EKSTRAKSI PIGMEN ANTOSIANIN PAPRIKA MERAH

(Capsicum anuum) DENGAN MENGGUNAKAN ASAM TARTARAT

Lydia Melawaty*

*: Universitas Kristen Indonesia Paulus Makassar

ABSTRAK

Buah paprika merah belum dimanfaatkan secara optimal, walaupun mengandung pigmen antosianin. Pigmen tersebut dapat digunakan sebagai pewarna alami yang juga berfungsi sebagai antioksidan.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana pengaruh asam tartarat dalam mengekstraksi pigmen antosianin paprika merah, jenis pelarut apa yang mampu mengekstraksi antosianin paprika merah, berapa kadar antosianin yang terekstraksi, serta mengetahui pengaruh pH terhadap kestabilan pigmen antosianin.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstraksi dengan menggunakan campuran pelarut akuades dengan asam tartarat 1 % menghasilkan total antosianin tertinggi yaitu 0,87940 mg/g dan ekstrak pigmen antosianin paprika merah stabil pada pH 2-4.

Kata kunci : pigmen, antosianin, paprika merah, asam tartarat

ABSTRACT

Red Peppers while contain anthocyanin pigment, is not optimally used. The pigmen can be used as natural coloring agent and as anti-oxidant.

The purpose of this study is to find the effect of tartaric acid in anthocyanin extraction from Red Peppers, the right solvent for the extraction, the optimum anthocyanin content that can be extracted, and the pH related stability of the pigment.

This study showed that the extraction of the pigment in 1 % tartaric acid (aq) solvent yields the highest total of anthocyanin of 0,87940 mg/g, and the pigment is stabled at pH 2-4.

Key-words: pigment, anthocyanin, red peppers, tartaric acid

1

PENDAHULUAN

Penggunaan bahan tambahan pangan khususnya pewarna banyak mendapat sorotan karena produsen pangan olahan terutama skala industri rumah tangga banyak menyalahgunakan pewarna yang sebenarnya bukan untuk pangan. Oleh karena itu, perlu dicari sumber sumber pewarna alami yang dapat digunakan dalam pengolahan pangan sehingga dihasilkan pewarna yang aman dengan harga relatif murah. Salah satu contoh pewarna alami yang bisa di gunakan adalah antosianin.

Antosianin merupakan pigmen yang memegang peran penting dalam memberi efek warna pada sebagian besar tanaman di dunia. Antosianin adalah pigmen yang larut dalam air bertanggung jawab terhadap warna biru, ungu, violet, magenta, merah dan oranye. Menurut Jackman dan Smith (1996) antosianin itu sendiri aman untuk dikonsumsi, tidak beracun dan tidak menimbulkan mutasi genetika. Hal tersebut membuktikan bahwa pewarna alami khususnya antosianin aman digunakan. Terdapat beberapa jenis tanaman yang dapat dijadikan sumber antosianin antara lain strawberry, chery, plum, kubis, anggur, blackcurrant, chokeberry, terong, kacang merah, kacang hitam, paprika merah (Jackman dan Smith, 1996).

Pada buah seperti plum, apel, anggur, dan cranberry, antosianin terutama terletak pada kulit buah dan terakumulasi dalam vakuola dari jaringan epidermal dan sub-epidermal. Dalam buah lain seperti cherry dan berry ditemui baik pada kulit buah maupun pada daging buah (Gross, 1987).

Gambar 1. Struktur antosianin (Jackman dan Smith, 1996)

Isolasi pigmen antosianin dalam paprika dapat dilakukan dengan cara mengekstraksi bahan dengan menggunakan pelarut yang sesuai kepolarannya dengan zat yang akan diekstraksi. Ekstraksi senyawa golongan flavonoid dianjurkan dilakukan pada suasana asam karena asam berfungsi mendenaturasi membran sel tanaman, kemudian melarutkan pigmen antosianin sehingga dapat keluar dari sel, serta mencegah oksidasi flavonoid. Senyawa golongan flavonoid termasuk senyawa polar dan dapat diekstraksi dengan pelarut yang bersifat polar pula. Beberapa pelarut yang bersifat polar diantaranya etanol, air, dan etil asetat.

2

Sedangkan asam yang digunakan adalah asam tartarat karena mampu menghasilkan total antosianin tertinggi pada buah arbei (Tensiska, 2006).

