warta industri hasil pertanian - kementerian

Bogor Juli 2018

Hal 1-59No.1Vol. 35Warta IHPISSN

0215-1243,

WARTA INDUSTRI HASIL PERTANIAN

ISSN 0215-1243

IHPWARTA

Terakreditasi LIPI Nomor : 723/Akred/P2MI-LIPI/04/2016

Halaman | i

ISSN 0215-1243 VOL 35 No. 1 Juli 2018 Hal 1 – 59

Warta IHP (Warta Industri Hasil Pertanian)

Warta IHP (Warta Industri Hasil Pertanian) adalah wadah informasi bidang riset teknologi industri hasil pertanian yang meliputi makalah penelitian dan ulasan/ review dibidang industri agro (sains dan teknologi pangan, teknologi industri pertanian, kemurgi dan minyak asiri, rekayasa peralatan, mikrobiologi pangan, energi terbarukan, analisis kimia, dan teknik pangan (food engineering)). Terbitan pertama dimulai pada tahun 1984 dan selanjutnya terbit dua kali dalam setahun yaitu pada bulan Juli dan Desember pada tahun berjalan.

Penanggungjawab Kepala Balai Besar Industri Agro Officially incharge Head of Center for Agro-based Industry

Ketua Dewan Redaksi Dr. Ir. Rizal Alamsyah, M.Sc. (Teknologi Pertanian, Bioenergy dan Chief Editor Food Engineering) Balai Besar Industri Agro, Jl. Ir. H. Juanda No. 11 Bogor 16122;

[email protected]

Editor Bagian Dr. Hendra Wijaya, S.Si., M.Si. (Kimia Pangan, Pangan Fungsional) Section Editor Balai Besar Industri Agro, Jl. Ir. H. Juanda No. 11 Bogor 16122; [email protected] Ir. Agus Sudibyo, M.P. (Rekayasa dan Teknologi Pangan) Balai Besar Industri Agro, Jl. Ir. H. Juanda No. 11 Bogor 16122; [email protected]

Dr. Reno Fitri Hasrini, M.Si (Teknologi Pangan dan Biokimia Pangan)Balai Besar Industri Agro, Jl. Ir. H. Juanda No. 11 Bogor 16122; [email protected]

Ning Ima Arie Wardayanie, S.T.P., M.PharmSc. (Kimia Pangan, Analisis Kimia, Pangan Fungsional) Balai Besar Industri Agro, Jl. Ir . H. Juanda No. 11 Bogor 16122; [email protected]

Redaksi Pelaksana Santi Ariningsih, M.Si Copyeditor Rhoito Frista Silitonga, S.Si Rina Septi Agnisari, S.T Anggraeni, S.A.P.

Editor Tata Letak Rika Sumarteliani, S.T. Layout Editor Santi Ariningsih, M.Si Rhoito Frista Silitonga, S.Si

Sekretariat Meity Suryeti Secretariat

Mitra Bestari Prof. Dr. Ono Suparno, S.T.P, M.T. (Teknologi Proses Industri Pertanian) Reviewer Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian

Bogor, Kampus IPB Darmaga, PO Box 220, Bogor 16002; [email protected] Prof. Dr. Ing. Misri Gozan, M.Tech. (Environmental (Bio)Process Engineering) Departemen Teknik Kimia, Universitas Indonesia; [email protected]

Prof. Dr. Ir. Sutrisno Mardjan, M.Agr. (Teknik Biosistem dan Teknik Pasca Panen) Department of Mechanical and Bio-System Engineering, Fakultas Teknologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor; [email protected] Prof. Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, M.Sc. (Food Processing and Engineering,

Food Process and Engineering Laboratory) Department of Food Science and Technology, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, Bogor Agricultural University. PO Box 220 Bogor 16110; [email protected], [email protected]

Prof. (Riset) Dr. Ir. Bambang Hariyanto, M.Si. (Teknik Pertanian Pengolahan Pangan) Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Gedung BPPT II Lt. 15, Jl. MH. Thamrin No. 8 Jakarta Pusat

Dr. Ir. Inggrid S. Surono, M.Sc. (Mikrobiologi Pangan dan Bioteknologi Pangan) Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknik, Universitas Bina Nusantara; [email protected]

Dr. Ir. Y. Aris Purwanto, M.Sc (Postharvest Technology) Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Engineering

and Technology, Bogor Agricultural University, Gedung Fateta Lantai 2, Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680

Dr. Ir. Tania Surya Utami, M.T. (Bioseparation) Departemen Teknik Kimia, Universitas Indonesia; [email protected]

Dr. Ir. Lamhot Parulian Manalu, M.Si. (Teknologi Pertanian) BPPT Gd. 2 Lt 15 Jl. MH. Thamrin 8 Jakarta 10340; [email protected],

[email protected]

ALAMAT:

Balai Besar Industri Agro (BBIA), Badan Penelitian dan Pengembangan Industri (BPPI), Kementerian Perindustrian

Jl. Ir. H. Juanda No. 11, Bogor 16122 Tel.: 0251 8324068; Fax.: 0251 8323339 e-mail : [email protected]

mailto:[email protected]













Halaman | ii



DAFTAR ISI Halaman

Halaman Judul ....................................................................................................................................................... i

Daftar Isi................................................................................................................................................................... ii

Kata Pengantar ...................................................................................................................................................... iii

Lembar Abstrak .................................................................................................................................................... iv

Analisis Teknik dan Tekno Ekonomi Pengolahan Biomassa Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) menjadi Pelet sebagai Bahan Bakar Terbarukan Skala Produksi Rizal Alamsyah dan Dadang Supriatna....................................................................................................... 1-11

