1
KARAKTERISASI DAN KOMPOSISI KIMIA MINYAK BIJI ALKESA (Pouteria campechiana)
CHARACTERIZATION AND CHEMICAL COMPOSITION OF CANISTEL (Pouteria campechiana) SEED OIL
Greesla Anggera Jaya*, Hartati Soetjipto**, A. Ign. Kristijanto** *Mahasiswa Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika
**Dosen Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga
Jl. Diponegoro no 52-60 Salatiga 50711 Jawa Tengah – Indonesia 652010015@student.uksw.edu
ABSTRACT
The objectives of the research are: Firstly, to produce optimal canistel (Pouteria campechiana) seed oil as revealed by the length of time extraction. Secondly, to characterize the physico-chemical of canistel seed oil produced. Thirdly, to isolate and to identify the chemical composition of the canistel seed oil. The determination of physico-chemical canistel seed oil was carried out based on SNI 01-3555-1998. The isolation and identification of chemical composition of canistel seed oil was done using Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). Data of yield and physico-chemical of canistel seed oil were analyzed by Randomized Completely Block Design (RCBD), 4 treatments and 6 replications. As the treatment is the extraction time which are 4.5; 6; 7.5; and 9 hours, respectively, while the time of analysis as a block. The results showed that the length of time extraction of canistel seed oil optimal at 7.5 hours is 4.81 ± 0.56 %. Long time extraction effect on yield, moisture content of oil, peroxide and saponification value. In contrary, there is no effect on the acid value of canistel seed oil. The main components of canistel seed oil are methyl 9-octadecenoic 73,89 %, hexadecanoic acid 24,42 %, heptadecanoic acid 5,48 %, and pentadecanoic acid 0.52 %, respectively. The results of GC-MS showed that the neutral lipid fraction of canistel seed oil consists of 4 main components namely 6-octadecenoic acid 58.76 %, hexadecanoic acid 24.42 %, octadecanoic acid 11.08 %, and eicosanoic acid 2.04 %, while the glycolipid fraction: 9-octadecenoic acid 60.40 %, hexadecanoic acid 16.33 %, 8,11-octadecadienoic acid 11.13 %, and octadecanoic acid 7.99 %. And the phospholipid fractions are: 9-octadecenoic acid 50.19 %, hexadecanoic acid 17.52 %, and 8,11-octadecadienoic acid 16.82 %.
Keywords: canistel, fractionation, GC-MS, seed oil, physico-chemical
PENDAHULUAN
Minyak nabati adalah minyak yang berasal dari tumbuh-tumbuhan dan merupakan salah satu komoditas penting di dunia yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi, pangan, maupun bahan kosmetika. Berdasarkan data dari Oil World, total produksi 17 jenis minyak nabati dan lemak dunia mencapai 236 juta ton pada
tahun 2020. Angka ini bertambah dari tahun 2013 yang berjumlah 189,5 juta ton. Diperkirakan, produksi akan naik secara linear tetapi permintaan tumbuh secara exponential sehingga permintaan akan tumbuh lebih cepat daripada produksi (Amri, 2013). Melihat besarnya kebutuhan akan minyak nabati, maka diperlukan adanya sumber-sumber minyak nabati yang baru yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut dan salah satunya adalah biji alkesa (Pouteria campechiana).
Alkesa (P.campechiana) berasal dari wilayah Amerika Tengah serta Meksiko Selatan dan termasuk tanaman sawo-sawoan (Laoli, 2012). Buah alkesa kaya akan niasin, karoten (provitamin A) dan mengandung asam askorbat (Morton dkk., 1987 dalam Triono, 2001). Buah alkesa dan P. reticulata mempunyai aktivitas antioksidan (Franco, 2006 dalam Silva dkk., 2009). Sampai sejauh ini, di Indonesia belum ditemukan penelitian terhadap karakterisasi dan komposisi kimia penyusun minyak biji alkesa (P. campechiana), umumnya penelitian dilakukan terhadap daging buah, daun, dan batang Pouteria. Berdasarkan latar belakang di atas maka, tujuan dari penelitian ini adalah
1. Menghasilkan minyak biji alkesa (P. campechiana) yang optimal ditinjau dari lama waktu ekstraksi.
2. Mengkarakterisasi sifat fisiko-kimia kimia minyak biji alkesa (P. campechiana) hasil berbagai lama waktu ekstraksi
3. Mengisolasi dan mengidentifikasi komposisi kimia minyak biji alkesa (P. campechiana) menggunakan Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC-MS).
METODOLOGI Bahan dan Piranti
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu biji alkesa (P. campechiana) yang diperoleh dari Salatiga dan sekitarnya, sedangkan bahan kimiawi yang digunakan adalah heksana, kloroform, asam asetat glasial, etanol (pro analysis, Merck), asam klorida, akuades, kalium idodida (pra kristal), natrium tiosulfat, kanji, kalium hidroksida, indikator fenolftalein, dan natrium hidroksida (Merck).
Piranti yang digunakan antara lain: neraca analitis 4 digit (Mettler H 80, Mettler Instrument Corp., USA), neraca analitis 2 digit (Ohaus TAJ602, Ohaus Corp., USA), soxhlet, penangas air (Memmert), rotary evaporator, Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC-MS), grinder, buret, pendingin tegak, dan peralatan gelas.
Metode Penelitian Preparasi Sampel
Biji alkesa (P. campechiana) dikupas kulit bijinya, dipotong tipis-tipis lalu dikering-anginkan. Irisan biji alkesa kering dihaluskan dengan menggunakan grinder dan disimpan di dalam tempat yang kering dan tertutup rapat.
Penentuan Kadar Air Biji Alkesa (Standar Nasional Indonesia, SNI 01-2891-1992) Cawan petri dipanaskan ke dalam oven dengan suhu 105°C selama 1 jam. Cawan didinginkan dalam desikator selama 30 menit. Cawan ditimbang dan dicatat massanya. Sampel ditimbang sebanyak 1 gram pada cawan yang sudah didapatkan massanya. Cawan yang berisi sampel dipanaskan ke dalam oven pada suhu 105°C selama 1 jam. Cawan beserta sampel didinginkan ke dalam desikator hingga suhu ruang kemudian dilakukan penimbangan. Pemanasan dan penimbangan diulangi hingga diperoleh massa yang konstan.
Ekstraksi Minyak Biji Alkesa (Huchin dkk., 2013, dimodifikasi)
Lima puluh gram irisan biji alkesa yang telah dihaluskan dengan grinder dimasukkan ke dalam kertas saring. Sampel diekstraksi dengan 250 ml heksana pada suhu 80°C menggunakan peralatan soxhlet selama 4,5; 6; 7,5; dan 9 jam. Hasil ekstraksi dipekatkan dengan rotary evaporator pada suhu 50-60°C. Minyak hasil ekstraksi dipindahkan ke dalam botol timbang yang telah ditimbang lalu disimpan pada suhu 20°C sampai siap untuk dianalisis lebih lanjut.
Penentuan Sifat Fisiko-Kimia Minyak Biji Alkesa
Penentuan aroma dan warna ditentukan dengan pemaparan secara deskriptif, penentuan kadar air (SNI 01-3555-1998), bilangan peroksida (SNI 01-3555-1998), bilangan penyabunan (SNI 01-3555-1998), dan bilangan asam (SNI 01-3555-1998). Analisis Komposisi Lemak Total Minyak Biji Alkesa
Analisis komposisi lemak total minyak biji alkesa dilakukan dengan menggunakan Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GCMS-QP20102 Shimadzu) (UGM Yogyakarta), jenis kolom AGILENTJ%W DB-I dengan panjang 30 meter dan suhu 70 °C. Suhu injeksi 310 °C pada tekanan 16,5 kPa dengan total aliran 41,8 mL/menit dan kecepatan linier 26,6 cm/detik. Purge flow 3,0 mL/menit dengan split ratio 73,0. ID 0,25 mm dengan gas pembawa Helium dan pengionan EI 70 Ev.
