IDENTIFIKASI PIGMEN KAROTENOID RUMPUT LAUT
Eucheuma cottonii : KAJIAN WARNA RUMPUT LAUT
DAN JENIS PELARUT
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian Strata Satu (S1) pada Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian – Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang
Diajukan Oleh:
Chairul Alim
NIM. 05730009
JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
ii
HALAMAN PENGESAHAN
JUDUL
:IDENTIFIKASI PIGMEN KAROTENOID
PADA RUMPUT LAUT Eucheuma cottonii :
KAJIAN WARNA RUMPUT LAUT DAN
JENIS PELARUT
NAMA
: CHAIRUL ALIM
NIM
: 05730009
JURUSAN
: TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS
: PERTANIAN – PETERNAKAN
Diajukan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata (S1) pada Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian – Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang
Mengesahkan,
Dekan
Ketua Jurusan
iii
HALAMAN PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI
JUDUL : IDENTIFIKASI PIGMEN KAROTENOID
PADA RUMPUT LAUT Eucheuma cottonii :
KAJIAN WARNA RUMPUT LAUT DAN
JENIS PELARUT
NAMA
: CHAIRUL ALIM
NIM
: 05730009
JURUSAN
: TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS
: PERTANIAN – PETERNAKAN
Telah Dipertahankan dan dinyatakan Lulus oleh Dewan Penguji Pada Hari Jumat, 7 Mei 2010
Dewan Penguji :
Penguji I Dr. Ir. Damat, MP.
Tgl.
Penguji II Ir. Warkoyo, MP.
Tgl.
Penguji III Ir. Sukardi, MP.
Tgl.
Penguji IV Ir. Elfi Anis Sa’ati, MP.
iv
HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING
JUDUL
: IDENTIFIKASI PIGMEN KAROTENOID
PADA RUMPUT LAUT Eucheuma cottonii :
KAJIAN WARNA RUMPUT LAUT DAN
JENIS PELARUT
NAMA
: CHAIRUL ALIM
NIM
: 05730009
JURUSAN
: TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS
: PERTANIAN – PETERNAKAN
Diajukan Untuk Dipertanggungjawabkan di hadapan Dewan Penguji guna Memperoleh Gelar Sarjana Strata (S1) Teknologi Hasil Pertanian Pada Jurusan
Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian – Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Ir. Sukardi, MP. Ir. Elfi Anis Sa’ati, MP.
v
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
NAMA : CHAIRUL ALIM
NIM : 05730009
Fakultas/Jurusan : PERTANIAN – PETERNAKAN / THP
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Menyatakan bahwa Skripsi/Karya Ilmiah:
Judul: IDENTIFIKASI PIGMEN KAROTENOID PADA RUMPUT LAUT E.
cottonii: KAJIAN WARNA RUMPUT LAUT DAN JENIS PELARUT
1. Adalah bukan karya orang lain baik sebagian maupun keseluruhan kecuali penulisan dalam bentuk kutipan yang digunakan dalam naskah ini dan telah disebutkan sumbernya.
2. Hasil tulisan karya ilmiah/skripsi dari penelitian yang saya lakukan merupakan Hak bebas Royalti non eksklusif, apabila digunakan sebagai sumber pustaka.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarbenarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia mendapat sanksi sesuai dengan undangundang yang berlaku.
Mengetahui, Malang, 7 Mei 2010
Ketua Program Studi Yang menyatakan,
vi
Riwayat Penulis
Penulis lahir di kota Surabaya pada tanggal 16 April 1985. Penulis merupakan anak ketiga pasangan bapak Djauhari. HS dan ibu Drs. Riyatie AR.
Penulis mengawali sekolah di TK Ma’arif Kebraon Surabaya pada tahun 1990 dilanjutkan dengan SDI Hasanudin Wiyung Surabaya pada tahun 19921998 dan menempuh pendidikan SMP di SMPI ArRohmah Dau Malang yang diselesaikan tahun 2002 dan dilanjutkan dengan sekolah menengah atas di MAN 3 Malang tahun 20022005.
vii
LEMBAR PERSEMBAHAN DAN MOTTO
Bismillahirrahmanirrahim…
Alhamdulillah, karya tulis ini saya persembahkan kepada semua pihak yang telah banyak membantu saya baik moril maupun materiil dalam menyelesaikan kuliah dan karya tulis ini. Semoga Allah membalas semua kebaikan yang telah dilakukan dengan yang lebih baik. Karya tulis ini masih jauh dari kesempurnaan, namun saya berharap karya tulis ini dapat bermanfaat. Aamin...