Pengembangan Modifikasi Pengolahan Fruit Leather dari Puree Buah-buahan Tropis Nami Lestari, Rochmi Widjajanti, Lukman Junaidi, dan Mirna Isyanti ......................................... 12-19

Pengaruh Konsentrasi KOH dan Waktu Alkalisasi serta Umur Panen Kappaphycus alvarezii terhadap Karakteristik Mutu Karagenan Murni Lukman Junaidi, Tiurlan F. Hutajulu, Agus Sudibyo, Nami Lestari dan Tita Aviana............... 20-28

Screening Fitokimia, Uji Aktivitas Antimikroba dan Antioksidan serta Identifikasi Senyawa dari Ekstrak Biomassa Chlorella vulgaris Ni Wayan Sri Agustini dan Miranda Setyaningrum .............................................................................. 29-37

Ekstraksi Asam Miristat asal Biji Pala (Myristica Fragrans Houtt) dan Limbah Industri Olahannya Eddy Sapto Hartanto, Rhoito Frista Silitonga .......................................................................................... 38-45

Implementasi Metode Uji Deoksinivalenol (DON) dalam Mie Kering dan Mie Basah Yunita Rahmawati, Maman Rohaman, Neneng Dina Darlianti, Indri Novianti, Frita Sintani dan Erica Natalia .................................................................................................................................................. 46-52

Inhibitory Effect of Buah Merah Oil on Melanogenesis via Degradation of Tyrosinase Mayuko Hatai, Hisae Yoshitomi, Toshiaki Nishigaki dan Ming Gao ............................................... 53-59

Pedoman Penulisan Warta IHP ...................................................................................................................... xii

Ucapan Terima Kasih.......................................................................................................................................... xix

Halaman | iii



KATA PENGANTAR

Warta IHP adalah majalah ilmiah Balai Besar Industri Agro (BBIA), Badan Penelitian dan

Pengembangan Industri (BPPI), Kementerian Perindustrian, yang diterbitkan dua kali dalam

setahun.

Warta IHP mempublikasikan hasil penelitian dan ulasan/ review dibidang industri agro (sains dan

teknologi pangan, teknologi industri pertanian, kemurgi dan minyak asiri, rekayasa peralatan,

mikrobiologi pangan, energi terbarukan, analisis kimia, dan teknik pangan (food engineering)).

Dalam penerbitan Warta IHP Volume 35 No. 1 Juli 2018 ini menyajikan 7 (tujuh) karya tulis ilmiah yang merupakan hasil litbang, yaitu: (1) Analisis Teknik dan Tekno Ekonomi Pengolahan Biomassa Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) menjadi Pelet sebagai Bahan Bakar Terbarukan Skala Produksi; (2) Pengembangan Modifikasi Pengolahan Fruit Leather dari Puree Buah-buahan Tropis; (3) Pengaruh Konsentrasi KOH dan Waktu Alkalisasi serta Umur Panen Kappaphycus alvarezii terhadap Karakteristik Mutu Karagenan Murni; (4) Screening Fitokimia, Uji Aktivitas Antimikroba dan Antioksidan serta Identifikasi Senyawa dari Ekstrak Biomassa Chlorella vulgaris (5) Ekstraksi Asam Miristat asal Biji Pala (Myristica Fragrans Houtt) dan Limbah Industri Olahannya; (6) Implementasi Metode Uji Deoksinivalenol (DON) dalam Mie Kering dan Mie Basah; dan (7) Inhibitory Effect of Buah Merah Oil on Melanogenesis via Degradation of Tyrosinase. Kami mengharapkan kritik dan saran para pembaca agar dapat meningkatkan kualitas majalah

ilmiah ini.

Demikian semoga majalah ilmiah ini menjadi sumber informasi dan pengetahuan yang bermanfaat

bagi pembaca dan pelaku industri.

Dewan Redaksi

Halaman | iv



LEMBAR ABSTRAK

Analisis Teknik dan Tekno Ekonomi Pengolahan Biomassa Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Menjadi Pelet

sebagai Bahan Bakar Terbarukan Skala Produksi

Rizal Alamsyah dan Dadang Supriatna

Balai Besar Industri Agro (BBIA) Jl. Ir. H. Juanda No, 11 Bogor 16122

[email protected]

ABSTRAK: Pelet biomassa tandan sawit kelapa kosong (TKKS) sebagai bahan bakar padat sangat efisien karena mempunyai kandungan energi tinggi, dan memberi kemudahan penyimpanan. Penelitian bertujuan untuk membuat analisis teknik dan keekonomi an TKKSsebagai bahan bakar padat Tahapan pembuatan pelet TKKS terdiri dari sortasi, pengeringan, pencacahan, pengecilan ukuran, pengayakan, pengadukan, pemeletan, pendinginan, dan pengepakan. Pelet TKKS selanjutnya diuji mutunya dengan parameter kadar air (%), densitas (m3/kg), kadar abu (%), zat terbang (%), karbon terikat (%), dan nilai kalor (kal /g) dan dibandingkan dengan standar pelet yang di tentukan. serta dilihat kualitas emisi udaranya saat pembakaran. Pelet selanjutnya digasifikasi dan diukur emisi pembakarannya. Hasil uji pel et memenuhi standar yang ditentukan (DIN Enplus, dan EN -B). Kandungan energi pel et biomasa TKKS adal ah 16500 kJ/kg (5,5 kali kandungan energi TKKS). Hasil uji emisi pel et memenuhi standar yang ditentukan (KEP -13 / MENLH / 3/1995). Hasil analisis tekno ekonomi menunjukkan bahwa usaha produksi pelet TKKS layak dijalankan dengan parameter NPV sebesar Rp 746.461.783.040,- , IRR 35,63 %, dan Pay back period (PBP) 2,81 tahun. Usaha lebih menguntungkan apabila di jalankan 2 atau 3 shift, dengan IRR untuk 2 shift menjadi 74,72% dan PBP 1,34 tahun. Usaha sangat sensitif terhadap perubahan parameter biaya harga jual produk, rendemen produk dan jumlah hari kerja/tahun. Kata kunci: pelet, energi, TKKS, pembakaran, emisi

