TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak...

45
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user TUGAS AKHIR PEMBUATAN KONSENTRAT ZAT WARNA UNTUK BAHAN MAKANAN DARI DAUN PANDAN (Pandanus Amaryllifolius Roxb.) DAN BIJI KESUMBA (Bixa orellana Linn) BESERTA PENERAPANNYA Disusun Oleh: LINDA HAPSARI I 8307023 WAHYU MULYANI I 8307042 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010

Transcript of TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak...

Page 1: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

TUGAS AKHIR

PEMBUATAN KONSENTRAT ZAT WARNA UNTUK BAHAN

MAKANAN DARI DAUN PANDAN (Pandanus Amaryllifolius

Roxb.) DAN BIJI KESUMBA (Bixa orellana Linn) BESERTA

PENERAPANNYA

Disusun Oleh:

LINDA HAPSARI I 8307023

WAHYU MULYANI I 8307042

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010

Page 2: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 3: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 4: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 5: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir serta

menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul Pembuatan Konsentrat Zat

Warna Untuk Bahan Makanan dari Daun Pandan ( Pandanus Amaryllifolius Roxb.)

dan Biji Kesumba (Bixa orellana Linn) Beserta Penerapannya.

Selama melaksanakan Tugas Akhir maupun selama pembuatan laporan ini

penyusun mendapat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu,

pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih secara khusus kepada :

1. Ibu Dwi Ardiana ,S.T.,M.T, Ketua Program Studi Diploma Tiga Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak

memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir

penyusunan laporan ini.

3. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah

membantu pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini.

Penyusun telah berusaha semaksimal mungkin demi terciptanya laporan

ini, tetapi saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan penyusun demi

kesempurnaan laporan. Akhir kata, penyusun berharap agar laporan Tugas Akhir

ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Surakarta, Juni 2010

Penyusun

Page 6: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

DAFTAR ISI

Halaman Judul ..................................................................................... i

Lembar Pengesahan ............................................................................. ii

Lembar Konsultasi............................................................................... iii

Kata Pengantar…………………………………………………………. iv

Daftar Isi……………………………………………………………….. v

Daftar Gambar………………………………………………………….. vii

Daftar Tabel............................................................................................... viii

Intisari…………………………………………………………………... ix

BAB I PENDAHULUAN……………………………………………….. 1

1.1. Latar Belakang.................................................................................... 1

1.2. Perumusan masalah............................................................................ 4

1.3. Tujuan………………………………………………………………. 4

1.4. Manfaat…………………………………………………………….. 5

BAB II LANDASAN TEORI………………………………………… 6

2.1. Tinjauan Pustaka .......................................................................... 6

2.1.1. Pewarna Alami ..................................................................... 6

2.1.1.1 Daun pandan ............................................................... 7

2.1.1.2 Biji Kesumba .............................................................. 9

2.1.2. Metode Pengambilan Zat Warna........................................... 11

2.2. Kerangka Pemikiran ..................................................................... 13

2.2.1. Proses Pembuatan Zat Warna Alami.................................... 13

2.2.2. Bagan Proses ....................................................................... 13

BAB III METODOLOGI……………………………………………… 15

3.1 Bahan dan Alat……………………………………………………... 15

3.1.1 Bahan yang Digunakan…….....……………………………... 15

3.1.2. Alat yang digunakan………………………………………… 16

3.2. Lokasi …………………………………………………………….. 18

3.3. Cara Kerja…………………………………………………………. 18

3.3.1 Mempersiapkan bahan ............................................................. 18

Page 7: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

3.3.2 Membuat zat warna alami dengan alat ekstraktor................... 18

3.3.3 Proses Distilasi.......................................................................... 18

3.3.4 Analisa dengan Spektrofotometer…………………………… 19

3.4 Jadwal Pelaksanaan............................................................................. 19

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………… 21

4.1 Jumlah zat warna yang dihasilkan..................…………..................... 21

4.2 Analiasa Zat warna yang dihasilkan ………….……………............. 23

4.3 Pengujicobaan zat warna ke dalam makanan……………………….. 31

BAB V PENUTUP ................................................................................... 33

5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 33

5.2 Saran .................................................................................................... 34

Daftar Pustaka

Lampiran

Page 8: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Daun Pandan................................................................................. 7

Gambar 2.1 Biji Kesumba................................................................................. 10

Gambar 3.1 Rangkaian Alat Ekstraktor............................................................. 16

Gambar 3.2 Rangkaian Alat Distilasi................................................................. 17

Gambar 3.3 Alat Spektrofotometer…………………………………………… 17

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Konsentrasi Vs Absorbansi Konsentrat

Zat Warna Daun Pandan .............................................................. 26

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Konsentrasi Vs Absorbansi Konsentrat

Zat Warna Biji Kesumba ............................................................. 27

Gambar 4.3 Zat Warna Cair Daun Pandan setelah dilakukan perlakuan.......... 29

Gambar 4.4 Zat Warna Cair Biji kesumba setelah dilakukan perlakuan.......... 30

Gambar 4.5 Bolu Kukus dan Klepon dengan Pewarna Daun Pandan………. 31

Gambar 4.6 Bolu Kukus dan Klepon dengan Pewarna Biji Kesumba………. 31

Gambar 4.7 (A) Rengginan dengan Perwarna Biji Kesumba.......................... 31

Gambar 4.7 (B) Rengginan dengan Perwarna Daun Pandan............................. 31

Page 9: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1.1 Data Hasil Percobaan Analisa Absorbansi dan pH pada Zat

Warna Hasil Ekstraksi dan Distilasi (Daun Pandan)................. 24

Tabel 4.1.2 Data Larutan Standar (Daun Pandan)………………………….. 24

Tabel 4.1.3 Data Hasil Percobaan Analisa Absorbansi dan pH pada Zat

Warna Hasil Ekstraksi dan Distilasi (Biji Kesumba).................. 25

Tabel 4.1.4 Data Larutan Standart (Daun Pandan)………………………….. 25

Page 10: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ABSTRACT

LINDA HAPSARI, WAHYU MULYANI, 2010. FINAL ASSIGMENT, “THE

MAKING OF COLOURANT CONCENTRATE FOR FOOD FROMPANDANUS LEAF (Pandanus Amaryllifolius Roxb. ) AND KESUMBASEED (Bixa orellana Linn) ALSO IT IS APPLICATION”. CHEMICALENGINEERING DIPLOMA III STUDY PROGRAM OF SURAKARTASEBELAS MARET UNIVERSITY.

Pandanus and Kesumba are extractable plants in colourant. Pandanus leafand Kesumba seed can be used as natural colourant. This natural colourant has abeautiful colour effect and hardly to be imitated by synthetic colourant. Extractionis for obtaining concentrate of the natural colourant and then distillation is forseparating between pigment and water. The making of substance, naturalcolourant concentrate from pandanus leaf and Kesumba seed, is tested into soakedfood and dried food as well in order for this natural colourant can increase foodquality.

