SIFAT KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK AQUADES AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum).

(1)

i

SIFAT KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK AQUADES AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum)

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian

di Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret

Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan

Oleh:

GARNENDA PRISCILLA MENTARI

H0912058

Pembimbing Utama : Godras Jati Manuhara, S.TP., M.Sc

Pembimbing Pendamping : Lia Umi Khasanah, S.T., M.T

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

ii

SIFAT KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK AQUADES AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum)

Yang dipersiapkan dan disusun oleh GARNENDA PRISCILLA MENTARI

H0912058

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal: 21 Oktober 2016

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Dewan Penguji

Ketua

Godras Jati Manuhara, S.TP., M.Sc NIP. 198103302005011001

Anggota I

Lia Umi Khasanah, S.T., M.T NIP. 198007312008012012

Anggota II

Rohula Utami, S.TP., M.P NIP. 198103062008012008

Surakarta, 21 Oktober 2016 Mengetahui

Universitas Sebelas Maret Fakultas Pertanian

Dekan

(3)

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan

berkat dan kasih-Nya, sehingga penulis dapat menyelasaikan skripsi dengan judul “Sifat Kimia dan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Aquades Ampas Destilasi Jahe Emprit (Zingiber officinale var. Amarum)”. Penulisan skripsi ini merupakan salah

satu syarat yang harus dipenuhi oleh mahasiswa untuk mencapai gelar Sarjana

Stratum Satu (S-1) pada program studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas

Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, untuk itu

tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si selaku Ketua Program Studi Ilmu dan

Teknologi Pangan.

3. Godras Jati Manuhara, S.TP, M.Sc selaku Pembimbing Utama Skripsi saya

yang telah membimbing saya dengan penuh kesabaran, selalu memberikan

saya masukan dan nasihat dalam menyelesaikan skripsi ini sehingga skripsi

ini dapat terselesaikan dengan baik.

4. Lia Umi Khasanah, S.T., M.T selaku Pembimbing Pendamping Skripsi saya

yang telah membimbing saya dengan penuh kesabaran dalam menyelesaikan

skripsi ini.

5. Rohula Utami, S.TP., M.P selaku Dosen Penguji Skripsi, terima kasih banyak

atas masukan, saran dan kritiknya untuk perbaikan penulisan skripsi saya.

6. Ir. Nur Her Riyadi Parnanto, M.S selaku Dosen Pembimbing Akademik saya

yang senantiasa memberikan motivasi kepada saya untuk menyelesaikan

skripsi saya dengan tepat waktu.

7. Bapak dan Ibu Dosen serta keluarga besar Program Studi Ilmu dan Teknologi

Pangan yang telah memberikan bantuannya selama masa perkuliahan.

8. Ibu Lis, yang selalu memberikan nasihat dan saran kepada saya ketika

(4)

iv

9. Pak Slamet, Mbak Dinda, Pak Giyo dan Pak Joko, terima kasih banyak atas

segala bantuannya.

10. Skripsi ini, saya persembahkan kepada orang tua saya, terutama ibu saya

tercinta yang telah banyak berkorban dan memberikan kasih sayangnya yang

begitu besar kepada saya, selalu mendoakan, memotivasi dan memberikan

apapun yang terbaik untuk saya, serta telah memberikan pendidikan sehingga

saya dapat lulus menjadi Sarjana (S1) saat ini.

11. Adik, mbah kakung dan mbah putri saya tercinta, terimakasih banyak selalu

memberikan semangat dan mengingatkan saya untuk tetap menjaga kesehatan

selama penyusunan skripsi ini.

12. Fitria Putri Cahyati sebagai sahabat dekat, teman makan, teman main, rekan

magang dan rekan skripsi saya tercinta, terimakasih telah memberikan

semangat, motivasi dan nasihatnya ketika saya menemui kesulitan selama

penyusunan skripsi ini.