Pengembangan Modifikasi Pengolahan Fruit Leather dari Puree Buah-buahan Tropis

Nami Lestaria, Rochmi Widjajantib, Lukman Junaidia, dan Mirna Isyantia

aBalai Besar Industri Agro (BBIA),

Jl Ir. H. Juanda No.11 Bogor 16122

bPolteknik Sekolah Tinggi Manajemen Industri (STMI)

Jl. Letjen Suprapto No.26 Cempaka Putih Jakarta 10510, Jakarta

[email protected]

ABSTRAK: Buah-buahan di Indonesia beragam jenisnya, umumnya buah dikonsumsi segar. Pada saat buah-buahan berl ebihan, perlu diolah menjadi produk awetan, diantaranya produk fruit leather. Penelitian ini bertujuan untukmengembangkan proses produksifrui t leather dari beberapa buah tropis segar dan pureeuntuk peningkatan kualitas produk fruit leather. Penelitian terdiri dari penelitian pendahuluan untukpencarian formulasi serta kondisi optimum proses (suhu dan lamanya pengeringan) dan penelitian lanjutan ditujukan untuk membuat produk fruit leather menggunakan bahan baku yang berbeda yaitu puree dan buah segar mangga gedong, mangga arumanis, jambu biji, dan strawberry. Formulasi dan kondisi proses


Halaman | v



berdasarkan pengolahan terbaik dari penelitian pendahuluan, lalu dilakukan uji organoleptik, dan uji mutu produk. Dari hasil penelitian didapatformula terbaik menggunakan gula (campuran gula kristal putih dan bubuk glukosa) serta bahan pengisi bubuk agar-agar. Proses pembuatan fruit leather terbaik adalah agar-agar dimasak bersama air sampai mendidih, dicampur dengan pure buah, gula pasir, bubuk glukosa, asam sitrat dan margarin cair, dihancurkan dengan menggunakan blender, dihamparkan di loyang yang tel ah dialasi plastik tipis, dikeringkan padaexcalibur dehydrator pada suhu 480 selama 18 jam, produk dipotong-potong dan dikemas dal am plastik atau alumnium foil. Bahan baku terbaik untuk campuran fruit leather adal ah buah mangga gedong segar, buah strawberry segar dan puree jambu bi ji.

Kata kunci: fruit leather,buah segar, puree, formulasi, proses

Pengaruh Konsentrasi KOH dan Waktu Alkalisasi serta Umur Panen Kappaphycus alvarezii terhadap Karakteristik Mutu

Karagenan Murni

Lukman Junaidi, Tiurlan F. Hutajulu, Agus Sudibyo, Nami Lestari dan Tita Aviana

Balai Besar Industri Agro Jl. Ir. H. Juanda No, 11 Bogor 16122

[email protected]

ABSTRAK: Indonesia memiliki potensi besar untuk pengembangan industri berbasis rumput laut. Sal ah satu jenis rumput laut yang potensial untuk dikembangkan adalah Kappaphycus alvarezii untuk produksi karagenan. Untuk mendukung upaya tersebut dilakukan penelitian pengaruh konsentrasi KOH dan waktu alkalisasi serta umur panen Kappaphycus alvarezii terhadap karakteristik mutu karagenan murni. Perl akuan yang diamati meliputi konsentrasi KOH (6%, 8% dan 10%), lama proses alkalisasi (1 dan 2 jam) dan umur panen Kappaphycus alvarezii (14 dan 30 hari). Hasil penelitian menunjukkan variasi konsentrasi KOH dan umur panen memberikan pengaruh nyata terhadap karakteristik mutu karagenan. Sedangkan lama proses alkalisasi tidak memberikan pengaruh nyata. Hasil uji beda nyata terkecil (BNT) menunjukkan bahwa konsentrasi KOH 8% berbeda nyata dengan konsentrasi KOH 6% dan 10%. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa perlakuan yang terbaik adal ah penggunaan konsentrasi KOH 8%. Sedangkan interaksi perl akuan yang menghasilkan karakteristik mutu karagenan terbaik adalah penggunaan konsentrasi KOH 8%, umur panen 30 hari, dengan waktu alkalisasi 2 jam, yang memberikan nilai rendemen 41.09%, kekuatan gel 868,56 g/cm2, viskositas 38,22 cps, dan derajat putih 69,11%. Kata kunci: K. alvarezii, karagenan, alkalisasi, kekuatan gel, viskositas, derajat putih

Screening Fitokimia, Uji Aktivitas Antimikroba dan Antioksidan,

serta Identifikasi Senyawa dari Ekstrak Biomassa Chlorella vulgaris

Phytochemical Screening, Antimicroba and Antioxidant Activities, and Identification of Compound from Extract of Chlorella vulgaris Biomass

Ni Wayan Sri Agustinia dan Miranda Setyaningrumb

a

Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI

Jl. Raya Bogor Km. 46 Cibinong, Bogor 16911.

b Sekolah Tinggi Teknologi Industri Farmasi

Jl. Kumbang no 23 Bogor 16151

[email protected]



