500
MAKALAH
PARALEL
PARALEL I
ISBN :978-602-73159-8
OPTIMASI KLARIFIKASI LARUTAN STEVIA MENGGUNAKAN
ADSORBEN BENTONIT
Fista Elisabet Rus Pranawati
1*, Tiara Kasih Mirasanti
1, Cucun Alep Riyanto
1Jodelin Muninggar
2, Yohanes Martono
11Prodi Kimia, Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen SatyaWacana
Jl. Diponegoro 56-60, Salatiga, Indonesia
2Prodi Fisika, Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen SatyaWacana
Jl. Diponegoro 56-60, Salatiga, Indonesia
* Untuk korespondensi : Tel/Fax 085641610324, e-mail: chomagnae@gmail.com
ABSTRAK
Stevia rebaudiana (Bert.) adalah tanaman yang mengandung steviosida dan rebaudiosida A yang memiliki aktivitas hipoglikemik dan dapat digunakan untuk penderita diabetes. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengoptimalkan klarifikasi pigmen menggunakan adsorben bentonit ditinjau dari rasio adsorben terhadap larutan sampel dan waktu kontak adsorpsi. Persen klarifikasi dihitung berdasarkan persen reduksi aborbansi pimen pada panjang gelombang 410 nm dan 665 nm. Absorbansi pigmen diukur menggunakan Spektrofotometer UV-Vis. Rasio adsorben terhadap larutan yang dilakukan adalah 5, 10, 15 dan 20% (b/v). sedangkan waktu kontak adsorpsi adalah 3, 4, dan 5 jam secara maserasi untuk absorben kombinasi bentonit dan kaolin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persen klarifikasi optimal dicapai pada konsentrasi bentonit 20% (b/v) yang memberikan persen klarifikasi sebesar 41% pada panjang gelombang 410 nm dan 54% pada panjang gelombang 665 nm dengan waktu kontak adsorpsi selama 3 jam.
Kata kunci: adsorpsi, bentonit, optimasi, stevia
ABSTRACT
Stevia rebaudiana (Bert.) is a plant that contains steviosida and rebaudiosida A that has a hypoglycemic activity and can be used for diabetics. The purpose of this study was to optimize the use of adsorbent bentonite pigment clarification in terms of the ratio of adsorbent to the sample solution and the contact time of adsorption. Percent clarification calculated based on the percent reduction aborbansi pimen at a wavelength of 410 nm and 665 nm. Pigment absorbance is measured using a UV-Vis spectrophotometer. The ratio of adsorbent to the solution that do are 5, 10, 15 and 20% (w/v)while the adsorption contact time is 3, 4, and 5 hours by maceration for bentonite and kaolin combination. The results showed that the optimal clarification percent achieved at a concentration of 20% (w/v) bentonite which provides clarification percent of 41% at a wavelength of 410 nm and 54% at a wavelength of 665 nm with a contact time of adsorption for 3 hours.
PENDAHULUAN
Pemanis merupakan salah satu bahan yang sering digunakan pada produk olahan pangan baik makanan maupun minuman yang ada pada skala rumah tangga sampai industri. Secara umum pemanis dibagi menjadi dua jenis yaitu pemanis alami dan pemanis buatan. Agen pemanis alami yang biasa digunakan adalah gula tebu, sedangkan pemanis buatan (sintetis) yang popular antara lain aspartam dan sakarin. Pemanis alami dan pemanis buatan memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Konsumsi agen pemanis alami yang berlebih dapat menyebabkan obesitas dan penyakit diabetes. Sedangkan pada pemanis buatan juga memiliki kelemahan, yaitu apabila dikonsumsi secara terus-menerus dalam jangka waktu panjang dapat menyebabkan penyakit kanker [1].