13. Sahabat-sahabat saya tercinta, Bon Cabe Originial Level 15: Mbapit, Polem

dan Iga, lala lili lulu: Kukumah, Jamelo, Meme dan Nia, 12 S.TP: Dita,

Shafa, Pipit dan Martha, terimakasih banyak selama 4 tahun ini telah

mewarnai dan meramaikan hari-hari saya di kampus, saling berbagi cerita dan

bertukar informasi dalam segala hal.

14. Keluarga besar ITP 2012 yang sensasional: Mbawik, Husna, Irma, Salis,

Yolana, Jijah, Mbaflo, Ulfah, Anes, Ridho, Ochim, Rizka, Mona, Prilla,

Anggi, Desi, Maya, Upik, Cholisoh, Nabil, Dinda, Mas Adit, Agnes, Aini, Ai’, Amalia, Amiza, Ana, Anda, Andi, Putri, Astri, Astrid, Atha, Ayu, Aziz, Bhagaz, Banin, Meta, Bunga, Cahyo, Cecil, Citra, Danita, Deju, Isti, Deanda,

Della, Devi, Dika, Dina, Dini, Ditaeka, Diyah, Emira, Endy, Farida,

Fatmawah, Iyang, Fifi, Icha, Fransi, Gagah, Gita, Guruh, Hangga, Harwati,

Hidayah, Nur, Imud, Isni, Alma, Elma, Katut, Kikik, Kristi, Lala, Azmi, Lisa,

Lulus, Mongi, Iqbal, Nadia, Norik, Novi, Nurulnisa, Nurulretno, Pingkan,

Prakoso, Yola, Rara, Rahmi, Bintang, Retno, Riris, Ochid, Kikin, Noor,

(5)

v

Yumi, terimakasih banyak telah menemani hari-hari saya selama 4 tahun ini

dikampus.

15. Keluarga GANESA (sahabat-sahabat saya tercinta IPA 1 SMA N 1 Ngawi):

Meta, Uzzy, Laila, Meitiya, Indar, Zulfa, Niken, Puspa, Anan, Ikbar, Anang,

Rafri, Fauzy, Fici, Cholif, Hadisa, Yusuf, Lilik dan Kikik, terimakasih

banyak selama 7 tahun ini telah menjadi tempat berbagi cerita, tawa, pujian,

ejekan, nasihat, dan motivasi sehingga menjadikan persahabatan ini luar

biasa.

16. Teman Kost tercinta: Dek Retno dan Dek Wahidah, terimakasih banyak

selama 3 tahun ini telah menemani saya selama di kost dan menjadi tempat

curhat tetap saya.

17. Tim KKN Mandiri Magelang: Kukumah, Jamelo, Lupiyatun, Salsabelo, Ibas,

Tiwit, Edo, Santo dan Patrick, terimakasih banyak atas semangat yang

diberikan selama ini kepada saya.

18. Semua pihak yang telah membantu kelancaran penyusunan skripsi ini dan

memberi dukungan, doa serta semangat bagi penulis untuk terus berjuang.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Semoga

skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.

Surakarta, 21 Oktober 2016

(6)

vi DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... x

RINGKASAN ... xi

SUMMARY ... xii

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Perumusan Masalah ... 6

C. Tujuan Penelitian ... 6

D. Manfaat Penelitian ... 7

BAB II LANDASAN TEORI ... 8

A. Tinjauan Pustaka ... 8

1. Jahe ... 8

2. Destilasi ... 14

3. Minyak Atsiri. ... 17

4. Ekstraksi ... 20

5. Antioksidan ... 24

6. Metode DPPH ... 28

7. Metode Daya Reduksi ... 30

8. Fenol ... 32

9. Flavonoid. ... 36

10.GC-MS. ... 38

B. Kerangka Berpikir ... 41

C. Hipotesis ... 42

(7)

vii

A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 43

B. Bahan dan Alat ... 43

1. Bahan... 43

2. Alat ... 44

C. Tahapan Penelitian ... 45

1. Destilasi Jahe Emprit... 45

2. Ektraksi Maserasi Ampas Destilasi Jahe Emprit ... 47

D. Rancangan Percobaan ... 49

E. Metode Analisis ... 49

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 50

A. Aktivitas Antioksidan ... 51

1. Metode DPPH ... 51

2. Metode Daya Reduksi ... 57

B. Total Fenol ... 62

C. Total Flavonoid ... 66

D. GC-MS. ... 69

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 86

A. Kesimpulan ... 86

B. Saran ... 87

DAFTAR PUSTAKA ... 88

(8)