Fraksinasi Komponen Penyusun Minyak Biji Alkesa (Ramadan, et al., 2006) Fraksinasi dilakukan dengan menggunakan kromatografi kolom dengan elusi pelarut yang berbeda. Pelarut kloroform digunakan untuk elusi netral lipid, pelarut aseton untuk elusi glikolipid dan pelarut metanol untuk elusi fosfolipid. Selanjutnya dilakukan identifikasi dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Glikolipid dan fosfolipid dikarakterisasi dengan perbandingan pelarut kloroform/ metanol/ larutan amonia (65:25:4, v/v/v), sementara netral lipid dikarakterisasi dengan perbandingan pelarut heksana/ dietileter/ asam asetat (60: 40: 1, v/v/v). Penentuan komponen penyusun minyak biji alkesa dilakukan dengan cara hasil fraksinasi minyak dianalisis dengan Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC-MS).
Analisa Data
Data dianalisis dengan menggunakan rancangan dasar RAK (Rancangan Acak Kelompok) dengan 4 perlakuan dan 6 ulangan. Sebagai perlakuan adalah lama waktu ekstraksi yaitu 4,5; 6; 7,5; dan 9 jam, sedangkan sebagai kelompok adalah waktu analisis. Pengujian antar rataan perlakuan dilakukan dengan menggunakan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5% (Steel dan Torrie, 1980).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Pengaruh Lama Waktu Ekstraksi terhadap Sifat Fisiko-Kimia Minyak Biji Alkesa
Minyak biji alkesa yang dihasilkan berwarna kuning dengan aroma manis buah alkesa. Hasil rataan rendemen dan sifat fisiko-kimia minyak biji alkesa (P.campechiana) yang dihasilkan antar lama waktu ekstraksi disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Rataan Rendemen dan Sifat Fisiko-Kimia Minyak Biji Alkesa antar Lama
Waktu Ekstraksi
Keterangan : *SE = Simpangan Baku Taksiran *W = BNJ 5 %
*Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda nyata sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan tidak berbeda nyata.
Waktu Ekstraksi (Jam) Rendemen (% ± SE) Kadar Air Minyak (% ± SE) Bilangan Peroksida (mgrek/ kg ± SE) Bilangan Asam (mg KOH/ g lemak ± SE) Bilangan Penyabunan (mg KOH/ g lemak ± SE) 4,5 4,26 ± 0,54a 1,79 ± 0,67ab 46,67 ± 15,91b 49,41 ± 17,61a 93,61 ± 20,32b 6 4,53 ± 0,66a 3,79 ± 2,05b 35,42 ± 14,85a 48,35 ± 17,69a 112,73 ± 18,16c 7,5 4,81 ± 0,56b 1,16 ± 0,41a 37,91 ± 17,90ab 46,50 ± 21,59a 89,96 ± 21,03a 9 4,92 ± 0,57b 1,66 ± 0,61a 29,58 ± 15,36a 46,97 ± 19,90a 93,15 ± 22,64b W 0,274 2,060 10,008 8,409 11,693
Rendemen
Tabel 1. menunjukkan rendemen minyak biji alkesa meningkat sejalan dengan lama waktu ekstraksi. Rendemen minyak yang diperoleh antara waktu ekstraksi 4,5 dan 6 jam sama, kemudian meningkat pada 7,5 jam, tetapi antara 7,5 dan 9 jam hasilnya tidak berbeda.
Kadar Air
Kadar air merupakan salah satu parameter uji penting terhadap sifat kimia minyak, karena terkait dengan reaksi hidrolisa. Reaksi tersebut dapat menyebabkan kerusakan minyak, karena adanya kandungan sejumlah air dalam minyak (Ketaren, 1986).
Tabel 1. menunjukkan bahwa kadar air minyak biji alkesa yang dihasilkan cenderung menurun setelah pemanasan 6 jam dan sama sejalan dengan lama waktu ekstraksi. Nampaknya hal ini disebabkan karena semakin lama waktu ekstraksi maka semakin banyak air yang menguap.
Bilangan Peroksida
Parameter ini penting dalam menentukan derajat kerusakan pada minyak (Ketaren, 1986). Minyak yang baik memiliki kadar bilangan peroksida rendah, sehingga semakin rendah bilangan peroksida semakin baik kualitas minyak (Arlene dkk., 2010). Tabel 1. menunjukkan bahwa bilangan peroksida antar lama waktu ekstraksi berfluktuasi. Hal ini merupakan suatu indikasi bahwa persenyawaan peroksida bersifat tidak stabil terhadap panas (Ketaren, 1986). Nilai bilangan peroksida yang diperoleh berkisar antara 29,58 – 46,67 mgrek/
kg. Nilai ini jauh lebih besar jika dibandingkan dengan bilangan peroksida minyak biji mamey sapota (P. sapota) yaitu 5,45 mgrek/
kg (Huchin dkk., 2013).
Bilangan Asam
Bilangan asam merupakan ukuran dari jumlah asam lemak bebas (Ketaren, 1986). Bilangan asam yang kecil menunjukkan kandungan asam lemak bebasnya cukup kecil dan terjadi sedikit kerusakan (Handayani dkk., 2008). Tabel 1. menunjukkan bahwa bilangan asam minyak biji alkesa tidak terpengaruh oleh lama waktu ekstraksi. Jika dibandingkan dengan nilai bilangan asam minyak biji mamey sapota (P. sapota) 4,4 mg KOH/
tinggi. Nilai bilangan asam yang tinggi ini menunjukkan kadar asam lemak bebas yang tinggi pula dan diduga berasal dari reaksi hidrolisis minyak.
Gambar 1. Reaksi Hidrolisis Lemak Bilangan Penyabunan
Bilangan penyabunan merupakan jumlah alkali yang dibutuhkan untuk menyabunkan sejumlah contoh minyak (Ketaren, 1986). Tabel 1. menunjukkan bahwa bilangan penyabunan minyak biji alkesa antar perlakuan waktu ekstraksi berfluktuasi. Nilai bilangan penyabunan yang diperoleh berkisar antara 89,96 – 112,73 mg KOH /
g lemak dengan berat molekul 256. Bila dibandingkan dengan bilangan penyabunan minyak biji ketapang yaitu 68,83 mg KOH/
g lemak dengan bobot molekul 298 (Handayani dkk., 2008), hasil ini tidak bertentangan dengan Ketaren (1986) yang menyatakan bahwa minyak yang mempunyai bobot molekul rendah akan mempunyai bilangan penyabunan yang lebih tinggi daripada minyak yang mempunyai bobot molekul tinggi.
Analisis Komposisi Lemak Total Minyak Biji Alkesa
Hasil pengukuran KG-SM ekstrak minyak biji alkesa disajikan dalam Gambar 2.
Analisa minyak biji alkesa P. campechiana dengan KG-SM menunjukkan adanya 4 puncak yang muncul pada kromatogram. Sedangkan analisa data hasil spektroskopi massa tiap puncak dilakukan dengan membandingan spectra data base Wiley yang disajikan pada Gambar 3.
a1
a2
Spektrum a1 (sampel) merupakan spektrum dari puncak nomor 1 (Gambar 2), dan memiliki fragmentasi yang serupa dengan spektrum a2 (Wiley), yang teridentifikasi sebagai metil pentadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 1 (Gambar 2) merupakan puncak dari metil pentadekanoat.
