RESUME MATERI KULIAH

ANTOSIANIN

TUGAS

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

A. Pengenalan Antosianin

Antosianin merupakan pigmen warna merah-ungu yang banyak terdapat

pada buah dan sayuran. Antosianin pada buah dan sayur dapat muncul dalam

warna merah, oranye, ungu, atau biru, tergantung pada derajat keasaman (pH)nya.

Antosianin merupakan senyawa polifenol kelompok flavonoid yang penting bagi

tanaman. Antosianin termasuk dalam pigmen yang bersifat larut air dan memilki

turunan senyawa yaitu antosianidin. Antosianidin adalah aglikon antosianin yang

terbentuk bila antosianin dihidrolisis dengan asam. Berikut struktur dasar

antosianin pada gambar 1 dan antosianidin yang umum terdapat pada bahan

pangan ditunjukkan oleh gambar 2.

Gambar 1. Struktur dasar antosianin

Gambar 2. Antosianidin yang umum ada di bahan pangan

Antosianin telah digunakan secara luas sebagai pewarna alami produk

pangan. Antosianin telah banyak digunakan oleh industri makanan untuk

mewarnai makanan yang dihasilkan seperti pada produk minuman, makanan,

salad, biskuit serta produk pangan lainnya. Beberapa bahan pangan sudah

digunakan secara komersial di Amerika Serikat sebagai bahan baku pewarna

alami berbasis antosianin seperti kulit anggur dan kubis merah. Selain sebagai

pewarna, antosianin juga memiliki peranan penting untuk kesehatan manusia.

Konsumsi bahan pangan dan minuman yang mengandung antosianin dapat

mengurangi resiko dari beberapa penyakit degeneratif seperti aterosklerosis,

penyakit jantung, kanker, dan diabet. Antosianin dikenal sebagai senyawa

penangkap (scavenger) radikal bebas karena adanya senyawa antioksidan.

B. Stabilitas Antosianin

Antosianin relatif bersifat tidak stabil walaupun pada pH netral ataupun

basa. Namun lebih stabil dalam kondisi asam. Warna dan stabilitas antosianin

sangat dipengaruhi oleh gugus gula dan asil pada aglikon. Degradasi antosianin

tidak hanya terjadi selama proses ekstraksi antosianin dari bahan dan masa

penyimpanan. Karena kondisi penyimpanan antosianin mempengaruhi stabilitas

antosianin, meliputi: pH, suhu, penyinaran, sinar, dan oksigen. Antosianin dapat

dijumpai dalam bentuk kimia yang berbeda pada berbagai nilai pH. Hal tersebut

ditunjukkan pada gambar 3 sebagai berikut:

Gambar 3. Struktur antosianin pada berbagai nilai pH

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) pada gambar 3 tersebut. 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). Semakin tinggi suhu dapat memepercepat degradasi antosianin yang

mengakibatkan warna menjadi memudar atau pucat. Suhu dan pH saling memiliki

keterkaitan, bahwa suhu naik pada pH 2-4. Suhu tinggi dapat menyebabkan

colorant pada antosianin menjadi tidak stabil. Dalam bentuk aglikon zat warna

antosianin lebih tidak stabil dibanding dengan bentuk glikosidanya. Degradasi

antosianin berdasarkan suhu mengikuti kinetika orde satu. Selain itu degradasi

antosianin juga dipengaruhi oleh adanya sinar atau cahaya dalam penyimpanan

antosianin. Sebab antosianin tidak stabil terhadap penyinaran tampak ataupun UV.

Oleh sebab itu, penyimpanan antosianin lebih efektif pada suhu dingin dan tempat

gelap.

C. Analisis Antosianin

a. Ekstraksi Antosianin

Ekstraksi dengan pelarut aseton dan partisi menggunakan kloroform.

Antosianin diekstraksi dari tanaman dengan pelarut aseton selanjutnya dilakukan

pemisahan (partisi) dengan kloroform sehingga dihasilkan bagian aqueous yang

didalamnya terdapat antosianin, fenolik, gula, asam-asam organik dan senyawa

larut air lainnya dan bulk phase (lipid, karoten, klorofil, dan senyawa non polar).