Halaman | vi



ABSTRAK: Chlorella vulgaris adalah salah satu jenis mikroalga yang memiliki senyawa bioaktif seperti fenol, asam lemak, dan pigmen yang berpotensi sebagai antimikroba dan antioksidan. Biomassa yang diekstraksi dengan etanol, metanol, butanol dan dimetil sulfoksida memiliki aktivitas sebagai antioksidan dan antimikroba. Oleh karena i tu, penelitian ini menggunakan metode ekstraksi bertingkat dengan beberapa pelarut organik. Aktivitas antioksidan dianalisis dengan metode radikal bebas (ABTS), sedangkan aktivitas antimikroba menggunakan metode difusi cakram kertas. Mikroba yang digunakan adalah Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis dan Candida albicans. Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh 3 jenis ekstrak organik yaitu ekstrak A, B dan C. Semua ekstrak menunjukkan zona hambat terhadap semua mikroba dan zona terbesar ditunjukkan pada ekstrak C. Aktivitas antioksidan tertinggi ditunjukkan pada ekstrak C dengan nilai IC50 80,9 ppm. Identifikasi senyawa menunjukkan bahwa semua ekstrak mengandung senyawa asam l emak, seperti asam hexadecanoic dan asam oktadekadienoik dan memiliki potensi sebagai antimikroba dan antioksidan. Kata kunci: Chlorella vulgaris, identifikasi senyawa, antimikroba, antioksidan

Ekstraksi Asam Miristat asal Biji Pala (Myristica Fragrans Houtt)

dan Limbah Industri Olahannya

Eddy Sapto Hartanto dan Rhoito Frista Silitonga

Balai Besar Industri Agro Jl. Ir. H. Juanda No. 11 Bogor, 16122

[email protected]

ABSTRAK: Biji pala mengandung fixed oil sebesar 20 – 40% yang tersusun dari asam miristat, trimiristin dan gliserida dari asam laurat, stearat dan palmitat, yang memiliki aktivitas sebagai anti oksidan, anticonvulsant, analgesik, antiinflamasi, antidiabet, antibakteri dan antijamur. Limbah pengolahan minyak atsiri asal bi ji pala saat ini belum banyak dimanfaatkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan asam miristat yang berasal biji dari biji pala dan limbah industri olahannya, melalui proses ekstraksi menggunakan heksana dan hidrolisis menggunakan KOH-alkohol. Berdasarkan hasil analisa, komposisi asam miristat dalam biji pala yai tu sekitar 23 %, sedangkan dalam limbah pengolahan pala yai tu sekitar 6,5%. Hasil ekstraksi asam lemak dari biji pala dan limbah pengolahan pala, menghasilkan asam miristat dengan komposisi masing-masing lebih dari 85% . Kata kunci: asam miristat, pala, limbah pala

Implementasi Metode Uji Deoksinivalenol (DON) dalam Mie Kering dan Mie Basah

Yunita Rahmawati, Maman Rohaman, Neneng Dina Darlianti, Indri Novianti,

Frita Sintani, dan Erica Natalia

Balai Besar Industri Agro (BBIA) Jl. Ir. H. Juanda No.11, Bogor 16122

[email protected]

ABSTRAK: Deoksinivalenol (DON) adalah mikotoksin alami terutama dihasilkan oleh Fusarium graminearum. Mikotoksin ini mempunyai toksisitas yang tinggi sehingga termasuk zat berbahaya bagi kesehatan manusia dan hewan. Kadar DON sebagai zat kontaminan perlu diketahui, dibatasi dan diawasi, sehingga dilakukan penelitian mengenai implementasi metode uji DON secara kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT/HPLC) dalam mie kering dan mie basah. Untuk membuktikan kesesuaian karakteristik metode terpilih, dilakukan validasi menggunakan matriks yang dianggap mewakili. Metode terpilih mem punyai koefisien korel asi



Halaman | vii



linieritas diatas 0,995 pada rentang konsentrasi 10 -1000 µg/kg. Nilai %RSD untuk presisi mie kering sebesar 0,38% < 2/3 RSD Horwitz (4,51%), dan %RSD untuk presisi mie basah sebesar 2,66% < 2/3 RSD Horwitz (4,52%). Reprodusibilitas dengan uji T didapatkan Thitung sebesar 0,25 pada mie kering dan 0,01 pada mie basah, Thitung < Ttabel maka Ho diterima dan reprodusibilitas dinyatakan tidak berbeda nyata. % Recovery untuk akurasi antara 83-101% dimana nilai tersebut sudah memenuhi syarat keberterimaan yaitu antara 80%-110%. Limit deteksi pengujian DON sebesar 0,02 mg/kg dan limit kuantitasi sebesar 0,06 mg/kg yang dihitung berdasarkan kurva kalibrasi standar, sedangkan untuk limit deteksi metode didapatkan hasil sebesar 0,02 mg/kg.