Baik jadi orang penting, tapi lebih PENTING jadi orang baik (Ebet Kadarusman)
viii
KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim
Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Alhamdulillah, puji syukur hanya untuk Allah SWT atas segala limpahan karuniaNya kepada hambahambaNya. Shalawat serta salam kepada Nabi Muhammad SAW dan para pengikutnya.
Penyusunan skripsi yang berjudul “IDENTIFIKASI PIGMEN KAROTENOID PADA RUMPUT LAUT E. cottonii : KAJIAN WARNA RUMPUT LAUT DAN JENIS PELARUT” dibuat untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan di Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Universitas Muhammadiyah Malang.
Dalam penelitian ini kami banyak mendapatkan bantuan, dorongan dan doa dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Damat, MP, selaku Dekan Fakultas PertanianPeternakan Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Ir. Sukardi, MP, selaku Ketua Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Universitas Muhammadiyah Malang sekaligus dosen pembimbing pertama saya. Terima kasih atas kesabaran bapak dalam membimbing saya dan atas segala motivasi dan masukan untuk saya.
3. Ibu Ir. Elfi Anis Sa’ati, MP, selaku dosen pembimbing kedua saya terima kasih atas kebesaran hati, masukan dan nasihat selama membimbing saya. 4. Bapak Ir. Warkoyo, MP, dan dosen–dosen jurusan THP atas dorongan dan
ix
5. Kedua orang tua dan keluargaku atas dukungan moril dan materiil dan doa doa yang tak pernah putus.
6. Mbak Win, Mas Imam, Riva Karmila, Aisyah R.Z. dan rekanrekan di THP maupun di luar THP, terima kasih atas bantuannya selama ini.
7. Pihakpihak yang belum bisa penulis sebutkan satu persatu yang telah ikhlas membantu dalam penyusunan skripsi ini.
Kami menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan, sehingga saran dan kritik yang membangun sangat kami harapkan dalam rangka membantu perbaikannya. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.
Wassalamu’alaikum wr.wb.
Malang, 31 Maret 2010
x DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ………... i HALAMAN PENGESAHAN ……….. ii HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN PENGUJI ………... iii HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING ... iv SURAT PERNYATAAN ... v RIWAYAT PENULIS ... vi LEMBAR PERSEMBAHAN dan MOTTO ... vii KATA PENGANTAR ... viii ABSTRAK ... x ABSTRACT ... xii DAFTAR ISI ... xiv DAFTAR TABEL ... xvii DAFTAR GAMBAR ... xviii DAFTAR LAMPIRAN ... xix I. PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Tujuan Penelitian ... 3 1.3 Hipotesis ... 3 II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4 2.1 Rumput Laut ... 4
2.1.1 Klasifikasi Rumput Laut (Eucheuma cottonii) ... 4
2.1.2 Habitat Rumput Laut Eucheuma cottonii... 5
2.1.3 Komposisi Kimia Eucheuma cottonii ... 6
xi 2.5 Pelarut ... 14 2.5.1 Aseton ... 16 2.5.2 Heksan ... 17 2.5.3 Etanol ... 19 2.5.4 Benzen ... 19 2.5.5 Eter ... 20 III. METODOLOGI PENELITIAN ... 24 3.1 Tempat dan Waktu ... 24 3.2 Bahan dan Alat ... 24 3.2.1 Bahan ... 24 3.2.2 Alat ... 24 3.3 Metode Penelitian ... 24 3.4 Pelaksanaan Penelitian ... 25
3.4.1 Proses Ekstraksi Pigmen Karotenoid Rumput Laut ... 25
