9

10

11

12

ABSTRACT

Antonius Ryan Saputra Ridwan (03420070056)

STABILITY OF RED DRAGON FRUIT PEEL(Hylocereus

polyrhizus, Weber) EXTRACT AS ANTIMICROBIAL

TOWARDS FOOD PATHOGENIC

MICROORGANISMS (xiii + 112 pages : 7 tables, 13 pictures, 21 appendixes)

Peel of red dragon fruit is a food waste. The recent researches explain that

peel of red dragon fruit had ability as natural antioxidant and coloring agent.

However peel of dragon fruit also has antimicrobial activity. The objectives of

this research were to determine the most appropriate solvent (ethanol-ethyl

acetate combination) and extract concentration againts Staphylococcus aureus,

Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Enterobacter sp., Aspergillus flavus,

and Rhizopus sp.by well diffusion method, to determine the MIC and MBC for

each bacteria and to observed its stability in different pH, salt and sugar

concentration, and also heating treatment. Extract was purified by using PEG

4000 and 6000 to get betalain pigment. Maceration method was done using

combination of etanol and ethyl acetate (80:20) at 26oC for six hours. The

optimum concentration was 10% where the inhibition againts S. aureus, L.

monocytogenes, E. coli, and Enterobacter sp. were in the range of 6.83-7.88 mm,

however the extract could not inhibit A. flavus and Rhizopus sp. The extract stable

at range pH 4-8, salt concentration (1-4%), sugar concentration (10-40%), and

heating up to 100oC for 15 minutes. Extract were identified contain saponin,

alkaloid, tannin, phenolics, flavonoid, triterpenoid, steroid, and glycoside

quantitatively, further more the extract contain 21.81 mg/g phenolics and 4.62

mg/g flavonoid. Moreover, extract had low level of toxicity (LC50=210.50 ppm).

PEG could not separate betalain pigment with the other component.

Keyword : Hylocereus polyrhizus peel, extract, antimicrobial, betalain,

pathogenic microorganisms

References : 73 (1991 – 2011)

13

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia

yang diberikan kepada Penulis dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini

dengan baik. Adapun tujuan penulisan ini untuk melaporkan hasil penelitian yang

berjudul “Stabilitas Ekstrak Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizus,

Weber) sebagai Antimikroba terhadap Mikroba Patogen Pangan” dalam tujuannya

untuk memenuhi salah satu persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana

Teknologi PertanianStrata Satu Universitas Pelita Harapan.

Penulis menyadari bahwa laporan ini dapat diselesaikan berkat bantuan

serta dukungan dari beberapa pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini Penulis

ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. Adolf J. N. Parhusip selaku Dosen Pembimbing utamadan kepala

laboratorium mikrobiologi yang telah memberikan waktu, pikiran, dan saran

serta bimbingan sehingga penelitian dan laporan ini dapat diselesaikan dengan

baik dan tepat pada waktunya.

2. Ibu Mery T.D. Ambarita, M.Si selaku Dosen Co-Pembimbing dan kepala

laboratorium pengawasan mutuatas waktu dan bimbingan yang diberikan

selama melaksanakan dan menulis laporan tugas akhir ini.

3. Bapak Azis B. Sitanggang, M.Sc yang telah banyak memberikan bantuan

kepada Penulis selama penelitan.

4. Bapak Yosafat, Bapak Rudi, Bapak Ade, dan Bapak Suhendra selaku laboran

yang telah banyak membantu Penulis selama bekerja di laboratorium.

14

5. Orang tua dan saudara tercinta yang selalu memberikan semangat dan

dukungan moril kepada penulis.

6. Aurora Tamia yang telah bersama-sama melewati suka dan duka serta

memberikan semangat kepada penulis selama penelitian.

7. Andree Pratama, Kevin Saputra, Sean Gerry, Nico Hervico, Cecilia Nerrisa,

Christian Salim, Flavia Arnalda, Evelin Natalia, Devina Kartawijaya, dan

Verania Nugroho selaku teman-teman sebimbingan yang selalu membantu

Penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

8. Wira Cahyadi dan Andre Danu yang membantu Penulis dalam menyelesaikan

tugas akhir ini.

9. Hardwin Suhendro, Edo Bagus, Evan Satria, Steven, Cindy Hendrani, Arlyn

Yesica, Desiree, Gracella Christie, dan Ozie Odila yang selalu memberikan

semangat kepada Penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu

Akhir kata, Penulis mohon maaf apabila ada kesalahan dan kekurangan

dalam penulisan laporan tugas akhir ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat

bagi semua pihak yang membacanya.

