ANALISIS KESTABILAN ZAT PEWARNA ALAMI ANTOSIANIN

KELOPAK BUNGA ROSELLA (Hibiscus sabdariffa L.)

TUGAS PAPER

Disusun guna memenuhi tugas mata kuliah Analisis Hasil Pertanian 2

Oleh:

POPPY NAZMI CHRISTANTI

NIM 091710101045

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2013

BAB 1. PENDAHULUAN

Penggunaan bahan tambahan makanan berkaitan erat dengan keamanan

pangan dan mutu pangan yang diproduksi. Di Indonesia produsen makanan,

dalam melakukan bisnisnya masih banyak menggunakan bahan tambahan pangan

(BTP) yang terkadang tidak sesuai dengan prinsip keamanan pangan. Salah satu

BTP yang digunakan adalah zat pewarna makanan.

Zat pewarna alami saat ini masih sulit ditemukan dalam penjualan di

pasar, karena terbatasnya jumlah dan mutu zat pewarna alami tersebut. Sedangkan

yang banyak ditemukan di pasaran adalah zat pewarna sintetis. Padahal pewarna

sintetis pada makanan telah banyak terbukti kurang aman dan berbahaya untuk

kesehatan manusia. Penggunaan pewarna sintetik sebagai pewarna makanan atau

minuman dapat berdampak negatif karena menyebabkan toksik dan cenderung

bersifat karsiogenik. Oleh sebab itu, perlu pengembangan alternatif zat warna

yang aman dikonsumsi yaitu dengan menciptakan inovasi zat pewarna alami dari

tumbuhan.

Jenis zat warna alami yang sering digunakan untuk pewarna makanan

antara lain karotenoid, biksin, karamel, titanium oksida, cochineal, karmin, asam

karminat dan salah satunya adalah antosianin. Antosianin adalah pigmen dari

kelompok flavonoid yang larut dalam air, berwarna merah sampai biru dan

tersebar luas pada tanaman. Terutama terdapat pada buah dan bunga, namun juga

terdapat pada daun. Kadar antosianin cukup tinggi terdapat pada berbagai

tumbuh-tumbuhan seperti misalnya: bilberries (vaccinium myrtillus L), minuman

anggur merah (red wine), anggur, dan rosella (Hibiscus sabdariffa L.) (Jawi dkk.,

2007).

Kelopak bunga rosella merupakan bahan pangan yang dapat digunakan

sebagai pewarna alami. Rosella kaya akan vitamin dan mineral seperti: karoten,

kalsium, fosfor, zat besi, vitamin C, dan vitamin B. Zat-zat tersebut sangat

membantu meningkatkan daya tahan tubuh, melancarkan metabolisme, dan juga

dapat memenuhi kebutuhan zat gizi tubuh.

BAB 2. PEMBAHASAN

2.1 Definisi Antosianin

Antosianin merupakan pigmen yang memberikan warna merah keunguan

pada sayuran, buah-buahan, dan tanaman bunga. Antosianin merupakan senyawa

flavonoid yang dapat melindungi sel dari sinar ultraviolet. Kata antosianin berasal

dari bahasa yunani, yaitu anthos yang berarti bunga dan ky-neos yang berarti ungu

kemerah-merahan (Astawan, 2008).

Pigmen antosianin terdapat dalam cairan sel tumbuhan, senyawa ini

berbentuk glikosida dan menjadi penyebab warna merah, biru, dan violet banyak

buah dan sayuran. Antosianin adalah senyawa polifenol kelompok flavonoid dan

merupakan glikosida dari antosianidin yang terdiri dari 2-phenyl benzopyrilium

(Flavium) tersubstitusi, memiliki sejumlah gugus hidroksil bebas dan gugus

hidroksil termetilasi yang berada pada posisi atom karbon yang berbeda. Seluruh

senyawa antosianin merupakan senyawa turunan dari kation flavilium, dua puluh

jenis senyawa telah ditemukan. Tetapi hanya enam yang memegang peranan

penting dalam bahan pangan yaitu pelargonidin, sianidin, delfinidin, peonidin,

petunidin, dan malvidin (Nugrahan, 2007). Antosianin menurut Fennema

(1996)memiliki struktur dasar kation flavilium (AH+), seperti pada gambar

berikut :

