III. METODOLOGI PENELITIAN
3.4 Tahapan Penelitian
Penelitian ini terdiri dari penelitian pendahuluan dan penelitian utama, penelitian pendahuluan terdiri dari empat tahap, dengan tahapan penelitian sebagai berikut :
1. Penelitian Pendahuluan
Tahap 1. Persiapan Bahan Baku
Bahan baku yang digunakan adalah jeruk Pontianak (Citrus nobilis L. var
20
20
1. Sortasi
Sortasi bertujuan untuk memisahkan buah yang digunakan agar diperoleh buah jeruk yang baik dan tidak busuk.
2. Pencucian dan Pengupasan Kulit Buah
Pencucian bertujuan untuk membersihkan kulit buah dari kotoran-kotoran seperti tanah dan lumpur serta sisa pestisida yang melekat. Selanjutnya dilakukan pengupasan kulit buah agar minyak yang terkandung di dalam kulit tidak terbawa ke dalam sari buah.
3. Ekstraksi
Jeruk yang telah dicuci dan dikupas selanjutnya dimasukkan ke dalam mesin pulper untuk memperoleh sari jeruk. Sari jeruk ditampung di dalam wadah, sedangkan ampasnya yang berupa biji dan pulp langsung terpisah.
4. Penyaringan
Penyaringan dilakukan untuk memisahkan serat, pulp serta biji yang dapat menghambat proses pemisahan dengan membran mikrofiltrasi. Penyaringan dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu :
- Penyaringan pertama dilakukan menggunakan saringan santan
- Penyaringan kedua dilakukan menggunakan saringan 100 mesh.
- Penyaringan ketiga menggunakan saringan 150 mesh.
- Penyaringan keempat menggunakan saringan 200 mesh.
5. Pasteurisasi
Pasteurisasi sari jeruk bertujuan untuk inaktivasi enzim dan membunuh mikroorganisme yang dapat menyebabkan fermentasi dan kerusakan pada sari jeruk. Pada penelitian ini, pasteurisasi dilakukan menggunakan suhu
70ºC selama 10 menit.Diagram proses persiapan bahan baku disajikan pada
Gambar 6.
Tahap 2. Mikrofiltrasi Sari Jeruk
Penyaringan sari jeruk dilakukan menggunakan membran mikrofiltrasi yang dilakukan pada kondisi operasi laju alir 0,08 m/det yang didasarkan pada hasil penelitian Agihitsni (2008). Skema proses mikrofiltrasi sari jeruk disajikan pada Gambar 7.
21
22 22 E-1 E-2 V-1 P I-1 E-3 V-2 P I-2 V-3 V-4 V-5 V-6 V-7 S1 S2 S3 T1 T2 S4 Keterangan :
E-1 = tangki umpan E-2 = pompa
E-3 = membran ultrafiltrasi I-1 = pressure gauge in I-2 = pressure gauge out
V-1, V-2 = katup pengatur tekanan dan laju alir V-3, V-4, V-5 = three way valve
V-6 = katup sampling permeat V-7 = katup sampling retentat S1,S2,S3,S4 = Selenoid
T1, T2 = timer elektronik
Selenoid merupakan valve elektronik, timer T1 mengatur S1 dan S3 yang merupakan pengatur selang periode (frekuensi) backwash, sedangkan timer T2 mengatur S1 dan S2 yang menentukan lamanya (durasi) backwash
Gambar 7.Skema proses mikrofiltrasi sari jeruk
Sumber : Noor et al. (2007)
Tahap 3. Backwash Membran Mikrofiltrasi
Pencucian membran mikrofiltrasi dilakukan untuk mendapatkan limonin yang diduga tertahan pada membran yang dilakukan dengan metode
backwash menggunakan akuades. Skema proses backwash membran disajikan pada Gambar 8.