Karawaci, Februari 2011

Penulis

15

DAFTAR ISI

halaman

HALAMAN JUDUL

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TUGAS AKHIR

PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING TUGAS AKHIR

PERSETUJUAN TIM PENGUJI TUGAS AKHIR

ABSTRACT............................................................................................... v

KATA PENGANTAR……………………………………………...…… vi

DAFTAR ISI……………………………………………………………..viii

DAFTAR TABEL……………………………………………………….. xi

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………….. xii

DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………..xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang........................................................................................ 1

1.2 Perumusan Masalah…...………………………………........................ 2

1.3 Tujuan Penelitian…….…………………………………………........... 2

1.3.1 TujuanUmum................................................................................... 2

1.3.2 TujuanKhusus.................................................................................. 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 BuahNaga……………….……………................................................. 4

2.2 Betalain………………………………………………………………... 7

2.3 Ekstraksi………………………………………………………………. 9

2.3.1 Pelarut…………............................................................................. 9

2.3.2 MetodeEkstraksi…...……………………………………………. 11

2.4 SenyawaAntimikroba…………………………………………............ 13

2.5 SenyawaFitokimia……………………………………………………. 14

2.6 Mikroba Patogen………………………………………………............ 16

2.6.1 Aspergillusflavus………………………………………………... 16

2.6.2 Rhizopussp………………………………………………………. 16

16

halaman

2.6.3 Shaphylococcusaureus…………………………………............... 17

2.6.4 Listeriamonocytogenes………………………………………….. 17

2.6.5 Escherichiacoli……………………………………………..….... 18

2.6.6 Enterobactersp…………………………………………............... 19

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan.......................................………………...…………… 20

3.2 ProsedurPenelitian…………………………………………………... 21

3.2.1 PenelitianPendahuluan……………………………....................... 21

3.2.1.1 PersiapanSampel……………………………………………... 22

3.2.1.2 EkstraksidenganMetodeMaserasi…………………………... 22

3.2.1.3 PenyegarandanPersiapanKulturUji………….…………….. 24

3.2.1.4 PengujianAktivitasAntimikroba …………..………………... 24

3.2.2 PenelitianUtama…………………………………………………. 25

3.2.2.1 PenentuanMinimal Inhibitory Concentration (MIC)

danMinimum Bactericidal Concentration (MBC)

(Bloomfield, 1991)…………………………………………… 25

3.2.2.2 PengujianKestabilanAktivitasEkstrakKulitBuah

NagaMerahterhadap

pH………………………………................... 26

3.2.2.3 PengujianKestabilanAktivitasEkstrakKulitBuah Naga

MerahterhadapKonsentrasiGaram…………………………. 26

3.2.2.4 PengujianKestabilanAktivitasEkstrakKulitBuah Naga

MerahterhadapKontrasiGula……………………………….. 26

3.2.2.5 PengujianKestabilanAktivitasEkstrakKulitBuah Naga

MerahterhadapPengaruhPemanasan……………………….. 27

3.2.2.6 PengujianKomponenFitokimiaEkstrakKulitBuah Naga Merah

(Harborne, 1996)…...………………………………… 27

3.2.2.7 Pengujian Total Fenolik……………………………………… 29

3.2.2.8 Pengujian Total Flavonoid…………………………………… 29

3.2.2.9 PengujianToksisitas…………………………………………. 29

3.2.2.10 Pemurniandengan PEG……………………………………… 31

17

3.3 Uji Statistik…………………………………………………………... 31

halaman

3.4Response Surface Methodology (RSM)……………………………… 33

BAB IV PEMBAHASAN

4.1 PersiapanBahan Baku…………………………………….….............. 35

4.2 EkstraksidanPengujianAktivitasAntimikroba……………............... 36

4.2.1 PengaruhKombinasiPelarut…………………………………….. 38

4.2.2 PengaruhSuhuEkstraksi………………………………………… 43

4.2.3PengaruhWaktuEkstraksi………………………………………. 45

4.3 AnalisismenggunakanResponse Surface Methodology (RSM)…...... 47

4.3.1 S. aureus………………………………………………………… 47

4.3.2 E. coli……………………………………………………………. 48

4.4 Penentuan MIC dan MBC…………………………………………… 49

4.5 UjiStabilitasEkstrak……………………………………………….... 51

4.5.1 UjiStabilitasEkstrakTerhadap pH……………………………... 51

4.5.2 UjiStabilitasEkstrakTerhadapKonsentrasiGaram……………. 53

4.5.3 UjiStabilitasEkstrakTerhadapKonsentrasiGula……………… 55

4.5.4 UjiStabilitasEkstrakTerhadapPengaruhPemanasan….............. 57

4.6 UjiKomponenFitokimia…………………………………………….. 60

4.7 Uji Total Fenolikdan Total Flavonoid………………………………. 61

4.8 UjiToksisitas…………………………………………………............ 62

4.9 PemurnianBetalaindengan PEG.......................................................... 63

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan…………………………………….................................... 64

