8 A. Tinjauan Pustaka
1. Buah Jambu Kristal (Psidium guajava (L) Merr)
Gambar 2.1 Buah Jambu Kristal (Psidium guajava (L) Merr) (Dokumentasi pribadi)
a. Klasifikasi
Jambu kristal (Psidium guajava (L) Merr) dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Kelas : Angiospermae
Ordo : Myrtales
Famili : Myrtaceae
Genus : Psidium
Spesies : Psidium guajava (L) Merr (Karunianti, 2019).
b. Morfologi Tanaman
Ciri-ciri dari tanaman jambu kristal ini adalah sebagai berikut : lebar tajuk tanaman 2,0-2,5 m; tinggi tanaman 2,0-2,2 m;
percabangan dengan sudut 30-
batang silindris; batang berwarna coklat; ukuran daun 8,8-11,1 cm (p), 4,6-6,0 cm (l); panjang tangkai daun 0,6-1,3 cm; jumlah bunga per tandan 1-3 kuantum bunga; bentuk buah agak gepeng; ukuran buah 5,1-11,7 cm (t), 6,5-11,1 cm (d). Buah jambu kristal memiliki biji yang sangat sedikit hampir kurang 3% dari keseluruhan buah (Widiyanto, 2017).
c. Kandungan Buah Jambu Kristal (Psidium guajava (L) Merr)
Kandungan gizi yang terdapat di dalam 100 g jambu kristal masak segar adalah protein 0,9 g; lemak 0,3 g; karbohidrat 12,2 g;
kalsium 14 mg; besi 1,1 mg; fosfor 28 mg; vitamin A 25 SI; vitamin B1 0,02 mg; vitamin C 87 mg; air 86%; dengan total kalori sebanyak 49 kalori (Putri, 2019).
d. Khasiat
Buah jambu kristal, memiliki manfaat yang baik untuk kesehatan terbukti dapat mengobati disentri, diare, demam berdarah (DBD), sariawan, jantung, gusi bengkak, menurunkan kolesterol, mengobati diabetes dan kaya akan vitamin C (Putri, 2019).
2. Ketinggian Tempat
Junghuhn (1854) dalam Hartono (2009) mengkategorikan daerah iklim Pulau Jawa secara vertikal sesuai dengan kehidupan tumbuh-tumbuhan, seperti pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Pembagian Daerah Iklim (Junghuhn, 1854 dalam Hartono, 2009) Pembagian daerah iklim tersebut dapat dikategorikan sebagai berikut :
a. Daerah Panas (Tropis)
Tinggi tempat : 0 600 m di atas permukaan laut Suhu : 22 26,3 °C
Tanaman : padi, kopi, jagung, tembakau, karet, tebu, kelapa b. Daerah Sedang
Tinggi tempat : 600 m 1500 m di atas permukaan laut Suhu : 17,1 22 °C
Tanaman : padi, teh, tembakau, kina, kopi, sayur-sayuran c. Daerah Sejuk
Tinggi tempat : 1500 2500 m di atas permukaan laut
Suhu : 11,1 17,1 °C
Tanaman : kopi, kina, teh, sayur-sayuran d. Daerah Dingin
Tinggi tempat : lebih dari 2500 m di atas permukaan laut Suhu : 6,2 11,1 °C
Tanaman : Hampir tidak ada tanaman budidaya (Hartono, 2009).
Ketinggian tempat ini berpengaruh terhadap proses metabolisme tanaman, antara lain proses biokimia dan sintesis metabolit sekunder.
Semakin tinggi ketinggian tempat, maka semakin tinggi pula stress terhadap lingkungan. Semakin rendah suhu, kelembaban semakin tinggi, dan lama penyinaran semakin sedikit. Semakin rendah ketinggian suatu tempat, maka intensitas cahaya serta suhu semakin tinggi, sehingga vitamin C semakin mudah teroksidasi. Setiap tanaman memerlukan kondisi lingkungan optimum tertentu, untuk menjalankan proses metabolisme, sehingga tanaman mampu menghasilkan senyawa yang optimum (Setyawati dan Mustofa, 2018).