Tabel 1. Struktur alami yang terjadi pada antosianin (Jackman dan Smith, 1996)

Antosianin R3 R4 R5 Warna

Cyanidin

Delphinidin

Malvidin

Pelargonidin

Peonidin

Petunidin

OH

OH

OCH3

H

OCH3

OCH3

OH

OH

OH

OH

OH

OH

H

OH

OCH3

H

H

OH

Orange-Merah

Biru-Merah

Biru-Merah

Orange

Orange-Merah

Biru-Merah

Di daerah Sulawesi Selatan khususnya di Tana Toraja paprika merah (Capsicum annuum) ini sangat mudah didapatkan karena berbuah sepanjang musim, dan harganya yang relatif murah.

Tabel 2. Data Hasil Pertanian Paprika Tana Toraja

Sumber: Dinas Pertanian Tana Toraja

Penelitian ini merupakan penelitian awal untuk menentukan jenis pelarut yang tepat dalam proses ekstraksi antosianin dari buah paprika merah dan untuk mengetahui kandungan total antosianin dengan menggunakan asam tartarat serta kestabilan antosianin terhadap perubahan pH.

METODE PENELITIAN

Pengambilan Sampel

Lokasi pengambilan buah paprika diperoleh dari petani paprika di kecamatan

3

Tahun Produksi (ton)

2004 8,21

2005 9,62

2006 11,35

2007 10,85

2008 12,79

2009 9,81

Rantepao, kabupaten Tana Toraja.

Prosedur Penelitian

Penelitian ini terdiri dari:

I. Menentukan konsentrasi terbaik dari asam tartarat:

Penentuan konsentrasi asam tertarat yaitu 0,1 ;0,25 ;0,5 ;0,75 ; dan 1%.

II. Menentukan jenis pelarut:

Penentuan jenis pelarut untuk ekstraksi, di gunakan akuades, etanol 96%, dan etil asetat 25%

III. Menentukan kestabilan ekstrak pigmen antosianin terhadap pH.

Penentuan kestabilan ekstrak pigmen antosianin pada pH 2, 3, 4, dan 5

A. Ekstraksi pigmen antosianin (Wijaya, Widjanarko dan Susanto, 2001)

Timbang buah paprika sebanyak 50 gr. Buat larutan asam tartarat 0.1% dengan volume 500 ml sebagai larutan pengekstrak (akuades + asam tartarat = 4:1). Buah paprika dan larutan pengekstrak sebanyak 150 ml dihancurkan dalam blender. Hancuran buah dipindahkan ke dalam gelas kimia dan sisa larutan pengekstrak (350 ml) ditambahkan ke dalam hancuran buah. Ekstraksi secara maserasi yaitu mengaduk campuran buah dan pelarut tersebut dengan pengaduk magnetik pada suhu ruang selama 24 jam. Hasil yang diperoleh disentrifugasi lalu supernatannya disaring dengan penyaring vakum. Filtrat yang diperoleh dipekatkan dengan rotavapor sehingga diperoleh ekstrak pekat yang siap dianalisis.

B. Rendemen Ekstrak Kasar Pigmen Antosianin

Setelah pelarut diuapkan dengan rotavapor didapatkan ekstrak pekat. Ekstrak tersebut ditimbang dan dibandingkan dengan berat awal buah paprika segar.

Rendemen ekstrak kasar pigmen antosianin:

= x 100%

C. Penentuan Total Antosianin dengan metode pH Differensial (Giusti dan Wrolstad, 2001)

Penetapan antosianin dilakukan dengan metode perbedaan pH yaitu pH 1,0 dan pH 4,5. Pada pH 1,0 antosianin berbentuk senyawa berwarna oxonium

4

dan pada pH 4,5 berbentuk karbinol tak berwarna. Hal tersebut dapat dilakukan dengan membuat suatu alikuot larutan antosianin dalam air yang pHnya 1,0 dan 4,5 untuk kemudian diukur absorbansinya.

