BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Asam jawa, Tamarindus indica L
2.1.1. Morfologi
Asam jawa, Tamarindus indica L., adalah suatu tanaman tropis yang
serbaguna terutama buahnya, yang dapat diolah untuk makanan, digunakan untuk
bumbu atau rempah-rempah, dan diproses untuk penggunaan lain. Asam jawa
merupakan tanaman dicotyledonous family Leguminosae.
(Lewis et al., 2005).
Tanaman ini merupakan tanaman daerah tropis dan termasuk tumbuhan
berbuah polong. Tumbuh baik di daerah semi kering dan iklim muson basah, dapat
tumbuh di kisaran tipe tanah yang luas. Dapat hidup di tempat bersuhu sampai 47°C,
tapi sangat sensitif terhadap es. Umumnya tumbuh di daerah bercurah hujan 500 –
1.500 mm/tahun, bahkan tetap hidup pada curah hujan 350 mm jika diberi irigasi saat
penanaman. Di daerah tropika basah bercurah hujan lebih dari 4.000 mm,
pembungaan dan pembuahan menurun dengan jelas.
Batang pohonnya yang cukup keras berperawakan pohon besar yang selalu
hijau, tingginya mencapai 30 m, pangkal batangnya mencapai 1-2 m panjangnya dan 2
m diameternya, tajuknya berdaun lebat, memencar melebar, berbentuk bulat; kulit
kayunya kasar, retak retak, berwarna coklat keabu-abuan. Daunnya majemuk bersirip
ganda, letaknya berselang-seling, berpenumpu, bertangkai; tangkai daunnya mencapai
1,5 cm panjangnya, meninggalkan bekas yang jelas setelah rontok; helaian daunnya
berbentuk agak lonjong, ukurannya mencapai 13 cm x 5 cm; anak daunnya berjumlah
8-16 pasang, berbentuk lonjong menyempit, berukuran (1-3,5) cm x (0,5-1) cm, bertepi
rata, pangkalnya miring dan membundar, ujungnya membundar sampai sedikit cabik.
Perbungaannya bertipe tandan renggang, terletak lateral dan di ujung ranting,
panjangnya mencapai 13 cm; bunganya kira-kira 3 cm panjangnya, berbau harum;
daun kelopaknya berjumlah 4 helai, berbeda bentuknya, panjangnya mencapai 1,5 cm;
daun mahkotanya berjumlah 5 helai, yang belakang dan yang samping berukuran besar
yang berada di depan berukuran lebih kecil, berbentuk linier, berwarna putih; benang
sarinya 3 utas; putiknya 1 buah berbakal biji sampai 18 butir. Buahnya bertipe polong
yang agak silindris, lurus atau bengkok, tidak merekah, berujung membulat, ukurannya
mencapai 14 cm x 4 cm, berbiji sampai 10 butir, polongnya itu seringkali menyempit
tak beraturan di antara dua biji; eksokarpnya mengeras, berwarna keabu-abuan atau
lebih sering coklat bersisik, dengan beberapa benang yang kuat di dalamnya;
mesokarpnya tebal dan menyerupai sirop, berwarna coklat-kehitaman; endokarpnya
tipis, menjangat. Bijinya tak beraturan bentuknya, membelah ketupat memipih,
panjangnya mencapai 18 mm, sangat keras dan berwarna coklat.
http://iptek.net.id/ind/teknologi_pangan/index.php%3Fmnu%3D2%26id%3D285+manfaat+asa
m+jawa&hl=id&ct=clnk&cd=2&gl=id
2.1.2. Manfaat
Buah dan bunga yang berwama hijau dapat digunakan untuk memberi rasa
asam yang pekat pada hidangan yang terbuat dari ikan dan daging. Buahnya yang
matang dari jenis yang manis biasanya dimakan ketika masih segar sedangkan buahnya
dari jenis yang asam dibuat menjadi sari buah, selai, sirup, dan permen., tetapi selain
itu juga banyak digunakan dalam campuran berbagai makanan sebagai contoh di dalam
makanan asinan, manisan, sari buah dan minuman lainnya.