Ditinjau dari kelemahan tersebut, maka diperlukan pemanis alami yang berkhasiat antidiabetes dan aman bagi tubuh. Bahan alami yang berpotensi sebagai agen antidiabetes salah satunya adalah tanaman Stevia rebaudiana Bert. Kandungan senyawa bahan aktif utama dalam tanaman S. rebaudiana adalah steviosida (6-10%) dan rebaudiosida A (2-4%) [2]. Keunggulan senyawa ini selain memiliki rasa manis dengan tingkat kemanisan 250-300 kali sukrosa adalah sebagai pemanis non kalori, memiliki aktivitas penurunan gula darah yang tinggi, serta dapat memperbaiki fungsi sel β-pankreas yang rusak. Selain itu, steviosida juga dapat meningkatkan jumlah dan sensitivitas insulin dan tidak menurunkan
gula darah pada kadar normal serta tidak menyebabkan desensitizasi sel β-pankreas sehingga aman untuk menjaga kadar gula darah dan sangat potensial untukterapi Diabetes Mellitus tipe 2 dalam jangka waktu lama [3 - 5]
Penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya berhasil membuat minuman fungsional stevia dengan perlakuan penyesuaian pH dan sudah dianalisis kandungan steviosida, total senyawa fenolik dan flavonoidnya. Selain itu, minuman fungsional yang dihasilkan memiliki aktivitas penurunan gula darah sebesar 64% dan aktivitas antioksidan 57% untuk meredam radikal DPPH (Martono dan Soetjipto, 2014). Namun demikian, minuman yang dikembangkan belum dioptimasi dalam hal bentuk sediaan yang lebih praktis dan stabil. Proses optimasi diperlukan untuk menghasilkan sediaan stevia yang diterima konsumen dan memiliki manfaat kesehatan. Beberapa faktor yang perlu dioptimalkan adalah konten steviosida, warna visualisasi, dan rasa sediaan yang dipengaruhi berbagai senyawa. Untuk meningkatkan visualisasi warna dapat dicapai dengan penyesuaian pH dan adsorpsi dengan absorben dan konsentrasi absorben yang berbeda untuk menyerap kotoran dan untuk menghilangkan pigmen warna.
METODE PENELITIAN
BAHAN DAN SAMPELSampel yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah tanaman S. rebaudiana
yang akan diambil dari perkebunan P.T. Java Sakti Niaga di daerah Bandungan, Poloboga Jawa Tengah. Standar baku
Pengembangan Material Aplikatif sebagai upaya mendukung Pembelajaran Kimia Abad 21
senyawa yaitu steviosida dan rebaudiosida A dengan kemurnian >99% (WAKO, JAPAN) dibuktikan dengan certificate of analysis.
ALAT
Alat yang digunakan diantaranya adalah neraca analitis dengan ketelitian 0,1 mg (OHAUS PA214), pH meter (Hanna HI 9812), oven, cawan petri, waterbath
(Memmert), spektrofotometer UV-VIS (Shimadzu 1240), shaker (Kika Labortechnik KS501 digital) soxhlet, moisture balance
(OHAUS) dan peralatan gelas laboratorium.
METODE
Preparasi Sampel [6]
Seluruh bagian tanaman S. rebaudiana Bert.yang sudah dibersihkan dari tanah, dikeringkan dengan cabinet dryer
selama 24 jam pada suhu ± 50°C. Sampel
yang sudah kering kemudian dihaluskan dengan grinder. Sampel diayak dengan ayakan 20 mesh.
Pengukuran Kadar Air [6]
Sampel yang sudah dihaluskan kemudian diukur kadar airnya dengan menggunakan moisture analyzer.
Ekstraksi Steviosida dan Rebaudiosida A dari Daun S. Rebaudiana Bert.
Sebanyak 50,00 g serbuk dilarutkan dalam 1 L akuades kemudian dilakukan sonikasi pada suhu 40°C selama 15 menit
sebanyak 6 siklus. Larutan disaring dan filtratnya ditampung. Filtrat ditambahkan HCl hingga pH 3. Larutan disaring dan filtrat ditambahkan NaOH hingga pH 9. Larutan disaring kembali dan ditambahkan HCl hingga pH 7 (volume tertentu). Larutan
dipasteurisasi pada suhu 105°C selama 3
menit dan didinginkan. Larutan ini disebut larutan stevia.