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Jahe per 100 gram (Berat Basah) ... 10 Tabel 3.1 Bahan untuk Analisis Kimia Ekstrak Ampas Destilasi Jahe

Emprit ... 43

Tabel 3.2 Alat untuk Analisis Kimia Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit .. 44 Tabel 3.3 Rancangan Percobaan ... 49 Tabel 3.4 Metode Analisis Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit ... 49 Tabel 4.1 Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit

Metode DPPH (%Inhibisi)... 51

Tabel 4.2 Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Metode Daya Reduksi (mg AAE/g ekstrak) ... 57

Tabel 4.3 Total Fenol Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit (mg PE/g ekstrak) ... 62

Tabel 4.4 Total Flavonoid Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit (mg RE/g ekstrak) ... 66

Tabel 4.5 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 55°C, Waktu 15 Menit. ... 70

Tabel 4.9 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destilasi Jahe emprit Suhu 75°C, Waktu 30 menit. ... 75

Tabel 4.11 Data Senyawa Ekstrak Ampas Destialsi Jahe emprit Suhu 95°C, Waktu 15 Menit. ... 77

(9)

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Senyawa Fenol ... 33 Gambar 2.2 Kerangka Berpikir ... 41 Gambar 3.1 Diagram Alir Destilasi Uap Air Jahe Emprit ... 46 Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit 48 Gambar 4.1 Grafik Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe

Emprit Metode DPPH ... 54

Gambar 4.2 Grafik Aktivitas Antioksidan Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Metode Daya Reduksi ... 60

Gambar 4.3 Grafik Total Fenol Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit ... 64 Gambar 4.4 Grafik Total Flavonoid Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit ... 68 Gambar 4.5 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu

55°C, Waktu 15 Menit ... 69

Gambar 4.6 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu 55°C, Waktu 30 Menit ... 71

Gambar 4.10 Kromatogram Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit Suhu 75°C, Waktu 45 Menit. ... 75

Gambar 4.14 Struktur Kimia Senyawa Kelompok Sesquiterpen Penyusun Ekstrak Ampas Jahe Emprit. ... 83

(10)

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Metode Analisis ... 99 Lampiran 2. Hasil Analisis GC-MS ... 111 Lampiran 3. Analisis Data Ekstrak Ampas Destilasi Jahe Emprit

Menggunakan Metode SPSS (Two Way ANOVA) ... 123

(11)

xi

SIFAT KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK AQUADES AMPAS DESTILASI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale var. Amarum)

GARNENDA PRISCILLA MENTARI H0912058

RINGKASAN

Jahe emprit (Zingiber officinale var. Amarum) merupakan komoditas unggulan yang paling diminati oleh masyarakat Indonesia. Rimpang jahe banyak mengandung senyawa bioaktif seperti senyawa fenolik (shogaol dan gingerol) dan minyak atsiri. Salah satu bentuk olahan dari jahe emprit segar yaitu minyak atsiri yang diperoleh dari proses destilasi. Hasil samping dari proses destilasi jahe emprit yaitu ampas destilasi jahe emprit. Sangat disayangkan apabila ampas tersebut digunakan sebagai bahan bakar tungku penyulingan karena di dalam ampas tersebut masih mengandung senyawa bioaktif.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh serta perlakuan terbaik dari suhu ekstraksi (55ºC, 75ºC, 95ºC), waktu ekstraksi (15, 30, 45 menit) serta kombinasi dari suhu dan waktu ekstraksi maserasi ampas destilasi jahe emprit dengan pelarut aquadest terhadap aktivitas antioksidan (metode DPPH dan daya reduksi), total fenol dan total flavonoid. Serta untuk mengetahui komponen senyawa yang terdapat dalam ekstrak ampas destilasi jahe emprit dari masing-masing perlakuan menggunakan analisis GC-MS.