Raw material of this natural colourant uses pandanus leaf and Kesumba seedwith water as solvent. Process of extracting natural colourant from pandanus leafand Kesumba seed consists of two steps, i.e. extraction and distillation. Theextraction uses extractor. Afterwards, the distillation is for separating colourantfrom solvent. The analysis to do is absorbency analysis and pH. Absorbency valuecan be calculated by spectrophotometer. The colourant is treated before in order todiffer ray influence towards absorbency value.

From the experimentation, extraction, 1 kg of raw material and 5 litres ofsolvent go into the extractor and heated at 100oC meanwhile stirring in 30 minutesin order to produce a thin colourant substance. Distillation, the thin colourantsubstance is boiled at 100 oC and take the distillate apart from 80% of colourantsolution that is from 300 millilitres of extraction product volume. The obtainedconcentrate is then tested into food. One kilogram of pandanus leaves produce60,66 grams of colourant substance and one kilogram of kesumba seeds produce119,148 grams. The analysis at 520 nm the length of wave and pH 5-6 gets ratiocolourant concentration between pandanus leaf and kesumba seed which isimmediately seen from absorbency value. Higher concentration gets higherabsorbency value as well. The concentration of kesumba seed is higher thanpandanus leaf’s. Experiment of liquid colourant substance both pandanus leaf andkesumba seed into food give different colours.

The colourant substance of pandanus leaf and kesumba seed are tested intosoaked and dried food. The soaked food as tester is Bolu Kukus cake and Klepon.The chosen dried food is Rengginang. Liquid colourant substance of pandanusleaf gives colours i.e. brown and dark green with fragrance whereas of kesumbaseed gives dark yellow and dark red colour with distinctive smell.

Page 11: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

INTISARI

LINDA HAPSARI, WAHYU MULYANI, 2010, LAPORAN TUGAS AKHIR,“PEMBUATAN KONSENTRAT ZAT WARNA UNTUK BAHAN MAKANANDARI DAUN PANDAN (Pandanus Amaryllifolius Roxb.) DAN BIJI KESUMBA(Bixa orellana Linn) BESERTA PENERAPANNYA ” PROGRAM STUDI

DIPLOMA III TEKNIK KIMIA, FAKULTAS TEKNIK, UNS, SURAKARTA

Pandan dan kesumba merupakan tanaman yang dapat diambil zat warnanya.Daun pandan dan biji kesumba ini dapat dimanfaatkan sebagai zat warna alami. Zatpewarna alam ini mempunyai efek warna yang indah dan khas yang sulit ditiru zatpewarna sintetis. Dalam pembuatan bahan berupa konsentrat zat warna alami didapatkandengan proses eksktrasi dan selanjutnya dilakukan proses distilasi yang bertujuanmemisahkan pigmen dengan air. Pembuatan bahan berupa konsentrat zat warna dari daunpandan dan biji kesumba ini diujicobakan ke dalam makanan basah maupun kering agarkonsentrat zat warna yang dibuat dapat meningkatkan mutu suatu makanan.

Bahan pembuatan zat warna alami ini menggunakan daun pandan dan bijikesumba dengan pelarut air. Proses pengambilan zat warna dari daun pandan dan bijikesumba ini melalui dua tahapan yaitu ekstraksi dan dilanjutkan dengan distilasi. Prosesekstraksi dijalankan dengan menggunakan alat ekstraktor. Setelah proses ekstraksi selesaidilanjutkan dengan proses distilasi untuk memisahkan zat warna dari pelarut. Analisayang dilakukan adalah analisa absorbansi dan pH. Nilai absorbansi dapat diukur denganalat spektrofotometer. Zat warna sebelum dianalisa dilakukan perlakuan terlebih dahuluuntuk membedakan pengaruh sinar terhadap nilai absorbansi.

Dari percobaan yang dilakukan untuk proses ekstraksi dengan bahan sebanyak 1kg dan pelarut sebanyak 5 liter dimasukkan dalam ekstraktor yang kemudian dipanaskanpada suhu 100oC kemudian dilakukan pengadukan selama 30 menit yang menghasilkanzat warna yang masih encer. Sedangkan untuk proses distilasi dilakukan pendidihkanpada suhu 100oC dan diambil distilat (air) didalam larutan zat warna sebesar 80% darivolume hasil ekstraksi sebanyak 300 ml, konsentrat yang diperoleh kemudiandiujicobakan kedalam makanan. Dari 1 kg daun pandan dihasilkan 60,66 gr gr zat warna.Sedangkan untuk biji kesumba dari 1 kg bahan dihasilkan 119,148 gr zat warna. Analisapada panjang gelombang 520 nm dan pH antara 5-6 diperoleh perbandingan kepekatanwarna antara zat warna daun pandan dan biji kesumba terlihat secara langsung yang jugadapat dilihat dari nilai absorbansinya. Jika konsentrasi semakin tinggi maka nilaiabsorbansinya semakin besar pula. Kepekatan warna biji kesumba lebih tinggi dibandingdengan daun pandan. Uji coba zat warna cair pekat daun pandan dan biji kesumba kedalam makanan memberikan warna yang berbeda-beda.

Zat warna daun pandan dan biji kesumba diujicobakan dalam makanan basah dankering. Makanan basah yang diujicobakan antara lain bolu kukus dan klepon. Sedangkanmakanan kering yaitu rengginan. Zat warna cair pekat daun pandan yang diujicobakandalam makanan memberi warna cokelat dan hijau tua dengan bau yang wangi. Zat warnacair pekat biji kesumba memberi warna orange dan merah tua pada makanan dengan bauyang tidak sedap.

Page 12: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

1

BAB IPENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Penentuan mutu bahan makanan pada umumnya sangat tergantung pada

beberapa faktor diantaranya citarasa, warna tekstur dan nilai gizi. Tetapi sebelum

faktor-faktor tersebut dipertimbangkan secara fisual faktor warna tampil lebih

dahulu dan terkadang sangat menentukan. Selain sebagai faktor yang ikut

menentukan mutu, warna juga dapat digunakan sebagai indikator kesegaran atau

kematangan buah. Warna juga dapat menunjukkan apakah suatu pencampuran

atau pengolahan sudah dilakukan dengan baik atau belum.

Tranggono dkk (1990) FDA mendefinisikan pewarna tambahan sebagai

‘pewarna, zat warna atau bahan lain yang dibuat dengan cara sintetik/kimiawi atau

bahan alami dari tanaman, hewan atau sumber lain yang diekstrak, disiolasi, yang

bila ditambahkan atau digunakan ke bahan makanan, obat atau kosmetik, bisa

menjadi bagian dari warna bahan tersebut’.