Aktivasi Bentonit [6]
Sebanyak 50,00 g bentonit dimaserasi dengan 1L HCl 10%, dipanaskan pada suhu 90°C selama 1 jam. Kemudian
larutan disaring, endapan dibilas dengan aquades berkali-kali, dioven, kemudian digrinder. Bentonit dipanaskan pada suhu 600°C selama 6 jam pada Furnance.
Klarifikasi larutan S. Rebaudiana Bert.
Larutan stevia yang dihasilkan kemudian diadsorpsi menggunakan bentonit teraktivasi dengan variasi konsentrasi (b/v) 5, 10, 15, 20%. Larutan kemudian disaring, filtrat ditampung dan adsorben dicuci dengan air panas 5 kali kemudian filtrat digenapkan pada volume tertentu.
Pengukuran Pigmen Larutan Stevia
Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis
Absorbansi dari larutan stevia setelah di pH dan filtrat yang sudah diadsorpsi dengan variasi konsentrasi bentonit diukur pada panjang gelombang 665 nm (pigmen hijau) dan 410 nm (pigmen kuning). Dihitung persen klarifikasi larutan dengan rumus sebagi berikut :
HASIL DAN PEMBAHASAN
Adsorpsi Ekstrak Stevia Menggunakan Bentonit
Pengaruh penyesuaian pH pada hasil ekstraksi daun stevia menunjukkan hasil yang efektif dalam proses degradasi klorofi.
Hasil larutan sebelum dan seteah proses adsorpsi dapat dilihat pada gambar 1.
(a) (b) (c)
Gambar 1. (a) hasil ekstrak kasar, (b) hasil penyesuaian pH, dan (c) hasil adsorpsi bentonite
Pada gambar 1 dapat dilihat perubahan warna yang terjadi pada larutan. Pada suasana asam klorofil akan mengalami degradasi. Pada hal tersebut klorofil akan melepaskan Mg2+ dan akan
membentuk feofitin, sehingga warna hijau larutan berubah menjadi kuning kecoklatan [6].
Klarifikasi larutan dengan adsorben dilakukan menggunanakan adsorben bentonit yang sebelumnya telah diaktivasi menggunakan asam klorida 10% yang dimaserasi selama 1 jam dan dilanjutkan
furnance selama 6 jam. Proses aktivasi
bentonit menggunakan asam akan menghasilkan bentonit yang memiliki situs aktif lebih besar dan keasaman permukaan yang lebih besar, sehingga akan dihasilkan adsorben dengan kemampuan adsorpsi yang lebih tinggi dibandingkan sebelum diaktivasi sedangkan aktivasi dengan pemanasan (kalsinasi) yang dilakukan pada lempung akan menyebabkan bertambah besarnya ukuran pori dengan bentuk kristal yang lebih baik. Pemanasan dengan suhu tinggi dan waktu yang lama, menyebabkan lempung cenderung mengalami rekristalisasi sehingga menghasilkan kristal-kristal yang lebih baik dengan pori-pori yang lebih besar.[7]
Dalam penelitian dilakukan optimasi waktu kontak adsorpsi bentonit+ kaolindan diperoleh waktu kontak optimal secara maserasi adalah 3 jam dari variasi waktu kontak 3,4 dan 5 jam. Berdasarkan waktu optimal klarifikasi, adsorpsi larutan S. rebaudiana dilakukan kembali dengan adsorben kaolin. Efektifitas deklorofilasi dapat dilihat pada tabel 1. Sedangkan spektra waktu kontak optimal dapat dilihat pada gambar 2
Pengembangan Material Aplikatif sebagai upaya mendukung Pembelajaran Kimia Abad 21
Tabel 1. Efektifitas deklorofilasi (%) dari perlakuan penyesuaian pH dan adsorpsi bentonit teraktivasi
Rasio bentonit : larutan (b/v) Efektifitas deklorofilasi (410 nm) Efektifitas deklorofilasi (665 nm) 5% t.t. 21% 10% 4% 36% 15% 19% 42% 20% 41% 54%
Ket. t.t = tidak terdeteksi
Hasil tersebut menunjukkan bahwa bentonit efektif mengadsorpsi warna dan bau tanaman Stevia pada konsentrasi 20% (b/v). Hal ini sesuai dengan penelitian yang menyebutkan bahwa absorben menyerap zat warna dengan membuat interaksi pada luas permukaan antar-ion pada senyawa. [8]
KESIMPULAN
Hasil penelitian menunjukkan bahwa persen klarifikasi optimal dicapai pada konsentrasi bentonit 20% yang memberikan persen klarifikasi sebesar 41% pada panjang gelombang 410 nm dan 54% pada panjang gelombang 665 nm dengan waktu kontak adsorpsi selama 3 jam.