Ekstraksi dengan pelarut metanol. Ekstraksi antosianin dilakukan secara

maserasi dengan pelarut metanol yang mengandung asam mineral (seperti HCl)

berkonsentrasi rendah (0.01%). Ekstraksi menggunakan pelarut metanol diperoleh

filtrate yang kurang murni karena adanya senyawa ikutan selain antosianin.

b. Purifikasi Antosianin

Hasil ekstraksi antosianin masih mengandung beberapa senyawa ikutan

selain antosianin yang dapat mempengaruhi analisis individu antosianin, seperti

pada analisis dengan KCKT (Kromatografi Cair Kinerja Tinggi).

c. Analisis Individu Antosianin

Karakterisasi antosianin dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi

(KCKT). Pemisahan individu antosianin menggunakan kolom C18 (fase

diam/stasioner). Sampel yang akan diuji mengandung antosianin dalam bentuk

ekstrak atau ekstrak terpurifikasi.

d. Analisis Total Antosianin

Analisis total antosianin menggunakan metode pH-differential

(perbedaan pH). Pengukuran dilakukan pada pH 1 dan 4.5 menggunakan buffer

KCl dengan pH 1 dan buffer Na-asetat dengan pH 4,5. Prinsip pengukuran dengan

metode ini yaitu struktur antosianin berubah (reversible) dengan berubahnya pH.

Kation flavilium berwarna merah dominan pada pH 1 dan semakin pH

ditingkatkan maka warna menjadi memudar hingga antosianin tidak berwarna

(khalkon).

D. Kopigmentasi Antosianin

Stabilitas antosianin dapat diperbaiki dengan kopigmentasi baik secara

intramolekular dan intermolekular. Kopigmentasi antosianin dapat memberikan

warna lebih cerah, kuat, dan stabil. Reaksi kopigmentasi dapat terjadi melalui

interaksi intramolekuler. Asam organik (gugus asil aromatik) atau flavonoid atau

kombinasi keduanya berikatan dengan antosianin, serta berinteraksi

intermolekuler dimana senyawa flavonoid atau senyawa fenolik lain misalnya

asam fenolik berikatan secara hidrofobik dengan antosianin. Kopigmentasi secara

intramolekular lebih efektif menstabilkan warna antosianin dibandingkan

kopigmentasi intermolekular sebab kekuatan ikatannya. Dan faktor yang

mempengaruhi kopigmentasi adalah tipe dan konsentrasi antosianin, tipe dan

konsentrasi kopigmen, pH, suhu, dan logam.

Reaksi kopigmentasi dapat dideteksi melalui efek hiperkromik (ΔA),

terjadi peningkatan absorbans spektra pada λvis-maks dan pergeseran batokromik

(Δλvis-maks), terjadi pergeseran panjang gelombang (nm) lebih tinggi pada

absorbans spektra maksimum (λvis-maks). Berikut mekanisme stabilisasi

antosianin melalui kopigmentasi intramolekular dan intermolekular tersaji pada

gambar 4 dan mekanisme stabilisasi antosianin terasilasi (kopigmentasi

intramolekuler), mono- dan diasil pigmen pada gambar 5.

Gambar 4. Mekanisme stabilisasi antosianin melalui kopigmentasi intramolekular

dan intermolekular

Gambar 5. Mekanisme stabilisasi antosianin terasilasi (kopigmentasi

intramolekuler), mono- dan diasil pigmen

E. Prinsip-Prinsip Pendugaan dan Pengendalian Masa Kadaluarsa (Shelf

Life) Produk Pangan

Umur simpan ini artinya lamanya masa penyimpanan pada kondisi normal

atau sesuai anjuran, produk masih dapat diterima konsumen dan memiliki daya

guna seperti yang dijanjikan oleh produsen serta aman.

Tanggal kadaluarsa merupakan batas jaminan produsen terhadap kualitas

produk. Sebelum mencapai tanggal kadaluarsa, kualitas produk dijamin oleh

produsen sepanjang kemasannya belum terbuka dan penyimpanannya sesuai

dengan yang seharusnya. Setelah mencapai tanggal kadaluarsa, kualitas produk

tidak dijamin oleh produsen.