Kata kunci: Deoksinivalenol (DON), KCKT/HPLC, mie dan validasi

UniversitaEfek Penghambatan Minyak Buah Merah Terhadap Melanogenesis Melalui Degradasi Tirosinase

Mayuko Hataia, Hisae Yoshitomia, Toshiaki Nishigakib, and Ming Gaoa*

aSchool of Pharmaceutical Sciences, Mukogawa Women’s University, 11-68 KoshienKyuban-cho, Nishinomiya, Hyogo 663-8179, Japan

bM&K Laboratories Inc., 1286-18 Azusagawa Yamato, Matsumoto, Nagano 390-1701, Japan *Corresponding author e-mail address: [email protected]

Telephone and fax number:+81-798-459983

[email protected]

ABSTRAK: Buah merah (Pandanusconoideus) terdistribusi secara eksklusif di pulau Papua dan daerah sekitarnya. Ekstrak minyak dari buah merah kaya dengan kandungan lipid, karotenoid dan vitamin E. Kami telah menguji efek minyak buah merah terhadap melanogenesis pada sel melanoma B16. Dengan

keberadaan alpha- Melanocyte Stimulating Hormone (α-MSH), sel melanoma akan terstimulasi

meningkatkan sintesis melanin. Minyak buah merah menghambat sintesis melanin yang diinduksi oleh α-MSH tanpa adanya efek sitotoksisitas. Penurunan melanogenesis berhubungan dengan menurunnya

aktivitas enzim tirosinase dan menurunnya tingkat ekspresi protein tirosinase. Tirosinase adalah

glikoprotein membrane tipe 1 yang merupakan enzim penting yang terlibat dalam sintesis mel anin. Selanjutnya, minyak buah merah menurunkan kadar melanin dengan cara menurunkan jumlah dan aktivitas enzim tirosinase, dimana tingkat mRNA tirosinase tidak berubah. Perlakuan dengan inhibitor proteosoma MG132 diblokir sehingga menurunkan pengaturan melanogenesis oleh minyak buah merah. Analisis immunopresipitasi juga menunjukkan bahwa perlakuan dengan minyak buah merah memodulasi ubiquitinasi tirosinase sehingga minyak buah merah dapat meningkatkan jumlah tirosinase terubiquitinasi. Hasil secara keseluruhan menunjukkan bahwa efek depigmentasi minyak buah merah berhubungan dengan penghambatan ekspresi tirosinase melalui degradasi tirokinase yang dimediasi ubiquitin proteasome. Kata kunci: buah merah, melanogenesis, tirosinase, degradasi, ubiquitin-proteasome



Halaman | viii



Technical and Economical Analysis of Biomass Waste of Empty Fruit Bunches (EFB) Pellet as Renewable Fuel for Production Scale



[email protected]

ABSTRACT:Empty fruit bunches of palm oil palm (EFB) pellet as solid fuel is very efficient because of high energy content, and ease of storage. The research was aimed at making technical and economics analisys of EFB pellet. Steps of making of EFB pellet consist of sorting, drying, cutting, size reduction, sieving, mixng, pelletizing, cooling, and packing. The pellet quality was then tested for moisture content parameters (%), density (m3/kg), ash content(%), fly ash content (%), fixed carbon (%), and calorific value (cal/g), compared with specified pellet standard and the measured quality of air emissions during combustion. The pellet test results meet the specified standards (DIN Enplus, and EN -B). The energy content of EFB pellets was 16500 kJ/kg (5.5 times the energy content of EFB). The pellet emission test results meet the specified standards (KEP-13/MENLH/3/1995). The result of techno economy analysis shows that the business of EFB pellet production is feasible to be excecuted with NPV (Rp 746.461.783.040, -,) IRR (35,63%) and PBP (2,81 year). Business are more profitable if run for 2 or 3 shifts, with IRR (74.72% for 2 shifts) and PBP (1.34 years for 2 shifts). Business are very sensitive on chaning pellet price, product yield and working days/year. Keyword: pellet, energy, EFB, combustion, emission

Modification Development of Fruit Leather Processing from Puree Tropic Fruits

Nami Lestaria, Rochmi Widjajantib, Lukman Junaidi a, dan Mirna Isyantia





[email protected]

ABSTRACT:Fruits in Indonesia are generally consumed in fresh form. At harvest time, the fruits are available in excess so that an alternative is needed to make use of them, such as fruit leather. This research aims to develop fruit leather production from various fresh tropical fruit and puree, to improve product quality. The research was conducted in two steps: preliminary and advanced research. Preliminary research, using fresh fruit, is intended to define the best formulation and process conditions, to obtain the product with a better texture and extended shelflife. Advanced research is aimed at producing fruit leather using puree and fresh fruit mixture based on the best formulation and process condition resul ted from preliminary research. The results showed the best formula was: sugar (white sugar and glucose powder mixture) and agar powder filler. The best process was agar cooked with boiled water, mixed with fruit puree, sugar, glucose powder, citric acid and liquid margarine, crushed with a blender, spread over a baking sheet and dried on excalibur dehydator temperature 480C for 18 hours. The product is cut into pieces and packed in plastic or aluminum foil. The best raw materials are fresh mango gedong, strawberry and guava puree.

Keywords: fruit leather, fresh fruit, puree, formulation, process


Halaman | ix



Influence of KOH concentration and duration of alkalization and cultivation period of Kappaphycus alvarezii on quality characteristic of refined carrageenan

Lukman Junaidi, Tiurlan F. Hutajulu, Agus Sudibyo, Nami Lestari dan Tita Aviana

Balai Besar Industri Agro Jl. Ir. H. Juanda No, 11 Bogor 16122

[email protected]