Dengan cara yang sama spektrum dari puncak nomor 2 (Gambar 2) serupa dengan spektrum b2 (Wiley) (Gambar 4), yang teridentifikasi sebagai metil heksadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 2 (Gambar 2) adalah metil heksadekanoat.
b1
b2
Gambar 3. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base
Wiley (a1) Metil Pentadekanoat Minyak Biji Alkesa (a2) Metil Pentadekanoat Wiley
Gambar 4. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (b1) Metil Heksadekanoat Minyak Biji Alkesa (b2) Metil HeksadekanoatWiley
Demikian pula untuk spektra puncak nomor 3 dan 4 serupa dengan spektrum c2 dan d2 (Wiley) (Gambar 5 dan 6), yang teridentifikasi sebagai metil 9-oktadekenoat dan metil heptadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 3 dan 4 (Gambar 2) adalah metil 9-oktadekenoat dan metil heptadekanoat.
c1
c2
d1
d2
Lampiran 3
Tabel 2. Komposisi Kimiawi Penyusun Minyak Biji Alkesa
Efek Mc. Laferty menunjukkan metil ester rantai panjang tidak bercabang memiliki puncak khas m/e 74 yang merupakan ekspresi dari kation [CH3COOCH3+]. Beberapa pemecahan yang khas seperti m/e 56, 42, 28 kemungkinan merupakan fragmen alkena (Ismiyanto dkk., 2006). Pola fragmentasi gugusan metil ester asam lemak menurut Mc. Laferty disajikan pada Gambar 7.
Gambar 5. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (c1) Metil 9-oktadekenoat Minyak Biji Alkesa (c2) Metil 9-oktadekenoatWiley
Gambar 6. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (d1) Metil Heptadekanoat Minyak Biji Alkesa (d2) Metil Heptadekanoat Wiley
Gambar 7. Pola fragmentasi gugusan metil ester asam lemak menurut Mc. Laferty
Gambar 8. Usulan Pola Fragmentasi Metil 9-oktadekenoat
Komposisi penyusun minyak biji alkesa yang telah teridentifikasi disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi Kimiawi Penyusun Minyak Biji Alkesa No Puncak Indeks Retensi Komponen Kimia Rumus Molekul BM Kandungan (%) 256 270 296 298 0,52 20,10 73,89 5,48 1 20,050 Metil Pentadekanoat C16H32O2 2 22,275 Metil Heksadekanoat C17H34O2 3 24,058 Metil 9-oktadekenoat C19H36O2 4 24,333 Metil Heptadekanoat C19H38O2
Tabel 2 menunjukkan adanya 4 komponen yaitu metil 9-oktadekenoat (nomor puncak 3) sebesar 73,89 %, metil heksadekanoat (nomor puncak 2) sebesar 20,10 %, metil heptadekanoat (nomor puncak 4) sebesar 5,48 %, dan metil pentadekanoat (nomor puncak 1) sebesar 0,52 %.
Kandungan asam oleat minyak biji alkesa sebesar 73,89 %, jika dibandingkan dengan kandungaan asam oleat dalam minyak biji mamey sapota sebesar 60,32 % (Huchin dkk., 2013), minyak biji alpukat 71,72 % (Pramudono dkk., 2008), dan minyak biji ketapang 33,49 % (Handayani dkk., 2008) maka kandungan asam oleat minyak biji alkesa relatif paling besar diantara yang lain. Dilihat dari kandungan asam lemak tidak jenuh yang relatif tinggi, maka minyak biji alkesa sangat berpotensi, sehingga dapat dikembangkan dalam bidang kosmetika maupun pangan.
Fraksinasi Komponen Penyusun Minyak Biji Alkesa Netral Lipid
Hasil pengukuran KG-SM fraksi netral lipid minyak biji alkesa disajikan dalam Gambar 9.
Gambar 9. Kromatogram KG-SM Fraksi Netral Lipid Minyak Biji Alkesa
Analisa fraksi netral lipid minyak biji alkesa dengan KG-SM menunjukkan adanya 9 puncak yang muncul pada kromatogram. Analisa data hasil spektroskopi massa dilakukan dengan membandingkan spectra data base Wiley yang diperlihatkan pada Gambar 10.
e1
e2
Spektrum e1 (sampel) merupakan spektrum dari puncak nomor 2 (Gambar 9), dan memiliki fragmentasi yang serupa dengan spektrum e2 (Wiley), yang teridentifikasi sebagai metil heksadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 2 (Gambar 9) merupakan puncak dari metil heksadekanoat.
Dengan cara yang sama spektrum dari puncak nomor 1, 3, dan 4 (Gambar 9) serupa dengan spektrum f2, g2, dan h2 (Wiley) (Gambar 11, 12, dan 13), yang
Gambar 10. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (e1) Metil Heksadekanoat Minyak Biji Alkesa (e2) Metil Heksadekanoat Wiley
1 2 8 3 5 4 9 7 6
teridentifikasi sebagai metil 6-oktadekenoat, metil oktadekanoat, dan metil eikosanoat sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 1, 3, dan 4 (Gambar 9) adalah metil 6-oktadekenoat, metil oktadekanoat, dan metil eikosanoat.
f1
f2
g1
g2
Gambar 11. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (f1) Metil 6-oktadekenoat Minyak Biji Alkesa (f2) Metil 6-oktadekenoat Wiley
Gambar 12. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (g1) Metil oktadekanoat Minyak Biji Alkesa (g2) Metil oktadekanoat Wiley
h1
h2
Komposisi semua penyusun fraksi netral lipid minyak biji alkesa yang telah teridentifikasi disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Komposisi Kimiawi Penyusun Fraksi Netral Lipid Minyak Biji Alkesa No Puncak Indeks Retensi Komponen Kimia Rumus Molekul BM Kandungan (%) 296 270 298 326 - 222 382 242 354 58,76 24,42 11,08 2,04 1,15 0,73 0,70 0,69 0,44 1 40,333 Metil 6-oktadekenoat C19H36O2 2 36,848 Metil heksadekanoat C17H34O2 3 40,880 Metil oktadekanoat C19H38O2 4 5 6 7 8 9 44,369 43,922 52,391 50,830 32,387 47,718 Metil eikosanoat Tidak teridentifikasi Farnesol isomer Metil tetrakosanoat Metil tetradekanoat Metil dokosanoat C21H42O2 - C15H26O C25H50O2 C15H30O2 C23H46O2
Tabel 3 menunjukkan adanya 4 komponen utama fraksi netral lipid minyak biji alkesa yaitu metil 6-oktadekenoat sebesar 58,76 %, metil heksadekanoat 24,42 %, metil oktadekanoat 11,08 %, dan metil eikosanoat 2,04 %.
Gambar 13. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (h1) Metil eikosanoat Minyak Biji Alkesa (h2) Metil eikosanoat Wiley
Kandungan tertinggi komposisi kimia fraksi netral minyak biji alkesa yaitu metil 6-oktadekenoat atau asam petroselat sebesar 58,76 %. Jika dibandingkan dengan komposisi minyak biji mamey sapota (P. sapota) yang hanya memiliki asam palmitat, stearat, oleat, dan linoleat (Huchin dkk., 2013), maka komposisi fraksi netral lipid minyak biji alkesa memiliki keunggulan karena kandungan metil 6-oktadekenoat atau asam petroselat yang merupakan asam lemak tidak jenuh.
Glikolipid
Hasil pengukuran KG-SM fraksi glikolipid minyak biji alkesa disajikan dalam Gambar 14.