Ekstraknya bila diberikan kepada mikroorganisme dapat mempengaruhi pertumbuhan
dan perkembangannya.
Selain itu asam jawa juga dapat digunakan sebagai obat kumur untuk
kerongkongan, dan pembalut luka luka. Chaturvedi, (1985) menyebutkan bahwa buah
ini juga mampu untuk membantu pemugaran sensasi jika kelumpuhan. juga dikatakan
dapat diberikan untuk perawatan demam malaria.
(Bleach et al., 1991).
2.1.3. Kandungan
Kandungan Buah asam yang matang terdiri atas 40-50% bagian yang dapat
dimakan, dan per 100 g berisi: air 17,8-35,8 g; protein 2-3 g; lemak 0,6 g; karbohidrat
41,1-61,4 g; serat 2,9 g, abu 2,6-3,9 g; kalsium 34-94 mg; fosfor 34-78 mg; besi
segarnya mengandung 13% air, 20% protein, 5,5% lemak, 59% karbohidrat, dan 2,4%
abu.
Yauquelin, memperlihatkan bahwa di dalam daging buah asam jawa selain gula,
terdapat kandungan asam sitrat dan asam tartrat dalam jumlah yang banyak.
http://iptek.net.id/ind/teknologi_pangan/index.php%3Fmnu%3D2%26id%3D285+manfaat+asa
m+jawa&hl=id&ct=clnk&cd=2&gl=id
2.2. Asam Sitrat
2.2.1. Senyawa Asam Sitrat
Sitrat merupakan salah satu nutrisi yang dibutuhkan dalam tubuh untuk
kesehatan, seperti yang ditunjukkan dalam siklus krebs. Dalam siklus krebs sitrat
mengalami transformasi menjadi isositrat yang telah dipelajari pengaruhnya dalam
tubuh, bahwa ini menghambat pembentukkan asam lemak hasil metabolisme
karbohidrat. Asam sitrat dapat memecahkan lemak dengan melepaskan energi serta
diproduksi CO2 dan air. (Harper, 1994)
Asam sitrat (asam 2 hidroksi 1, 2, 3-Propanatrikarboksilat) merupakan asam
dengan molekul yang bergugus fungsi ganda yaitu satu gugus hidroksil dan tiga gugus
karboksil. Asam sitrat dan garam-garamnya sangat luas penggunaanya kerena sifatnya
yang tidak beracun, aman untuk ditangani dan gampang mengalami biodegradasi.
(Anonimous, I., 1987)
Asam sitrat adalah asam hidroksi trikarboksilat yang tersebar di alam dan
merupakan bahan dasar yang penting dalam siklus metabolisme, siklus asam
trikarboksilat. Asam sitrat seperti nama trivialnya banyak terdapat dalam buah sitrus
atau jeruk.
Struktur asam sitrat :
CH2 COOH
C COOH
OH
[image:3.595.255.374.591.682.2]CH2 COOH
Gambar; Struktur Asam Sitrat
Pemakaian asam sitrat banyak digunakan dalam industri makanan (75%),
disamping memiliki cita rasa dan struktur kimiannya mempunyai gugus alfa hidroksi
yang dapat mencegah penuaan pada kulit, dimana kelarutannya yang tinggi, rasa asam
yang segar sehingga memberikan nilai yang istimewa (Othmer,K.,1976)
asam sitrat terdapat dalam buah-buahan, dalam jeruk kadarnya 6-8%. Zat ini
dibuat dari air jeruk mentah. Dari jeruk ini dibuang gulanya dengan jalan fermentasi
dan kemudian asam sitrat dipisahkan sebagai garam kalsium yang mudah larut dalam
air dingin. Cara pembuatan asam sitrat juga bisa dengan memakai perubahan glukosa
oleh suatu jamur tertentu seperti citromyces. Dengan cara ini dapat dihasilkan asam
sitrat sampai 50% (Respati, 1986)
Asam sitrat mempunyai banyak kegunaan. Kebanyakan asam sitrat digunakan
sebagai pengawet pada minuman ringan. Sifat dari asam sitrat sebagai buffer bisa
digunakan untuk pengontrol pH dalam pembersih rumah tangga dan dalam industri
farmasi.