3. Ekstraksi Perasan
Ekstraksi merupakan suatu metode operasi yang digunakan untuk pemisahan suatu komponen dari campurannya dengan menggunakan massa bahan atau disebut solven sebagai tenaga pemisah, apabila komponen yang akan dipisah (solute) berada di dalam fase padat, maka proses tersebut dinamakan leaching atau pelindihan (Maulida dan Zulkarnaen, 2010).
Salah satu jenis ekstraksi yaitu pemerasan. Pemisahan cairan padat (seperti daun atau buah) dapat menggunakan metode pemerasan. Pemerasan di dalam teknologi farmasi dapat dijumpai pada pembuatan sari jamu, dengan maksud agar larutan perasan dapat terpisah dari bahan padat pengotor atau dari bahan yang tidak diinginkan. Cairan yang diperoleh dengan cara peras umumnya dibebaskan dari partikel-partikel kecil melalui cara penyaringan.
Hasil dari pemerasan mengandung seluruh bahan yang terkandung dalam tumbuhan segar dan yang tertinggal hanyalah bahan yang tidak larut (Voigt, 1994 dalam Egnasimtia, 2017). Metode ekstraksi pemerasan diperoleh dengan cara memisahkan sari dan ampas. Ampas yang didapatkan dilakukan ekstraksi perasan dengan menggunakan kertas saring (Maajid, 2017).
4. Kabupaten Karanganyar
Gambar 2.3 Peta Kabupaten Karanganyar (BPS Kabupaten Karanganyar, 2011)
Kabupaten Karanganyar merupakan salah satu kabupaten yang terletak di wilayah Provinsi Jawa Tengah. Secara geografis, Kabupaten
- -
LS dengan rata-rata ketinggian 511 mdpl. Kabupaten Karanganyar
memiliki luas wilayah 77.378,64 Ha. Batas-batas wilayah Kabupaten Karanganyar yaitu sebelah Utara adalah Sragen, sebelah Selatan adalah Kabupaten Wonogiri dan Kabupaten Sukoharjo, sebelah Barat adalah Kota Surakarta dan Kabupaten Boyolali, sebelah Timur adalah Kabupaten Magetan dan Kabupaten Ngawi (Baiquni dan Setioko, 2014).
Kabupaten Karanganyar memiliki sumber daya pertanian yang sangat beragam, yang memiliki potensi untuk menjadi daya tarik wisata.
Salah satu potensi sumber daya pertanian adalah tanaman sayuran.
Tanaman sayuran merupakan salah satu komoditas pertanian yang banyak terdapat di wilayah Kabupaten Karanganyar, khususnya di daerah yang berada pada ketinggian lebih dari 500 mdpl seperti wilayah Kecamatan Ngargoyoso, Tawangmangu, Karangpandan, Matesih dan Jenawi. Potensi pertanian lainnya yaitu tanaman pangan seperti padi, banyak terdapat di daerah yang memiliki ketinggian dibawah 500 mdpl seperti di Kecamatan Kebakramat, Tasikmadu, Karanganyar, dan Gondangrejo. Potensi pertanian lainnya yaitu tanaman obat yang telah dikembangkan di Kabupaten Karanganyar, antara lain di Kecamatan Tawangmangu, Ngargoyoso, dan Jumantono. Potensi lain berupa tanaman buah yang terdapat di wilayah Kabupaten Karanganyar sangat beragam seperti jeruk, jambu biji, durian, kelengkeng, duku, rambutan, manggis, dan tanaman buah lainnya, yang sudah menjadi daya tarik wisata. Potensi lainnya berupa tanaman bunga potong dan tanaman hias yang banyak dikembangkan di Kecamatan Ngargoyoso dan Tawangmangu. Potensi lain
berupa tanaman perkebunan yang terdapat di wilayah Kabupaten Karanganyar terutama berupa kebun Teh dan Kopi. Tanaman perkebunan tersebut selama ini telah menjadi salah satu daya tarik utama wisata agro di daerah tersebut. Perkebunan Teh di daerah Kemuning Kecamatan Ngargayoso, sedangkan kebun kopi sudah dikonversi menjadi kebun karet yang juga banyak terdapat di Kecamatan Ngargoyoso (Marwanti, 2015).