Salah satu kendala yang sering dihadapi industri pangan dalam penentuan

masa kedaluwarsa produk adalah waktu penetapan. Pada prakteknya, ada lima

pendekatan yang dapat digunakan untuk menduga masa kedaluwarsa, yaitu: 1)

nilai pustaka (literature value), 2) distribution turn over, 3) distribution abuse

test, 4) consumer complaints, dan 5) accelerated shelf-life testing (ASLT). Nilai

pustaka digunakan sebagai pembanding dan referensi metode penentuan masa

kadaluarsa produk pangan. Distribution turn over adalah cara menentukan masa

kadakuarsa produk pangan berdasarkan informasi produk sejenis yang terdapat di

pasaran. Pendekatan ini dapat digunakan pada produk pangan yang memiliki

beberapa aspek sama dengan produk sejenis di pasaran yang telah ditentukan

expiraed datenya. Distribution abuse test adalah cara penentuan umur simpan

produk berdasarkan hasil analisis produk selama penyimpanan dan distribusi di

lapangan. Abuse test adalah uji penentuan umur simpan produk dengan cara

mempercepat proses penurunan mutu yang dilakukan dengan penyimpanan pada

kondisi ekstrim. Consumer complaints adalah penentuan umur simpan produk

berdasarkan keluhan konsumen, produsen menghitung nilai umur simpan

berdasarkan komplain atas produk yang didistribusikan hingga diterima

konsumen. ASLT adalah metode penentuan umur simpan produk dalam skala

laboratorium dan lebih efisien waktu.

Penilaian tentang umur simpan dapat dilakukan pada kondisi dipercepat

(accelerated shelf life test) yang selanjutnya dapat dihitung umur simpan yang

sebenarnya. Metode ini dapat dilakukan dengan mengondisikan bahan pangan

pada suhu dan RH tinggi sehingga titik kritis cepat tercapai. Penentuan umur

simpan biasanya menggunakan metode Arrhenius dengan simulasi kondisi.

Dalam penentuan umur simpan, metode Arrhenius sangat baik diterapkan

dalam penyimpanan produk pada suhu penyimpanan yang relatif stabil dari waktu

ke waktu. Selanjutnya laju penurunan mutu ditentukan dengan persamaan

Arrhenius dengan rumus:

keterangan :

k = Konstanta penurunan mutu

ko = Konstanta (tidak tergantung pada suhu)

k = ko.e-Ea/RT

Ea = Energi aktivasi (kal/mol)

T = Suhu mutlak (K)

R = Konstanta gas (1,986 kal/mol K)

Upaya memperpanjang masa simpan dapat dilakukan dengan beberapa

cara, yaitu meningkatkan nilai mutu dan memperlambat laju penurunan mutu.

Peningkatan nilai mutu awal produk dapat dilakukan dengan memilih dan

menggunakan bahan baku yang bermutu baik. Perlambatan laju penurunan mutu

produk dapat dilakukan dengan memperbaiki kemasan, faktor penyimpanan,

faktor penanganan distribusi atau faktor penanganan lainnya.

F. Kromatografi Gas (GC)

Gas kromatografi merupakan salah satu teknik spektroskopi yang

menggunakan prinsip pemisahan campuran berdasarkan perbedaan kecepatan

migrasi komponen-komponen penyusunnya. Gas kromatografi biasa digunakan

untuk mengidentifikasi suatu senyawa yang terdapat pada campuran gas dan

juga menentukan konsentrasi suatu senyawa dalam fase gas. Kromatografi gas

termasuk dalam salah satu alat analisa (analisa kualitatif dan analisa kuantitatif),

kromatografi gas dijajarkan sebagai cara analisa yang dapat digunakan untuk

menganalisa senyawa-senyawa organik.

Untuk lebih mudah memahami prinsip kromatografi dapat dilihat pada

gambar 6.

Gambar 6. Sistem peralatan kromatografi gas