Hasil analisis masing-masing variabel yaitu suhu ekstraksi dan waktu ekstraksi mempengaruhi aktivitas antioksidan (metode DPPH dan daya reduksi), total fenol dan total flavonoid. Kombinasi suhu dan waktu ekstraksi tidak menunjukkan adanya interaksi pada aktivitas antioksidan (metode DPPH dan daya reduksi) serta total fenol, sedangkan pada total flavonoid menunjukkan adanya interaksi. Hasil aktivitas antioksidan metode DPPH dengan perlakuan terbaik pada suhu 95ºC dan waktu 45 menit yaitu 8,23±0,88 % sedangkan pada metode daya reduksi perlakuan terbaik pada suhu 95ºC dan waktu 30 menit yaitu 0,80±0,02 mg AAE/g ekstrak. Hasil total fenol dan total flavonoid dengan perlakuan terbaik pada suhu 95ºC dan waktu 45 menit yaitu 1,71±0,08 mg PE/g ekstrak dan 5,68±0,03 mg RE/g ekstrak. Analisis GC-MS pada ekstrak ampas destilasi jahe emprit menghasilkan empat komponen terbesar yaitu α-curcumene, α-zingiberene, β-sesquiphellandrene dan β-bisabolene. Keempat senyawa tersebut merupakan kelompok dari sesquiterpen yang memiliki potensi sebagai antioksidan.

(12)

xii

CHEMICAL PROPERTIES AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF EXTRACT AQUADES DREGS DISTILLATION EMPRIT GINGER

(Zingiber officinale var. Amarum)

GARNENDA PRISCILLA MENTARI H0912058

SUMMARY

Emprit ginger (Zingiber officinale var. Amarum) is a leading commodity most in demand by the people of Indonesia. Ginger rhizome contains many bioactive compounds such as phenolic compounds (shogaols and gingerols) and essential oils. One form of processed from fresh emprit ginger namely essential oil obtained from the distillation process. A byproduct from the process of distillation emprit ginger namely dregs distillation emprit ginger. It is regrettable if the dregs used as fuel furnaces distillation because in the dregs still contain bioactive compounds.

This study was conducted to determine effect as well as the best condition from the extraction temperature (55ºC, 75ºC, 95ºC), the extraction time (15, 30, 45 minutes) and a combination of temperature and time extraction maceration dregs distillation emprit ginger with aquadest solvent on the antioxidant activity (DPPH and reducing power methods), total phenols and total flavonoids. As well as to identify the components of compounds contained in extracts of dregs distillation emprit ginger of each treatment using GC-MS analysis.

The results of the analysis each variables the extraction temperature and extraction time affect the antioxidant activity (DPPH and reducing power methods), total phenols and total flavonoids. The combination of temperature and time of extraction did not show the presence of interaction on antioxidant activity (DPPH and reducing power methods) as well as total phenol, while in total flavonoids demonstrate interaction. The results of antioxidant activity using DPPH with the best treatment at 95°C and 45 minute i.e. 8,23±0,88 % while at reducing power methods the best treatment at 95°C and 30 minute i.e 0.80 ± 0.02 mg AAE/g extract. The results of total phenols and total flavonoids with the best treatment at 95°C and 45 minutes i.e. 1,71 ± 0.08 mg PE/g extract and 5,68 ± 0.03 mg RE/g extract. GC-MS analysis on dregs distillation emprit ginger extract produced four largest components namely α-curcumene, α-zingiberene, β -sesquiphellandrene and β-bisabolene. Four of these compounds is a group of sesquiterpenes that have potential as antioxidants.