3.4.2 Pembuatan Konsentrat Pigmen Karotenoid ... 26 3.5 Parameter Pengamatan ... 26 3.5.1 Analisa Kimia ... 26 3.5.2 Analisa Fisik ... 28 3.6 Analisa Data ... 28 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 30 4.1 Tahap I: Ekstrak Rumput Laut ... 30 4.1.1 Nilai pH Ekstrak Rumput Laut ... 30 4.1.2 Nilai Intensitas Warna Ekstrak Rumput Laut ... 31 4.2 Tahap II: Konsentrat Karotenoid ... 36 4.2.1 Nilai pH Konsentrat Karotenoid ... 36 4.2.2 Nilai Intensitas Warna Konsentrat Karotenoid ... 37 4.2.3 Nilai Absorbansi Konsentrat Karotenoid ... 41 4.2.4 Identifikasi Pigmen Karotenoid ... 43
4.3 Perlakuan Terbaik Ekstraksi Pigmen Rumput laut E. cottonii... 44
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 45
5.1 Kesimpulan ... 45
xii
xiii
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
Teks
1. Komposisi Kimia Rumput LautE. cottonii... 6
2. Kromatigrafi Lapis Tipis Karotenoid dan Xantofil ... 12
3. Spektrum Tampak Beberapa Karotenoid ... 13
4. Konstanta Dielektrikum Beberapa Bahan Pelarut ... 15
5. Rerata pH Ekstrak Rumput Laut ... 32
6. Rerata Tingkat Kecerahan Ekstrak Rumput Laut …..………. 34
7. Rerata Tingkat Kemerahan Ekstrak Rumput Laut ... 35
8. Rerata Tingkat Kekuningan Ekstrak Rumput Laut ... 36
9. Rerata Nilai pH Konsentrat Pigmen Karotenoid ... 37
10. Rerata Tingkat Kecerahan Konsentrat Pigmen Karotenoid ... 39
11. Rerata Tingkat Kemerahan Konsentrat Pigmen Karotenoid ... 39
12. Rerata Tingkat Kekuningan Konsentrat Pigmen Karotenoid ... 40
13. Rerata Absorbansi Karotenoid Konsentrat Pigmen Karotenoid ... 42
14. Rerata Kadar Karotenoid Total Konsentrat Karotenoid ... 43
15. Identifikasi Pigmen Karotenoid Rumput Laut ... 44
xiv
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
Teks
1. Struktur Dasar Pigmen Karotenoid ... 10
2. Struktur UVVis dari βkaroten Standar ... 14
3. Diagram Alir Ekstraksi Pigmen Karotenoid Sudah Dimodifikasi ... 29
4. Tiga Warna Rumput LautE. cottoniiSegar ………. 55
5. Kromatografi Lapis Tipis ………... 55
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Halaman
Teks
1. Analisa Ragam Nilai pH Ekstrak Rumput Laut E. cottonii akibat Perlakuan Jenis Rumput Laut dengan Jenis Pelarut Ekstraksi ... 50
2. Analisa Ragam Tingkat Kecerahan (L) Ekstrak Rumput Laut E. cottonii akibat Perlakuan Jenis Rumput Laut dengan Jenis Pelarut Ekstraksi ... 50
3. Analisa Ragam Tingkat Kemerahan (a+) Ekstrak Rumput Laut E. cottonii akibat Perlakuan Jenis Rumput Laut dengan Jenis Pelarut Ekstraksi ... 51 4. Analisa Ragam Tingkat Kekuningan (b+) Ekstrak Rumput Laut E. cottonii
akibat Perlakuan Jenis Rumput Laut dengan Jenis Pelarut Ekstrak ... 51 5. Analisa Ragam Nilai pH Konsentrat Karotenoid Rumput Laut E. cottonii akibat
Perlakuan Jenis Rumput Laut dengan Jenis Pelarut Ekstraksi ... 52 6. Analisa Ragam Kecerahan (L) Konsentrat Karotenoid Rumput Laut E. cottonii
akibat Perlakuan Jenis Rumput Laut dengan Jenis Pelarut Ekstraksi ... 52 7. Analisa Ragam Kemerahan (a+) Konsentrat Karotenoid Rumput Laut E. cottonii
akibat Perlakuan Jenis Rumput Laut dengan Jenis Pelarut Ekstraksi ... 53 8. Analisa Ragam Kekuningan (b+) Konsentrat Karotenoid Rumput Laut E. cottonii
akibat Perlakuan Jenis Rumput Laut dengan Jenis Pelarut Ekstraksi ... 53 9. Analisa Ragam Nilai Absorbansi Konsentrat Karotenoid Rumput Laut E. cottonii
xvi
DAFTAR PUSTAKA
Anggadiredja, J.T., A. Zatnika, H. Purwoto dan S. Istini. 2006. Rumput Laut. Penebar Swadaya : Jakarta.