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terimakasih diberikan kepada Kementerian RistekDikti Indonesia yang membiayai penelitian ini melalui hibah Penelitian Produk Terapan tahun 2017.
DAFTAR RUJUKAN
[1] Muflihah, A. 2015. Pengaruh Konsentrasi Maltodekstrin Dan Waktu Perendaman Terhadap Kualitas Fisik
Dan Kadar Steviosida Pada Bubuk Gula Stevia (S. rebaudiana) Hasil Pengeringan Dengan Spray Dryer.
Skripsi. Yogyakarta: Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada. [2] Londhe S.V., Nanaware S.M. 2013.
HPTLC Method for Simultaneous Analysis of Stevioside and Rebaudioside-A in Stevia rebaudiana.
Journal of AOAC International. 96: 24–
26.
[3] Kujur, R.S., Singh, V., Ram, M., Yadava, H.K., Singh, K.K., Kumari, S. 2010. Antidiabetic Activity and Phytochemical Screening of Crude Extract of S. rebaudiana in Alloxan-induced Diabetiis Rats.Pharmacognosy Journal, 2: 27–32.
[4] Chen, J., Jeppesen, P.B., Abudula, R., Dyrskog, S.E.U., Colombo, M., dan Hermansen, K. 2006. Stevioside does not cause increased basal insulin secretion or h-cell desensitization as does the sulphonyl urea, glibenclamide: Studies in vitro. Life Sciences. 78: 1748 – 1753.
[5] Gregersen, S., Jeppesen, P.B., Holst, J.J., dan Hermansen, K. 2004. Antihyperglycemic Effects of Stevioside in Type 2 Diabetic Subjects. Metabolism. 53: 73-76.
[6] Martono, Y dan Hastuti, D.K.A.K. 2013. Optimization Of Production Process Stevia Beverages With Antidiabetic Activity. Proceeding The 2nd International Conference of the Indonesian Chemical Society 2013. Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia
[7] Notodarmojo. 2005. Pencemaran Tanah dan Air. Bandung : ITB Bandung.
[8] Oliveira, S.P.D., Mahl, C.R.A., and. Simões, M.R. 2012. Chitosan as Flocculant Agent for Clarification of Stevia Extract. Polímeros, 22 (4), 401-406. dalam Martono, Y dan Hastuti, D.K.A.K. 2013. Optimization Of Production Process Stevia Beverages With Antidiabetic Activity. Proceeding The 2nd International Conference of the Indonesian Chemical Society 2013. Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia
TANYA JAWAB
Pemakalah : Fista Elisabeth R.P Penanya : Zackiyah
Pertanyaan : Dari penjelasan yang sudah anda sampaikan mohon diberikan penjelasan antara kestabilan dengan klarifikasi pada penelitian ini.
Jawaban : Kestabilan adalah tingkat kecerahan yang optimal sehingga larutan stevia tidak kembali ke warna semula, jadi perlu diklarifikasi apakah larutan stevia ini sudah stabil atau belum
Penanya : Safri Ishmayana
Pertanyaan : Mengapa pada percobaan rasio adsorben dihentikan pada 20% padahal trendnya msih naik?
Jawaban : Karena pada percobaan ini baru melihat apakah adsorben bentonit cocok untuk adsorpsi stevia, sehingga perlu dilanjutkan penelitian lebih lanjut untuk optimasi
