pengaruh suhu dan waktu ekstraksi … awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna...

15
i PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI TERHADAP KARAKTERISTIK PEWARNA ALAMI BUAH PANDAN (Pandanus tectorius) SKRIPSI JUDUL Oleh : IDA AYU PUTU ARIK CAHAYANTI NIM : 1111205021 JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2016

Upload: nguyentruc

Post on 05-Feb-2018

224 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

i

PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI TERHADAP

KARAKTERISTIK PEWARNA ALAMI BUAH PANDAN (Pandanus

tectorius)

SKRIPSI

JUDUL

Oleh :

IDA AYU PUTU ARIK CAHAYANTI

NIM : 1111205021

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2016

Page 2: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

ii

PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI TERHADAP

KARAKTERISTIK PEWARNA ALAMI BUAH PANDAN (Pandanus tectorius)

LEMBAR PERSYARATAN

S K R I P S I

Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Udayana

Oleh:

IDA AYU PUTU ARIK CAHAYANTI

1111205021

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANA

2016

Page 3: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

iii

Ida Ayu Putu Arik Cahayanti 1111205021. 2016. Pengaruh Suhu dan Waktu

Ekstraksi Terhadap Karakteristik Pewarna Alami Buah Pandan (Pandanus

tectorius) di bawah bimbingan Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP. dan Dr. Ir. L. P.

Wrasiati, MP.

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk 1) mengetahui pengaruh suhu dan waktu

ekstraksi terhadap karakteristik pewarna alami buah pandan, 2) menentukan suhu dan

waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna alami buah pandan.

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok pola faktorial. Faktor

pertama yaitu suhu terdiri dari 4 taraf yaitu 45oC, 60

oC, 75

oC dan 90

oC. Faktor kedua

yaitu waktu ekstrasi terdiri dari 3 taraf yaitu 120, 240 dan 360 menit. Percobaan

dikelompokkan menjadi 2 kelompok berdasarkan waktu pelaksanaannya, sehingga

diperoleh 24 unit percobaan. Variabel yang diamati yaitu rendemen, kadar total

karotenoid, intensitas warna, dan tingkat kekuatan warna.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu berpengaruh terhadap rendemen,

kadar total karotenoid, dan kekuatan warna. Waktu ekstraksi berpengaruh terhadap

kekuatan warna. Interaksi antara suhu dan waktu ekstraksi tidak berpengaruh

terhadap rendemen, kadar total karotenoid, tingkat kecerahan (L*), tingkat kemerahan

(a*), dan tingkat kekuningan (b

*). Suhu 45

oC dengan waktu ekstraksi 6 jam

menghasilkan ekstrak pewarna alami buah pandan terbaik dengan karakteristik

sebagai berikut: rendemen 3,05 %, kadar total karotenoid 0,45 %, tingkat kecerahan

(L*) 4,83, tingkat kemerahan (a*) -2,45, tingkat kekuningan (b

*) 34,96, dan kekuatan

warna 10,3 (sangat kuat).

Kata kunci : buah pandan, suhu, waktu, ekstraksi, pewarna alami

Page 4: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

iv

Ida Ayu Putu Arik Cahayanti. 1111205021. 2016. The Effect of Temperature

and Extraction Time on Natural Fruit Colorant Characteristics of Pandan

(Pandanus tectorius). Under Guidance of Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP, and Dr.

Ir. L. P. Wrasiati, MP.

ABSTRACT

The aims of this study were 1) to determine the influence of temperature and

extraction time on the natural colorant characteristics of pandanus fruit, 2) to obtain

the right temperature and extraction time to produce natural colorant of pandanus

fruit.

This study used a factorial randomized block design. The first factor was the

temperature which consists of four levels: 45oC, 60

oC, 75

oC and 90

oC. The second

factor was the extraction time which consists of three levels: 120, 240 and 360

minutes. The experiments were grouped into 2 groups based on the time of

implementation, and obtains 24 of experiment units. The observed variables were

yields, total carotenoid content, color intensity, and the level of color strength.

The results showed that the temperature affects the yield, total carotenoid

contents, and color strength. The extraction time affects the color strength. The

interaction of temperature have no effects on the extraction yield, total carotenoid, the

level of brightness (L*), the level of redness (a*), the level of yellowness (b*). Based

on effectivity index analysis the product had the interaction of temperature of 45oC

and extraction time of 360 minute produce the best of natural colorant extract of

pandanus fruit with the following characteristics: 3.05% of yields, 0.45% of total

carotenoid contents, 4.83 of the brightness level (L*), -2.45 of the redness level (a*),

34.96 of the yellowness level (b*), and 10.3 of the color strength (powerful).

