PENENTUAN TOTAL ANTOSIAIIIN I}ARI KSLOPAK BUNGA ROSELA(Hibiscus sabdariffa L) DENGAN METODE MASERASI DAN SOKSHLETASIMeiny Suzery, Sri Lestari, Bambang Cahyono*Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Diponegoro Semarang, Jl. Prof. Sudharto, Tembalang Semarang 50275(Phone: 6244-7 6480824, * E-mul: bambang-cahyono@undip.ac.id)

ABSTRAK-- Rosela (Hibiscas sabdarffi L.) merupakan salah satu tanaman yang mengandung zatwama antosianin. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh metode ekstraksi terhadap total antosianinrosela (I/lbiscas sabdariffa). Dalarn penelitian ini dilakukan ekstraksi pigmen antosianin melalui metode maserasi5"C, 25oC dan soxhletasi, penentuan panjang gelombang maksimum ekstrak hasil isolasi dan penentuan totalantosianin. Dari penelitian yang sudah dilakukan terhadap ekstrak bunga rosela (Hibiscus sabdarffi L.)didapatkan rendemen dari maserasi 5oC sebesar 75,1o/o, maserasi 25"C sebesar 17,7oA, dan soxhletasi sebesar10,4o/o. Pengukuran Imax menuqjukan bahwa panjang gelombang maksimum eksfak etanol hasil maserasi 5oC,25oC dan boxhletasi sebesar 545 nm. Metode maserasi 5oC menghasilkan total antosianin sebesar 77,26mgll00g,maserasi 25oC sebesar l28,76mgll00g dan soxhletasi sebesar 86,83mg/100g. Hasil keseluruhan menunjukanmetode yang paling efektif untuk mengeksfaksi pigmen antosianin rosela adalah dengan metode maserasi 25oCkarena memberikan rendemen ekstak dan total antosianin paling tinggi.

Kato kunci; roselq, pigmen antosianin, maserasi, soxhletasi

ABSTRACT* Roselle (Hibkcas sabdarffi L) is one of the plants that contsin anthocyanin pigment.The purposes of this research is to study influence %traction method of total anthocyanins roselle. Extractionanthocyanin pigment was done with maceration 5"C and 25"C methodfor 24 hours qnd soxhletationfor 8 hoursusing ethanol solvent, determination of mmimum wavelength from results of anthocyanin extraction, qndmeasurement of total anthocyanin. The results of this research were the yield of produced by mqceration 5oC and25"C method and soxhletation were I5.l%, 17.7% and 10.4%o, respectively. Ma)cimun wavelength of ethanolicextract from maceration 5"C and 25"C method and soxhletation was 545 nm. The total anthocyanin frommaceration 5"C and 25"C method and soxhletationwere 77.26 mg/1a0 g 128.76 mg/I00 g, and 86.83 mg/100 g,respectively. Therefore, the ffictive method for etetraction of anthocyanin from roselle callxes roselle wasmaceration 25"C method that givingyield and total anthocyaninwas highest.

Keywotd: rcselle, dfihocydnitt ptgnew, mdcerafion, soxhlekilio

Jumal Sains & Matematika (JSM)Volume l8 Nomor 1. Januari 2010

tssN 0E54-0675Artikel Penelitian: I -6

mengandung pigmen merah empat antosianin,yakni delphinidin 3-sambubiosida, siiuiidiit 3-sambubiosidq delphinidin 3-glukosida dansianidin 3-glukosidapJ.

Antosianin termasuk golongansenyawa flavonoid, merupakan kelompokterbesar pigmen alami pada tumbuhan yanglarut dalam ak yang bertanggung jawab untukmemberikan warna pada bunga, buah dansa5ruran. Antosianin rosela dapat jugabermanfaat bagl kesehatan sebagai sumberantioksidan. Hal ini disebabkan senyawapolifenolik ini merupakan glikosida turunanpolihidroksi dan polimetoksi dari,., 2-phenilbenzopirilium atau garam flavilium t"r.