Menurut Winarno (1997) ada lima sebab yang dapat menyebabkan suatu

bahan berwarna yaitu :

1. Pigmen yang secara alami terdapat pada hewan maupun tanaman

2. Reaksi karamelisasi yang menghasilkan warna coklat

3. Reaksi Maillard yang dapat menghasilkan warna gelap

4. Reaksi oksidasi

5. Penambahan zat warna baik zat warna alami maupun sintetik

Pada pengolahan makanan modern, bahan pewarna sering ditambahkan dengan

tujuan untuk memperbaiki warna dari bahan makanan atau untuk memperkuat

warna asli dari bahan makanan tersebut.

Menurut Pemda DIY (2002) Bagian-bagian tanaman yang dapat

dipergunakan untuk zat pewarna alam adalah kulit, ranting, daun, akar, bunga, biji

atau getah. Zat pewarna alam ini mempunyai efek warna yang indah dan khas

yang sulit ditiru zat pewarna sintetis.

Page 13: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

2

Maraknya penggunaan zat warna pada era teknologi seperti saat ini

menyebabkan banyaknya sintesis-sintesis zat warna agar dapat mengurangi

kelemahan dari zat warna alami, antara lain tidak stabil (stabilitas pigmen rendah),

seringkali memberikan rasa dan flavor khas yang tidak diinginkan, konsentrasi

pigmen rendah, keseragaman warna kurang baik dan spectrum warna tidak seluas

pewarna sintetik. Sedangkan pewarna sintetik mempunyai keuntungan yang nyata

dibandingkan pewarna alami, yaitu mempunyai kekuatan mewarnai yang lebih

kuat, lebih seragam, lebih stabil dan biasanya lebih murah.

Pewarna sintetis mempunyai keuntungan yang nyata dibandingkan pewarna alami,

namun ternyata akhir-akhir ini banyak terjadi kasus keracunan akibat zat warna

sintetik. Hal ini terjadi karena pada proses pembuatan zat pewarna sintetik

biasanya melalui perlakuan pemberian asam sulfat atau asam nitrat yang sering

kali terkontaminasi oleh arsen atau logam berat lain yang bersifat racun.

Pada pembuatan zat pewarna sintetik sebelum mencapai produk akhir,

harus melalui suatu senyawa antara yang kadang-kadang berbahaya dan sering

kali tertinggal dalam hasil akhir, atau terbentuk senyawa-senyawa baru yang

berbahaya. Untuk zat pewarna yang dianggap aman, ditetapkan bahwa kandungan

arsen tidak boleh lebih dari 0,00014 persen dan timbal tidak boleh lebih dari 0,001

persen, sedangkan logam berat lainnnya tidak boleh ada. Contoh zat warna yang

saat ini dilarang beredar di masyarakat adalah Rhodamin B dan Metanil Yellow.

Pewarna makanan kebanyakan di pasaran menjual pewarna sintetik yang

kita tidak tahu akan kandungan-kandungannya. Berita yang terkabar sekarang

pewarna makanan mengandung zat-zat yang amat berbahaya untuk tubuh.

Pewarna makanan alami sekarang jarang ditemui dipasaran atau tidak dapat kita

temui di pasaran, ini dikarenakan pewarna alami warna yang terbentuk pada

makanan kurang kuat. Warna yang kurang kuat ini disebabkan masih banyaknya

kandungan air dalam pewarna, sehingga untuk mendapat warna yang lebih kuat

masih perlu untuk dipekatkan. Zat pewarna alami cair pekat didapatkan dengan

cara memisahkan pigmen dengan air.

Page 14: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

3

Oleh karena itu saat ini masyarakat lebih memilih menggunakan pewarna

alami yang cenderung lebih aman karena dalam proses pembuatannya tidak

menggunakan bahan-bahan kimia berbahaya dan tidak meninggalkan residu pada

tubuh. Salah satu pewarna alami yang banyak diguanakan oleh masyarakat dalam

kehidupan sehari-hari adalah daun pandan (Pandanus amaryllifolius Roxb.).

Tanaman pandan di Indonesia dikenal dengan nama pandan wangi atau

ada yang menyebutnya pandan rampe, sedangkan di Thailand disebut dengan bai

toey. Di Vietnam dikenal sebagai la dua. Orang Jerman menyebutnya

schraubenbaum, orang Italia menyebutnya pandano, sedangkan orang Jepang

menyebutnya nioi-takonoki. Tentunya masih banyak lagi sebutan bagi tanaman

pandan sesuai dengan negara/daerah masing-masing. Tanaman pandan ini

diperkirakan berasal dari kepulauan di Lautan Pasifik, dengan penyebaran terbesar

di Madagaskar dan Malaysia. ( Anonim, 2006)

Kesumba disebut juga Bixa orellana L. atau Pigmentaria Rumph.

termasuk ke dalam famili tumbuhan Bixaceae. Tanaman ini dikenal dengan nama

daerah buah prada, kunyit jawa, galinggem, paparada atau galuga, sedangkan

nama asing rocouyer, orleanbaum atau annatto tree.

Sifat kimiawi

Tumbuhan ini kaya dengan berbagai kandungan kimia yang sudah diketahui, di

antaranya :

a. Batang dan daun : Tanin, kalsium oksalat, saponin, lemak.

b. Daun, akar dan biji : Zat warna, bixine, orelline, glucoside, zat samak, damar.

Selain itu juga terdapat pigmen norbixin. Baik bixin maupun norbixin

merupakan golongan pigmen karotenoid. Bixin tidak dapat larut dalam air, tetapi

larut dalam lemak. Sedangkan norbixin larut dalam air. Kedua sifat kelarutan

inilah yang menjadi alasan mengapa pewarna alami dari tanaman ini tersedia

dalam bentuk kristal (bixin, larut dalam lemak) dan serbuk (norbixin, larut dalam

air).

Page 15: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

4

Aplikasi pada Makanan

Daun pandan wangi digunakan untuk pewangi makanan karena memiliki

aroma yang khas. Daun pandan biasa digunakan dalam pembuatan kue dan

masakan-masakan lainnya, bahkan sering digunakan untuk menenk nasi agar nasi

beraroma harum. Daunnya merupakan komponen penting dalam tradisi masakan

Indonesia dan negara-negara Asia Tenggara lainnya.

Keindahan kesumba ini bisa dilihat dari warna yang ditampilkan saat

dibubuhkan pada makanan/minuman. Pada industri makanan, bixin biasanya

diformulasikan untuk menampilkan warna pada kisaran kuning, oranye, jingga,

sampai merah pada aneka makanan berbasis lemak (mentega, margarin, keju,

yoghurt, krim) dan makanan ringan (kue, biskuit). Bixin juga digunakan sebagai

pewarna minyak goreng, minyak jagung, dan salad.

Sedangkan norbixin dapat digunakan untuk menampilkan warna oranye

sampai kuning pada tepung beras, tepung jagung, saus tomat, kecap, minuman

seperti sirup buah, selai buah dan manisan pepaya.