Gambar 2.1 Struktur Kation Flavilium R1 dan R2= -H, OH, atau OCH3, R3

= -glikosil, R4= -H atau –glikosil

Antosianin adalah senyawa yang bersifat amfoter, yaitu memiliki

kemampuan untuk bereaksi baik dengan asam maupun dalam basa. Dalam media

asam, antosianin berwarna merah seperti halnya saat dalam vakuola sel dan

berubah menjadi ungu dan biru jika media bertambah basa. Jika bagian gula

dihilangkan dengan cara hidrolisis, tersisa aglukon dan disebut antosianidin.

Antosianidin adalah aglikon antosianin yang terbentuk bila antosianin

dihidrolisis dengan asam. Antosianidin yang paling umum dikenal adalah sianidin

yang berwarna merah lembayung (Deman, 1997).

Gambar 2.2 Struktur Antosianidin (Anonim, 2007)

Antosianin memilki sifat fisik dan sifat kimia, menurut Harborne (1996)

dilihat dari kelarutan antosianin larut dalam pelarut polar seperti metanol, aseton,

atau kloroform, terlebih sering dengan air dan diasamkan dengan asam klorida

atau asam format (Socaciu, 2007). Antosianin stabil pada pH 3,5 dan suhu 50°C

mempunyai berat molekul 207,08 gram/mol dan rumus molekul C15H11O

(Fennema, 1996). Antosianin dilihat dari penampakan berwarna merah, merah

senduduk, ungu dan biru mempunyai panjang gelombang maksimum 515-545 nm,

bergerak dengan eluen BAA (nbutanol-asam asetat-air) pada kertas.

2.2 Warna dan Stabilitas Antosianin

Warna dan stabilitas pigmen antosianin tergantung pada struktur molekul

secara keseluruhan. Substitusi pada struktur antosianin A dan B akan berpengaruh

pada warna antosianin. Pada kondisi asam warna antosianin ditentukan oleh

banyaknya substitusi pada cincin B. Semakin banyak substitusi OH akan

menyebabkan warna semakin biru, sedangkan metoksilasi menyebabkan warna

semakin merah (Arisandi, 2001).

Konsentrasi pigmen juga sangat berperan dalam menentukan warna. Pada

konsentrasi yang encer antosianin berwarna biru, sebaliknya pada konsentrasi

pekat berwarna merah, dan konsentrasi sedang berwarna ungu. Adanya tannin

akan banyak mengubah warna antosianin. Antosianin merupakan pigmen alami

yang memberi warna merah pada seduhan kelopak bunga rosela dan bersifat

antioksidan.

Menurut Belitz dan Grosch (1999) penambahan gugus hidroksil

menghasilkan pergeseran ke arah warna biru (pelargonidin → sianidin →

delpinidin), dimana pembentukan glikosida dan metilasi menghasilkan pergeseran

ke arah warna merah (pelargonidin → pelargonidin-3-glukosida; sianidin →

peonidin). Degradasi antosianin terjadi tidak hanya selama ekstraksi dari jaringan

tumbuhan tetapi juga selama proses dan penyimpanan jaringan makanan.

Kestabilan antosianin dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain pH, suhu, sinar

dan oksigen, serta faktor lainnya seperti ion logam (Niendyah, 2004).

2.3 Kandungan Kimia Rosella (Hibiscus sabdariffa L.)

Kandungan penting yang terdapat pada kelopak bunga rosella adalah

pigmen antosianin yang membentuk flavonoid yang berperan sebagai antioksidan.