Metode untuk memperoleh senyawaantosianin yang pemah dilakukan sebelumnyaantara lain dengan supercritical fluid, eksttaksi

PEIIDAITULUANRosela (Hibiscus sabdarifa L.)

termasuk famili Malvaceae yang merupakantanarnan tropis yang banyak tumbuh diIndonesia. Kelopak bunganya biasa digunakanpada pengobatan tradisional, sepertipengobatan penyakit batuk, gangguanpencernaan, menurunkan tekanan darah,merangsang gerak peristaltik usus sertaberpengaruh terhadap fungsi diuretik Telahdilaporkan bahwa bunga ini mengandunggossipetin, glukosida, bibiscin, antosianinhibiscus, dan asam protocatechuic hibiscustrl.Warna merah yang bagus dan rasa yang unikmenjadikan rosela sebagai produk makananyang berhargal2l. Se3at awal 1970-an, roselamendapat banyak perhatian karena berpotensisebagai sumber pewarna makanan alami,farmasi dan kosmetik. Kelopak bunganya

Metny Suzery, Sri Lestari, Bambang Calryono: penentuan total antosianin..

'Artikel Penelitian

air, ekstraksi pelarut organik, dan lain-lainlrl,Cara tersebut memiliki kelebihan dankekurangan masing-masing supercritical fluiddiketahui lebih ramah lingkungan, selekfif dancepat dalam proses ekstraksi tetapimembutuhkan tekanan yang tinggi sehinggabiaya ekstraksi lebih mahal dibandingkandengan ekstraksi pelarut biasa. Oleh karena itu,ekstraksi antosianin dari rosela dilakukandengan cara yang sederhana, yakni dengan caramaserasit' I dan soxhletasil'I.

Percobaan ini sangat penting dilakukanmengingat struktuf kimia antosinnin cendetun gkurang stabil dan mudah mengalami degradasi,stabilitas antosianin diantaranya dipengaruhioldh pH dirn ten'iperatuf61. Aritosianin lebihstabil pada larutan asam dengan nilai pH yangrendah dibanding larutan basa dengan pH yangtinggi. Disamping itu, laju degradasi antosianinmeningkat selama proses ekstraksi seiringdengan meningkatnya temperatur.

Hingga saat ini, suatu penelitian yangmencoba membandingkan metode ekstraksipigmen antosianin kelopak bunga rosela, belumpernah dilaporkan. Hasil penelitian inidiharapkan dapat digunakan dalam penemuanmetode ekstraksi yang lebih tepat terhadapkelopak bunga rosela (Hibiscus sabdariffa L.)dalam usaha untuk mendapatkan totalantosianin paling tinggi.

METODOLOGIBahan dan alatBahan baku yang digunakan yaitu kelopakbunga rosela kering diperoleh dari perkebunanrosela di Mijen, Kabupaten Semarang. Bahankimia yang digunakan etanol 96%, HCI 0,2N,KCl, (CH3COOH)K, akuades.Peralatan yang utama adalah SpektrofotometerUV-Vis. water batch dan alat-alat eelas.

MetodeA. Ekstraksi pigmen antosianinIsolasi pigmen antosianin dari bunga roseladilakukan dengan 3 metode yaitu maserasi padasuhu 5oC dan 25"C, serta dengan metodesoklet.Maserasi 5oC. Maserasi sampel dengan caramerendam 100 gram serbuk kelopak bungarosela dengan 30U mL pelarut etanol pada

J. Sains & Mat. Irol. 18 Na. I, &m. 2010

temperefur 5oe selama 24 ianrtll, Kemudiandisaring dan diambil filtratnya.Maserasi 25oC. Maserasi sampel dengan caramerendam 100 gram serbuk kelopak bungarosela dimaserasi dengan 300 mL pelarut etanolpad4.temperatur kamar atau 25"C selanta 24jamt't. Kemudian disaring dan diambilfiltratnya.Sohshletasi. Sebanyak 100 gram serbukkelopak bunga rosela diekstraksi menggunakansoxhlet dalam pelarut etanol pada temperatur78"C selama 8 jamtsl, kemudian diambilfiltratrya.