Selain warna yang indah, kesumba alami yang dipakai sebagai pewarna

makanan secara klinis juga terbukti aman bagi kesehatan tubuh. (Ritariata, 2010a)

1.2. PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang yang telah didapatkan diatas, maka timbul

masalah sebagai berikut :

1. Bagaimanakah pembuatan konsentrat zat warna alami.

2. Bagaimanakah pemakaian pewarna alami pada makanan.

1.3. TUJUAN

1. Membuat zat warna alami dari daun pandan dan biji kesumba berupa

konsentrat.

2. Mengujicobakan konsentrat zat warna alami yang dihasilkan dari daun

pandan dan biji kesumba ke dalam makanan basah (bolu kukus dan

klepon) dan makanan kering (rengginan).

Page 16: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

5

1.4. MANFAAT

Bagi mahasiswa :

1. Mahasiswa mampu membuat zat warna alami dari daun pandan dan biji

kesumba.

2. Mahasiswa mampu melakukan pemakaian pewarna alami pada makanan.

3. Mahasiswa dapat menerapkan ilmu teknik kimia yang telah diperoleh.

Bagi masyarakat :

1. Dapat membuat zat warna alami berupa konsentrat.

2. Dapat dimanfaatkan untuk industri rumah tangga.

Page 17: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

6

BAB IILANDASAN TEORI

2.1 TINJAUAN PUSTAKA

Pewarna Alami

Pewarna alami, sebagaimana kita telah ketahui, banyak jenis tanaman dan

hewan yang mempunyai warna-warna yang indah dan cemerlang. Pemakaian zat

warna yang berasal dari tanaman dan hewan ini telah lama dilakukan oleh para

pendahulu-pendahulu kita, misalnya daun pandan, daun suji, kunyit, biji kesumba

dan sebagainya. Mioglobin dan hemoglobin ialah zat warna merah pada daging

yang tersusun oleh protein globin dan heme yang mempunyai inti berupa zat besi.

Heme merupakan senyawa yang terdiri dari dua bagian yaitu atom zat besi dan

suatu cincin plana yang besar yaitu porfirin. Porfirin tersusun oleh empat cincin

pirol yang dihubungkan satu dengan lainnya dengan jembtan meten. Heme juga

disebut feroprotoporfirin.

Baik hemoglobin maupun mioglobin memiliki fungsi yang serupa yaitu

berfungsi dalam transfer oksigen untuk keperluan metabolisme.

Anthosianin dan anthoxanthin tergolong pigmen yang disebut flavonoid

yang pada umumnya larut dalam air. Anthosianin tersusun oleh sebuah aglikon

yang berupa anthosianidin yang teresterifikasi dengan molekul gula yang bisa satu

atau lebih. Gula yang sering ditemukan adalah glukosa, ramnosa, galaktosa, xilosa

dan arabinosa. Anthosianin yang mengandung satu molekul gula disebut

monosida, dua gula disebut diosida dan tiga gula disebut triosida.

Terdapat enam jenis anthosianidin yang sering terdapat dialam, yang

penting untuk makanan yaitu pelargonidin, sianidin, delfinidin, peonidin,

petunidin dan malvinidin. Semua anthosianidin merupakan derivatif dari struktur

dasar kation flavilium. Pada molekul flavilium terjadi subsitusi dengan molekul

OH dan Ome untuk membentuk anthosianidin. (Fitri, 2009)

Page 18: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

7

Daun Pandan

Kingdom/Kerajaan : Plantae

Division/Divisi : Magnoliophyta

Class/Kelas : Liliopsida

Order/Ordo : Pandanales

Family/Keluarga` : Pandanaceae

Genus : Pandanus

Species/Spesies : Pandanus

Amaryllifolius Roxb.

• Sinonim : P. Amaryllifolius, P. Latifolius, P. Hasskarlii, P. Odorus

Kandungan zat dalam daun pandan:

Daun pandan mengandung alkaloid, saponin, flavonoid, tanin, polifenol dan zat

warna.

• Alkaloid

Berdasarkan literatur, diketahui bahwa hampir semua alkaloid di alam mempunyai

keaktifan biologis dan memberikan efek fisiologis tertentu pada mahluk hidup.

Sehingga tidaklah mengherankan jika manusia dari dulu sampai sekarang selalu

mencari obat-obatan dari berbagai ekstrak tumbuhan. Fungsi alkaloid sendiri

dalam tumbuhan sejauh ini belum diketahui secara pasti, beberapa ahli pernah

mengungkapkan bahwa alkaloid diperkirakan sebagai pelindung tumbuhan dari

serangan hama dan penyakit, pengatur tumbuh, atau sebagai basa mineral untuk

mempertahankan keseimbangan ion. Ada juga sumber yang mengatakan bahwa

alkaloid bersifat detoksifikasi yang dapat menetralisir racun dalam tubuh.

• Saponin

Saponin adalah suatu glikosida yang mungkin ada pada banyak macam tanaman.

Saponin ada pada seluruh tanaman dengan konsentrasi tinggi pada bagian-bagian

Page 19: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

8

tertentu, dan dipengaruhi oleh varietas tanaman dan tahap pertumbuhan.

Fungsi dalam tumbuh-tumbuhan tidak diketahui, mungkin sebagai bentuk

penyimpanan karbohidrat, atau merupakan waste product dari metabolisme

tumbuh-tumbuhan. Kemungkinan lain adalah sebagai pelindung terhadap

serangan.

• Flavonoid

Flavonoid berfungsi untuk :

1. melancarkan peredaran darah ke seluruh tubuh dan mencegah terjadinya

penyumbatan pada pembuluh darah

2. mengurangi kandungan kolesterol serta mengurangi penumbunan lemak pada

dinding pembuluh darah

3. mengurangi kadar resiko penyakit jantung koroner

4. mengandung antiinflamasi (antiradang)

5. berfungsi sebagai anti-oksidan

6. membantu mengurangi rasa sakit jika terjadi pendarahan atau pembengkakan

• Tanin

Dapat digunakan sebagai pewarna

• Polifenol

Polifenol adalah asam fenolik dan flavonoid, merupakan kelompok zat kimia yang

ditemukan pada tumbuhan. Zat ini memiliki tanda khas yakni memiliki banyak

gugus fenol dalam molekulnya. Polifenol berperan dalam memberi warna pada

suatu tumbuhan seperti warna daun saat musim gugur.

Polifenol banyak ditemukan dalam buah-buahan, sayuran serta biji-bijian. Rata-

rata manusia bisa mengkonsumsi polifenol dalam seharinya sampai 23 mg.

Khasiat dari polifenol adalah antimikroba dan menurunkan kadar gula darah.

