rambutan diduga terdapat pigmen antosianin yang dapat digunakansebagai pewarna alami. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi terbaik yang dicapai dalam perolehan pigmen antosianin dari kulit rambutan dengan menggunakan pelarut etanol. Penelitian ini memvariasikan berbagai kondisi operasi yaitu ukuran partikel dari kulit rambutan, temperatur dan waktu ekstraksi. Analisis antosianin dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk mengukur panjang gelombang dan nilai absorbansinya. Hasil penelitian terbaik diperoleh pada kulit rambutan yang diblender pada temperatur 70 0 C dan waktu ekstraksi selama 8 jam. Kondisi ini memberikan nilai intensitas warna dengan absorbansi 1,0086, konsentrasi 120, 1601 mg/ml dan rendemen sebesar 0,6008 %. Kata kunci: rambutan, kulit rambutan, antosianin vii
ABSTRACT Rambutan fruits (Nephelium lappaceum linn) is a kind of tropical fruits which come from Malaysia and Indonesia. Their red coloured rinds have not used yet effectively and that coloured may be due to anthocyanin that can be used for natural colours. The purpose of this research is to know the optimal condition of the extraction anthocyanin, that is particle size of rambutan s rinds, temperature and extraction time. Analysis of the anthocyanin use spectrophotometer UV-Vis to detect the wavelength and the absorbance of the anthocyanin. The best rambutan s rind is blender and the best result is at temperature 70 0 C and extraction time for 8 hours having maximal absorbancy of 1,0086, anthocyanin concentration of 120,1601 mg/l and rendement of 0,6008 %. Keywords: rambutan, rambutan s rind, anthocyanin viii
DAFTAR ISI Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii PRAKATA iii DEDIKASI v RIWAYAT HIDUP vi ABSTRAK vii ABSTRACT viii DAFTAR ISI ix DAFTAR GAMBAR xi DAFTAR TABEL xiv DAFTAR LAMPIRAN xv DAFTAR SINGKATAN xviii DAFTAR SIMBOL xix BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 3 1.3 Tujuan Penelitian 3 1.4 Manfaat Penelitian 3 1.5 Ruang Lingkup Penelitian 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4 2.1 Pewarna Makanan 4 2.1.1 Peawarna Alami 4 2.1.2 Pewarna Sintetik 5 2.2 Antosianin 6 2.2.1 Sifat Fisika Dan Kimia Antosianin 9 2.2.2 Warna Dan Stabilitas Antosianin 10 2.3 Rambutan 11 2.3.1 Jenis Jenis Rambutan 12 2.3.2 Kulit Rambutan 12 ix
2.4 Ekstraksi 13 2.5 Pelarut 16 2.5.1 Etanol 16 2.6 Analisa Ekonomi 17 BAB III BAHAN DAN METODOLOGI PENELITIAN 19 3.1. Bahan Dan Peralatan Penelitian 19 3.1.1 Bahan 19 3.1.1.1 Bahan Baku Utama 19 3.1.1.2 Bahan Baku Penunjang 19 3.1.1.2 Bahan Analisis 19 3.1.2 Peralatan 19 3.2 Metode Penelitian 20 3.3 Penelitian Pendahuluan 21 3.4 Penelitian Utama 21 3.4.1 Model Rancangan Percobaan Utama 22 3.5 Analisis 22 3.6 Flowchart Metodologi Penelitian 23 3.6.1 Flowchart Pendahuluan 24 3.6.2 Flowchart Utama 25 3.6.3 Flowchart Prosedur Analisa ph 26 3.6.4 Flowchart Analisa Intensitas Warna 26 3.6.5 Flowchart Analisa Konsentrasi Antosianin 27 3.6.6 Flowchart Analisa Rendemen 28 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 29 4.1. Penelitian Pendahuluan 29 4.2. Penelitian Utama 31 4.2.1 Pengujian Antosianin 31 4.2.2 Intensitas Warna 34 4.2.3 Konsentrasi Antosianin 37 4.2.4 Rendemen Antosianin 40 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 42 5.1. Kesimpulan 42 x