B. Penentuan lmnlaimum EkrtrakPenentuan l" maksimum ekstrak kelopak bungarosela dilakukan dengan metode spektroskopiUV-Vis. Sekitar 1 mL dari masing-masingekstrak hasil maserasi 5oC dan 25"C, sertaekstrak hasil soxhletasi dilarutkan dalampelarut etanol menjadi 10 mL, selanjutnyaabsorbansi diukur pada pa4iang gelombang400-800 nm.

C. Penentuan Total Antosianin denganMetode pI{ Differensiall7lPenetapan antosianin dilakukan dengan metodeperbedaan pH yaitu pH 1,0 dan pH 4,5. PadapH 1,0 antosianin berbentuk senyawa oxoniumdan pada pH 4,5 berbentuk karbinol takberwarna. Hal tersebut dapat dilakukan denganmembuat suatu alikuot larutan antosianin dalamair yang pH-nya 1,0 dan 4,5 untuk kemudiandiukur absorbansinya.

a Pembaatan luratan pH 1,0 dan pH 4,5Larutan pH 1,0. Sekitar 1,490 gram KCIdilarutkan dengan akuades dalam tabungvolumetrik 100 ml sampai batas. Kemudiancampurkan. 25 ml larutan KCI dengan 67 mlHCI 0,2 N. Tambahkan HCI kembali jika perlusampai pH mencapai 1,0 + 0,1.Larutan pH 4,5. Sekitar 1,640 gram potasiumasetat dilarutkan dengan akuades dalam tabungvolumetrik 100 ml sampai batas. Tambahkanlarutan HCI 0,2 N sampai pH 4,5 * 0,1.

b. Pengukuran dan Perhitungan konsentrasiantosianin total

Dua lar+rtan sampel disiapkan dari masing-masing filtrat, pada sampel pertama digunakanlarutan pH 1,0 dan untuk sampel keduadigunakan larutan pH 4,5, kemudian absorbansidari setiap larutan diukur pada panjanggelombang 510 dan 700 nm. Absorbansi darisampel yang telah dilarutkan (A) ditentukandengan rumus:

A : (Arto - Azoo)es rp - (Asro- Azoo)pHq,sKandungan pigmen antosianin pada sampeldihitung dengan rumus:

. ^" Arttkel Penelitian

mula distandardisasi melalui pengukuran kadarair sehingga dapat diketahui berat sampel bebaskandungan air yang diekshaksi. Dari penelitianyang dilalrukan diperoleh kadar air sebesar13,63Yo.

Sampel berupa serbuk bunga roselasebanyak + i00 g diekstraksi dengan etanolmenggunakan 3 metode yang berbeda yaknimaserasi pada 5oC dan temperatur kamar(25"C) selama 24 jam serta dengan metodesoxhletasi selama 8 jam. Hal ini bertujuanuntuk mengetahui efektivitas metode ekstraksipada anrcsiiiniri dengarn kondisi tenipefatuiyang berbeda. Antosianin merupakan molekulyang tidak stabil. Stabilitas antosianindiaritaranya dipenganihi oleh pH dmtemperaturt6l. Sedangkan, pertimbangan lamawaktu ekstraksi dikarenakan waktu, tenagamaupun ekstak yang diperoleh.

Hasil ekstraksi dipekatkan denganwater batch, sehingga diperoleh cairan kentaldan bebas pelarut. Penggunaan metodeekstraksi yang berbeda memberikan pengaruhyang berbeda nyata pada terhadap rendemenekstrak pekat pigmen bunga rosela. Hasil rata-rata rendemen disajikan pada Tabel 4.1.Berdasarkan hasil perhitungan dapat dilihatbahwa ekstraksi dengan maserasi padatemperatur kamar (25"C) menghasilkanrendemen yang lebih besar dibandingkandengan maserasi 5oC dan soxhletasi.