5. Vitamin C
a. Pengertian Vitamin C
Vitamin C atau asam askorbat berdasarkan nomenklatur internasional IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) memiliki nama sistemik yaitu 2-oxo-L-theo-hexono-1,4- lactone-2,3-endiol or (R)-3,4-dihydroxy-5-((S)-1,2-dihydroxyethyl) furan-2(5H)-one (IUPAC, 2009 dalam Suganda, 2011). Vitamin C ini memiliki rumus molekul C6H8O6. Pemerian vitamin C yaitu berbentuk hablur atau serbuk putih atau agak kuning, apabila terpapar oleh pengaruh cahaya lambat laun akan menjadi berwarna gelap. Vitamin C dalam keadaan kering stabil di udara, namun dalam keadaan larutan akan cepat teroksidasi, dan melebur pada suhu lebih kurang 190 °C (Depkes RI, 2014).
Gambar 2.4 Struktur Vitamin C (Depkes RI, 2014)
b. Manfaat Vitamin C
Vitamin C memiliki banyak fungsi di dalam tubuh sehingga tubuh mampu melakukan proses metabolisme dan pertumbuhan yang normal.
Vitamin C juga memainkan peran yang penting dalam homeostasis sel, berperan sebagai antioksidan kuat serta modulator positif diferensiasi sel (Sandoval et al., 2013).
c. Faktor yang mengakibatkan perubahan kadar vitamin C 1. Suhu
Suhu berpengaruh nyata terhadap kandungan vitamin C. Semakin tinggi suhu, maka kandungan vitamin C semakin menurun (Rachmawati et al., 2009).
2. Pemanasan
Pengaruh waktu pemanasan dan suhu pemanasan terhadap kandungan vitamin C, bahwa semakin lama waktu pemanasan dan semakin tinggi suhu pemanasan, maka penurunan kadar vitamin C akan semakin besar (Hok et al., 2007).
3. Lama Penyimpanan
Lama penyimpanan berpengaruh nyata terhadap kandungan vitamin C. Semakin lama penyimpanan maka kadar vitamin C akan semakin menurun (Maajid, 2017).
4. Ketinggian Tempat
Perbedaan kadar vitamin C, juga dipengaruhi oleh lingkungan tempat dimana tumbuhan tersebut tumbuh. Pengaruh ketinggian
tempat berkaitan dengan proses metabolisme pada tanaman, seperti proses biokimia dan sintesis senyawa metabolit sekunder, salah satunya vitamin (Karamoy, 2009 dalam Mubarak et al., 2017).
5. Kondisi Lingkungan
Perbedaan kadar vitamin C dapat disebabkan karena kondisi lingkungan, antara lain kondisi tanah. Tekstur tanah, akan mempengaruhi daya serap air dan hara. Sehingga akan berdampak pada proses fisiologis tanaman (Setyawati dan Mustofa, 2018).
6. Proses Fotosintesis
Kadar vitamin C dipengaruhi oleh faktor yang mempengaruhi fotosintesis. Hal ini disebabkan karena asam askorbat disintesis dari glukosa. Akibat terganggunya fotosintesis glukosa ini, akan mempengaruhi produksi vitamin C oleh tanaman (Setyawati dan Mustofa, 2018).
7. Umur Petik
Buah yang baru dipetik dan umurnya terlalu muda, kandungan karbohidrat yang berupa gula-gula sederhana akan meningkat.
Sedangkan enzim yang terdapat di dalam buah seperti katalase dan amilase belum aktif untuk bekerja dalam mengubah gula sederhana menjadi vitamin C (Wijiati, 2002 dalam Purwatiningsih et al., 2012).
6. Uji Warna dengan KMnO4
Analisis kualitatif vitamin C dapat dilakukan dengan uji warna dengan menggunakan larutan KMnO4. Sampel ditambahkan dengan larutan KMnO4.
Sampel yang mengandung vitamin C, dapat melunturkan warna ungu dari KMnO4 dan lama-kelamaan larutan akan menjadi berwarna coklat (Santoso, 2019).
7. Spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri UV-Vis adalah salah satu teknik analisis spektroskopi yang menggunakan sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (190-380 nm) dan juga sinar tampak (380-780 nm) dengan menggunakan instrumen spektrofotometer. Spektrofotometri UV-Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis ini lebih banyak digunakan untuk analisa kuantitatif (Putri, 2017). Alwi (2017) menyebutkan hal-hal yang harus diperhatikan dalam analisis metode spektrofotometri UV-Vis antara lain : a. Pemilihan panjang gelombang maksimum
Panjang gelombang yang digunakan untuk metode analisis kuantitatif adalah panjang gelombang dimana terjadi serapan maksimum. Untuk memperoleh panjang gelombang serapan maksimum tersebut, maka dibuat kurva hubungan antara absorbansi dengan panjang gelombang dari larutan standar pada konsentrasi tertentu.
b. Pembuatan kurva kalibrasi
Seri larutan standar dari zat yang akan dianalisis dengan berbagai jenis konsentrasi. Masing-masing absorbansi larutan dengan berbagai konsentrasi tersebut kemudian diukur dan dibuat kurva yang merupakan
hubungan antara konsentrasi dengan absorbansi dengan. Apabila hukum Lambert-Beer terpenuhi maka kurva kalibrasi berupa garis lurus.
c. Pembacaan absorbansi sampel atau cuplikan
Absorbansi yang terbaca pada spektrofotometer, hendaknya antara 0,2 hingga 0,8. Anjuran ini berdasarkan anggapan bahwa pada kisaran nilai absorbansi tersebut, kesalahan fotometrik yang terjadi adalah yang paling minimal.
Sesuai dengan namanya, spektrofotometer adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu. Fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang diabsorbsi atau ditransmisikan. Jadi, spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi relatif jika energi tersebut direfleksikan, ditransmisikan, atau diemisikan sebagai fungsi panjang gelombang. Kelebihan dari spektrofotometer dengan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih dideteksi dan cara ini diperoleh dengan menggunakan alat pengurai seperti prisma, grating, atau celah optis. Pada fotometer, filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek pada panjang gelombang tertentu (Gandjar, 2007 dalam Putri 2017).
Komponen-komponen pokok dari spektrofotometer terdiri dari :
a. Sumber tenaga radiasi yang stabil, sumber yang biasa digunakan yaitu lampu wolfram.
b. Monokromator untuk memperoleh sumber sinar monokromatis.
c. Penyerapan sel pada pengukuran di daerah visible menggunakan kuvet kaca atau kuvet kaca corex, namun untuk pengukuran pada UV menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini.
d. Detektor radiasi yang dihubungkan dengan sistem meter atau pencatat.
Detektor penerima memiliki peran yaitu memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang (Khopkar, 1990 dalam Fahmi, 2015).
B. Kerangka Teori
Gambar 2.5 Kerangka Teori (Modifikasi Sarni et al., 2020).
Buah Jambu Kristal (Psidium guajava (L) Merr)
Ketinggian tempat penanaman di wilayah Karanganyar
Ekstraksi Perasan
Vitamin C
Spektrofotometri UV-Vis Uji warna dengan KMnO4
C. Kerangka Konsep
Gambar 2.6 Kerangka Konsep D. Pertanyaan Penelitian
1. Berapakah kadar vitamin C buah jambu kristal (Psidium guajava (L) Merr) pada ketinggian tempat penanaman 168 meter di atas permukaan laut (mdpl) menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis di wilayah Karanganyar?
2. Berapakah kadar vitamin C buah jambu kristal (Psidium guajava (L) Merr) pada ketinggian tempat penanaman 351 meter di atas permukaan laut Buah Jambu Kristal
(Psidium guajava (L) Merr) dari ketinggian
168 mdpl
Ekstraksi perasan
Analisis kualitatif vitamin C dengan
KMnO4
Analisis kualitatif vitamin C dengan
KMnO4
Analisis kualitatif vitamin C dengan
KMnO4
Analisis kuantitatif vitamin
C dengan Spektrofotometri
UV-Vis
Analisis kuantitatif vitamin
C dengan Spektrofotometri
UV-Vis
Analisis kuantitatif vitamin
C dengan Spektrofotometri
UV-Vis
Kadar vitamin C Buah Jambu Kristal (Psidium guajava (L) Merr) dari ketinggian
351 mdpl
Buah Jambu Kristal (Psidium guajava (L) Merr) dari ketinggian
653 mdpl
Ekstraksi perasan Ekstraksi perasan
(mdpl) menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis di wilayah Karanganyar?
3. Berapakah kadar vitamin C buah jambu kristal (Psidium guajava (L) Merr) pada ketinggian tempat penanaman 653 meter di atas permukaan laut (mdpl) menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis di wilayah Karanganyar?