4.2. Saran 42 DAFTAR PUSTAKA 43 LAMPIRAN A DATA PENELITIAN DAN HASIL PERHITUNGAN 48 LAMPIRAN B DOKUMENTASI PENELITIAN 51 LAMPIRAN C HASIL PENGUJIAN LAB ANALISIS DAN INSTRUMENTASI 54 LAMPIRAN D BEBERAPA HASIL PENELITIAN YANG MEMBUAT 62 ZAT PEWARNA ALAMI DARI BUAH-BUAHAN xi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Struktur Antosianin Pelargonidin 6 Gambar 2.2 Struktur Antosianin Sianidin 7 Gambar 2.3 Struktur Antosianin Delfinidin 7 Gambar 2.4 Struktur Antosianin Peonidin 7 Gambar 2.5 Struktur Antosianin Petunidin 7 Gambar 2.6 Struktur Antosianin Malvidin 7 Gambar 2.7. Perubahan Struktur Antosianin 9 Gambar 2.8 Rambutan 11 Gambar 3.1 Rangkaian Peralatan 20 Gambar 3.2 Flowchart Pendahuluan 24 Gambar 3.3 Flowchart Utama 25 Gambar 3.4 Flowchart Prosedur Analisa ph 26 Gambar 3.5 Flowchart Analisa Intensitas Warna 26 Gambar 3.6 Flowchart Analisa Konsentrasi Antosianin 27 Gambar 3.7 Flowchart Analisa Rendemen 28 Gambar 4.1 Perbandingan Nilai Absorbansi Dari Kulit Rambutan Yang 30 Dipotong Dan Kulit Rambutan Yang Diblender Gambar 4.2 Pengukuran Ph Terhadap Filtrat Yang Mengandung Antosianin 32 Gambar 4.3 Panjang Gelombang Antosianin 33 Gambar 4.4 Pengaruh Waktu Ekstraksi Terhadap 34 Absorbansi Maksimum Antosianin Pada Kulit Rambutan Gambar 4.5 Pengaruh Temperatur Ekstraksi Terhadap 35 Absorbansi Maksimum Antosianin Pada Kulit Rambutan Gambar 4.6 Pengaruh Temperatur Dan Waktu Ekstraksi Terhadap 36 Absorbansi Maksimum Antosianin Pada Kulit Rambutan Gambar 4.7 Pengaruh Waktu Ekstraksi Terhadap 37 Konsentrasi Antosianin Pada Kulit Rambutan Gambar 4.8 Pengaruh Temperatur Ekstraksi Terhadap 38 Konsentrasi Antosianin Pada Kulit Rambutan xii
Gambar 4.9 Pengaruh Temperatur Dan Waktu Ekstraksi Terhadap 39 Konsentrasi Antosianin Pada Kulit Rambutan Gambar 4.10 Pengaruh Waktu Terhadap Rendemen Antosianin 40 Dari Kulit Rambutan Gambar 4.11 Pengaruh Temperatur Terhadap Rendemen Antosianin 41 Dari Kulit Rambutan Gambar 4.12 Pengaruh Temperatur Dan Waktu Terhadap Rendemen Antosianin 42 Dari Kulit Rambutan Gambar B.1 Rangkaian Peralatan Ekstraksi 51 Gambar B.2 Filtrasi 51 Gambar B.3 Pembuatan Larutan Buffer Ph = 1 52 Gambar B.4 Pembuatan Larutan Buffer Ph = 4,5 52 Gambar B.5 Alat Spektrofotometer Uv-Vis 53 Gambar B.6 Foto Hasil Antosianin 53 Gambar C.1 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada 54 Kulit Rambutan Yang Dipotong Gambar C.2 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin Pada 54 Kulit Rambutan Yang Diblender Gambar C.3 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 55 Pada T = 30 0 c ; T = 2 Jam Gambar C.4 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 55 Pada T = 30 0 c ; T = 4 Jam Gambar C.5 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 55 Pada T = 30 0 c ; T = 6 Jam Gambar C.6 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 56 Pada T = 30 0 c ; T = 8 Jam Gambar C.7 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 56 Pada T = 40 0 c ; T = 2 Jam Gambar C.8 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 56 Pada T = 40 0 c ; T = 4 Jam Gambar C.9 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 57 Pada T = 40 0 c ; T = 6 Jam xiii
Gambar C.10 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 57 Pada T = 40 0 c ; T = 8 Jam Gambar C.11 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 57 Pada T = 50 0 c ; T = 2 Jam Gambar C.12 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 53 Pada T = 50 0 c ; T = 4 Jam Gambar C.13 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 53 Pada T = 50 0 c ; T = 6 Jam Gambar C.14 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 53 Pada T = 50 0 c ; T = 8 Jam Gambar C.15 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 54 Pada T = 60 0 c ; T = 2 Jam Gambar C.16 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 54 Pada T = 60 0 c ; T = 4 Jam Gambar C.17 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 55 Pada T = 60 0 c ; T = 6 Jam Gambar C.18 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 55 Pada T = 60 0 c ; T = 8 Jam Gambar C.19 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 56 Pada T = 70 0 c ; T = 2 Jam Gambar C.20 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 56 Pada T = 70 0 c ; T = 4 Jam Gambar C.21 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 57 Pada T = 70 0 c ; T = 6 Jam Gambar C.22 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 5 Pada T = 70 0 c ; T = 8 Jam xiv