% Antosianin = Absorbansi xMW* Vd *WdexL

Ixl00%

1000Keterangan:8 = absorptivitas molar Sanidin-3-glukosida

=26900 Ll (mol.cm)L : lebar kuvet: I cmM/{ : berat molekul Sianidin-3-elukosida

(449,2 g/mol)Vd = volume akhir pengenceranWd : berat ekstrak kering (g)

IIASIL DAI\T PEMBAIIASAIYSampel bunga rosela kering (Hibiscus

sabdariffa L.) yafue dipefolch dad pcfkeburianrosela di Mijen, Kabupaten Semarang, mula-

Tbbel I Hasil ekstaksi denean metode maserasi 5"C,25"C dan soxhletasiMetode Waktu Sebelum Sesudah Berat

fiam) pemekatan pemekatan EkstrakRendemen

I

2

Maserasi 5oC

Maserasi 25oC

Soxhletasi

24

24

Merah Tua

Merah Tua

Merah Tua

Cairan kentalmerah pekatCairan kentalmerah pekatCairan kentalmerah pekat

t5, l t72 g

17,6884 g

10,4242 g

15,IOA

17,7y6

l0,4yo

Pada data I dan 2 terjadi kenaikanrendemen. Hal ini menunjukan bahwa denganmeningkatnya temperatur maka rendemenekstrak yang dihasilkan lebih besar, karena

kelarutan semakin meningkat dan mobilitaspartikel meningkat, sehingga interaksi antarapelarut dengan zat yang akan diekstrak lebihmudah dan sering terjadi. Tetapi pada data 2

Meiny Suzery, Sri Lestari, Bambang Calryono: penentuan total mttosianin...

. Artikel Penelitian

dan 3 tidak terjadi kenaikan rendemenmeskipun ada kenaikan temperatur, hal inikarena pada soxhletasi waktu ekstraksi yangdigunakan lcbih singkat, Dimungkinkan jikawaktu ekstraksi lebih lama maka rendemenyang dihasilkan lebih besar, karenaterpenuhinya waktu kontak antera pelarutuntuk berinteraksi dengan zat yang akandiekstrak. Namun hal ini tidak dilakukanmengingat struktur antssianin yang tidakstabil, karena dengan memanaskan larutanantosianin terlalu lama menyebabkankesetimbangan akan bergeser ke bentukkalkon sehingga menurunkan kuantitas bentukkation flavilium yang berwarnatul.

Tabel? Data penentuan panians gelombang maksimum ekstrak

Struktur molekul kalkon (R' = glikosil dan R": H atau gula. Rl dan & = H, OH atau OCH:).

Penentuan l, maksimum ekstrakkelopak bunga rosela dilakukan denganmetode spektroskopi UV-Vis. Sampeldiencerkan dalam pelarut etanol dan diukurabsorbansinya pada panjang gelombang 400-800 nm. Adapun data yang dihasilkan daristandardisasi antosianin masing-masingekstrak dapat dilihat padaTabelZ.

AbsorbansiPanjang gelombang (nm) Ekstrak{nrserasi SoC)

Ekstrak(maserasi 25eC)

Ekstrak(Sokletast)

66565s545

0.035

0,471

0,085

0.6710,4770,360

Berdasarkan data di atas, panjanggelombang maksimum yang diperoleh padapengukuran ekstrak etanol rosela hasilmaserasi 5"C,25"C dan soxhletasi sebesar 545nm. Menurut Harbornet8l, antosianin memilikirange daerah spektrum tampak pada 475-550nm. Hal ini menunjukkan bahwa ekstraketanol rosela hasil maserasi 5oC, 25"C dansoxhletasi mengandung antosianin. Panjanggelombang yang terukur adalah panjanggelombang dari empat antosianin yangterdapat dalam rosela yakni delphinidin-3sambubiosid4 sianidin-3 sambubiosida,delphinidin-3 glukosid4 dan sianidin-3glukosida.