Pengukuran dan perhitungan konsentrasi antosianin total

Dua larutan sampel disiapkan, pada sampel pertama digunalan buffer KCl dengan pH 1 dan untuk sampel kedua digunakan buffer Na- asetat dengan pH 4.5. Sampel yang dilarutkan menggunakan buffer pH 1 dibiarkan selama 15 menit sebelum diukur, sedangkan untuk sampel yang dilarutkan dengan buffer pH 4.5 siap diukur setelah dibiarkan bercampur selama 15 menit. Absorbansi dari setiap larutan pada panjang gelombang 510 dan 700 nm diukur dengan buffer pH 1 dan buffer pH 4.5 sebagai blanko.

Absorbansi dari sampel yang telah dilarutkan (A) ditentukan dengan rumus:

Kandungan pigmen antosianin pada sampel dihitung dengan rumus:

Keterangan : A = Absorbans larutan

= absorptivitas molar sianidin-3-glukosida = 29600

L/(mol.cm)

L = lebar kuvet = 1 cm

MW = berat molekul sianidin-3-glukosida= 448,8 g/mol

DF = Faktor Pengenceran

V = Volume larutan

W = Berat buah paprika

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Konsentrasi Asam Tartarat dan Fungsinya

Konsentrasi asam tartarat yang menghasilkan total antosianin tertinggi adalah 1%. Dibandingkan dengan penelitian sebelumnya yaitu ekstraksi antosianin pada buah arbei yang memiliki antosianin tertinggi pada konsentrasi asam tartarat 0,75% (Tensiska, 2006).

5

A = (A 510 – A 700)pH 1.0 – (A510 – A 700 )pH 4.5

Total Antosianin (mg/g) = (A x MW x DF x V x 1000)/𝛆 x L x W

Tabel 3. Total antosianin buah paprika dengan berbagai konsentrasi asam tartarat.

Konsentrasi asam (%) Absorbansi Total antosianin (mg/g)0,1 0,011 0,33360,25 0,023 0,69740,5 0,025 0,75810,75 0,028 0,8491

1 0,029 0,8794

Perbedaan total antosianin yang dihasilkan untuk setiap konsentrasi asam tartarat berkaitan dengan keadaaan larutan yang semakin asam, apalagi mendekati pH 1 akan menyebabkan semakin banyaknya pigmen antosianin berada dalam bentuk kation flavium atau oxonium yang berwarna dan pengukuran absorbansi akan menunjukkan jumlah antosianin yang semakin besar (Jackman dan Smith, 1996). Di samping itui keadaan yang semakin asam akan menyebabkan semakin banyak dinding sel vakuola yang pecah sehingga pigmen antosianin semakin banyak yang terekstrak.

Pengaruh Jenis Pelarut

Aquades sebagai larutan pengekstrak menghasilkan total antosianin tertinggi dengan jumlah pelarut yang digunakan 500 ml. Nilai tersebut berbeda dengan hasil ekstrak etanol dan ekstrak etil asetat (tabel 2).

Tabel 4. Total antosianin buah paprika yang diekstrak dengan berbagai jenis pelarut

Jenis pelarut A (Absorbansi) Total antosianin(mg/g)

Aquades + asam tartarat 1 % 0,029 0,8794

Etanol + asam tartarat 1 % 0,009 0,2729

Etil asetat + asam tartarat 1% 0,003 0,0910

Total antosianin yang dihasilkan dengan menggunakan aquades sebagai pelarut ekstraksi cukup tinggi. Hal ini mungkin disebabkan karena pigmen antosianin memiliki kepolaran yang relatif sama dengan akuades yaitu sama-sama larutan polar. Brouillard 1982 dalam Tensiska menyatakan antosianin dalam sel tumbuhan terletak dalam vakuola sebagai larutan seperti air (aquaeous solution), sehingga kemungkinan besar antosianin bersifat polar.

Pada percobaan ini, buah paprika dihancurkan sebelum melakukan maserasi, tujuannya adalah semakin kecil ukuran partikelnya , maka semakin luas bidang kontak, yang akan mempercepat proses ekstraksi. Selain itu faktor yang mempengaruhi proses ekstraksi adalah sifat pelarut, pengadukan, temperatur, dll.

6

Proses ekstraksi pigmen alami buah paprika dengan menggunakan etanol dan etil asetat menghasilkan total antosianin yang sangat kecil. Hal ini mungkin disebabkan karena etanol dan etil asetat tidak memiliki kepolaran yang sama dengan polaritas pigmen antosianin buah paprika. Tingkat kepolaran etanol (konstanta dielektrik 24,6) lebih kecil dari air (konstanta dielektrik 81,0) sedangkan etil asetat (konstanta dielektrik 6,0) memiliki tingkat kepolaran yang lebih kecil dari etanol.

