EKSTRAKSI PEWARNA ALAMI DARI BAYAM MERAH (Alternanthera amoena Bac.) (Kajian Penggunaan Jenis Asam Dan Suhu Ekstraksi) SERTA APLIKASINYA PADA YOGHURTSKRIPSIDiajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi Hasil PertanianOlehNININ IKASARI 00730084JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2005HALAMAN PENGESAHANJudul Skripsi: EKSTRAKSI PEWARNA ALAMI DARI BAYAM MERAH (Alternanthera amoena Bac.) (Kajian Penggunaan Jenis Asam Dan Suhu Ekstraksi) SERTA APLIKASINYA PADA YOGHURT : Ninin Ikasari : 00730084 : Teknologi Hasil Pertanian : PertanianNama NIM Jurusan FakultasDiajukan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Malang.Mengesahkan,DekanKetua JurusanIr. Misbah Ruhiyat, MS.Ir. Elfi Anis Saati, MPiiHALAMAN PERSETUJUAN DEWAN PENGUJIJudul Skripsi: EKSTRAKSI PEWARNA ALAMI DARI BAYAM MERAH (Alternanthera amoena Bac.) (Kajian Penggunaan Jenis Asam Dan Suhu Ekstraksi) SERTA APLIKASINYA PADA YOGHURT : Ninin Ikasari : 00730084 : Teknologi Hasil Pertanian : PertanianNama NIM Jurusan FakultasTelah Dipertahankan dan Dinyatakan Lulus Oleh Dewan Penguji Pada Hari Selasa, Tanggal 26 April 2005Dewan Penguji :iiiKATA PENGANTARPuji syukur kehadirat Allah SWT, yang senantiasa melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul Ekstraksi Pewarna Alami dari Bayam Merah (Alternanthera amoena Bac.) (Kajian Penggunaan Jenis Asam dan Suhu Ekstraksi) Serta Aplikasinya pada Yoghurt. Skripsi ini diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada jurusan Teknologi Hasil Pertanian Universitas Muhammadiyah Malang. Kami sadar bahwa selesainya penulisan tugas akhir ini karena adanya dorongan, motivasi dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu kami ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Ibu dan Bapak, yang dengan penuh kasih sayang telah menyediakan segala keperluan ananda baik berupa material, moral dan spiritual, serta memberikan semangat dan nasehatnya. 2. Ibu Ir. Elfi Anis Saati, MP, selaku Ketua Jurusan Teknologi Hasil Pertanian dan selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan petunjuk, semangat dan bimbingan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. 3. Bapak Ir. Damat, MP, selaku Dosen Pembimbing II yang telah begitu sabar memberi arahan, bimbingan serta semangat hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini.iv4.Para dosen jurusan Teknologi Hasil Pertanian yang telah banyak memberikan ilmu semasa duduk di bangku kuliah hingga penulis menyelesaikan penyusunan skripsi ini.5.Adik-adikku (Vivin dan Sigit), terima kasih atas kasih sayang kalian pada mbak selama ini, masa depan kalian masih panjang.6.Sahabatku Reeya dan Lusi, yang telah memberikan waktunya untuk membantu selama penelitian dan selalu mendengarkan keluh kesahku selama ini (Our friendship its never end).7.Teman-teman seperjuangan, especially THP 00 B, thanks atas hari-hari yang telah kita lalui bersama.8.Mbak Siti, Affan, Wiwin, Wachid, Dhek Lisa, makasih ya udah nemenin selama aku penelitian.9.Teman-teman di Kost Sengkaling 254 (Yati, Atul, Mama Sarie, Neneng, Mbak Yuni, Eka, Lewi, Mbak Nuning), aku akan selalu ingat hari-hari yang telah kita lalui.10.Seluruh pihak yang telah banyak membantu hingga terselesainya skripsi ini yang tak mungkin disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karenaitu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis dan semua yang berkepentingan terhadap hasil penelitian ini. Kepada semua pihakvyang telah membantu, semoga amal dan kebajikan yang diberikan kepada penulis mendapatkan imbalan dari Allah SWT. Amin Yaa Rabbal Alamin.Malang, April 2005PenulisviDAFTAR ISIHalaman HALAMAN JUDUL ___________________________________________ i HALAMAN PENGESAHAN ____________________________________ ii HALAMAN PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI__________________ iii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING _____________________ iv HALAMAN PERNYATAAN ____________________________________ v RIWAYAT HIDUP ____________________________________________ vi KATA PENGANTAR __________________________________________ vii HALAMAN PERSEMBAHAN __________________________________ x ABSTRAKSI _________________________________________________ xi DAFTAR ISI _________________________________________________ xiii DAFTAR TABEL _____________________________________________ xvi DAFTAR GAMBAR ___________________________________________ xvii DAFTAR LAMPIRAN _________________________________________ xviii I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang _________________________________________ 1 1.2. Tujuan Penelitian _______________________________________ 3 1.3. Hipotesis Penelitian _____________________________________ 4 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Bayam (Alternanthera sp.) ________________________________ 5 2.1.1 Morfologi Bayam ______________________________________ 5 2.1.1. Varietas______________________________________________ 7 2.1.2. Komposisi Gizi dan Kimia _______________________________ 9 2.2. Pigmen Flavonoid _______________________________________ 9 2.2.1. Pigmen Antosianin _____________________________________ 9 2.2.1. Sifat Fisik Antosianin ___________________________________ 11 2.2.2. Sifat Kimia Antosianin __________________________________ 11 2.2.3. Stabilitas Antosianin____________________________________ 13 2.3. Ekstraksi Pigmen Antosianin ______________________________ 16vii2.3.1. Ekstraksi ____________________________________________ 16 2.3.2. Pelarut ______________________________________________ 17 2.3.2.1. Air _______________________________________________ 18 2.3.2.2. Hydrochloric Acid (HCl) _____________________________ 19 2.3.2.3. Asam sitrat _________________________________________ 20 2.4. Pewarna Alami dan Penggunaannya_________________________ 22 2.4.1. Pentingnya Zat Pewarna ________________________________ 22 2.4.2. Penggunaan Pewarna Alami _____________________________ 23 2.5. Aplikasi Pigmen Pada Yoghurt_____________________________ 25 III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1.Tempat dan Waktu Penelitian ______________________________ 27 3.2.Bahan dan Alat__________________________________________ 27 3.3.Metode Penelitian _______________________________________ 27 3.3.1. Parameter Pengamatan __________________________________ 29 3.3.2. Prosedur Penelitian _____________________________________ 29 3.4.Analisis Data ___________________________________________ 31 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Identifikasi Jenis Antosianin________________________________ 34 4.2 Penelitian Tahap I (Pengaruh Penggunaan Jenis Asam dan Suhu Ekstraksi Terhadap Kualitas Filtrat dan Konsentrat Bayam Merah yang Dihasilkan) _________________________________________ 364.2.1 Nilai pH Filtrat ________________________________________ 36 4.2.1.1 pH Filtrat Sebelum Netralisasi ___________________________ 36 4.2.1.2 pH Filtrat Setelah Netralisasi ____________________________ 38 4.2.2 Absorbansi Filtrat ______________________________________ 39 4.2.3 Nilai pH Konsentrat ____________________________________ 41 4.2.4 Intensitas Warna Konsentrat______________________________ 43 4.2.5 Kadar Antosianin ______________________________________ 45 4.2.6 Rendemen Antosianin___________________________________ 47 4.3 Penelitian Tahap II (Aplikasi Pigmen Antosianin Bayam Merah pada Yoghurt) ____________________________________ 48viii4.3.1 Nilai pH Yoghurt yang Diberi Konsentrat Pigmen Bayam Merah _________________________________________ 4.3.2 Intensitas Warna (L, a+, b+) pada Yoghurt yang Diberi Pigmen Bayam Merah) _________________________________ 50 V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan _____________________________________________ 52 5.2.Saran __________________________________________________ 53 DAFTAR PUSTAKA __________________________________________ 54 LAMPIRAN __________________________________________________ 57ixDAFTAR TABELNo. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.TeksHalamanBotani Tanaman Jenis Bayam Hijau dan Bayam Merah _____________ 6 Jenis Bayam _______________________________________________ 7 Sifat Agronomi 7 Varietas Bayam ______________________________ 8 Komposisi Zat Gizi Bayam Merah Per 100 g Bahan________________ 9 Sifat Beberapa Bahan Pelarut__________________________________ 18 Sifat-sifat Dari HCl _________________________________________ 19 Kandungan Gizi Dalam Tiap 100 g Yoghurt ______________________ 26 Kandungan Air, Gula Reduksi, dan Gula Non Reduksi Serta Nilai Rf dalam Bayam Merah ________________________________________ 36 Rerata Nilai pH Filtrat Bayam Merah Sebelum Netralisasi akibat Penggunaan Jenis Asam _____________________________________ 3810. Rerata Nilai pH Filtrat Bayam Merah Setelah Netralisasi akibat Penggunaan Jenis Asam dan Suhu Ekstraksi ______________________ 38 11. Rerata Nilai pH Konsentrat Bayam Merah akibat Penggunaan Jenis Asam ____________________________________________________ 42 12. Rerata Nilai Intensitas Warna (nilai L, a+, dan b+) Konsentrat Pigmen Bayam Merah akibat Penggunaan Jenis Asam dan Suhu Ekstraksi__________________________________________________ 43 13. Rerata Nilai Intensitas Warna (b+) Konsentrat Bayam Merah akibat Penggunaan Jenis Asam______________________________________ 44 14. Rerata Nilai Kadar Antosianin Pigmen Bayam Merah akibat Penggunaan Jenis Asam dan Suhu Ekstraksi ______________________ 46 15. Rerata Nilai Rendemen Antosianin Bayam Merah akibat Penggunaan Jenis Asam dan Suhu Ekstraksi ______________________ 48 16. Rerata Nilai pH Yoghurt akibat Penambahan Pigmen Bayam Merah Dari Perlakuan Penggunaan Asam HCl 1N dengan Suhu Ekstraksi Dingin____________________________________________________ 49 17. Rerata Nilai Intensitas Warna (L, a+, dan b+) akibat Penambahan Pigmen Bayam Merah _______________________________________ 50xDAFTAR GAMBARNo. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.TeksHalamanStruktur Antosianin Secara Umum ___________________________ 12 Struktur Kimia Jenis Antosianin _____________________________ 13 Perubahan Struktur Antosianin Akibat pH _____________________ 14 Rumus Bangun Asam Sitrat ________________________________ 22 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian Tahap I dan II _____________ 32 Diagram Alir Proses Penambahan Pigmen Pada Yoghurt _________ 33 Rerata Nilai pH Filtrat Bayam Merah Sebelum Netralisasi akibat Penggunaan Jenis Asam dan Suhu Ekstraksi ______________ 378.Rerata Nilai Absorbansi Filtrat akibat Penggunaan Jenis Asam Dan Suhu Ekstraksi_______________________________________ 40xiDAFTAR LAMPIRANNo.TeksHalaman1. Prosedur Pengamatan ______________________________________ 57 2. Harga Rf Antosianin dengan Beberapa Larutan Pengembang _______ 62 3. Perhitungan Kadar Antosianin _______________________________ 62 4. Perhitungan Rendemen Antosianin____________________________ 63 5. Analisa Ragam pH Filtrat Antosianin Sebelum Netralisasi _________ 64 6. Analisa Ragam pH Filtrat Antosianin Setelah Netralisasi __________ 64 7. Analisa Ragam Absorbansi Filtrat Antosianin ___________________ 65 8. Analisa Ragam pH Konsentrat Antosianin ______________________ 65 9. Analisa Ragam Intensitas Warna Konsentrat (nilai L, a+, dan b+) Antosianin _______________________________________________ 66 10. Analisa Ragam Kadar Antosianin_____________________________ 67 11. Analisa Ragam Rendemen Antosianin _________________________ 68 12. Analisa Ragam pH Yoghurt yang Diberi Konsentrat Pigmen _______ 68 13. Analisa Ragam Intensitas Warna (L, a+, b+) pada Yoghurt yang Diberi Pigmen ____________________________________________ 69xiiDAFTAR PUSTAKAAnonymous. 1991. Chemical Safety Sheets. Samsom Chemical Publisher and Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, Netherlands. . 1981. Daftar Komposisi Bahan Makanan. Aksara. Jakarta. Bharatara KaryaBandini, Y. dan Azis, N. 2004. Bayam. Penerbit Penebar Swadaya. Jakarta. Buckle, K. A., R. A. Edwards, E. H. Fleet and M. Wooton. 1987. Food Science. (Terj. Hari Purnomo dan Adiono). UI Press. Jakarta. Dalimartha, S., dr. 2004. Atlas Tumbuhan Obat Indonesia. Trubus Agriwidya. Jakarta. De Man, J. M. 1989. Principles of Food Chemistry (terjemahan Kosasih). Van Norstand Reinhold. A Division of Wadswort Inc. New York. Eskin, N. A. M. 1990. Biochemistry of Food. Second Edition. Academic Press Inc. San Diego California. Dalam Ekstraksi Dan Karakterisasi Pigmen Serupa Antosianin Dari Kulit Buah Rambutan (Nephelium lappaceum) Var. Binjai. (Tesis). Wijaya, L. S. 2001. Program Pascasarjana Universitas Brawijaya. Malang. Fabre, C. E., A. L. Santerre, M. O. Loret, R. Baberian, A. Pareilleux, G. Goma, and P. J. Blanc. 