Gambar 14. Kromatogram KG-SM Fraksi Glikolipid Minyak Biji Alkesa Analisa fraksi glikolipid minyak biji alkesa dengan KG-SM menunjukkan adanya 5 puncak yang muncul pada kromatogram, namun yang teridentifikasi hanya 4 komponen. Analisa data hasil spektroskopi massa dilakukan dengan membandingkan spectra data base Wiley yang diperlihatkan pada Gambar 15.
i1 i2 1 2 3 4
Gambar 15. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (i1) Metil heksadekanoat Minyak Biji Alkesa (i2) Metil heksadekanoat Wiley
Spektrum i1 (sampel) merupakan spektrum dari puncak nomor 2 (Gambar 14), dan memiliki fragmentasi yang serupa dengan spektrum i2 (Wiley), yang terdidentifikasi sebagai metil heksadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 2 (Gambar 14) merupakan puncak dari metil heksadekanoat.
Dengan cara yang sama spektrum dari puncak nomor 3 (Gambar 14) serupa dengan spektrum j2 (Wiley) (Gambar 16), yang teridentifikasi sebagai metil 8-11 oktadekadienoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 3 (Gambar 14) adalah metil 8-11 oktadekadienoat.
j1
j2
Demikian pula untuk spektra puncak nomor 1 dan 4 serupa dengan spektrum k2 dan l2 (Wiley) (Gambar 17 dan 18) yang teridentifikasi sebagai metil 9-oktadekenoat dan metil oktadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 1 dan 4 (Gambar 14) adalah metil 9-oktadekenoat dan metil oktadekanoat.
Gambar 16. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (j1) Metil 8-11 oktadekadienoat Minyak Biji Alkesa (j2) Metil 8-11 oktadekadienoat Wiley
k1
k2
l1
l2
Komposisi penyusun fraksi glikolipid minyak biji alkesa yang telah teridentifikasi disajikan pada Tabel 4.
Gambar 17. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base
Wiley (k1) Metil 9-oktadekenoat Minyak Biji Alkesa (k2) Metil 9-oktadekenoat Wiley
Gambar 18. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (l1) Metil oktadekanoat Minyak Biji Alkesa (l2) Metil oktadekanoat Wiley
Tabel 4. Komposisi Kimiawi Penyusun Fraksi Glikolipid Minyak Biji Alkesa No Puncak Indeks Retensi Komponen Kimia Rumus Molekul BM Kandungan (%) 296 270 294 298 - 60,40 16,33 11,33 7,99 4,15 1 40,245 Metil 9-oktadekenoat C19H36O2 2 36,734 Metil heksadekanoat C17H34O2 3 40,106 Metil 8-11 oktadekadienoat C19H34O2 4 5 40,707 42,696 Metil oktadekanoat Tidak teridentifikasi C19H38O2 -
Tabel 4 menunjukkan adanya 4 komponen utama fraksi glikolipid minyak biji alkesa yang teridentifikasi yaitu metil 9-oktadekenoat 60,40 %, metil heksadekanoat 16,33 %, metil 8-11 oktadekadienoat 11,33 %, dan metil oktadekanoat 7,99 %.
Fosfolipid
Hasil pengukuran KG-SM fraksi fosfolipid minyak biji alkesa disajikan dalam Gambar 19.
Gambar 19. Kromatogram KG-SM Fraksi Fosfolipid Minyak Biji Alkesa
Analisa fraksi fosfolipid minyak biji alkesa dengan KG-SM menunjukkan adanya 4 puncak yang muncul pada kromatogram, namun yang teridentifikasi hanya 3 komponen. Analisa data hasil spektroskopi massa dilakukan dengan membandingkan spectra data base Wiley yang diperlihatkan pada Gambar 20.
4 2
1
m1
m2
Spektrum m1 (sampel) merupakan spektrum dari puncak nomor 2 (Gambar 19), dan memiliki fragmentasi yang serupa dengan spektrum m2 (Wiley), yang terdidentifikasi sebagai metil heksadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 2 (Gambar 19) merupakan puncak dari metil heksadekanoat.
Dengan cara yang sama spektrum dari puncak nomor 3 dan 1 (Gambar 19) serupa dengan spektrum n2 dan o2 (Wiley) (Gambar 21 dan 22), yang teridentifikasi sebagai metil 8-11 oktadekadienoat dan meti 9-oktadekenoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 3 dan 1 (Gambar 19) adalah metil 8-11 oktadekadienoat dan metil 9-oktadekenoat.
n1
n2
Gambar 20. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (m1) Metil heksadekanoat Minyak Biji Alkesa (m2) Metil heksadekanoat Wiley
Gambar 21. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (n1) Metil 8-11 oktadekadienoat Minyak Biji Alkesa (n2) Metil 8-11 oktadekadienoat Wiley
o1
o2
Komposisi penyusun fraksi fosfolipid minyak biji alkesa yang telah teridentifikasi disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Komposisi Kimiawi Penyusun Fraksi Fosfolipid Minyak Biji Alkesa No Puncak Indeks Retensi Komponen Kimia Rumus Molekul BM Kandungan (%) 296 270 294 298 50,19 17,52 16,82 15,47 1 40,228 Metil 9-oktadekenoat C19H36O2 2 36,759 Metil heksadekanoat C17H34O2 3 40,117 Metil 8-11 oktadekadienoat C19H34O2 4 32,789 Tidak teridentifikasi C19H38O2
Tabel 5 menunjukkan adanya 3 komponen utama fraksi fosfolipid minyak biji alkesa yaitu metil 9-oktadekenoat 50,19 %, metil heksadekanoat 17,52 %, dan metil 8-11 oktadekadienoat 16,82 %.
Gambar 22. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (o1) Metil 9-oktadekenoat Minyak Biji Alkesa (o2) Metil 9-oktadekenoat Wiley
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian maka dapat disimpulkan bahwa:
1) Hasil minyak biji alkesa (P. campechiana) paling optimal sebesar 4,81 ± 0,56 % dalam waktu ekstraksi 7,5 jam.
2) Lama waktu ekstraksi berpengaruh terhadap rendemen, kadar air minyak, bilangan peroksida, dan bilangan penyabunan, sebaliknya tidak berpengaruh terhadap bilangan asam minyak biji alkesa.
3) Komposisi penyusun minyak biji alkesa tersusun atas 4 komponen kimiawi yaitu asam 9-oktadekenoat 73,89 %, asam heksadekanoat 20,10 %, asam heptadekanoat 5,48 %, dan asam pentadekanoat 0,52 %. Hasil pengukuran KG-SM fraksi netral lipid minyak biji alkesa terdiri atas 4 komponen utama yaitu asam 6-oktadekenoat 58,76 %, asam heksadekanoat 24,42 %, asam oktadekanoat 11,08 %, dan asam eikosanoat 2,04 %, fraksi glikolipid: asam 9-oktadekenoat 60,40 %, asam heksadekanoat 16,33 %, asam 8,11-oktadekadienoat 11,13 %, dan asam oktadekanoat 7,99 %, sedangkan fraksi fosfolipid: asam 9-oktadekenoat 50,19 %, asam heksadekanoat 17,52 %, dan asam 8,11-oktadekadienoat 16,82 %.
DAFTAR PUSTAKA
Amri, Q. (2013). 2020, Kebutuhan Minyak Nabati Dunia Bergantung kepada CPO Indonesia. Sawit Indonesia. http://www.sawitindonesia.com/kinerja/2020-kebutuhan-minyak-nabati-dunia-bergantung-kepada-cpo-indonesia. Diunduh pada 8 Januari 2013.
Arlene, Ariestya., Steviana, K., dan Ign Suharto. (2010). Pengaruh Temperatur dan F/S terhadap Ekstraksi Minyak dari Biji Kemiri Sisa Penekanan Mekanik. Seminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses. Universitas Diponegoro Semarang. Badan Standarisasi Nasional Indonesia. SNI 01-2891-1992: Cara Uji Makanan dan
Minuman. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional Indonesia.
Badan Standarisasi Nasional Indonesia. SNI 01-3555-1998: Cara Uji Lemak dan Minyak . Jakarta: Badan Standarisasi Nasional Indonesia.