Sukses penggunaan asam sitrat yang cukup besar karena fleksibel dan
aplikasinya yang cukup banyak. Penggunaannya tergantung atas tiga sifat yaitu,
keasaman, rasa (flavor) dan pembentuk garam. Asam sitrat banyak digunakan pada
industri makanan (75%) untuk menambah keasaman tampa mempengaruhi rasa yang
lain. Asam sitrat dalam darah sebagai anti koagulant, antioksidan dalam lemak dan
minyak.
2.2.2. Sifat-sifat Fisika dan Kimia Asam Sitrat
Scheele telah mengisolasi dan mengkristalkan asam sitrat dari buah jeruk pada
tahun 1974. Gugus fungsinya, yaitu gugus hidroksi dan tiga gugus karboksil,
ditemukan oleh Liebig pada tahun 1838.
Asam sitrat sangat larut dalam air dan alkohol, tetapi hanya sedikit larut dalam
eter, Asam sitrat mengkristal dari larutan berair yang dingin dalam bentuk
monohidrat. Kristalnya transparan (tidak berwarna), dan strukturnya ortorombis. Pada
kondisi udara dengan kelembapan yang normal, kristal asam sitrat monohidrat stabil,
tetapi kehilangan air dalam udara kering atau vakum yang di dalamnya dimasukkan
asam sulfat pekat. Dengan sedikit pemanasan, kristal monohidrat melunak pada suhu
70 – 75 0C dan melepaskan molekul air, kemudian kristalnya meleleh sempurna pada
mengeras kembali pada saat menjadi anhidrat, dan kemudian meleleh secara tajam
pada suhu 153 0C. Asam sitrat memiliki densitas 1,542.
Sebagai tambahan, asam sitrat membentuk berbagai jenis ester, amida dan asil
klorida. Senyawa campuran seperti garam ester juga dapat terbentuk. Tetapi
anhidratnya tidak dapat terbentuk, tetapi derivate asil dari asam dapat didehidrasi
untuk membentuk derivate asil, eter dan sebagainya (Othmer, 1967)
Asam sitrat berfungsi sebagai bahan pengawet pada keju dan sirup, digunakan
untuk mencegah proses kristalisasi dalam madu, gula-gula (termasuk fondant) dan
juga untuk mencegah pemucatan berbagai produk makanan. Asam sitrat dapat
digunakan sebagai bahan tambahan dalam minuman berbuih dan obat-obatan. Namun
dalam jumlah berlebih dapat menimbulkan toksin. Asam sitrat dapat memperbaiki
kelarutan seperti propilen glikol dan dapat digunakan sebagai penstabil dalam lemak.
Asam sitrat dapat diperoleh dari :
1. Dari beberapa pruduk alam seperti asam bebas di dalam sari jeruk sering kali
digabung dengan malic atau asam tartrat
2. dengan fermentasi dari glukosa
Asam sitrat dapat digunakan sebagai antioksidan efektif karena asam ini tidak
mudah larut dalam lemak maka ditambahkan formulasi yang memperbaiki daya
larut.(Ketaren, S., 1986)
Struktur asam sitrat kelihatan dari sintesa berikut yang dikemukakan oleh
Grimaux dimana 1,3-kloro, 2-propanol dioksidasi menjadi 1,3-dikloropropanon.
Selanjutnya hasil oksidasi melalui adisi HCN dan diikuti hidrolisis nitrilnya, terjadi
sebuah asam hidroksi dari zat ini jika direaksikan dengan KCN, diperoleh sebuah
sianida, yang pada hidrolisa berubah menjadi asam sitrat ( asam 2-hidroksi
1,2,3-propanatrikarboksilat) (Respati, 1986)
ClCH2CHCH2Cl
OH
ClCH2 C CH
2Cl
O
ClCH2 C CH
2Cl
OH
CN
HCN [O]
KOH/H+
1,3-dikloro,2-propanol 1,3-dikloropropanon
Gambar 2.2, Reaksi oksidasi untuk mendapatkan asam sitrat
Asam sitrat juga dapat disintesa dengan jalan reaksi Reformatsky dengan bahan dasar
etil bromo asetat dan ester oksaloasetat.