Pada beberapa penelitian disebutkan bahwa kelompok polifenol memiliki peran

sebagai antioksidan yang baik untuk kesehatan. Antioksidan polifenol dapat

mengurangi risiko penyakit jantung dan pembuluh darah dan kanker. Terdapat

penelitian yang menyimpulkan polifenol dapat mengurangi risiko penyakit

Alzheimer. (Anonim, 2009a)

Page 20: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

9

Sumber penghasil warna pada daun pandan digunakan sebagai pewarna

alam adalah klorofil. Klorofil merupakan zat warna hijau pada daun. Klorofil

adalah pigmen hijau yang ditemukan dalam banyak tanaman, algae, dan

cyanobacteria. Klorofil berasal dari bahasa Yunani, yaitu chloros "hijau" dan

phyllon "daun". Klorofil a dan b adalah pigmen tumbuhan yang dibutuhkan dalam

reaksi fotosintesis, diproduksi di kloroplast pada jaringan fotosintesis yang ada di

daun. Klorofil a memiliki panjang gelombang maksimum pada 430 nm dan 662

nm, sedangkan klorofil b memiliki panjang gelombang maksimum pada 453 nm

dan 642 nm.(Ritariata, 2010b)

Biji Kesumba

Kesumba merupakan salah satu dari tanaman yang dijadikan penelitian

mengenai kandungan zat warna yang terkandung dalam bijinya. Biji kesumba ini

dapat dimanfaatkan sebagai pengganti pewarna sintetis.

Kesumba dikenal juga dengan nama kunyit jawa, galinggem, paparada,

atau galuga. Biji kesumba berbentuk bulat atau seperti buah pir. Warna bijinya

bergaris hijau yang terdapat dalam buah kotak berbulu. Biji ini terasa pahit

(Anonim, 2009b)

Tanaman kesumba (Bixa orellana linn ), termasuk family bixaceae, berasal

dari Amerika. Tanaman ini sudah banyak ditanam di pekarangan- pekarangan

rumah dan di pinggir- pinggir jalan sebagai tanaman hias atau peneduh. Kadang

tanaman ini tumbuh secara liar diantara semak belukar. Keistimewaan dari

tanaman ini adalah pada buahnya yang sepintas menyerupai buah rambutan yang

berwarna merah darah. Biji- bijinya mengandung zat berwarna merah cerah

dinamakan annatto.

Pemanfaatan biji kesumba saat ini masih terbatas, padahal dalam biji

kesumba terdapat zat warna yang dapat dimanfaatkan lebih lanjut menjadi zat

warna alami.

Zat warna alami pada biji buah kesumba dapat digunakan sebagai zat

pewarna merah, misalnya seperti untuk lipstick juga dapat memberikan warna

Page 21: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

10

kuning seperti mentega dan keju karena dapat menghasilkan warna kuning alami

(biksin). (Suryowinoto, 1997)

Berdasarkan taksonomi tumbuhan, kesumba diklasifikasikan sebagai

berikut: (Bhattacharya dkk, 1998)

Divisi : Spermatophyta

Sub divisi : Angiospermae

Kelas : Dicotylodoneae

Sub kelas : Archichlamydeae

Ordo : Violales

Famili : Bixaceae

Genus : Bixa

Spesies : Bixa Orellana Linn

Gambar 2.2. Kesumba

Kandungan kesumba

Kesumba ini memiliki efek farmakologis sebagai peluruh kencing,

membersihkan panas, dan menetralkan racun. Sementara, sifat kimiawinya berasal

dari zat kimia yang dikandung di dalamnya, contohnya saja, pada batang dan daun

terdapat kandungan tannin, kalsium oksalat, saponin, dan lemak. Pada daun, akar,

dan biji kesumba keeling, terdapat kandungan antosianin, biksin, orelin, glukosid,

zat samak, dan damar. (Anonim, 2009b)

Metode Pengambilan Zat Warna

Page 22: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

11

o Ekstraksi merupakan proses pemisahan satu atau beberapa bahan dari

suatu padatan atau cairan dengan bantuan pelarut yang sesuai. Teknik ini

digolongkan menjadi dua kategori :

1. Ekstraksi Zat Padat (leaching)

Leaching merupakan suatu proses pemisahan atau pengambilan fraksi

padat yang diinginkan dari fraksi padat lain dalam suatu campuran

padat-padat dengan menggunakan solvent zat cair. Proses ini digunakan

secara teknis dalam skala besar terutama bidang industry bahan alami

dan makanan, misalnya untuk memperoleh bahan-bahan yang

diinginkan dari tumbuhan dan organ binatang untuk keperluan farmasi.

2. Ekstraksi Zat cair

Ekstraksi zat cair digunakan untuk memisahkan dua zat cair yang saling

bercampur, dengan menggunakan suatu pelarut yang melarutkan salah

satu komponen dalam campuran itu. (Mc Cabe dkk, 1993)

Proses ekstraksi zat warna alam :

1. Potong menjadi ukuran kecil – kecil bagian tanaman yang diinginkan

misalnya: daun, batang , kulit atau buah. Bahan dapat dikeringkan

dulu maupun langsung diekstrak. Ambil potongan tersebut seberat 500

gr.

2. Masukkan potongan-potongan tersebut ke dalam panci. Tambahkan air

dengan perbandingan 1:10. Contohnya jika berat bahan yang diekstrak

500 gr maka airnya 5 liter.

3. Rebus bahan hingga volume air menjadi setengahnya (2,5liter). Jika

menghendaki larutan zat warna jadi lebih kental volume sisa perebusan

bisa diperkecil misalnya menjadi sepertiganya. Sebagai indikasi bahwa

pigmen warna yang ada dalam tumbuhan telah keluar ditunjukkan

dengan air setelah perebusan menjadi berwarna. Jika larutan tetap

bening berarti tanaman tersebut hampir dipastikan tidak mengandung

pigmen warna

Page 23: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

12

4. Saring dengan kasa penyaring larutan hasil proses ekstraksi tersebut

untuk memisahkan dengan sisa bahan yang diesktrak (residu). Larutan

ekstrak hasil penyaringan ini disebut larutan zat warna alam. Setelah

dingin larutan siap digunakan. (Ritariata, 2010a)

o Distilasi merupakan suatu proses dimana suatu campuran pada mulanya

diuapkan dan uap tersebut diembunkan menjadi cairan kembali melalui

pendinginan. Distilasi merupakan suatu cara pemisahan larutan menjadi

komponen-komponen penyusunnya berdasarkan perbedaan titik didih

menggunakan panas sebagai separating agent (pemisah) antara fase uap dengan

fase cair. Selain digunakan untuk memurnikan pelarut, penyulingan dapat juga

digunakan untuk memisahkan campuran dua atau lebih cairan yang mempunyai

titik didih berbeda. (Geankoplis, 2003)

• Jenis –jenis distilasi :

1. Distilasi Sederhana

Pada distilasi sederhana, dasar pemisahannya adalah perbedaan

titik didih yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatil. Jika

campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah

akan menguap lebih dulu. Selain perbedaan titik didih, juga perbedaan

kevolatilan, yaitu kecenderungan sebuah substansi untuk menjadi gas.

Distilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi distilasi sederhana

digunakan untuk memisahkan campuran air dan alkohol.