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Nama Ilmiah Dan Nama Umum Rambutan 12 Tabel 2.2 Varietas Rambutan 13 Tabel 2.3 Komposisi Dinding Sel Kulit Rambutan 13 Tabel 2.4 Rincian Biaya Ekstraksi Antosianin dari Kulit Rambutan 17 Dengan Pelarut Etanol Tabel 3.1 Model Rancangan Percobaan Utama 22 Tabel 4.1 Jenis Flavonoid Dan Panjang Gelombang 34 Tabel A.1 Data Panjang Gelombang Antosianin 48 Tabel A.2 Data Absorbansi Antosianin Dan Hasil Perhitungannya 48 Tabel A.3 Data Panjang Gelombang Antosianin 48 Tabel A.4 Data Absorbansi Antosianin Dan Hasil Perhitungannya 49 Tabel D.1 Beberapa Hasil Penelitian Yang Membuat Zat Pewarna Alami 62 xv
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran A Data Penelitian Dan Hasil Perhitungan 48 A.1 Data Penelitian Pendahuluan 48 A.2 Data Penelitian Utama 48 A.3 Perhitungan Absorbansi 49 A.4 Perhitungan Konsentrasi Antosianin 50 A.5 Perhitungan Rendemen Antosianin 50 Lampiran B Dokumentasi Penelitian 51 B.1 Rangkaian Peralatan Ekstraksi 51 B.2 Filtrasi 51 B.3 Pembuatan Larutan Buffer Ph = 1 52 B.4 Pembuatan Larutan Buffer Ph = 4,5 52 B.5 Alat Spektrofotometer Uv-Vis 53 B.6 Foto Hasil Antosianin 53 Lampiran C Hasil Pengujian Lab Analisis Dan Instrumentasi 54 C.1 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 54 Pada Kulit Rambutan Yang Dipotong C.2 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 54 Pada Kulit Rambutan Yang Diblender C.3 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 55 Pada T = 30 0 c ; T = 2 Jam C.4 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 55 Pada T = 30 0 c ; T = 4 Jam C.5 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 55 Pada T = 30 0 c ; T = 6 Jam C.6 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 56 Pada T = 30 0 c ; T = 8 Jam C.7 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 56 Pada T = 40 0 c ; T = 2 Jam C.8 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 56 xvi
Pada T = 40 0 c ; T = 4 Jam C.9 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 57 Pada T = 40 0 c ; T = 6 Jam C.10 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 57 Pada T = 40 0 c ; T = 8 Jam C.11 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 57 Pada T = 50 0 c ; T = 2 Jam C.12 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 58 Pada T = 50 0 c ; T = 4 Jam C.13 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 58 Pada T = 50 0 c ; T = 6 Jam C.14 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 58 Pada T = 50 0 c ; T = 8 Jam C.15 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 59 Pada T = 60 0 c ; T = 2 Jam C.16 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 59 Pada T = 60 0 c ; T = 4 Jam C.17 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 59 Pada T = 60 0 c ; T = 6 Jam C.18 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 60 Pada T = 60 0 c ; T = 8 Jam C.19 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 60 Pada T = 70 0 c ; T = 2 Jam C.20 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 60 Pada T = 70 0 c ; T = 4 Jam C.21 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 61 Pada T = 70 0 c ; T = 6 Jam C.22 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang Antosianin 61 Pada T = 70 0 c ; T = 8 Jam Lampiran D Beberapa Hasil Penelitian yang Membuat 62 Zat Pewarna Alami dari Buah-buahan xvii
DAFTAR SINGKATAN Uv-Vis LDL HPLC Ultra Violet Visible Lipoprotein Densitas Rendah Hihg Performance Liquid Chromatografi xviii
DAFTAR SIMBOL Simbol Keterangan Dimensi R Rendemen % T Temperatur T Waktu Jam A Absorbansi K Konsentrasi Mg/L 0 c xix