Larutan antioksidan yang mengandung 20 persen propil gallat dan 10 % asam
sitrat banyak digunakan menstabilkan minyak goreng nabati. Pada penambahan
antioksidan digunakan larutan yang mengandung 10 persen BHA, 10 persen BHT, 6
persen propil gallat, 6 persen asam sitrat, dan digunakan pada konsentrasi maksimal
yang diizinkan.
Sejumlah senyawa termasuk di dalamnya sinergis, asam amino, dan amonia
telah diteliti dan terbukti dapat berfungsi sebagai deaktivator tembaga, besi, nikel, dan
timah putih dalam lemak babi. Askorbil palmitat, kalium askorbil palmitat, dan asam
askorbat, tartarat, sitrat dan fosforat merupakan sinergis yang paling efektif. Asam
sitrat lebih efektif, senyawa askorbat sangat efektif terhadap tembaga, namun tidak
efektif terhadap stabilitas minyak yang mengandung logam. Pengujian asam sitrat dan
sorbitol dalam lemak babi dan minyak keledai lebih meyakinkan pengaruh antioksidan
asam sitrat disebabkan kapasitasnya dalam mengaktifkan logam (Cahyadi. W,2006)
2.3. Instrumentasi 2.3.1. Spektrofotometer
Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari
spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan
panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukuran intenditas cahaya
yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Jadi, spektrofotometer digunakan untuk
mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan, direflesikan atau
diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Suatu spektrofotometer tersususn
HO C COOH
CH2Cl
CH2Cl
KCN
-KCl HO CH COOH
H2C CN
H2C CN
KOH/H+
HO C
H2C COOH
H2C COOH
COOH
dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk
larutan sample atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara
sampel dan blanko ataupun pembanding. (Sudarmaji, Slamer, “Teknik Analisa
Biokimia”)
Spektrum yang diabsorpsi atau tepatnya jumlah absolut spektrum sinar yang
terserap oleh suatu senyawa adalah sejumlah sinar yang diserap atau hilang oleh suatu
senyawa pada panjang gelombang tertentu. Untuk senyawa berwarna akan memiliki
satu atau lebih penyerapan spektrum yang tertinggi (exitinction maximum) di daerah
spektrum tampak (400 – 700 nm ). Untuk mendapatkan spektrum serapan, angka
serapan ( extinction ) suatu bahan harus diukur pada panjang gelombang tertentu yang
diketahui. Serapan pada daerah tampak dapat dikenali dengan mata telanjang, tetapi
teknik yang dipakai pada alat spektrofotometer menggunakan prinsip tegangan listrik
yang terbentuk pada sel fotoelektron setara dengan jumlah radiasi yang mengenainya
(Brink, O.G., Flink,R.J., Aobandi, 1984 )
Pengukuran memakai spektrofotometer bertujuan untuk menentukan absorpsi
atau transmisikan suatu zat tertentu. Zat ini biasanya adalah dalam larutan dan waktu
dilakukan pengukuran, absorpsi oleh zat pelarutpun ikut terukur. Oleh karena itu, kita
harus melakukan percobaan blanko guna membandingkan absorpsi oleh pelarut murni
dan absorpsi oleh pelarut murni dan absorpsi oleh larutan. Spektrofotometer harus
distel begitu rupa sehingga transmisi blanko menjadi 100 % dengan mengatur celah
keluar monokromator dan kepekaan dari amplifator. Penurunan intensitas cahaya yang
diakibatkan oleh penempatan larutan dalam jalur cahaya sudah tentu hanya
diakibatkan oleh penempatan larutan dalam jalur cahaya sudah tentu hanya
diakibatkan oleh zat yang ada dalam larutan. Kalau dari zat contoh sudah diketahui