Handayani, M, Putri., dan Subagus, W. (2008). Analisis Biji Ketapang (Terminalia catappa L.) sebagai suatu Alternatif Sumber Minyak Nabati. Majalah Obat Tradisional, Vol. 13, No. 45.
Huchin, V., Ivan, E., Raciel, E., Luis, F., and Enrique, S. (2013). Chemical composition of crude oil from the seeds of pumpkin (Cucurbita spp.) and mamey sapota (Pouteria sapota Jacq.) grown in Yucatan, Mexico. Journal of Food , 37-41.
Ismiyarto., Siti, A, Halim., dan Pratama, J, Wibana. (2006). Identification of Fatty Acid compotition in Turi Seed Oil (Sesbania grandiflora (L) Pers). Jurnal Sains Kimia dan Aplikasi, Vol. IX, No.1.
Ketaren S. (1986). Minyak dan Lemak Pangan, Ed. 1. Jakarta: UI-Press.
Laoli, N. (2012). Meneropong Buah Alkesa yang Masih Tersisa. http://wisata.kompasiana.com/kuliner/2012/02/05/meneropong-buah-alkesa-yang-masih-tersisa-433121.htm . Diunduh pada 19 Desember 2013.
Pramudono, Bambang., Septian, A, Widioko., dan Wawan, Rustyawan. (2008). Ekstraksi Kontinyu dengan Simulasi Batch Tiga Tahap AliranLawan Arah: Pengambilan Minyak Biji Alpukat menggunakan Pelarut N-Hexane dan Iso Propil Alkohol. Jurnal Reaktor, Vol. 12, No. 1, 37-41.
Ramadan, M., G, S., dan Y.N, S. (2006). Characterisation of Fatty Acids and Bioactive Compounds of Kachnar (Bauhinia purpurea L.) Seed Oil . Science Direct Food Chemistry 98 , 359-365.
Silva, C., Luiz, A., and Damaris, S. (2009). Genus Pouteria: chemistry and biological activity. Journal of Pharmacognosy, 19(2A) 501-509.
Steel, R., and J.H, Torie. (1980). Prinsip dan Prosedur Statistika Suatu Pendekatan Biometrik. Jakarta: Gramedia.
Triono, Teguh. (2001). Sawo-sawoan: Suatu Potensi yang Terkesampingkan. Prosiding Seminar Hari Cinta Puspa dan Satwa Nasional, 96-106. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.
LAMPIRAN I
MAKALAH SEMINAR I
SEMIRATA 2014
1 PENDAHULUAN
Minyak nabati adalah minyak yang berasal dari tumbuh-tumbuhan dan merupakan salah satu komoditas penting di dunia yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi, pangan, maupun bahan kosmetika. Berdasarkan data dari Oil World, total produksi 17 jenis minyak nabati dan lemak dunia mencapai 236 juta ton pada tahun 2020. Angka ini bertambah dari tahun 2013 yang berjumlah 189,5 juta ton. Diperkirakan, produksi akan naik secara linear tetapi permintaan tumbuh secara exponential sehingga permintaan akan tumbuh lebih cepat daripada produksi [1]. Melihat besarnya kebutuhan akan minyak nabati, maka diperlukan adanya sumber-sumber minyak nabati yang baru yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut dan salah satunya adalah biji alkesa (Pouteria campechiana (Kunth.) Baehni).
Alkesa (P.campechiana) berasal dari negara Guatemala (Amerika Tengah), Meksiko serta Hindia Barat (Amerika Utara) dan termasuk tanaman sawo-sawoan, sehingga sering disebut sawo alkesa atau di daerah Jawa Barat dikenal dengan sebutan "sawo walanda" (sawo Belanda) [2]. Buah alkesa kaya akan niasin, karoten (provitamin A) dan mengandung asam askorbat [3]. Buah alkesa dan P. reticulata mempunyai aktivitas antioksidan (Franco, 2006 dalam [4]). Sampai sejauh ini, belum ada penelitian yang meneliti tentang komposisi kimiawi penyusun minyak biji alkesa (P. campechiana), umumnya penelitian hanya dilakukan terhadap daging buah, daun, dan batang Pouteria. Berdasarkan latar belakang di atas maka, tujuan dari penelitian ini adalah
1 Menghasilkan minyak biji alkesa (P. campechiana) yang optimal ditinjau dari lama waktu ekstraksi.
2 Mengidentifikasi komposisi kimia minyak biji alkesa (P. campechiana) menggunakan Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC-MS).
3 METODA
a. Bahan dan Piranti 2.1.1 Bahan
Biji alkesa (P. campechiana) diperoleh dari Salatiga dan sekitarnya sedangkan bahan kimiawi yang digunakan adalah heksana (pro analysis, Merck).
2.1.2 Piranti
Piranti yang digunakan dalam penelitian ini antara lain neraca analitis 4 digit (Mettler H 80, Mettler Instrument Corp., USA), neraca analitis 2 digit (Ohaus TAJ602, Ohaus Corp., USA), soxhlet, penangas air (Memmert), rotary evaporator, Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC-MS), grinder, dan peralatan gelas.
2.2 Metoda
2.2.1 Preparasi Sampel
Biji alkesa (P. campechiana) dikupas kulit bijinya, dipotong tipis-tipis lalu dikering-anginkan. Irisan biji alkesa kering dihaluskan dengan menggunakan
grinder dan disimpan ke dalam tempat yang tertutup rapat. 2.2.2 Ekstraksi Minyak Biji Alkesa ([5], dimodifikasi)
50 gram irisan biji alkesa yang telah dihaluskan dengan grinder dimasukkan ke dalam kertas saring. Sampel diekstraksi dengan 250 ml heksana pada suhu 80°C menggunakan peralatan soxhlet selama 4,5; 6; 7,5; dan 9 jam. Hasil ekstraksi dipekatkan dengan rotary evaporator pada suhu 50-60°C. Minyak hasil ekstraksi dipindahkan ke dalam botol timbang yang telah ditimbang lalu disimpan pada suhu 20°C sampai siap untuk dianalisis lebih lanjut.
2.2.3 Analisis Komposisi Kimiawi Minyak Biji Alkesa
Analisis komposisi kimiawi minyak biji alkesa dilakukan dengan menggunakan Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GCMS-QP20102 Shimadzu) (UGM Yogyakarta), jenis kolom AGILENTJ%W DB-I dengan panjang 30 meter dan suhu 70 °C. Suhu injeksi 310 °C pada tekanan 16,5 kPa dengan total aliran 41,8 mL/menit dan kecepatan linier 26,6 cm/detik.
Purge flow 3,0 mL/menit dengan split ratio 73,0. ID 0,25 mm dengan gas pembawa Helium dan pengionan EI 70 Ev.
2.3 Analisa Data
Data dianalisis dengan menggunakan rancangan dasar RAK (Rancangan Acak Kelompok) dengan 4 perlakuan dan 6 ulangan. Sebagai perlakuan adalah lama waktu ekstraksi yaitu 4,5; 6; 7,5; dan 9 jam, sedangkan sebagai kelompok adalah waktu analisis. Pengujian antar rataan perlakuan dilakukan dengan menggunakan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5% [6].
4 HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Rendemen
Rendemen minyak biji alkesa yang dihasilkan berkisar antara 4,26 ± 0,54 % sampai 4,92 ± 0,57 % (Tabel 1.), minyak berwarna kuning dengan aroma manis buah alkesa.
Tabel 1. Rataan Rendemen (% ± SE) Minyak Biji Alkesa (P.campechiana) antar Lama Waktu Ekstraksi
Waktu Ekstraksi (Jam) Rendemen (% ± SE) 4,5 6 7,5 9 4,26 ± 0,54a 4,53 ± 0,66a 4,81 ± 0,56b 4,92 ± 0,57b
Keterangan : *SE = Simpangan Baku Taksiran *BNJ 5 % : W = 0,274
*Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda nyata sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan tidak berbeda nyata.