Proses distilasi sederhana :

1. Memasukan larutan yang akan dipisahkan kedalam labu leher tiga.

2. Larutan didistilasi pada suhu tertentu yang salah satu komponennya

memiliki kevolatilan pada suhu tersebut. Perbedaan titik didih diantara

komponennya mengakibatkan zat yang mempunyai titik didih lebih

tinggi akan menguap dan uap tersebut akan dikondensasikan.

Page 24: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

13

3. Kemudian hasil distilasi (distilat) di tampung dalam erlenmeyer

sedangkan residu berada dalam labu leher tiga karena residu memiliki

titik didih yang lebih rendah dibanding komponen yang menguap.

2. Distilasi Fraksionisasi

Fungsi distilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-

komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan

titik didihnya. Distilasi ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan

perbedaan titik didih kurang dari 20 °C dan bekerja pada tekanan atmosfer

atau dengan tekanan rendah. Aplikasi dari distilasi jenis ini digunakan

pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen

dalam minyak mentah. (Anonim, 2010)

.KERANGKA PEMIKIRAN

2.2. Proses Pembuatan Zat Warna Alami

Bahan yang akan diambil ekstraknya adalah daun pandan dan biji kesumba

dengan pelarut air. Proses dilakukan dengan dua tahapan yaitu ekstraksi dan

dilanjutkan distilasi. Metode ekstraksi yang dipakai adalah pelarutan zat warna

dari bahan dengan pelarut dan meningkatkan konsentrasi larutan ekstrak.

Peningkatan konsentrasi larutan ekstrak dapat dicapai dengan cara penguapan atau

pemurnian (distilasi).

Page 25: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

14

Air

Panas

Panas Air

Gambar 2.3 Bagan Proses Pembuatan Konsentrat Zat Warna

Bahan

EkstraksiT = 100oC

t = 30 menit

Pemanasan bahan + airT = 100oC

Alat Ekstraktor

Zat warna + air

Distilasi

(Zat warna + air ) konsentrat

Page 26: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

15

BAB III

METODOLOGI

3.1. Bahan dan Alat

3.1.1. Bahan yang digunakan

Daun Pandan (kadar air = 93,934 %)

Daun pandan diperoleh dari Pasar Gede, Kota Surakarta.

Biji Kesumba (kadar air = 88,085 %)

Biji kesumba diperoleh dari Ds. Gentan, Kec. Baki, Kabupaten

Sukoharjo.

Pelarut

Air diperoleh di laboratorium Proses Teknik Kimia Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret. Dengan spesifikasi sebagai

berikut :

Sifat Fisika ( Perry, 1984) :

a. Berat jenis : 1gr/ml

b. Berat molekul : 18gr/mol

c. Bentuk : liquid (cair)

d. Titik didih : 100˚C (atm)

e. Titik Beku : 0˚C (atm)

f. Tidak berwarna

g. Tidak berbau

h. Tidak berasa

Sifat Kimia ( Vogel, 1985) :

a. Bersifat netral ( pH= 7)

b. Terdiri dari satu atom oksigen yang berikatan kovalen

dengan dua atom hydrogen.

c. Dapat menguraikan garam menjadi asam dan basa

NaCl + H2O NaOH + HCl

Page 27: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

16

d. Elektrolisis lemah, menghantarkan listrik karena

terionisasi.

H2O `H+ + OH-

3.1.2. Alat yang digunakan

Untuk proses ekstraksi menggunakan :

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Keterangan :

1. Pulley 7. Impeler

2. Bahan masuk 8. Pemanas

3. Tangki Penyangga 9. Motor

4. Karet Penyumbat 10. Penyangga

5. Termometer 11. Zat warna hasil ekstraksi

(keluar)

6. Baffle

Gambar 3.1 Rangkaian Alat Ekstraktor

Page 28: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

17

Untuk proses distilasi menggunakan :

Keterangan :

1. Pemanas mantel 6. Aliran keluar air dingin

2. Termometer 7. Aliran masuk air dingin

3. Labu leher tiga 8. Pendingin balik

4. Karet sumbat 9. Erlenmeyer

5. Pipa bengkok

Gambar 3.2 Rangkaian Alat Distilasi

Untuk proses analisa

Gambar 3.3 Alat Spektrofotometer

Page 29: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

18

3.2. LOKASI

Ekstraksi dan distilasi zat warna alami dari daun pandan dan biji kesumba

ini dilakukan di laboratorium Proses Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta. Sedangkan untuk analisa dilakukan di

laboratorium Aplikasi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

3.3. CARA KERJA

3.3.1. Mempersiapkan bahan

A. Daun pandan

a. Mencuci daun padan hingga bersih.

b. Memotong daun pandan ukuran 2 cm, kemudian menimbang

sebanyak 1 kg.

B. Biji kesumba

a. Memecah biji kesumba dan mengambil bijinya.

b. Menimbang sebanyak 1 kg.

3.3.2 Membuat zat warna alami dengan alat ekstraktor

a. Memasukan bahan ke dalam ekstraktor, kemudian memasukkan

pelarut air dengan rasio berat daun pandan per volume pelarut

adalah 1 : 5.

b. Menghidupkan pemanas (kompor) dan memanaskan bahan hingga

suhu 100ºC.

c. Setelah mencapai suhu 100ºC, menjaga dalam keadaan konstan

selama 30 menit sambil menghidupkan motor pengaduk.

d. Mematikan pemanasan dan pengadukan.

e. Mendinginkan hingga suhu kamar.

f. Mengeluarkan ekstrak dengan cara menuangkannya ke dalam

wadah.

3.3.2. Proses Distilasi

a) Merangkai alat distilasi.

Page 30: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

19

b) Memasukan hasil ekstrak sebanyak 300 ml ke dalam labu leher

tiga.

c) Menghidupkan pemanas hingga suhu 100˚C dan dijaga konstan

sampai volume distilat (air) 80% dari volume ekstrak total.

d) Hasil residu yang berada dalam labu leher tiga sebesar 20%

tersebut merupakan zat warna cair pekat.

3.3.3. Analisa dengan Spektrofotometer

a. Menghidupkan alat spekrofotometer

b. Menunggu spektrofotometer selama 15 menit.

c. Mengatur panjang gelombang (λ) = 520 nm.

d. Memasukan aquadest kedalam kuvet sebagai larutan blangko.

e. Memasukan kuvet yang berisi larutan blangko ke dalam

spektrofotometer.

f. Mengeset pada nilai absorbansi 0.

g. Mengeluarkan kuvet dan mengganti larutan blangko dengan zat

warna hasil pengenceran.

h. Memasukan kuvet ke dalam spektrofotometer.

i. Membaca nilai absorbansi zat warna.

3.4.JADWAL PELAKSANAAN

Pembuatan zat warna alami cair pekat dari daun pandan dan biji buah

kesumba dilakukan pada bulan Januari sampai Juni 2010.