Gambar 8.Skema proses backwash membran
Sumber : Noor et al (2007) E-1 E-2 V-1 P I-1 E-3 V-2 P I-2 V-3 V-4 V-5 V-6 V-7 Keterangan :
E-1 = tangki umpan E-2 = pompa
E-3 = membran mikrofiltrasi I-1 = pressure gauge in I-2 = pressure gauge out
V-1, V-2 = katup pengatur tekanan dan laju alir V-3, V-4, V-5 = three way valve
V-6 = katup sampling permeat V-7 = katup sampling retentat
23 Tahap 4. Isolasi Limonin
Isolasi limonin dilakukan pada air backwash, kulit ari dan biji jeruk.
a. Isolasi Limonin Dari Air Backwash
Ekstraksi limonin dari air backwash dilakukan dengan dua metode :
1. Metode pertama adalah maserasi endapan air backwash. Pada metode ini,
air backwash sebanyak 3 liter disentrifugasi pada 7000 rpm pada suhu
4oC, selama 20 menit sehingga menghasilkan endapan sebesar 12 g, yang
selanjutnya dimaserasi menggunakan dua jenis pelarut yaitu aseton dan diklorometan sebanyak 200 ml selama 4 jam pada suhu ruang. Pelarut
selanjutnya diuapkan dengan rotary evaporatorvacuum pada suhu 40 oC.
Ekstrak pelarut sebesar 20 ml kemudian ditambahkan heksan sebanyak
tiga kali volume ekstrak. Diagram proses maserasi endapan air backwash
disajikan pada Gambar 9.
Gambar 9. Diagram proses maserasi endapan air backwash dengan pelarut aseton
24
24
2. Metode ekstraksi cair-cair menggunakan pelarut diklorometan dengan
menggunakan corong pemisah. Ekstraksi 2 liter air backwash dengan 100
ml dengan diklorometan dilakukan menggunakan corong pemisah dimana
200 ml air backwash ditambahkan dengan 100 ml pelarut selanjutnya
dilakukan pengocokan supaya limonin yang terdapat pada fase air dapat pindah ke fase diklorometan. Kemudian didiamkan selama 15 menit sampai terbentuk dua fase dimana bagian bawah adalah diklorometan dan bagian atas adalah air. Kedua fase tersebut lalu dipisahkan kemudian fase diklorometan dipresipitasi dengan cara ditambahkan heksan sebanyak tiga kali volume pelarut lalu didiamkan selama 20 jam pada suhu refrigerasi.
Ekstraksi air backwash dengan metode ekstraksi cair-cair disajikan pada
Gambar 10.
Gambar 10. Diagram proses ekstraksi air backwash dengan metode ekstraksi cair-
cair
b. Isolasi limonin dari biji, kulit ari dan pulp jeruk
Isolasi limonin juga dilakukan dari bagian jeruk yang lain yang diduga mengandung limonin seperti biji jeruk dan kulit ari, sisa penyaringan jeruk
tahap awal (pulp) jeruk. Biji jeruk dan kulit ari dikeringkan menggunakan
oven blower suhu 50oC sampai berat kedua bahan tersebut konstan
kemudian dilakukan pengecilan ukuran menggunakan hammer mill.
Selanjutnya biji dan kulit ari jeruk diekstraksi secara bertahap, tahap pertama menggunakan heksan yang bertujuan untuk menghilangkan
25
jeruk, tahap kedua menggunakan aseton yang bertujuan untuk mengekstrak limonin dengan menggunakan perangkat ekstraksi soxhlet. Proses isolasi dilakukan dengan 2 cara yaitu dengan pencucian etanol dan tanpa pencucian etanol. Diagram proses isolasi limonin dari biji, kulit ari dan pulp jeruk tanpa pencucian etanol disajikan pada Gambar 11.
Gambar 11. Diagram proses isolasi limonin dari biji, kulit ari dan pulp
jeruk tanpa pencucian etanol
26
26
Diagram proses isolasi limonin dari biji, kulit ari dan pulp jeruk dengan pencucian menggunakan etanol disajikan pada Gambar 12.
Gambar 12. Diagram proses isolasi limonin dari biji, kulit ari dan pulp jeruk
dengan pencucian etanol
27
2. Penelitian Utama
Pada penelitian utama dilakukan optimasi proses isolasi limonin dari bahan baku dengan kandungan limonin paling tinggi yaitu biji jeruk dengan metode ekstraksi tanpa pencucian dengan etanol. Optimasi dilakukan pada tahap proses presipitasi dengan dua faktor yaitu rasio ekstrak aseton dan pelarut heksan dengan rentang 1:3 – 1:5 (v/v) dan lama presipitasi pada rentang waktu 16-24 jam. Presipitasi dilakukan pada kondisi suhu refrigerasi. Diagram proses optimasi isolasi limonin dari biji jeruk siam disajikan pada Gambar 13.