TTTTTT
Dari Tabel 1. tampak rendemen minyak biji alkesa meningkat sejalan dengan lama waktu ekstraksi. Rendemen minyak yang diperoleh antara waktu ekstraksi 4,5 dan 6 jam sama, demikian juga halnya dengan 7,5 dan 9
jam. Rendemen minyak biji alkesa dengan waktu ekstraksi 7,5 jam yang paling optimal.
3.2 Analisa Komposisi Kimiawi Minyak Biji Alkesa
Hasil pengukuran KG-SM ekstrak minyak biji alkesa disajikan dalam Gambar 1.
Gambar 1. Kromatogram KG-SM Minyak Biji Alkesa (P.campechiana)
Hasil analisa minyak biji alkesa P. campechiana dengan KG-SM menunjukkan adanya 4 puncak yang muncul pada kromatogram (Gambar 1). Sedangkan analisa data hasil spektroskopi massa dilakukan dengan membandingkan spectra data base Wiley yang diperlihatkan pada Gambar 2.
Spektrum a1 (sampel) merupakan spektrum dari puncak nomor 1 (Gambar 1), dan memiliki fragmentasi yang serupa dengan spektrum a2 (Wiley), yang terdidentifikasi sebagai Metil Pentadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 1 (Gambar 1), merupakan puncak dari Metil Pentadekanoat.
a1
a2
Dengan cara yang sama spektrum dari puncak nomor 2 (Gambar 1) serupa dengan spektrum b2 (Wiley) (Gambar 3), yang teridentifikasi sebagai Metil Heksadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 2 (Gambar 1) adalah Metil Heksadekanoat.
b1
b2
Demikian pula untuk spektra puncak nomor 3 dan 4 serupa dengan spektrum c2 dan d2 (Wiley) (Gambar 4 dan 5), yang teridentifikasi sebagai Metil 9-oktadekenoat dan Metil Heptadekanoat, sehingga dapat disimpulkan
Gambar 2. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (a1)
Metil Pentadekanoat Minyak Biji Alkesa (a2) Metil Pentadekanoat Wiley
Gambar 3. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (b1)
bahwa puncak nomor 3 dan 4 (Gambar 1) adalah Metil 9-oktadekenoat dan Metil Heptadekanoat. c1 c2 d1 d2
Mc. Laferty menyatakan umumnya metil ester rantai panjang tidak bercabang merupakan puncak khas m/e 74 yang merupakan ekspresi dari kation [CH3COOCH3+]. Beberapa pemecahan yang khas seperti m/e 56, 42, 28 kemungkinan merupakan fragmen alkena [7].
Gambar 4. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (c1)
Metil 9-oktadekenoat Minyak Biji Alkesa (c2) Metil 9 oktadekenoat Wiley
Gambar 5. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (d1)
Gambar 6. Pola fragmentasi gugusan metil ester asam lemak menurut Mc. Laferty
Gambar 7. Pola Fragmentasi Metil 9-oktadekenoat
Komposisi penyusun minyak biji alkesa yang telah teridentifikasi disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 menunjukkan adanya 4 komponen yaitu Metil 9-oktadekenoat (nomor puncak 3) sebesar 73,89 %, Metil Heksadekanoat (nomor
puncak 2) sebesar 20,10 %, Metil Heptadekanoat (nomor puncak 4) sebesar 5,48 %, dan Metil Pentadekanoat (nomor puncak 1) sebesar 0,52 %.
Tabel 2. Komposisi Kimiawi Penyusun Minyak Biji Alkesa
No Puncak Indeks Retensi Komponen Kimia Rumus Molekul BM Kandungan (%) 256 270 296 298 0,52 20,10 73,89 5,48 1 20,050 Metil Pentadekanoat C16H32O2 2 22,275 Metil Heksadekanoat C17H34O2 3 24,058 Metil 9-oktadekenoat C19H36O2 4 24,333 Metil Heptadekanoat C19H38O2
Kandungan asam oleat minyak biji alkesa sebesar 73,89 %, jika dibandingkan dengan kandungaan asam oleat dalam minyak biji mamey sapota sebesar 60,32 % [5], minyak biji alpukat 71,72 % [8], dan minyak biji ketapang 33,49 % [9] menunjukkan bahwa kandungan asam oleat minyak biji alkesa paling besar diantara yang lain.
KESIMPULAN DAN PROSPEK
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan terhadap minyak biji alkesa
P.campechiana maka dapat disimpulkan bahwa hasil minyak biji alkesa paling
optimal ditinjau dari lama waktu ekstraksi 7,5 jam yaitu sebesar 4,81 ± 0,56 %. Minyak biji alkesa tersusun dari 4 komponen kimiawi yaitu Asam 9-Oktadekenoat 73,89 %, Asam Heksadekanoat 20,10 %, Asam Heptadekanoat 5,48 %, dan Asam Pentadekanoat 0,52 %. Dilihat dari kandungan asam lemak tidak jenuh yang relatif tinggi, maka minyak biji alkesa sangat berpotensi, sehingga dapat dikembangkan dalam bidang kosmetika, pangan, dan energi.
5. DAFTAR PUSTAKA
[1] Amri, Q. (2013). 2020, Kebutuhan Minyak Nabati Dunia Bergantung kepada CPO
Indonesia. Sawit Indonesia.
http://www.sawitindonesia.com/kinerja/2020-kebutuhan-minyak-nabati-dunia-bergantung-kepada-cpo-indonesia. Diunduh pada 8 Januari 2013.
[2] Laoli, N. (2012). Meneropong Buah Alkesa yang Masih Tersisa.
http://wisata.kompasiana.com/kuliner/2012/02/05/meneropong-buah-alkesa-yang-masih-tersisa-433121.htm . Diunduh pada 19 Desember 2013. [3] Morton, J., and Miami, F. (1987). Canistel. Fruits of warm climates , 402-405.
[4] Silva, C., Luiz, A., and Damaris, S. (2009). Genus Pouteria: chemistry and biological activity. Journal of Pharmacognosy , 19(2A) 501-509.
[5] Huchin, V., Ivan, E., Raciel, E., Luis, F., and Enrique, S. (2013). Chemical composition of crude oil from the seeds of pumpkin (Cucurbita spp.) and mamey sapota (Pouteria sapota Jacq.) grown in Yucatan, Mexico. Journal of Food , 37-41.
[6] Steel, R., and J.H, Torie. (1980). Prinsip dan Prosedur Statistika Suatu
Pendekatan Biometrik. Jakarta: Gramedia.
[7] Ismiyarto., Siti, A, Halim., dan Pratama, J, Wibana. Identification of Fatty Acid compotition in Turi Seed Oil (Sesbania grandiflora (L) Pers). Semarang: Universitas Diponegoro.
[8] Pramudono , Bambang., Septian, A, Widioko., dan Wawan, Rustyawan. Ekstraksi Kontinyu dengan Simulasi Batch Tiga Tahap Aliran Lawan Arah: Pengambilan Minyak Biji Alpukat menggunakan Pelarut N-Hexane
dan Iso Propil Alkohol.
http://eprints.undip.ac.id/1173/1/Artikel_BambangPram_UNDIP_8.pdf. Diunduh pada 5 Mei 2014.
[9] Handayani, M, Putri., dan Subagus, W. (2008). Analisis Biji Ketapang (Terminalia catappa L.) sebagai suatu Alternatif Sumber Minyak Nabati. http://mot.farmasi.ugm.ac.id/files/42Handayani%20&%20Wahyuono%20-%2013%20_45_Revisi%201.pdf. Diunduh pada 5 Mei 2014.