No Tanggal pelaksanaan Keterangan Waktu

1 11 Januari 2010 Merangkai alat 10.00-10.45

2 12 Januari 2010 Merangkai alat 09.30-11.00

3 13 Januari 2010 Ekstraksi 13.45-16.30

4 21 Januari 2010 Ekstraksi 09.30-16.00

5 25 Januari 2010 Distilasi 10.30-15.00

6 1 April 2010 Menyiapkan bahan 13.00-15.00

7 8 April 2010 Ekstraksi 13.00-15.00

Page 31: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

20

8 9 April 2010 Distilasi 10.00-14.00

9 16 April 2010 Distilasi 10.00-13.00

10 21 April 2010 Menyaring 11.00-15.30

11 29 April 2010 Ekstraksi 10.30-15.00

12 7 Juni 2010 Analisa 11.00-15.00

13 9 Juni 2010 Analisa 12.00-16.00

14 15 Juni 2010 Distilasi 10.00-14.00

15 18 Juni 2010 Distilasi 09.30-14.00

Page 32: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

21

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari percobaan didapat :

4.1. Jumlah zat warna daun pandan dan biji kesumba yang dihasilkan.

Dari percobaan ekstraksi yang dilakukan dengan bahan sebanyak 1 kg dan

pelarut sebanyak 5 liter air didapatkan zat warna dengan volume hasil untuk

daun pandan 6,0179 L dan volume hasil biji kesumba 6,8319 L.

Mencari berat zat warna yang dihasilkan :

A. Daun pandan

Volume bahan total = 6,0179 L

Volume larutan yang diambil untuk penimbangan = 5 ml

Volume zat warna yang akan didistilasi = 300 ml

Volume hasil distilasi = 60 ml

• Ekstraksi

Cawan porselin kosong = 40,886 gr

Cawan + larutan ekstraksi = 45,550 gr

Cawan + zat warna hasil ekstraksi = 40,924 gr

Massa larutan ekstraksi = 4,664 gr

Massa zat warna = 0,038 gr

Massa 1ml larutan ekstraksi = 0,9328 gr

Jadi untuk 1ml larutan hasil ekstraksi mengandung 0,0076 gr zat

warna.

Total zat warna yang dihasilkan setelah ekstraksi

=ml1

ml6017,9x 0,0076 gr = 45,73604 gr ≈ 45,74 gr

• Distilasi

Cawan porselin kosong = 37,233 gr

Cawan + larutan distilasi = 42,131 gr

Cawan + zat warna hasil distilasi = 37,485 gr

Page 33: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

22

Massa larutan distilasi = 4,898 gr

Massa zat warna = 0,252 gr

Massa 1ml larutan distilasi = 0,9796 gr

Jadi untuk 1ml larutan hasil distilasi mengandung 0,0504 gr zat

warna.

Volume zat warna yang dihasilkan setelah distilasi

=ml300

ml6017,9= 20,0597 x 60 ml =1203,58 ml

Total zat warna yang dihasilkan setelah distilasi

=ml1

ml1203,58x 0,0504 gr = 60,66 gr

B. Biji Kesumba

Volume bahan total = 6,8319 L

Volume larutan yang diambil untuk penimbangan = 5 ml

Volume zat warna yang akan didistilasi = 300 ml

Volume hasil distilasi = 60 ml

• Ekstraksi

Cawan porselin kosong = 40,920 gr

Cawan + larutan ekstraksi = 45,698 gr

Cawan + zat warna hasil ekstraksi = 40,985 gr

Massa larutan ekstraksi = 4,778 gr

Massa zat warna = 0,065 gr

Massa 1ml larutan ekstraksi = 0,9556 gr

Jadi untuk 1ml larutan hasil ekstraksi mengandung 0,013 gr zat

warna.

Total zat warna yang dihasilkan setelah ekstraksi

=ml1

ml6831,9x 0,013 gr = 88,8147 gr

Page 34: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

23

• Distilasi

Cawan porselin kosong = 33,859 gr

Cawan + larutan distilasi = 38,823 gr

Cawan + zat warna hasil distilasi = 34,295 gr

Massa larutan distilasi = 4,694 gr

Massa zat warna = 0,436 gr

Massa 1ml larutan distilasi = 0,9928 gr

Jadi untuk 1ml larutan hasil distilasi mengandung 0,0872 gr zat

warna.

Volume zat warna yang dihasilkan setelah distilasi

=ml300

ml6831,9= 22,773 x 60 ml =1366,38 ml

Total zat warna yang dihasilkan setelah distilasi

=ml1

ml1366,38x 0,0872 gr = 119,148 gr

4.2. Analisa zat warna yang dihasilkan.

Dari hasil proses ekstraksi dan distilasi tersebut kemudian

dilakukan analisa, dengan cara pengenceran zat warna. Kemudian

dilakukan analisa absorbansi dan pH pada zat warna hasil ekstraksi dan

distilasi dengan berbagai perlakuan seperti penyinaran terhadap cahaya

lampu dengan daya 14 watt selama 2 hari, penyinaran terhadap matahari

selama 1 hari dan tanpa penyinaran. Sehingga dapat diketahui pigmen zat

warna peka terhadap warna atau tidak. Hasil analisa dapat dilihat pada

Tabel 4.1.1 dan Tabel 4.1.3

Page 35: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

24

Tabel 4.1.1 Data Hasil Percobaan Analisa Absorbansi dan pH pada Zat Warna

Hasil Ekstraksi dan Distilasi (Daun Pandan).

Ekstraksi

Perlakuan Absorbansi

Tanpa Penyinaran(A) 0.052 0.03 0.025 0.015 0.012

Penyinaran denganCahaya Lampu (A) 0.025 0.02 0.018 0.012 0.01Penyinaran denganCahaya Matahari

(A)0.02 0.018 0.015 0.01 0.006

Distilasi

Perlakuan Absorbansi

Tanpa Penyinaran(A) 0,69 0.47 0.31 0.235 0.18

Penyinaran denganCahaya Lampu (A) 0.51 0.215 0.085 0.045 0.03Penyinaran denganCahaya Matahari

(A)0.35 0.135 0.045 0.06 0.035

pH antara 5 - 6

Panjang gelombang (λ) = 520 nm

Tabel 4.1.2 Data Larutan Standar (Daun Pandan).

Konsentrasi Absorbansi50 0,0152

100 0,03200 0,061500 0,1441000 0,291500 0,4392000 0,5812500 0,734

Page 36: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

25

Tabel 4.1.3 Data Hasil Percobaan Analisa Absorbansi dan pH pada Zat Warna

Hasil Ekstraksi dan Distilasi (Biji Kesumba).

EkstraksiPerlakuan Absorbansi

Tanpa Penyinaran(A) 0.53 0.26 0.165 0.12 0.095

Penyinaran denganCahaya Lampu (A) 0.35 0.13 0.1 0.065 0.035Penyinaran denganCahaya Matahari

(A)0.21 0.07 0.055 0.045 0.035

Distilasi

Perlakuan Absorbansi

Tanpa Penyinaran(A) 0,92 0,85 0,75 0.67 0.5

Penyinaran denganCahaya Lampu (A) 0,83 0,75 0,62 0.51 0.4Penyinaran denganCahaya Matahari

(A)0,71 0,64 0,42 0.3 0.25

pH = 5

Panjang gelombang (λ) = 520 nm

Tabel 4.1.4 Data Larutan Standar (Biji Kesumba).