beberapa ekstingsinya, maka konsentrasi dapat pula di cari dengan menggunakan
grafik (Miessler, Gary L, Tarr, Donald A,. 1991 )
2.3.2. Hukum Lambert – Beer
Jika intensitas cahaya Io pada panjang gelombang tertentu dilewatkan melalui
detektor. Hukum Lambert – Beer digunakan untuk menggambarkan absorpsi cahaya
pada panjang gelombang tertentu yang diberikan oleh absorpsi spesi dalam larutan :
1c A log= = ∈
I Io
Dengan A adalah absorbansi; ∈ adalah absorptivitas molar (L mol-1 cm-1); 1 adalah
panjang laluan sinar melalui larutan (cm); c adalah konsentrasi spesi (molal)
(Basset, J., Penny,R.C., Jeffrey.G.H., 1994)
2.3.3. Penyimpangan Hukum Lambert – Beer
Umumnya hukum Lambert – Beer berlaku dalam jangka konsentrasi yang
lebar jika struktur ion berwarna ataupun nonelektrolit berwarna dalam keadaan terlarut
tidak berubah dengan berubahnya konsentrasi. Elektrolit dalam jumlah kecil, yang
tidak bereaksi kimia dengan komponen berwarna, biasanya tidak mempengaruhi
penyerapan cahaya; elektrolit dalam jumlah besar dapat mengakibatkan bergesernya
absorpsi maksimum, dan dapat juga mengubah nilai absorptivitas molar.
Penyimpangan biasanya terjadi bila zat terlarut berwarna mengion, berdisosiasi, atau
berasosiasi dalam larutan, karena sifat dasar spesies dalam larutan akan berubah-ubah
dengan berubahnya konsentrasi. Juga penyimpangan dapat terjadi bila tidak digunakan
cahaya monokromatik. Perilaku suatu zat dapat selalu diuji dengan mengalurkan log
Io/It ataupun log terhadap konsentrasi : Suatu garis lurus yang melewati titik (0,0)
menyatakan kesesuaian dengan hukum itu. Untuk larutan yang tidak mematuhi hukum
Lambert – Beer, paling baik adalah dengan membuat suatu kurva kalibrasi dengan
menggunakan sederetan standar yang konsentrasinya diketahui dengan tepat (Mulja,
M., Suharman, 1995)
2.3.4 Rentang pembacaan absorbansi dan transmitansi
Untuk pembacaan absorbansi (A) atau transmitansi (T) pada daerah uang terbatas,
kesalahan penentuan kadar hasil analisa dinyatakan sebagai :
T T T log 0,4343 ∆
• =
∆
C C
∆T adalah harga rentang skala transmitan terkecil dari alat yang masih dapat terbaca pada analisis dengan metode spektrofotometri. Harga ∆T untuk setiap
spesifikasi instrumen. Dari rumus tersebut di atas dapat diperhitungkan kesalahan
pembacaan A atau T pada analisis dengan metode spektrofotometri. Pembacaan A (
0,2 – 0,8 ) atau %T ( 15% - 65% ) akan memberikan persentase kesalahan analisis
yang dapat diterima (0,5 – 1% ), untuk ∆T = 1% ( Denney,R.C., Sinclair.R., 1991 )
2.3.5. Perangkat Instrumentasi
Peralatan spektrofotometer terdiri dari :
1. sumber radiasi
Dua sumber radiasi yang digunakan dalam spktrofotometer yang mana
diantaranya dapat menyediakan selang panjang gelombang dari 200 nm sampai
800 nm.
a. untuk pengukuran di atas 320 nm, sumber radiasi dari bahan tungsten –
halogen
b. Untuk pengukuran di bawah 320 nm, sumber radiasi dari bahan deuterium.
2. Monokromator
Fungsi dari monokromator adalah untuk menseleksi panjang gelombang sempit
yang lewat melalui sel sample (kuvet), dan dalam instrument modern
menggunakan kisi difraksi.
3. Sel sampel atau kuvet
Sel dibuat dari silika untuk sinar ultraviolet atau tampak, dan dari plastik untuk
sinar tampak. Umumnya digunakan sel dengan jarak tempuh berukuran 10 mm
dan kapasitas 3 sampai 4 cm3 dari larutan yang ditampung.