Keywords: pandanus fruit, temperature, time, extraction, natural colorant,

Page 5: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

v

RINGKASAN

Tanaman pandan merupakan tanaman tropis yang tumbuh sangat baik di

daerah pesisir dengan cahaya penuh. Daun pandan banyak digunakan sebagai

pemberi flavor dan pewarna pada makanan, daun pandan banyak digunakan sebagai

bahan baku anyaman. Berbeda dengan daunnya yang telah banyak dimanfaatkan,

buah pandan yang berwarna kuning kemerahan belum banyak diperhatikan sewaktu

ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. 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).

Buah pandan banyak mengandung potensi yang dapat dimanfaatkan bagi

kehidupan manusia. Kandungan karotenoid pada buah pandan dapat dimanfaatkan

sebagai antioksidan, pro vitamin dan sumber pewarna alami. Kandungan senyawa

tersebut dapat diambil dengan cara diekstrak. Salah satu faktor yang berpengaruh

pada proses ekstraksi pewarna alami buah pandan yaitu suhu dan waktu ekstraksi.

Beberapa penelitian menunjukkan suhu dan waktu ekstraksi berpengaruh pada

efektivitas proses ekstraksi karotenoid misalnya pada ubi jalar yang menggunakan

suhu 50oC dan waktu ekstraksi 100 menit dengan pelarut etanol (Harimbi, 2004),

buah merah menggunakan suhu 85oC dan waktu ekstraksi 360 menit dengan pelarut

akuades (Budi et al., 2004), buah tomat menggunakan suhu 70oC dan waktu ekstraksi

90 menit dengan pelarut campuran etanol, heksana, dan aseton (Dewi et al., 2010),

kulit kakao menggunakan suhu 70oC dan waktu ekstraksi 30 menit dengan pelarut

etanol (Narsito, 2001), pada labu kuning menggunakan suhu 60oC dan waktu

ekstraksi 25 menit dengan pelarut campuran aseton, etil asetat dan n-heksan

Page 6: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

vi

(Wahyuni et al., 2015).Berdasarkan beberapa hal tersebut di atas maka penelitian

mengenai pengaruh suhu dan waktu ekstraksi untuk mendapatkan pewarna alami

buah pandan dengan karateristik terbaik dilakukan.

Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh suhu dan waktu ekstraksi

terhadap karakteristik pewarna alami buah pandan dan untuk mendapatkan suhu dan

waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna buah pandan. Penelitian ini

diharapkan memberikan informasi bagi masyarakat tentang cara ekstraksi untuk

menentukan karakteristik pewarna alami buah pandan dan memberikan manfaat bagi

masyarakat dalam memanfaatkan buah pandan menjadi pewarna alami.

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok pola faktorial 2

faktor. Faktor pertama adalah suhu ekstraksi yang terdiri dari 4 taraf yaitu 45oC,

60oC, 75

oC dan 90

oC. Faktor kedua adalah waktu ekstraksi yang terdiri dari 3 taraf

yaitu 120, 240, dan 360 menit. Masing-masing perlakuan dikelompokkan menjadi 2

kelompok berdasarkan waktu pelaksanaannya, sehingga diperoleh 24 unit percobaan.

Variabel yang diamati dalam penelitian ini yaitu rendemen (AOAC, 1999), kadar

total karotenoid (Muchtadi, 1989), intensitas warna (Weaver, 1996), dan kekuatan

warna (Meilgaard et al., 1999).

Berdasarkan hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan suhu berpengaruh

terhadap rendemen, kadar total karotenoid, dan kekuatan warna. Waktu ekstraksi

berpengaruh terhadap kekuatan warna. Interaksi antara suhu dan waktu ekstraksi

tidak berpengaruh terhadap rendemen, kadar total karotenoid, tingkat kecerahan (L*),

tingkat kemerahan (a*), dan tingkat kekuningan (b

*). Berdasarkan uji indeks

efektivitas perlakuan suhu 45oC dan waktu ekstraksi 6 jam merupakan perlakuan

terbaik dalam ekstraksi pewarna alami buah pandan yang menghasilkan karakteristik

sebagai berikut: rendemen 3,05 %, kadar total karotenoid 0,45 %, tingkat kecerahan

(L*) 4,83, tingkat kemerahan (a*) -2,45, tingkat kekuningan (b

*) 34,96, dan kekuatan

warna 10,3 (sangat kuat).