1993. Production and Food Aplications of The Red Pigments of Monascus ruber. Journal of Food Science 58 (5): 1099-1110. Fardiaz, S. dkk,. 1987. Risalah Seminar Bahan Tambahan Kimia (Food Additives). Himpunan Ahli Teknologi Pangan Indonesia, Gabungan Pengusaha Makanan dan Minuman Seluruh Indonesia, PAU Pangan dan Gizi IPB. Bogor. Dalam Pengaruh Proporsi Daun Suji dan Jenis Alkali Terhadap Rendemen dan Beberapa Sifat Fisiko-Kimia Ekstrak Pewarna Bubuk Daun Suji (Pleomele angustifolia). (Skripsi). Setiyaningsih, N. 1999. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya. Malang. Francis, F. J. 1985. Analysis of Anthocyanins. Didalam Markakis, P., (ed). Antocyanin as Food Colors. Academic Press. New York. Gao, L. and G. Mazza. 1996. Ekstraction of Anthocyanin Pigments From Purple Sun Flower Hulls. J. Food Sci. 61 (3): 600-603.xiiiHanum, T.2000. Ekstraksi Dan Stabilitas Zat Pewarna Alami Dari Katul Beras Ketan Hitam (Oryza sativa glutinoosa). Buletin Teknologi Dan Industri Pangan II (1): 10-14.Harborne, J. B. 1987. Metode Fitokimia : Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan. Penerbit ITB. Bandung. Hendry, G. A. F., dan J. D. Houghton. 1996. Natural Food Colorants. Two Edition. Blackie Academic and Profesional. London. Hui, Y. H. 1992. Encyklopedia of Food Science and Technology. John Wiley and Sons Inc. New York. Hutchings, J. B. 1994. Food Colour and Appearance. Blackie Academic and Profesional. London-Glasgow-New York-Tokyo-Melbourne-Madras. James, C. S. 1996. Analytical Chemistry of Food. Blackie Academic and Profesional. London. Jenie, B. S. L., Helianti dan S. Fardiaz. 1994. Pemanfaatan Ampas Tahu, Onggok dan Dedak Untuk Produksi Pigmen Merah Oleh Monascus purpureus. Buletin Teknologi Dan Industri Pangan (5): 22-29. Kartika, B. A. D. Guritno, D. Purwadi, dan D. Isnoyowati. 1992. Petunjuk Evaluasi Produk Industri Hasil Pertanian. PAU Pangan Dan Gizi Universitas Gajahmada. Yogyakarta. Lawless, H. T. and H. Heyman. 1998. Sensory Evaluation of Food Principles and Practise. Chapman & Hall. New York. Lewiss, R. J., Sr. 1993. Hawleys Condensed Chemical Dictionary. 22th Edition. Van Nostrand Reinhold Company. New York. Maga, J. A. and A. T. Tu. 1994. Food Additive Toxicology. Marcel Dekker Inc. New York. Markakis, P. 1982. Anthocyanins as Food Additive. Didalam Markakis, P. (ed). Anthocyanins as Food Colors. Academic Press. New York. Nollet, L. M. L. 1996. Hand Book of Food Analysis. Two Edition. Marcel Dekker, Inc. New York. Rivai, H. 1995. Asas Pemeriksaan Kimia. Universitas Indonesia. Jakarta.xivRukmana, R., Ir. 1994. Bayam, Bertanam dan Pengolahan Pascapanen. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Rosenberg, D. S. 1980. Encyclopedia of Chemical Technology. Volume 12, 3rd Edition. Dalam Food Additive Toxicology. Maga and Tu. 1994. Marcel Dekker Inc. New York. Sudarmadji, S., B. Haryono, dan Suhardi. 1997. Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan Dan Pertanian. Penerbit Liberty. Yogyakarta. Sukarni, M. 1986. Penggunaan Bahan Tambahan Kimiawi Dalam Pengolahan Makanan Jajanan. Risalah Seminar Bahan Tambahan Kimiawi (Editor: S. fardiaz, Dewanti dan S. Budijanto). PAU Pangan Dan Gizi IPB. Bogor. Sunarjono, H., 1986. Bayam Ajaib. Dalam: Warta Litbang Pertanian. Vol. V, No. 2, 1986. Sutrisno, A. D. 1987. Pembuatan Dan Peningkatan Kualitas Zat Warna Merah Alami Yang Dihasilkan Oleh Monascus purpureus. Didalam Risalah Seminar Bahan Tambahan Kimiawi. PAU Pangan Dan Gizi IPB. Bogor. Tjokroadikoesomo, S. P. 1986. HFS Dan Ubi Kayu Lainnya. Gramedia. Jakarta. Tranggono. 1990. Kimia, Nutrisi Dan Makanan. PAU Pangan Dan Gizi Universitas Gajahmada. Yogyakarta. Vogel, A. I. 1987. Texbook of Practical Organic Chemistry. Revised by Furnies, B. S. fourth edition. New York. Winarno, F. G. 1990. Teknologi Pengolahan Rumput Laut. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta. . 1993. Kimia Pangan Dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.xv