Antosianin berada dalam beberapabentuk kesetimbangan. Studi kinbtika dantermodinamika yang dipelajari secara umummenerima susunan perbedaan tranformasi(transfer proton, isomerisasi dan tautomerisasi)

J. Sains & Mat. Yol. t8 No. l, Jm. 20lA

kation flavilium dari antosianin sederhanapada berbagai kondisi pH. Pada larutan asamkuat (di bawah pH 2) kation flavilium lebihdominan dan memberikan larutan antosianinyang berwarna merahl61.

Penetapan antosianin dilakukandengan metode perbedaan pH yaitu pH 1,0 danpH 4,5. Pada pH 1,0 antosianin berbentuksenyawa oxonium. Keadaan yang semakinasarn apalagi mendekati pH I akanmenyebabkan semakin banyaknya pigmenantosianin berada dalam bentuk kationflavilium atau oxonium yang berwarna danpengukuran absorbansi akan menunjukkanjumlah antosianin yang semakin besale'l0l.Pada pH 4,5 yak,ai pada asam yang lemahkation flavilium berubah ke bentuk yang lebihstabil hemiketal yang tak berwama dan bentukkalkont6l. Perbedaan absorbansi antara dua

larutan buffer sepadan dengan pigmen antosianin monomeri.

oH-

n

-" Artikel Penelitian

Batuk hffiiketd : tid*bemamapH 4,5

H atau subtituen glikosidalTl

nm adalah panjang gelombang maksimumuntuk sianidin-3-glikosida sedangkan panjanggelombang 700 nm untuk mengoreksi endapanyang masih terdapat dalam sampel. Jikasampel benar-benar jernih maka absorbansipada 700 nm adalah 0. Tetapi, pada penelitianini nilai absorbansi pada panjang gelombang700 nm tidak memberikan nilai 0, hal inidisebabkan masih adanya partikel-partikelkecil dalam sampel.

Katio flryiliun: mmge- mgupH l,o

Struktur kation flavilium dan bentuk hemiketal. R:

Sampel diukur pada panjanggelombang 510 dan 700 nm, meskipun padapenentuan l. maksimum ekstrak diperoleh ?tmaksimum sebesar 545 nm tetapi padaperhitungan total antosianin digunakanpanjang gelombang 510 nm. Karena dalampengukuran absorbansi pH 1,0 pada panjanggelombang 510 nm memberikan absorbansiyang lebih tinggi dibanding pada panjanggelombang 545 nm. Hal ini sesuai dengan datayang disajikan pada Tabel 4.3. MenurutTensiska dkkt101 pada panjang gelombang 510Tabel4 Total antosianin rosela dengan menggunakan metode ekstraksi yang berbeda

Metode ekstraksiRosela

Total Antosianin (mg/100 g) Total Antosianin (mg/100 g)setelah dikoreksi dengan kadar air

Maserasi 5oCMaserasi 25"C

Soxhletasi

66,72III,21

74

77,26128,7686,83

Hasil percobaan menu4jukan metodemaserasi 25oC menghasilkan total antosianintertinggi dibandingkan dengan maserasi 5oC.Hal ini disebabkan adarrya kenaikantemperatur sehingga antosianin yangterekstrak lebih banyak sedangkan kenaikantemperatur yang terjadi pada soxhletasi tidakmengakibatkan naiknya total antosianin padaekstrak. Hal ini disebabkan waktu ekstraksiyang digunakan lebih singkat mengingatstruktur antosianin yang cenderung tidakstabil. Dari penelitian Chumsril'r didapatkantotal antosianin dari kelopak bunga keringrosela *502,33 mg/100 gram, lebih besar daritotal antosianin yang didapatkan dari hasil

maserasi 23"C. Dengan demikian, kelopakbunga rosela yang diperoleh dari perkebunanrosela di Mijen, Kabupaten Semarang hanyamurgandung 25% totzl antosianin dari roselayang berasal Provinsi Songkhla, Thailand. Halini dipengaruhi oleh beberapa faktordiantaranya bibit, tempat tumbuh, i\l!tn,kondisi (umur dan cara panen) dari sampellru.