Flavonoid rosella terdiri dari flavonols dan pigmen antosianin. Pigmen antosianin

ini yang membentuk warna ungu kemerahan menarik di kelopak bunga maupun

teh hasil seduhan rosella. Antosianin berfungsi sebagai antioksidan yang diyakini

dapat menyembuhkan penyakit degeneratif. Antosianin pada rosela berada dalam

bentuk glukosida yang terdiri dari cyanidin-3-sambubioside, delphinidin-3-

glucose, dan delphinidin-3-sambubioside. Sementara itu, flavonols terdiri dari

gossypetin, hibiscetine, dan quercetia.

Zat lain yang tak kalah penting terkandung dalam rosela adalah kalsium,

niasin, riboflavin dan besi yang cukup tinggi. Kandungan zat besi pada kelopak

segar rosela dapat mencapai 8,98 mg/100 g, sedangkan pada daun rosela sebesar

5,4 mg/ 100 g. Selain itu, kelopak rosela mengandung 1,12% protein, 12% serat

kasar, 21,89 mg/ 100 g sodium, vitamin C, dan vitamin A.

Selain itu, rosella juga mengandung antioksidan. Kadar antioksidan yang

tinggi pada kelopak rosella dapat menghambat radikal bebas. Semakin pekat

warna merah pada kelopak bunga rosela, rasanya akan semakin asam dan

kandungan anthosianin (sebagai anti oksidan) semakin tinggi. Sayangnya kadar

anti oksidan tersebut menjadi berkurang bila mengalami proses pemanasan dan

pengeringan (dengan drier). Sedangkan kadar anti oksidan berada pada tingkat

tertinggi jika dikonsumsi dalam bentuk kering (Anonim, 2009).

2.4 Kestabilan Antosianin Rosella (Hibiscus sabdariffa L.)

Pada penjelasan sebelumnya kestabilan antosianin dipengaruhi oleh

beberapa faktor antara lain pH, suhu, sinar, dan oksigen, serta faktor lainnya

seperti ion logam.

1. Transformasi Struktur dan pH

Faktor pH ternyata tidak hanya mempengaruhi warna antosianin ternyata

juga mempengaruhi stabilitasnya. Antosianin lebih stabil dalam larutan asam

dibanding dalam larutan alkali. Dalam medium cair kemungkinan antosianin

berada dalam empat bentuk struktur yang tergantung pada pH. Struktur tersebut

adalah basa quinoidal (A), kation flavilium (AH+), basa karbinol yang tidak

berwarna (B), dan khalkon tidak berwarna (C) (Arisandi, 2001).

Pada pH rendah (pH 1) warna antosianin adalah merah (AH+), sedangkan

jika pH ditingkatkan terjadi 2 kemungkinan pathway yaitu deprotonisasi

menghasilkan senyawa biru (A) atau terjadi hidrasi menghasilkan karbinol (B)

dan membentuk kesetimbangan menjadi struktur khalkon (C)

2. Suhu

Pemanasan bersifat irreversible dalam mempengaruhi stabilitas pigmen

dimana khalkon yang tidak berwarna tidak dapat kembali menjadi kation

flavilium yang berwarna merah. Dan bila terus dipanaskan akan menjadi pucat

dan coklat.

Pemucatan warna antosianin rosella disebabkan terjadinya dekomposisi antosianin

dari bentuk aglikon menjadi khalkon (tidak berwarna) dan akhirnya membentuk

diketon yang berwarna coklat. Antosianin zat warna ini akan mengalami

kerusakan dengan perlakuan pemanasan. Pemberian belerang cenderung

memucatkan zat warna antosianin. Disamping memberikan penghambatan yang

kuat terhadap pencoklatan oksidatif.

Biasanya masyarakat mengenal rosella kering dalam bentuk teh rosella.

Sedangkan telah diketahui bahwa dengan pengeringan dapat menurunkan nilai

gizi dalam kelopak bunga rosella dan merusak zat antosianinnya. Karena semakin

tinggi suhu maka semakin besar kemungkinan terjadinya degradasi antosianin.

Suhu dan lama pemanasan menyebabkan terjadinya perubahan struktur dan

dekomposisi pigmen sehingga terjadi pemucatan warna antosianin dan menjadi

coklat.