Rendemen Ekstrak Pigmen

Penggunaan berbagai jenis pelarut organik memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap rendemen ekstrak pekat pigmen buah paprika. Hasil rata-rata rendemen disajikan pada tabel 3. Berdasarkan hasil perhitungan dapat dilihat bahwa ekstraksi dengan pelarut aquades menghasilkan rendemen yang lebih besar (51,68%) dibandingkan dengan etanol ( 6,50%) maupun etil asetat (29,99%). Hal ini karena senyawa dalam buah paprika yang terekstrak dengan pelarut aquades memiliki kepolaran yang sesuai sehingga dapat menghasilkan rendemen paling tinggi, sedangkan nilai rendemen untuk etil asetat jauh lebih tinggi dari etanol karena ekstrak yang diperoleh masih mengandung pelarut atau ekstrak tidak terpisah secara murni dari pelarutnya.Tabel 5. Rendemen ekstrak pekat pigmen buah paprika yang diekstrak dengan berbagai jenis pelarut.

Jenis pelarut Rendemen (% b/b )

Aquades + asam tartarat 1 % 51,68

Etanol + asam tartarat 1 % 6,50

Etil asetat + asam tartarat 1 % 29,99

Kestabilan Ekstrak Pigmen antosianin terhadap perubahan pH

Degradasi warna akibat perubahan pH (pH 1 hingga 9) terjadi pada ekstrak buah paprika. Sampel yaitu ekstrak pigmen antosianin di tambahkan beberapa tetes ke dalam aquades, pH larutan 2 dan warna yang terlihat adalah orange. Ketika di tambahkan 5 ml NaOH 0,1 N, pH menjadi 3 dan warna adalah orange muda yang lebih rendah intensitasnya. Warna yang paling kuat intensitasnya adalah pH 2, dan mengalami penurunan pada pH 5.

Tabel 6. Kestabilan ekstrak pigmen antosianin terhadap perubahan pH

pH 2 3 4 5

Warna Merah-Orange

Orange Orange kekuningan

Kuning

7

Terjadinya degradasi warna seperti pada tabel di atas terjadi karena antosianin lebih stabil dalam larutan asam di banding dalam larutan alkali atau netral. Perubahan warna atau terjadinya degradasi warna disebabkan karena perubahan pH. Semakin tinggi pH maka warna dari pigmen antosianin akan berubah menjadi senyawa kalkon yang tidak berwarna.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil analisis di atas, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1) Penambahan asam tartarat pada pelarut akuades untuk menghasilkan total antosianin tertinggi pada ekstraksi pigmen dari buah paprika adalah dengan konsentrasi 1%.

2) Pelarut yang menghasilkan ekstrak pigmen buah paprika tertinggi adalah akuades.

3) Total antosianin yang terekstraksi dari paprika merah adalah 0,8794 mg/g dalam 50g buah paprika segar

4) Ekstrak pigmen buah paprika stabil pada pH 2-4.

Daftar Pustaka

Giusti, M. M. dan Wrolstad R. E. 2001. Characterization and Measurement of Anthocyanins by UV-Visible Spectroscopy. Oregon State University. Available at http://does.org/masterli/facsample.htm-37k. (diakses 2 April 2004).

Gross, J. 1987. Pigments in Fruits. Academic Press, London.

Jackman, R. L. dan Smith J. L. 1996. Anthocyanins and Betalains. Di dalam Hendry G. A. P dan J.D. Houghton (Eds). Natural Food Colorants, 2nd

Edition. Chapman and Hall, London.

Tensiska, Sukarminah, E. dan Natalia, D. 2006. Ekstraksi Pewarna Alami Dari Buah Arben (Rubus idaeus (Linn.)) Dan Aplikasinya Pada Sistem Pangan. Jurusan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian UNPAD.

Wijaya, L. S., S. B. Widjanarko., dan T. Susanto. 2001. Ekstraksi dan Karakterisasi Pigmen dari Kulit Buah Rambutan (Nephelium lappaceum) var. BINJAI. Di dalam BIOSAIN. Vol. 1. No. 2. Agustus 2001 : 42-53.

8

9