ABSTRACT: Indonesia has great potential for the development of seaweed -based industries. One type of seaweed that have very good potential to develop is Kappaphycus alvarezii for the production of carrageenan. To support the effort, the research of Effect of KOH concentration and alkalization duration and harvest time of Kappaphycus alvarezii on the quality characteristics of refined carrageenan quality has been conducted. The variation of treatments included KOH concentration (6%, 8% and 10%), alkalization process duration (1 and 2 hours) and harvest time of Kappaphycus alvarezii (14 and 30 days). The results showed variation of KOH concentration and harvest time gave a significance influence on carrageenan quality characteristics. While alkalization process duration did not give a significance influence. The least significant difference (LSD) test result showed that KOH concentration 8% was significantly different with KOH concentration 6% and 10%. Thus it can be concluded that the best treatment was using of KOH concentration 8%. While the treatment interaction which produced the best quality characteristics of carrageenan was the use of KOH concentration 8%, 30 days harvest time and 2 hours alkalization, giving the value of yield 41.09%, gel strength 868,56 g/cm2, viscosity 38, 22 cps, and white ness degree 69.11%. Keywords: K. alvarezii, carrageenan, alkalization, gel strength, viscosity, whiteness

Screening Fitokimia, Uji Aktivitas Antimikroba dan Antioksidan, serta Identifikasi Senyawa dari Ekstrak Biomassa

Chlorella vulgaris Phytochemical Screening, Antimicroba and Antioxidant Activities, and Identification of

Compound from Extract of Chlorella vulgaris Biomass

Ni Wayan Sri Agustinia dan Miranda Setyaningrumb

a

Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI

Jl. Raya Bogor Km. 46 Cibinong, Bogor 16911.

b Sekolah Tinggi Teknologi Industri Farmasi

Jl. Kumbang no 23 Bogor 16151

[email protected]

ABSTRACT: Chlorella vulgaris is one type of microalgae that has bioactive compounds, such as phenols, fatty acids, and pigments, as well as potential as antimicrobial and antioxidants. Biomass extracted with ethanol, methanol, butanol and dimethyl sulfoxide has activity as antioxidant and antimicrobial. Therefore, this study uses a multilevel extraction method with several organic solvents. Antioxidant activity was analyzed by free radical method (ABTS), while antimicrobial activity using paper disc diffusion method. Microbes for antimicrobial activity are Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis and Candida albicans. Based on the results of the study, 3 types of organic extracts are extracts A, B and C. All extracts showed inhibit zone to all microbes and the largest zone shown in extract C. The highest antioxidant activity was shown in extract C with IC50 value 80.9 ppm. The identification of compounds shows that all extracts contain fatty acid compounds, such as hexadecanoic acid and octadecadienoic acid and have potenti al as antimicrobial and antioxidant. Keywords: Chlorella vulgaris, identification of compounds, antimicrobial antioxidants



Halaman | x



Extraction of myristic acid from Myristica Fragrans Houtt and its industrial waste



[email protected]

ABSTRACT: Nutmeg contains 20-40% fixed oil composed of myristic acid, trimiristin and glyceride from lauric acid, stearate and palmitate, which have activity as anti oxidant, anticonvulsant, anal gesic, anti-inflammatory, antidiabet, antibacterial and antifungal. The processing waste of essential oil from seed of nutmeg is currently not widely used. This s tudy aims to find the content of myristic acid from nutmeg seed and industrial waste, through the extraction process using hexane and hydrolysis using KOH-alcohol. Based on the analysis, the composition of myristic acid in nutmeg seed is about 23%, while in the nutmeg processing waste is about 6.5%. The result of fatty acid extract from nutmeg and nutmeg processing waste, yielding myristic acid with the composition each more than 85%. Key words: myristic acid, nutmeg, nutmeg waste

Implementation of Deoxynivalenol (DON) Test Method

in Dried Noodle and Wet Noodle

Yunita Rahmawati, Maman Rohaman, Neneng Dina Darlianti, Indri Novianti, Frita Sintani, Erica Natalia

Balai Besar Industri Agro (BBIA)

Jl. Ir. H. Juanda No.11, Bogor 16122

[email protected]

ABSTRACT: Deoxynivalenol (DON) is a natural mycotoxin primarily p roduced by Fusarium graminearum. Due to the high toxicity of DON, these mycotoxin include substances harmful to human and animal health. Therefore, the levels of DON need to be known, restricted, and controlled, research is needed on the implementation of the DON test method with high performance liquid chromatography (HPLC) on dry noodles and wet noodles. To prove the suitability of the characteristics of the selected method, validation is done. The selected method has a linearity correl ation coefficient above 0.995 in the concentration range of 10-1000 μg/kg. % RSD value for dry noodle precision was 0.38% < 2/3 RSD Horwitz (4.51%), and for wet noodle precision was 2.66% < 2/3 RSD Horwitz (4.52%). The reproducibility with Ttest is obtained Tcalculation 0.25 in dry noodles and 0,01 in wet noodle, Tcalculation < Ttable then Ho accepted and reproducibility otherwise not significantly different. % Recovery for accuracy between 83 -101% where the value is already eligibl e acceptance is between 80% -110%. Limit of detection for DON testing was 0.02 mg/kg and the limit of quantitation was 0.06 mg/kg, detection limit for method was 0,02 mg/kg. Keywords: Deoxynivalenol (DON), HPLC, noodle and validation


Halaman | xi



Inhibitory Effect of Buah Merah Oil on Melanogenesis via Degradation of Tyrosinase

Mayuko Hataia, Hisae Yoshitomia, Toshiaki Nishigakib, and Ming Gaoa*

aSchool of Pharmaceutical Sciences, Mukogawa Women’s University, 11-68 KoshienKyuban-cho, Nishinomiya, Hyogo 663-8179, Japan

bM&K Laboratories Inc., 1286-18 Azusagawa Yamato, Matsumoto, Nagano 390-1701, Japan *Corresponding author e-mail address: [email protected]

Telephone and fax number:+81-798-459983

[email protected]