Tabel 1. Nilai rata-rata rendemen antosianin rosela kering dari pengeringan

berbeda

Pada tabel diatas diketahui bahwa semakin tinggi suhu pengeringan

rendemen antosianin rosella kering semakin tinggi. Pengeringan suhu 50ºC

selama 30 jam menyebabkan rendemen antosianin turun. Pengeringan suhu 70ºC

selama 20 jam mempunyai rendemen semakin tinggi. Hal ini disebabkan semakin

tinggi suhu dan lama waktu pengeringan, antosianin mudah teroksidasi dan rusak.

Rendemen antosianin rosela kering dari pasaran yang sangat rendah,

kemungkinan terjadi akibat lama dan suhu pengeringan yang tidak terkontrol.

Sedangkan hubungan antara metode pengeringan terhadap rendemen rosela

kering dapat dilihat pada grafik berikut:

Berdasarkan diagram diatas menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu dan lama

waktu pengeringan, rendemen antosianin semakin tinggi. Pengeringan dengan

sinar matahari selama satu hari mempunyai rendemen antosianin yang lebih tinggi

dibandingkan dengan pengeringan sinar matahari dua hari. Hal ini diduga dengan

semakin lamanya waktu pemanasan maka akan mengakibatkan pigmen antosianin

mengalami perubahan struktur sehingga tidak mampu memberikan efek warna

seperti semula.

3. Sinar

Harbonne (1996) menyatakan bahwa antosianin tidak stabil dalam larutan

netral atau basa dan bahkan dalam larutan asam warnanya dapat memudar

perlahan-lahan akibat terkena cahaya, sehingga larutan sebaiknya disimpan di

suhu dingin dan tempat gelap. Secara umum diketahui bahwa cahaya

mempercepat degradasi antosianin. Antosianin juga tidak stabil ketika terkena

sinar tampak dan ultraviolet dan inti lain dari radiasi ion. Dekomposisi sebagian

besar tampak menjadi fotooksidasi karena asam p-hidroksibenzoat diidentifikasi

sebagai hasil degradasi minor (Arisandi, 2001).

4. Oksigen

Oksidatif mengakibatkan oksigen molekuler pada antosianin rosella.

Oksigen dan suhu dapat bekerjasama mempercepat kerusakan antosianin.

Stabilitas warna antosianin selama pemprosesan ekstrak kelopak bunga rosella

menjadi rusak akibat adanya pengaruh oksigen dan suhu.

5. Kopigmentasi

Kopigmen (penggabungan antosianin dengan antosianin atau komponen

organik lainnya) dapat mempercepat atau memperlambat proses degradasi,

tergantung kondisi lingkungan. Bentuk kompleks turun dengan adanya protein,

tannin, flavonoid lainnya, dan polisakarida. Walaupun sebagian komponen

tersebut tidak berwarna, mereka dapat meningkatkan warna antosianin dengan

pergeseran batokromik, dan meningkatkan penyerapan warna pada panjang

gelombang penyerapan warna maksimum. Kompleks ini cenderung menstabilkan

selama proses dan penyimpanan. Warna stabil dari wine dipercaya hasil dari

senyawa antosianin sendiri (Fennema, 1996).

BAB 3. PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Kestabilan antosianin dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain pH, suhu,

sinar dan oksigen, serta faktor lainnya seperti ion logam

2. Antosianidin adalah aglikon antosianin yang terbentuk bila antosianin

dihidrolisis dengan asam

3. Suhu dan lama pemanasan menyebabkan terjadinya perubahan struktur dan

dekomposisi pigmen sehingga terjadi pemucatan warna antosianin dan

menjadi coklat.

4. Antosianin tidak stabil dalam larutan netral atau basa dan dalam larutan

asam warnanya dapat memudar perlahan-lahan karena terkena cahaya.

3.2 Saran

Perlu adanya pengembangan implementasi zat warna alami dari ekstrak

kelopak bunga rosella untuk mengurangi kecenderungan penggunaan pewarna

sintetis.