Konsentrasi Absorbansi

50 0.06

100 0,119

200 0,234

400 0,466

600 0,702

800 0,926

Page 37: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

26

Page 38: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

27

Page 39: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

28

Pada gambar 4.1 dan 4.2, penyimpanan larutan zat warna yang disertai

penyinaran cahaya lampu menyebabkan menurunnya absorbansi larutan. Pada

penyimpanan selama 2 hari penurunan absorbansi larutan mencapai sekitar 50 %.

Berdasarkan gambar 4.1 dan 4.2 dapat dikatakan bahwa larutan zat warna

sangat tidak stabil terhadap paparan cahaya matahari. Hal ini dapat dilihat dari

penurunan nilai absorbansi yang sangat besar hingga mendekati 0. Penurunan

absorbansi cahaya matahari lebih besar dari pada dengan cahaya lampu karena

suhu pencahayaan matahari lebih besar dari pada suhu pencahayaan lampu.

Pada gambar 4.1 sampai 4.2 dapat dilihat bahwa jika konsentrasi semakin

besar maka nilai absorbansi zat warna akan semakin besar pula. Hal ini

disebabkan karena semakin besar konsentrasi maka zat warna semakin pekat,

sehingga cahaya semakin sulit diterusakan dan mengakibatkan nilai absorbansi

semakin besar. Dari hasil distilasi didapatkan konsentrat zat warna yang diketahui

dari nilai absorbansi yang semakin besar.

Selain hal itu, didapat bahwa nilai absorbansi zat warna dari daun pandan

dan biji kesumba mempunyai kisaran absorbansi yang berbeda antara warna hijau

sampai warna orange.

Nilai pH juga dapat menentukan warna dari masing-masing zat warna

tersebut. Semakin besar pH maka warna semakin menuju ke kisaran orange

sampai kuning untuk biji kesumba dan sedangkan daun pandan semakin besar pH

maka warna akan menuju ke kisaran warna hijau tua sampai cokelat.

Page 40: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

29

Gambar 4.3 Zat Warna Cair Daun Pandan setelah dilakukan perlakuan

Tanpa Sinar(Setelah Ekstraksi)

Sinar Lampu 2 hari(Setelah Ekstraksi )

Sinar Matahari 24 jam(Setelah Distilasi)

Sinar Lampu 2 hari(Setelah distilasi)

Sinar Matahari 24 jam(Setelah Ekstraksi)

Tanpa Sinar(Setelah Distilasi)

Page 41: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

30

Gambar 4.4 Zat Warna Cair Biji kesumba setelah dilakukan perlakuan

Penyinaran yang dilakukan pada daun pandan maupun biji kesumba

diperoleh perbedaan warna yang signifikan dari masing-masing perlakuan. Hal ini

dapat dilihat dari gambar 4.3 dan 4.4. Perbedaan warna tersebut dapat diartikan

bahwa zat yang terkandung dalam zat warna peka terhadap panas. Sehingga jika

dilakukan penerapan zat warna pada makanan yang pembuatannya dengan proses

pemanasan akan menimbulkan perubahan warna dengan sebelum dilakukan

pemanasan.

Sinar Lampu 2 hari

(Setelah Ekstraksi)

Sinar Matahari 24 jam(Setelah Ekstraksi)

Tanpa Sinar(Setelah Ekstraksi)

Sinar Lampu 2 hari

(Setelah Distilasi)

Sinar Matahari 24 jam(Setelah Distilasi)

Tanpa Sinar(Setelah Distilasi)

Page 42: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

31

Uji coba zat warna ke dalam makanan

Zat warna cair pekat daun pandan dan biji kesumba dapat diujicobakan

pada makanan basah seperti bolu kukus dan klepon. Selain itu dapat pula

diterapkan pada makanan kering seperti rengginan.

Gambar 4.5. Bolu Kukus dan Klepon dengan Pewarna Daun Pandan

Gambar 4.6 Bolu Kukus dan Klepon dengan Pewarna Biji Kesumba

(a) (b)

Page 43: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

32

Gambar 4.7 (a). Rengginan dengan Pewarna Biji Kesumba.

(b) Rengginan dengan Pewarna Daun Pandan.

Dari gambar diatas dapat dilihat zat warna daun pandan dan biji kesumba

yang diujicobakan pada makanan. Pada bolu kukus mengalami perubahan warna

yang signifikan karena pada makanan ditambahkan soda kue pada proses

pengolahannya sehingga makanan dalam kondisi pH besar, yang berakibat pada

perubahan warna pada makanan, selain itu dilakukan juga pemanasan. Sedangkan

klepon dan rengginan hanya dilakukan pengolahan yang membutuhkan panas saja

sehingga perubahan warna tidak terlalu mencolok. Warna yang ditimbulkan pada

makanan berbeda dengan warna konsentrat zat warna, karena konsentrat zat warna

peka terhadap panas maupun pH.

Page 44: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

33

BAB V

PENUTUP

5.1. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan yang dilakukan, maka kami dapat memberikan

kesimpulan:

1. Daun pandan dan biji kesumba mengandung zat warna yang dapat

diambil dengan melalui dua proses yaitu ekstraksi dan dilanjutkan

distilasi. Proses ekstrasi diperoleh zat warna yang masih encer dan

proses distilasi diperoleh konsentrat zat warna, dengan berat zat

warna daun pandan yang dihasilkan sebanyak 60,66 gr zat warna

sedangkan berat zat warna biji kesumba yang dihasilkan sebanyak

119,148 gr zat warna.

Hasil bisa terlihat pada perbandingan 1 kg bahan : 5 liter air, dengan

hasil analisa sebagai berikut :

Untuk daun pandan

dengan : konsentrasi 2363,014 ppm Panjang gelombang (λ) = 520 nm

absorbansi= 0,69 pH = 6

Untuk biji kesumba

dengan : konsentrasi 791,058 ppm Panjang gelombang (λ) = 520 nm

absorbansi= 0,92 pH = 5

2. – Uji coba pada makanan basah yaitu bolu kukus dan klepon. Pada uji

coba zat warna cair pekat ke makanan dari daun pandan

menghasilkan warna cokelat sedangkan zat warna cair pekat dari biji

kesumba menghasilkan warna orange (bolu kukus) dan merah tua

(klepon).

– Uji coba pada makanan kering yaitu rengginan. Pada uji coba zat

warna cair pekat ke makanan dari daun pandan menghasilkan warna

hijau tua sedangkan zat warna cair pekat dari biji kesumba

menghasilkan warna merah tua.

Page 45: TUGAS AKHIR - core.ac.uk · 2. Bapak Ir. Paryanto, MS Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

34

5.2. SARAN

• Perlu dilakukan analisa zat warna dengan alat Kolorimeter