ABSTRACT: Buah Merah (Pandanusconoideus) is exclusively distributed in Papua island and its neighboring areas. The extract oil from fruits (Buah Merah oil) contains rich in lipids, carot enoids and vitamin E. We assessed the effects of Buah Merah oil on melanogenesis in B16 melanoma cells. In the presence of alpha-melanocyte stimulating hormone (α-MSH), B16 melanoma cells are stimulated to enhance melanin synthesis. Buah Merah oil inhibited α-MSH-induced melanin synthesis with no cytotoxicity. This decrease in melanogenesis was correlated with reduced enzyme activity and decreased protein expression levels of tyrosinase. Tyrosinase is a type 1 membrane glycoprotein that is the critical rate-limiting enzyme involved in melanin synthesis. Furthermore, the Buah Merah oil -induced decrease in melanin content was accompanied by a decrease in the amount and activity of tyrosinase whereas the mRNA level of tyrosinase was unchanged. Moreover, treatment with proteasome inhibitor MG132 blocked the down -regulation of melanogenesis by Buah Merah oil. Immunoprecipitation analysis also revealed that treatment with Buah Merah oil modulated the ubiquitination of tyrosinase, that is Buah Merah oil increased the amount of ubiquitinatedtyrosinase. Taken together, the present results indicate that the depigmenting effect of Buah Merah oil might be due to inhibition of tyrosinase expression through the ubiquitin proteasome-mediated degradation of tyrosinase. Keywords: buah merah, melanogenesis, tyrosinase, degradation, ubiquitin-proteasome



Warta IHP/Journal of Agro-based Industry Vol.35 (No.1) 07 2018: 1-11 Halaman | 1

© WIHP – ISSN: 0215-1243, 2018, All rights reserved

Analisis Teknik dan Tekno Ekonomi Pengolahan Biomassa Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Menjadi Pelet

sebagai Bahan Bakar Terbarukan Skala Produksi Technical and Economical Analysis of Biomass Waste of Empty Fruit Bunches (EFB)

Pellet as Renewable Fuel for Production Scale



[email protected]

Riwayat Naskah: Diterima 03,2018 Direvisi 04,2018 Disetujui 05,2018

ABSTRAK: Pelet biomassa tandan sawit kelapa kosong (TKKS) sebagai bahan bakar padat sangat efisien karena mempunyai kandungan energi tinggi, dan memberi kemudahan penyimpanan. Penelitian bertujuan untuk membuat analisis teknik dan keekonomian TKKS sebagai bahan bakar padat Tahapan pembuatan pelet TKKS terdiri dari sortasi, pengeringan, pencacahan, pengecilan ukuran, pengayakan, pengadukan, pemeletan, pendinginan, dan pengepakan. Pelet TKKS selanjutnya diuji mutunya dengan parameter kadar air (%), densitas (m3/kg), kadar abu (%), zat terbang (%), karbon terikat (%), dan nilai kalor (kal/g) dan dibandingkan dengan standar pelet yang ditentukan. serta dilihat kualitas emisi udaranya saat pembakaran. Pelet selanjutnya digasifikasi dan diukur emisi pembakarannya. Hasil uji pelet memenuhi standar yang ditentukan (DIN Enplus, dan EN-B). Kandungan energi pelet biomasa TKKS adalah 16500 kJ/kg (5,5 kali kandungan energi TKKS). Hasil uji emisi pelet memenuhi standar yang ditentukan (KEP-13 / MENLH / 3/1995). Hasil analisis tekno ekonomi menunjukkan bahwa usaha produksi pelet TKKS layak dijalankan dengan parameter NPV sebesar Rp 746.461.783.040,- , IRR 35,63 %, dan Pay back period (PBP) 2,81 tahun. Usaha lebih menguntungkan apabila dijalankan 2 atau 3 shift, dengan IRR untuk 2 shift menjadi 74,72% dan PBP 1,34 tahun. Usaha sangat sensitif terhadap perubahan parameter biaya harga jual produk, rendemen produk dan jumlah hari kerja/tahun. Kata kunci: pelet, energi, TKKS, pembakaran, emisi

ABSTRACT: Empty fruit bunches of palm oil palm (EFB) pellet as solid fuel is very efficient because of high energy content, and ease of storage. The research was aimed at making technical and economics analisys of EFB pellet. Steps of making of EFB pellet consist of sorting, drying, cutting, size reduction, sieving, mixng, pelletizing, cooling, and packing. The pellet quality was then tested for moisture content parameters (%), density (m3/kg), ash content(%), fly ash content (%), fixed carbon (%), and calorific value (cal/g), compared with specified pellet standard and the measured quality of air emissions during combustion. The pellet test results meet the specified standards (DIN Enplus, and EN-B). The energy content of EFB pellets was 16500 kJ/kg (5.5 times the energy content of EFB). The pellet emission test results meet the specified standards (KEP-13/MENLH/3/1995). The result of techno economy analysis shows that the business of EFB pellet production is feasible to be excecuted with NPV (Rp 746.461.783.040,-,) IRR (35,63%) and PBP (2,81 year). Business are more profitable if run for 2 or 3 shifts, with IRR (74.72% for 2 shifts) and PBP (1.34 years for 2 shifts). Business are very sensitive on chaning pellet price, product yield and working days/year. Keyword: pellet, energy, EFB, combustion, emission

Citation: Alamsyah, R & Supriatna, D (2018) Analisis Teknik dan Tekno Ekonomi Pengolahan Biomassa Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Menjadi Pelet sebagai Bahan Bakar Terbarukan Skala Produksi Warta IHP, 35(1),1-11