Apandi, M. 1984. Teknologi Buah dan Sayur. Penerbit Alumni. Bandung
Atmadja, W. 1996.Pengenalan Jenis Alagae Merah (Rhodophyta). Pengenalan Jenis Jenis Rumput Laut Indonesia. Atmadja, W. S., A, Kadi., Sulistijo dan Rahmaniar (Edd). Puslitbang Oseanologi LIPI, Jakarta.
Deman, J. M. 1997. Kimia Makanan. Institut Teknologi Bandung. Bandung. Fessenden, R. J dan Joan, S. F., 1986. Kimia Organik Edisi Ketiga Jilid I.
Erlangga. Jakarta
Gross, J. 1987. Pigment in Fruit. Academic Press INC. New York.
Harbourne, J. B. 1987. Metode Fitokimia : Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan. Penerbit Institut Teknologi Bandung. Bandung.
Harini, N. 2005. Buku Ajar Food Aditif and Toksikologi. Fakultas Pertanian. Universitas Muhammadiyah Malang. Malang.
Hart, H. 1990. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat Edisi Keenam. Erlangga. Jakarta
Hidayat, N dan Elfi A. S. 2006. Membuat Pewarna Alami. Penerbit Trubus Agrisarana. Surabaya.
Hui, Y. H. 1991. Encyclopedia of Food Scince and Technology Vol. I. John Wiley and Sons, Inc. New York.
Indriani, H. dan Emi, S. 1992. Budidaya, Pengolahan dan Pemasaran Rumput Laut. Penebar Swadaya, Jakarta
Kadi, A dan Wanda, A. 1988. Rumput Laut (Algae) Jenis, Reproduksi, Produksi, Budidaya dan Pasca Panen. Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Jakarta
Luning, K. 1990. Seaweed Their Environment, Biogeography and Ecophysiology. John Wiley and Sons. New York
Muslih, W. 2009. Eucheuma cottoni. Diakses dari http://wirdha.blogspot.com/html/
xvii
Respati, 1986. Pengantar Kimia Organik Jilid I. Aksara Baru. Jakarta
Riawan, S. 1990. Kimia Organik Edisi I. Binarupa Aksara. Jakarta
Sedana, I. G., Jack S.D.. Soehardi P. dan Nugroho A. 1995. Uji Coba Budidaya Rumput Laut di Plot Farm. http://ww.fao.org/html
Sulistijo. 1996. Perkembangan Budidaya Rumput Laut di Indonesia. Pengenalan JenisJenis Rumput Laut Indonesia. Atmadja, W. S., A, Kadi., Sulistijo dan Rahmaniar (Edd). Puslitbang Oseanologi LIPI, Jakarta
Wikipedia. 2007. Aceton. Diakses darihttp://id.wikipedia.org/
Winarno, F .G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Yogisutanti, G. 2008. Recovery of Acetone from Antibiotic Manufacture Reduces
Wastewater. Diakses dari http://gurdani.wordpress.com/2008/aceton/ Yuliatiningsih, C. 2009. Ekstraksi Pigmen Karotenoid Ubi Jalar Kuning (Ipomoea
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia memiliki ekosistem pantai dan kelautan yang beragam seperti
mangrove, koral maupun rumput laut yang memiliki nilai penting antara lain sebagai
makanan dan obatobatan. Pengembangan sumber daya kelautan menjadi sumber obat
obatan, penting dilakukan baik untuk pengembangan ilmu pengetahuan maupun
pengembangan ekonomi.
Permintaan pasar terhadap bahanbahan alami sebagai sumber makanan dan
obatobatan meningkat pesat. Salah satu bahan yang saat ini sangat diminati pasar
adalah karotenoid. Karotenoid adalah pigmen yang larut dalam pelarut organik yang
merupakan grup pigmen yang berwarna kuning, oranye, merah dan coklat yang
terdapat pada berbagai organisme seperti: phytoplankton, rumput laut, bakteri dan
tanaman tertentu. Pigmen ini sangat berguna karena fungsinya sebagai antioksidan
(Sedana, 1995).