LAMPIRAN II
MAKALAH SEMINAR II
SN-KPK VI 2014
UNS, SURAKARTA
21 JUNI 2014
36
rotary evaporator, Gas Chromatography–
Mass Spectrometry (GC-MS), grinder,
buret, pendingin tegak, dan peralatan gelas.
Preparasi Sampel
Biji alkesa (P. campechiana) dikupas kulit bijinya, dipotong tipis-tipis lalu dikering-anginkan. Irisan biji alkesa kering dihaluskan dengan menggunakan grinder dan disimpan ke dalam tempat yang tertutup rapat.
Ekstraksi Minyak Biji Alkesa ([4], dimodifikasi)
50 gram irisan biji alkesa yang telah dihaluskan dengan grinder dimasukkan ke dalam kertas saring. Sampel diekstraksi dengan 250 ml heksana pada suhu 80°C menggunakan peralatan soxhlet selama 4,5; 6; 7,5; dan 9 jam. Hasil ekstraksi dipekatkan dengan rotary evaporator pada suhu 50-60°C. Minyak hasil ekstraksi dipindahkan ke dalam botol timbang yang telah ditimbang lalu disimpan pada suhu 20°C sampai siap untuk dianalisis lebih lanjut.
Analisis Komposisi Kimiawi Minyak Biji Alkesa
Analisis komposisi kimiawi minyak biji alkesa dilakukan dengan menggunakan
Gas Chromatography–Mass Spectrometry
(GCMS-QP20102 Shimadzu) (UGM
Yogyakarta), jenis kolom AGILENTJ%W DB-I dengan panjang 30 meter dan suhu 70 °C. Suhu injeksi 310 °C pada tekanan 16,5 kPa dengan total aliran 41,8 mL/menit dan kecepatan linier 26,6 cm/detik. Purge flow 3,0 mL/menit dengan split ratio 73,0. ID 0,25 mm dengan gas pembawa Helium dan pengionan EI 70 Ev.
Penentuan Sifat Fisiko-Kimiawi Minyak Biji Alkesa
Penentuan aroma dan warna
ditentukan dengan pemaparan secara deskriptif, penentuan kadar air (SNI 3555-1998), bilangan peroksida (SNI 3555-1998), bilangan penyabunan (SNI 3555-1998), dan bilangan asam (SNI 01-3555-1998).
Analisa Data
Data dianalisis dengan menggunakan rancangan dasar RAK (Rancangan Acak Kelompok) dengan 4 perlakuan dan 6 ulangan. Sebagai perlakuan adalah lama waktu ekstraksi yaitu 4,5; 6; 7,5; dan 9 jam, sedangkan sebagai kelompok adalah waktu analisis. Pengujian antar rataan perlakuan dilakukan dengan menggunakan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5% [5].
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Komposisi Kimiawi Penyusun Minyak Biji Alkesa
Hasil pengukuran KG-SM ekstrak minyak biji alkesa disajikan dalam Gambar 1 (Lampiran 1). Analisa minyak biji alkesa
P. campechiana dengan KG-SM
menunjukkan adanya 4 puncak yang muncul pada kromatogram. Sedangkan analisa data hasil spektroskopi massa dilakukan dengan membandingan spectra
data base Wiley yang diperlihatkan pada
Gambar 2 (Lampiran 1).
Spektrum a1 (sampel) merupakan
spektrum dari puncak nomor 1 (Gambar 1), dan memiliki fragmentasi yang serupa dengan spektrum a2 (Wiley), yang
terdidentifikasi sebagai metil
pentadekanoat, sehingga dapat
disimpulkan bahwa puncak nomor 1 (Gambar 1), merupakan puncak dari metil pentadekanoat.
Dengan cara yang sama spektrum dari puncak nomor 2 (Gambar 1) serupa dengan spektrum b2 (Wiley) (Gambar 3)
(Lampiran 1), yang teridentifikasi sebagai metil heksadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 2 (Gambar 1) adalah metil heksadekanoat.
Demikian pula untuk spektra puncak nomor 3 dan 4 serupa dengan spektrum c2
dan d2 (Wiley) (Gambar 4 dan 5),
(Lampiran 2) yang teridentifikasi sebagai
metil 9-oktadekenoat dan metil
heptadekanoat, sehingga dapat
disimpulkan bahwa puncak nomor 3 dan 4 (Gambar 1) adalah metil 9-oktadekenoat dan metil heptadekanoat.
Efek Mc. Laferty menunjukkan metil ester rantai panjang tidak bercabang memiliki puncak khas m/e 74 yang
merupakan ekspresi dari kation
[CH3COOCH3+]. Beberapa pemecahan
yang khas seperti m/e 56, 42, 28 kemungkinan merupakan fragmen alkena [6]. Pola fragmentasi gugusan metil ester asam lemak menurut Mc. Laferty disajikan pada Gambar 6 (Lampiran 2).
Komposisi penyusun minyak biji alkesa yang telah teridentifikasi disajikan pada Tabel 1 (Lampiran 3). Tabel 1 menunjukkan adanya 4 komponen yaitu metil 9-oktadekenoat (nomor puncak 3) sebesar 73,89 %, metil heksadekanoat (nomor puncak 2) sebesar 20,10 %, metil heptadekanoat (nomor puncak 4) sebesar 5,48 %, dan metil pentadekanoat (nomor puncak 1) sebesar 0,52 %.
Kandungan asam oleat minyak biji alkesa sebesar 73,89 %, jika dibandingkan dengan kandungaan asam oleat dalam minyak biji mamey sapota sebesar 60,32 % [4], minyak biji alpukat 71,72 % [7], dan minyak biji ketapang 33,49 % [8] maka kandungan asam oleat minyak biji alkesa relatif paling besar diantara yang lain.
Analisis Pengaruh Lama Waktu Ekstraksi terhadap Sifat Fisiko-Kimiawi Minyak Biji Alkesa
Rendemen
Minyak biji alkesa yang dihasilkan berwarna kuning dengan aroma manis buah alkesa. Hasil rataan rendemen dan sifat fisiko kimia minyak biji alkesa (P.campechiana) yang dihasilkan antar lama waktu ekstraksi disajikan pada Tabel 2 (Lampiran 4).
Tabel 2. tampak rendemen minyak biji alkesa meningkat sejalan dengan lama waktu ekstraksi. Rendemen minyak yang diperoleh antara waktu ekstraksi 4,5 dan 6 jam sama, demikian juga halnya dengan 7,5 dan 9 jam. Rendemen minyak biji alkesa dengan waktu ekstraksi 7,5 jam yang paling optimal.
Kadar Air
Kadar air merupakan salah satu parameter uji penting terhadap sifat kimia minyak, karena terkait dengan reaksi
hidrolisa. Reaksi tersebut dapat
menyebabkan kerusakan minyak, karena adanya kandungan sejumlah air dalam minyak [9].
Tabel 2. menunjukkan bahwa kadar air minyak biji alkesa yang dihasilkan cenderung menurun dan sama sejalan dengan lama waktu ekstraksi. Diduga karena semakin lama waktu ekstraksi maka semakin banyak air yang menguap.