5.2 Saran…………………………..…………….…………………........... 65

DAFTAR PUSTAKA................................................................................. 66

LAMPIRAN................................................................................................ 72

18

DAFTAR TABEL

halaman

Tabel2.1KandungannutrisipadakulitdandagingbuahH. polyrhizus... 7

Tabel3.1 Kombinasipelarut…………………………………………….. 23

Tabel3.2Jumlah PEG dan KH2PO4 yang ditimbang…………………… 31

Tabel4.1Rendemenekstrakkulitbuahnagamerahdenganberbagaikombinas

ipelarutpadasuhu 26oC selama 6 jam…………….. 38

Tabel 4.2

Rendemenekstrakkulitbuahnagamerahdenganberbagaiwaktu

maserasi……………………………………………….. 45

Tabel 4.3Nilai MIC dan MBC………………………………………….. 50

Tabel 4.4Hasilujifitokimiaterhadapekstrakkulitbuahnagamerah….. 60

19

DAFTAR GAMBAR

halaman

Gambat 3.1 Diagram alirprosedurpenelitian…………..……………… 21

Gambar 3.2 Diagram alir proses

ekstraksimaserasikulitbuahnagamerah……………………

………………………………… 23

Gambar 4.1 Pohondanbuahnagamerah…………………...………….. 35

Gambar 4.2 Diameter

penghambatanekstrakdenganberbagaikombinasipelarut…

………………………………………. 40

Gambar 4.3 Diameter penghambatanekstrakdengansuhumaserasi yang

berbeda……………………………………………… 44

Gambar4.4 Diameterpenghambatanekstrakdenganwaktumaserasi yang

berbeda……………………………………………… 46

Gambar 4.5Surface plotdancontour plot aktivitasantimikrobaterhadapS.

aureus………………………………………... 48

Gambar 4.6Surface plotdancontourplotaktivitasantimikrobaterhadapE.

coli……………...…………………………… 49

Gambar 4.7Aktivitaspenghambatanpadanilai pH yang berbeda……... 52

Gambar4.8Aktivitaspenghambatanekstrakpadakonsentrasigaram yang

berbeda………………………………………………. 54

Gambar 4.9 Aktivitaspenghambatanekstrakpadakonsentrasigula yang

berbeda………………………………………………. 56

Gambar 4.10Aktivitaspenghambatanekstrakpadasuhu 80oC………..... 58

Gambar 4.11Aktivitaspenghambatanekstrakpadasuhu 100oC…….…. 58

20

DAFTAR LAMPIRAN

halaman

Lampiran 1UjiIdentifikasiSampel….…………………………............ 73

Lampiran 2Analisis Kadar Air….…....................................................... 74

Lampiran 3 RendemenEkstrak………………………………………… 75

Lampiran 4 Total Plate Count (TPC)……………………………........... 76

Lampiran 5 Gambar Diameter PenghambatanEkstrakKulitBuahNaga

Merah…………..…………………………………………. 77

Lampiran 6UjiAktivitasAntimikrobaberdasarkanKombinasiPelarut. 78

Lampiran 7Data Pengolahan SPSS

UjiAktivitasAntimikrobaberdasarkanKombinasiPelarut…

……………………….... 79

Lampiran 8UjiAktivitasAntimikrobaberdasarkanSuhuEkstraksi..… 83

Lampiran 9 Data Pengolahan SPSS

UjiAktivitasAntimikrobaberdasarkanSuhuEkstraksi………

………………………. 84

Lampiran 10UjiAktivitasAntimikrobaberdasarkanWaktuEkstraksi... 86

Lampiran 11 Data Pengolahan SPSS

UjiAktivitasAntimikrobaberdasarkan Lama

WaktuEkstraksi………………………. 87

Lampiran 12Pengujian RSM…………………………………………… 90

Lampiran 13 Hasil Output PengujianRSM…………………………….. 91

Lampiran 14Uji MIC dan MBC………………………………………... 93

Lampiran 15StabilitasEkstrakTerhadap pH…………………………… 94

Lampiran 16StabilitasEkstrakTerhadapKonsentrasiGaram………….. 97

Lampiran 17StabilitasEkstrakTerhadapKonsentrasiGula……………. 100

Lampiran 18StabilitasEkstrakTerhadapPengaruhPemanasan………... 103

Lampiran 19UjiFitokimia…………………………………………….... 109

21

Lampiran 20 Total Fenolikdan Total Flavonoid………...……………... 110

Lampiran 21UjiToksisitas……………………………………………... 111

Lampiran 22 HasilPemurnianmenggunakan PEG……………………... 112