Sampai saat ini lebih dari 600 jenis karotenoid alami telah teridentifikasi
diantaranya adalah β karoten, likopen, zeaxanthin dan canthaxanthin. Menurut Apandi
(1984), terdapat 6 karotenoid yang dapat dideteksi pada beberapa jenis rumput laut
(Ulva reticulata, Padina sp., Turbinaria sp., Gracilaria sp., Ulva sp., Amphiroa sp.,
Halimeda opuntia, Halimeda macroloba, Sargassum sp) diantaranya ialahastaxanthin,
neozanthin, zeaxanthin, canthaxanthin, αkaroten dan βkaroten.
Saat ini karotenoid diproduksi dengan skala industri secara sintesis dengan
menggunakan bahanbahan kimia. Karotenoid sintesis ini memiliki kekurangan yaitu
adanya stereoisomer yang tidak ditemukan pada karotenoid alami (Ralleyet al., 2004).
Selain itu dapat terjadi kontaminasi dengan intermedietintermediet reaksi dan kurang
potensi pigmen karotenoid dari sumbersumber alami. Salah satu sumber alami yang
belum banyak dieksplorasi adalah rumput laut. Terdapat banyak jenis rumput laut di
Indonesia, rumput laut yang dapat ditemukan, antara lain kelas Rhodophyceae seperti :
Gracilaria sp., Eucheuma sp, Chlorophyceae seperti: Ulva sp., Caulerpa sp. dan
Phaeophyceae seperti:Sargassum sp., Turbinaria sp (Kadi dan Wanda. 1998).
Eucheuma cottonii merupakan spesies rumput laut yang banyak dibudidayakan
di perairan Indonesia, contohnya di perairan Pamekasan Madura. Hal tersebut
dikarenakan manfaat pikokoloidnya yang besar yaitu karaginan dan agar serta teknik
budidayanya yang relatif mudah dan murah. Eucheuma cottonii merupakan rumput
laut merah (Rhodophyta) yang kaya akan pigmen fotosintesis dan pigmen aksesoris
lainnya, yaitu klorofil a, αkaroten, βkaroten, fikobilin, neozanthin dan zeaxanthin
(Luning, 1990).
Untuk mendapatkan hasil ekstrak pigmen karotenoid Eucheuma cottonii yang
berkualitas, maka pelarut yang digunakan sebaiknya merupakan pelarut organik seperti
aseton, alkohol, eter dan hexan (Gross, 1987). Sesuai dengan pendapat Pudjaatmaka
(1999), bahwa kelarutan suatu zat dalam suatu pelarut sangat ditentukan oleh kecocokan
sifat antara zat terlarut dengan zat pelarut yaitu sifat like disolve like yang diantaranya
disebabkan karena polaritasnya. Eucheuma cottoniimempunyai beberapa jenis warna yang
berbeda. Hal tersebut diduga disebabkan adanya perbedaan jenis pigmen karotenoid dan
jumlah pigmen karotenoid yang terkandung pada Eucheuma cottonii. Untuk itu dilakukan
penelitian ini agar diketahui jenis pigmen Eucheuma cottonii yang berhasil diekstrak
dengan kualitas terbaik.
1. 2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui jenis pigmen karotenoid yang dikandung pada tiga jenis rumput laut
2. Mengetahui interaksi antara jenis pelarut dan warna rumput laut terhadap kualitas
pigmen karotenoid yang dihasilkan.
3. Mengetahui jenis pelarut yang tepat untuk ekstraksi pigmen karotenoid.
1. 3 Hipotesis
Hipotesis penelitian ini adalah:
1. Diduga terdapat interaksi jenis pelarut dan warna rumput laut Eucheuma cottonii
terhadap kualitas pigmen karotenoid yang dihasilkan.
2. Diduga aseton, heksan, petroleum benzen, etanol dan eter merupakan pelarut yang
efektif untuk mengekstrak pigmen karotenoid.
3. Diduga 3 jenis warna rumput laut Eucheuma cottonii yang berbeda juga