Bilangan Peroksida
Parameter ini penting dalam
menentukan derajat kerusakan pada minyak [9]. Minyak yang baik memiliki kadar bilangan peroksida rendah, sehingga semakin rendah bilangan peroksida semakin baik kualitas minyak [10]. Tabel 2. menunjukkan bahwa bilangan peroksida
antar lama waktu ekstraksi berfluktuasi. Hal ini merupakan suatu indikasi bahwa persenyawaan peroksida bersifat tidak stabil terhadap panas [9]. Nilai bilangan peroksida yang diperoleh berkisar antara 29,58 – 46,67 mgrek/kg. Nilai ini jauh lebih
besar jika dibandingkan dengan bilangan peroksida minyak biji mamey sapota (P.
sapota) yaitu 5,45 mgrek/ kg [4]. Bilangan Asam
Bilangan asam merupakan ukuran dari jumlah asam lemak bebas [9]. Bilangan asam yang kecil menunjukkan kandungan asam lemak bebasnya cukup kecil dan terjadi sedikit kerusakan [8]. Berdasarkan Tabel 2. Tampak bahwa bilangan asam minyak biji alkesa sama sejalan dengan lama waktu ekstraksi. Jika dibandingkan dengan nilai bilangan asam minyak biji mamey sapota (P. sapota) 4,44 mg KOH/
g lemak
[4], nilai bilangan asam minyak biji alkesa tergolong tinggi. Nilai bilangan asam yang tinggi ini menunjukkan kadar asam lemak bebas yang tinggi pula dan berasal dari hidrolisis minyak.
Bilangan Penyabunan
Bilangan penyabunan merupakan jumlah alkali yang dibutuhkan untuk menyabunkan sejumlah contoh minyak [9]. Tabel 2. menunjukkan bahwa bilangan penyabunan minyak biji alkesa antar perlakuan waktu ekstraksi berfluktuasi. Nilai bilangan penyabunan yang diperoleh berkisar antara 89,96 – 112,73 mg KOH /
g lemak
dengan berat molekul 256. Bila
dibandingkan dengan bilangan penyabunan minyak biji ketapang yaitu 68,83 mg KOH/
g
lemak dengan bobot molekul 298 [8], hasil ini
tidak bertentangan dengan Ketaren (1986) yang menyatakan bahwa minyak yang mempunyai bobot molekul rendah akan mempunyai bilangan penyabunan yang lebih tinggi daripada minyak yang mempunyai bobot molekul tinggi.
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa : 4) Komponen penyusun minyak biji alkesa
tersusun atas 4 komponen kimiawi yaitu asam 9-oktadekenoat 73,89 %, asam
heksadekanoat 20,10 %, asam
heptadekanoat 5,48 %, dan asam pentadekanoat 0,52 %. Dilihat dari kandungan asam lemak tidak jenuh yang relatif tinggi, maka minyak biji alkesa sangat berpotensi, sehingga dapat dikembangkan dalam bidang kosmetika, pangan, dan energi.
5) Lama waktu ekstraksi berpengaruh terhadap rendemen, kadar air minyak, bilangan peroksida, dan bilangan
penyabunan, sebaliknya tidak
berpengaruh terhadap bilangan asam minyak biji alkesa.
DAFTAR RUJUKAN
[1] Laoli, N. (2012). Meneropong Buah
Alkesa yang Masih Tersisa.
http://wisata.kompasiana.com/kuli ner/2012/02/05/meneropong- buah-alkesa-yang-masih-tersisa-433121.htm . Diunduh pada 19 Desember 2013.
[2] Triono, Teguh. (2001). Sawo-sawoan:
Suatu Potensi yang
Terkesampingkan. Prosiding
Seminar Hari Cinta Puspa dan Satwa Nasional, 96-106. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.
[3] Silva, C., Luiz, A., and Damaris, S.
and biological activity. Journal of Pharmacognosy, 19(2A) 501-509.
[4] Huchin, V., Ivan, E., Raciel, E., Luis, F.,
and Enrique, S. (2013). Chemical
composition of crude oil from the seeds of pumpkin (Cucurbita spp.) and mamey sapota (Pouteria sapota Jacq.) grown in Yucatan, Mexico. Journal of Food , 37-41. [5] Steel, R., and J.H, Torie. (1980). Prinsip
dan Prosedur Statistika Suatu Pendekatan Biometrik. Jakarta:
Gramedia.
[6] Ismiyarto., Siti, A, Halim., dan Pratama,
J, Wibana. (2006). Identification of
Fatty Acid compotition in Turi Seed Oil (Sesbania grandiflora (L) Pers).
Jurnal Sains Kimia dan Aplikasi, Vol. IX, No.1.
[7] Pramudono, Bambang., Septian, A,
Widioko., dan Wawan, Rustyawan. (2008). Ekstraksi Kontinyu dengan
Simulasi Batch Tiga Tahap
AliranLawan Arah: Pengambilan Minyak Biji Alpukat menggunakan Pelarut N-Hexane dan Iso Propil Alkohol. Jurnal Reaktor, Vol. 12, No. 1, 37-41.
[8] Handayani, M, Putri., dan Subagus, W.
(2008). Analisis Biji Ketapang
(Terminalia catappa L.) sebagai suatu Alternatif Sumber Minyak Nabati. Majalah Obat Tradisional,
Vol. 13, No. 45.
[9] Ketaren S. (1986). Minyak dan Lemak Pangan, Ed. 1. Jakarta: UI-Press. [10] Arlene, Ariestya., Steviana, K., dan Ign
Suharto. (2010). Pengaruh
Temperatur dan F/S terhadap Ekstraksi Minyak dari Biji Kemiri Sisa Penekanan Mekanik. Seminar
Nasional Rekayasa Kimia dan Proses. Universitas Diponegoro Semarang
40
Lampiran 1
Gambar 1. Kromatogram KG-SM Minyak Biji Alkesa (P.campechiana)
a1
a2
b1
b2
Lampiran 2
Gambar 2. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (a1)
Metil Pentadekanoat Minyak Biji Alkesa (a2) Metil Pentadekanoat Wiley
Gambar 3. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (b1)
c1
c2
d1
d2
Lampiran 3
Tabel 2. Komposisi Kimiawi Penyusun Minyak Biji Alkesa
Gambar 6. Pola fragmentasi gugusan metil ester asam lemak menurut Mc. Laferty
Gambar 4. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (c1)
Metil 9-oktadekenoat Minyak Biji Alkesa (c2) Metil 9-oktadekenoat Wiley
Gambar 5. Perbandingan Spektrum Massa Metil Ester Minyak Biji Alkesa dengan data base Wiley (d1)
Lampiran 3
Gambar 7. Pola Fragmentasi Metil 9-oktadekenoat
Tabel 1. Komposisi Kimiawi Penyusun Minyak Biji Alkesa No Puncak Indeks Retensi Komponen Kimia Rumus Molekul BM Kandungan (%) 256 270 296 298 0,52 20,10 73,89 5,48 1 20,050 Metil Pentadekanoat C16H32O2 2 22,275 Metil Heksadekanoat C17H34O2 3 24,058 Metil 9-oktadekenoat C19H36O2 4 24,333 Metil Heptadekanoat C19H38O2
Lampiran 4
Tabel 2. Rataan Rendemen dan Sifat Fisiko-Kimiawi Minyak Biji Alkesa antar Lama Waktu Ekstraksi
Keterangan : *SE = Simpangan Baku Taksiran *BNJ 5 %
*Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda nyata sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan tidak berbeda nyata. Waktu Ekstraksi (Jam) Rendemen (% ± SE) Kadar Air Minyak (% ± SE) Bilangan Peroksida (mgrek/ kg ± SE) Bilangan Asam (mg KOH/ g lemak ± SE) Bilangan Penyabunan (mg KOH/ g lemak ± SE) 4,5 4,26 ± 0,54a 1,79 ± 0,67ab 46,67 ± 15,91b 49,41 ± 17,61a 93,61 ± 20,32b 6 4,53 ± 0,66a 3,79 ± 2,05b 35,42 ± 14,85a 48,35 ± 17,69a 112,73 ± 18,16c 7,5 4,81 ± 0,56b 1,16 ± 0,41a 37,91 ± 17,90ab 46,50 ± 21,59a 89,96 ± 21,03a 9 4,92 ± 0,57b 1,66 ± 0,61a 29,58 ± 15,36a 46,97 ± 19,90a 93,15 ± 22,64b