4. Detektor
Fungsi dari pada detektor adalah untuk menerima radiasi yang jatuh pada
permukaan peka dan memberikan signal yang proporsional terhadap intensitas
radiasi. Ada dua jenis detektor yang digunakan dalam spektrofotometer uv/visibel.
Silikon fotodioda dalam peralatan yang lebih tua. Untuk kepekaan maksimum
pada energi rendah dengan tabung fotomultiplier yang digunakan dalam instrumen
yang lebih mahal.
Dalam instrumen manual diperoleh hasil keluaran secara tetap dari beberapa
bentuk yang mana menunjukan transmitansi secara langsung atau dugunakan
sebagai penunjuk nol dalam sirkuit potensiometri. Potensiometri biasanya
dikalibrasi dalam satuan transmitansi dan dalam satuan absorbansi. Instrumen
modern lebih digunakan karena mempunyai hubungan keluaran digital pada
mikroprosesor yang memberikan nilai absorbansi secara langsung atau dapat
dikalibrasi dalam satuan konsentrasi setelah larutan standar diukur (Ewing,G.M.,
1975)
2.3.6. Spektrofotometer Sinar Ganda
sumber kesalahan yang mungkin dalam tipe absorpsiometer yang berbeda
adalah tepatnya dilihat dalam intensitas sumber radiasi. Jangka variasi yang pendek
biasanya akibat dari perubahan dalam intensitas selama perbandingan antara larutan
standar dengan larutan yang tidak diketahui tentunya akan menghasilkan kesalahan.
Kesalahan dapat dikurangi dengan menggunakan pemudah pengaturan
tegangan atau dengan menggunakan spektronik 20, suatu pengendali elektronik untuk
lampunya sendiri, dengan menggunakan fotosel untuk memantau intensitasnya. Cara
yang sangat efektif untuk mengurangi efek variasi sumber cahaya adalah memakai
sinar ganda (Fritz, James S., Schenk, George H, 1987 )
2.4. Ekstraksi pelarut
2.4.1. Hukum distribusi atau partisi
Cukup diketahui bahwa zat-zat tertentu lebih mudah larut dalam
pelarut-pelarut tertentu dibandingkan dengan pelarut-pelarut-pelarut-pelarut yang lain. Jadi iod lebih dapat
larut dalam karbon disulfida, klorofom atau karbon tetraklorida dari pada dalam air.
Lagi pula, bila cairan-cairan tertentu seperti karbon disulfida dan air dan juga eter dan
air, dikocok bersama-sama dalam suatu bejana dan campuran kemudian dibiarkan,
maka kedua cairan akan memisahkan menjadi dua lapisan. Cairan-cairan semacam itu
dinamakan sebagai tak dapat campur (karbon disulfida dan air) atau setengah
campuran (eter dan air), bergantung pada apakah satu ke dalam yang lain hampir tak
dapat larut atau setengan dapat larut. Jika iod dikocok bersama suatu campuran karbon
disulfida dan air serta kemudian didiamkan, iod akan dijumpai terbagi ke dalam kedua
disulfida dan larutan iod dalam air. Ternyata bila banyaknya iod diubah-ubah, angka
banding konsentrasi-konsentrasi itu selalu konstan asam temperatur konstan, yakni :
d 1 2
K c c air
dalam iod
disulfida karbon
dalam iod
= =
i konsentras
i konsentras
Tetapan Kd dikenal sebagai kofisien distribusi atau partisi. Penting untuk
dicatat bahwa anka banding c2/c1 hanya konstan bila zat yang terlarut mempunyai
massa molekul relatif yang sama untuk ke dua pelarut itu. Hukum distribusi atau
partisi dapat dirumuskan : bila suatu zat terlarut terdistribusi antara dua pelarut yang
dapat campur, maka pada suatu temperature yang konstan untuk tiap spesi molekul
terdapat angkabanding distribusi yang konstan antara kedia pelarut itu, dan
ankabanding distribusi ini tak bergantung pada spesi molekul lain apapun yang
mingkin ada. Harga angkabanding berubah dengan sifat dasar kedua pelarut, sifat