Page 7: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

vii

Page 8: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

viii

RIWAYAT HIDUP

Ida Ayu Putu Arik Cahayanti dilahirkan di Gianyar pada tanggal 30 Mei

1993. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Ida Bagus

Putu Artha dan Ida Ayu Putu Alit.

Penulis memulai pendidikan di SDN 1 Medahan pada tahun 1999 dan

menyelesaikannya pada tahun 2005, lalu melanjutkan pendidikan di SMPN 2

Blahbatuh dan menyelesaikannya pada tahun 2008. Pada tahun 2011 penulis

menyelesaikan pendidikan di SMAN 1 Blahbatuh. Sejak tahun 2011 penulis terdaftar

sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi

Pertanian, Universitas Udayana.

Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif sebagai panitia pelaksana maupun

panitia pengarah pada kegiatan-kegiatan kemahasiswaan.

Page 9: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan

Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini

yang berjudul “Pengaruh Suhu dan Waktu Ekstraksi Terhadap Karakteristik Pewarna

Alami Buah Pandan”. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu

syarat mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Teknologi Industri

Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.

Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan

rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setulus-tulusnya

kepada:

1. Ibu Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP., selaku dosen pembimbing I dan Ibu Dr. Ir.

L.P. Wrasiati, MP. selaku dosen pembimbing II yang tidak pernah lelah

memberikan bimbingan, arahan dan solusi dalam penyelesaian skripsi ini.

2. Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, M.S., selaku Dekan Fakultas

Teknologi Pertanian Universitas Udayana, atas bantuan moral dan bimbingan

yang diberikan.

3. Ibu Ir. Amna Hartiati, MP., selaku Ketua Jurusan Teknologi Industri pertanian,

Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.

4. Bapak/Ibu dosen beserta pegawai di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian,

Universitas Udayana, atas fasilitas dan dukungan selama menempuh kuliah

hingga penyusunan skripsi ini.

Page 10: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

x

5. Keluarga besar yang tercinta, Ajik, Ibu, Adik Gus dan Ugek, beserta keluarga

besar yang telah mendukung untuk menyelesaikan pendidikan dan tugas akhir

ini.

6. Teman-teman Dayu Adi, Heni, Febriya Bonita, Lisna, Suryandari, Candra,

Ratih, Ria, Dewa dan semua teman-teman di FTP 2011 yang telah banyak

membantu dan selalu saling mendukung satu sama lain untuk mencapai cita-

cita dan impian masing-masing.

Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa membalas semua

budi baik ini dengan balasan yang lebih baik. Penulis telah berupaya optimal untuk

menyelesaikan tugas akhir dengan baik, namun dengan terbuka penulis sangat

menghargai segala saran dan kritik yang membangun dalam rangka

penyempurnaannya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca.

Bukit Jimbaran, Januari 2016

Penulis

Page 11: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

xi

DAFTAR ISI

Judul Halaman

JUDUL .................................................................................................................... i

LEMBAR PERSYARATAN ................................................................................ ii

ABSTRAK ............................................................................................................ iii

ABSTRACT .......................................................................................................... iv

RINGKASAN ........................................................................................................ v

LEMBAR PENGESAHAN ..................................... Error! Bookmark not defined.

RIWAYAT HIDUP ............................................................................................ viii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix

DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi

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

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv

I. PENDAHULUAN ............................................. Error! Bookmark not defined.

1.1 Latar Belakang ........................................ Error! Bookmark not defined.

1.2 Perumusan masalah ................................. Error! Bookmark not defined.

1.3 Hipotesis .................................................. Error! Bookmark not defined.

1.4 Tujuan Penelitian ..................................... Error! Bookmark not defined.

1.5 Manfaat Penelitian ................................... Error! Bookmark not defined.

II. TINJAUAN PUSTAKA .................................... Error! Bookmark not defined.

2.1 Tinjauan Umum Pandan .......................... Error! Bookmark not defined.

2.2 Pewarna Alami Karotenoid .................... Error! Bookmark not defined.

2.3 Sifat Karotenoid ...................................... Error! Bookmark not defined.

2.4 Manfaat Karotenoid ................................. Error! Bookmark not defined.

2.5 Ekstraksi Karotenoid ............................... Error! Bookmark not defined.

2.6 Pengukuran Warna ....................................... Error! Bookmark not defined.

III. METODE PENELITIAN ................................. Error! Bookmark not defined.

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...................... Error! Bookmark not defined.