Dari penelitian ini dapat disimpulkanbahwa metode yang paling efektif untukmengekstraksi pigmen antosianin roselaadalah dengan metode maserasi 25"C karenamemberikan rendemen ekstrak l7,7oh dantotal antosiann128,76 mg/l00 g.

Meiny Swery, Sri Lestizri, BambangCahyana: penentuan tatal mtasianin...

Artikel Peneltttim

SIMPULAFIDari penelitian yang sudah dilakukan

terhadap ekstrak kelopak bunga rosela(Hibiscus sabdarffi L.) menunjukkan bahwametode ekstraksi dengan maserasi padatemperatur kamar (25"C) memberikanrendemen ekstrak yang paling tinggi yaknil7,7yo dibanding maserasi 5"C dan soxhletasi.Di samping itu, metode maserasi padatemperatur kamar (25"C) juga memberikantotal antosianin tertinggi yalni 128,76 mg/I00g dibandingkan metode maserasi 5"C dansoxhlctasi,

DAFTAR PUSTAKA1. kg, Chau-jong, 2008, 'oHibiscus

Anthocyanins for Inhibiting Cancers",United States Patent, 200801 13050

2. Halimatul, S.M.N., Amin, I., Mohd.-Esa,N., Nawalyatt, A.G.dan Muskinah, S.M.,2007, Protein Qualrty of Roselle(Hibiscns sabdarffi L.) Seeds, ASEANFood Journal,Yol 14 (2), pp 131-140

3. Chumsri, P., $irichoteo A., dan ltharat,A.,2007, Studies of the optimum conditionsfor the extraction and concentration ofroselle (Hibiscus sabdarffi Linn.)extract, Songklanakarin J. Sci. Technol.,Vol30 (Suppl. l), pp 133-139

4. Margo, P.H., Levi, M.A.B., Scarminio,I.S., Poppi, R.J. dan Trevisan, M.G, 2005,Exploratory Analysis of SimultaneousDegradation of Anthocyanins in theCalyces of Flowers of the Hibiscussabdarffi Species by PARAFAC Model,Analytical Sciences, Vol 2 1

Dahiru, D., Obi, O. J. dan Umaru, H.,2003, Effect of Hibiscus sabdarffi calyxexhact on carbon tetrachloride inducedliver damage , Biokemistri, Vol 15 (1), pp27-33Jordheim; Monica,; 2007; "Isolation;Identification and Properties ofPyranaoanthocyanins and AthocyaninForms"; Universi-ty of Bergen, NorwayWorlstad ,Ronald E., Durst, Robert W.,and Leeb, Jungmin., 2005, "Trackingcolor and pigment changes in anthocyaninproducts", Trends in Food Science &Technolory,l6,423428Harborne, J.8., 1987, Metode Fitokimia:Penentuan cara modern menganalisistumbuhan, terbitan kedua, ab. K.Padmawinata dan I. Soediro. PenerbitITB, BandungGlusti, M.M., diui Worlstail, R. E., 2001,"Charactenzation and Measurement ofAnthocyanins by UV-VisibleSpectroscopy'', Oregon Stat Ufliversity.

10. Tensiska., Sukarminah, Een., dan Natalia,Dita., 2006, 'oEkstraksi Pewarna Alamidari Buah Arben (Rubus idaeus (Linn.))dan Aplikasrnya pada Sistem Pangan"

TT., 1970, Development oflndia, India Spices, Vol 7 (2),

5.

6'

7.

8.

9.

11. Pauloseginger inhal2

J. Sains & Mat. VaL lE Na. 1, Jan. 2010