Page 12: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

xii

3.2 Alat dan Bahan ............................................. Error! Bookmark not defined.

3.2.1 Alat....................................................... Error! Bookmark not defined.

3.2.2 Bahan ................................................... Error! Bookmark not defined.

3.3 Rancangan Percobaan ................................... Error! Bookmark not defined.

3.4 Pelaksanaan Penelitian ................................. Error! Bookmark not defined.

3.5 Variabel yang Diamati .................................. Error! Bookmark not defined.

3.5.1 Rendemen .............................................. Error! Bookmark not defined.

3.5.2 Kadar Total Karotenoid (Muchtadi, 1989)Error! Bookmark not defined.

3.5.3 Intensitas Warna (Weaver, 1996) .......... Error! Bookmark not defined.

3.5.4 Uji Duo Trio (Soekarto, 1985) ............... Error! Bookmark not defined.

3.5.6 Uji Kekuatan Warna (Meilgaard et al., 1999) ..... Error! Bookmark not

defined.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................... Error! Bookmark not defined.

4.1 Rendemen ................................................ Error! Bookmark not defined.

4.2 Kadar Total Karotenoid ................................ Error! Bookmark not defined.

4.3 Intensitas Warna ...................................... Error! Bookmark not defined.

4.3.1 Tingkat Kecerahan (L*) ....................... Error! Bookmark not defined.

4.3.2 Tingkat Kemerahan (a*) ...................... Error! Bookmark not defined.

4.3.3 Tingkat Kekuningan (b*) Pewarna Alami Buah PandanError! Bookmark

not defined.

4.4 Kekuatan Warna Pewarna Alami Buah Pandan .... Error! Bookmark not

defined.

4.5 Hasil Uji Efektivitas ................................ Error! Bookmark not defined.

V. PENUTUP.......................................................... Error! Bookmark not defined.

5.1 Kesimpulan .............................................. Error! Bookmark not defined.

5.2 Saran ........................................................ Error! Bookmark not defined.

DAFTAR PUSTAKA ............................................... Error! Bookmark not defined.

LAMPIRAN - LAMPIRAN ………………………………………………….. .31

Page 13: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

xiii

DAFTAR TABEL

No. Judul Halaman

1. Nilai rata-rata rendemen pewarna alami buah pandan (%)Error! Bookmark

not defined.

2. Nilai rata-rata kadar total karotenoid pewarna alami buah pandan (%)Error!

Bookmark not defined.

3. Nilai rata-rata tingkat kecerahan (L*) pewarna alami buah pandan . Error!

Bookmark not defined.

4. Nilai rata-rata tingkat kemerahan (a*) pewarna alami buah pandan . Error!

Bookmark not defined.

5. Nilai rata-rata tingkat kekuningan (b*) pewarna alami buah pandan . Error!

Bookmark not defined.

6. Nilai rata-rata tingkat kekuatan warna pewarna alami buah pandan . Error!

Bookmark not defined.

7. Hasil uji efektivitas ………………………………………………………27

Page 14: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

xiv

DAFTAR GAMBAR

No Judul Halaman

1. Buah pandan (Anon., 2013) .............................. Error! Bookmark not defined.

2. Struktur kimia β-karoten (Elbe and Schwartz, 1996)....... Error! Bookmark not

defined.

3. Struktur kimia likopen (Elbe and Schwartz, 1996)………………… ................. 8

4. Struktur kimia xantofil (Elbe and Schwartz, 1996)………………… ................ 8

5. Diagram warna……………………………………………………... ............... 13

6. Diagram alir pelaksanaan penelitian pewarna alami buah pandan ................... 16

Page 15: PENGARUH SUHU DAN WAKTU EKSTRAKSI … Awal.pdf · ini, padahal sangat berpotensi sebagai pewarna alami kuning sampai oranye. Buah ... waktu ekstraksi terbaik untuk menghasilkan pewarna

xv

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul Halaman

1. Kuisioner uji duo

trio……………………………..…………….………..Error! Bookmark not

defined.

2. Kuisioner uji kekuatan

warna…………………………………………….Error! Bookmark not

defined.

3. Rendemen Pewarna Alami……………………………………………….34

4. Kadar total karotenoid pewarna alami buah pandan ................................. 42

5. Tingkat kecerahan (L*) pewarna alami buah pandan ............................... 50

6. Tingkat kemerahan (a*) pewarna alami buah pandan ............................... 58

7. Tingkat kekuningan (b*) pewarna alami buah pandan .............................. 65

8. Uji organoleptik terhadap kekuatan warna pewarna alami buah pandan .. 72

9. Analisis data uji efektivitas ....................................................................... 74

10. Foto Penelitian .......................................................................................... 76