Halaman | 2


1. Pendahuluan

Dengan meningkatnya pertumbuhan industri, pertumbuhan ekonomi, pertambahan penduduk, dan meningkatnya standar lingkungan, maka perencanaan energi jangka panjang harus dilakukan secara terarah dan terencana (Demirbas, 2009; Kemenristek, 2014). Dengan keterbatasan sumber energi fosil yang tidak terbarukan, maka pemenuhan kebutuhan energi ditahun mendatang, perlu diatur dengan konsep bauran energi (energy mix) sebagai upaya peningkatan penggunaan energi berbasis sumber energi yang terbarukan (renewable energy), disamping itu perencanaan harus mengarah kepada energi berbasis teknologi (technology base) (DEN, 2014; Prasad, Gupta, dan Kumar, 2012). Dengan demikian, peranan inovasi bidang energi terbarukan menjadi semakin jelas untuk mendukung kebijakan dan penerapan energi kedepan. Strategi ini perlu dijalankan agar kemungkinan terburuk dibidang penyediaan energi dapat diantisipasi lebih dini agar tidak terjadi (Liew, Hassim, dan Ng , 2014; Soerawidjaja, 2010).

Sejauh ini bauran energi di Indonesia dalam memenuhi kebutuhan energi nasional adalah: minyak bumi 54 %, gas bumi 26,5 %, batu bara 14,1 %, PLTA 3,4 %, panas bumi 1,4 % dan energi terbarukan 0,2 %. Ketimpangan ini dimungkinkan karena penguasaan teknologi yang belum maksimal dan sistem pengelolaan energi yang kurang baik (DEN, 2014). Pada tahun 2025 direncanakan target bauran energi berubah dengan penurunan penggunaan minyak bumi dan peningkatan penggunaan sumber energi gas, batu bara, dan energi terbarukan seperti biomasa dari limbah padat pertanian dan perkebunan (Mulyana, 2014).

Salah satu sumber daya alam terbarukan di Indonesia adalah kelapa sawit. Pemerintah bertekad meningkatkan nilai tambah (value added) produk kelapa sawit dengan mencanangkan strategi hilirisasi industri, dengan sasaran ke depan 60 persen ekspor produk sawit akan berupa produk jadi/setengah jadi yang bernilai tambah tinggi, dan hanya tersisa 40 % berupa minyak sawit mentah (crude palm oil/CPO). Strategi yang diterapkan kedepan adalah bagaimana meningkatkan nilai tambah dari bahan mentah yang dimiliki, karena berarti meningkatkan daya saing produk sawit (Bukhari et al, 2013).

TKKS merupakan limbah padat yang berasal dari pabrik minyak sawit yang memiliki ketersediaan sangat melimpah atau hampir sama dengan rendemen minyak sawit kasar atau Crude Palm Oil (CPO) (Alamsyah, 2013). Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) sebagaimana biomassa lainnya merupakan salah satu sumber bahan baku

(feedstock) yang penting untuk energi terbarukan maupun material lainnya. TKKS, seperti pada kayu ataupun tanaman lainnya mengandung unsur kimiawi lemak, selulosa, lignin, dan hemiselulosa. TKKS dapat menjadi alternatif sumber bahan baku energi terbarukan non-fosil. Hal ini terkait dalam upaya menjaga kelestarian hutan Indonesia (Wijono, 2014).

Dengan demikian, pemanfaatan TKKS sebagai bahan baku energi biomassa akan memberikan nilai tambah bagi industri kelapa sawit. TKKS yang melimpah dapat digunakan untuk tujuan yang lebih menguntungkan dan bernilai ekonomi tinggi, misalnya dijadikan bahan bakar padat dan industri lainnya seperti oleokimia, kertas, komposit dan biofuel (Chang, 2014). Berangkat dari hal tersebut di atas, maka pabrik kelapa sawit merupakan sumber limbah biomassa yang potensial mengingat limbah biomassa yang ada sudah tersedia. Pembudidayaan kelapa sawit di Indonesia telah berlangsung selama lebih dari sepuluh dasawarsa. Kondisi tanah yang sangat cocok di beberapa wilayah Indonesia telah menjadikan sawit sebagai komoditi unggulan secara nasional. Oleh karena itu tidak mengherankan jika pada saat ini Indonesia merupakan produsen minyak kelapa sawit (CPO) terbesar di dunia dengan produksi sebesar 38,17 juta ton pada tahun 2017 (GAPKI, 2017).

Luas lahan perkebunan sawit Indonesia pada 2016 diperkirakan mencapai 11,67 hektar (42,4 % dari total lahan perkebunan nasional). Jumlah ini terdiri dari perkebunan rakyat seluas 4,76 juta Ha, perkebunan swasta 6,15 juta Ha, dan perkebunan negara 756 ribu Ha, berdasarkan data dari Direktorat Jenderal Perkebunan Kementerian Pertanian (GAPKI, 2017).

Persentase kandungan minyak kelapa sawit terhadap tandan buah segar (TBS) sekitar 24 %, sedangkan prosentasi tandan kosong kelapa sawit (TKKS) terhadap tandan buah segar sekitar 21 %. Sekitar 25 juta ton TKKS dihasilkan dengan kadar air 60 % di Indonesia setiap tahun, dengan demikian dihasilkan pula sekitar 10 juta ton kering TKKS dengan kenaikan 7,67 % rata-rata pertahun, (Herawan dan Rivani, 2013).

Dengan kandungan energi tandan kosong kering sekitar 18,795 MJ/ton, dan dengan efisiensi pembangkit listrik tenaga biomassa skala kecil sekitar 20 %, maka dapat dibangkitkan energi listrik dengan kapasitas 1,085 GWe. Potensi ini berpeluang dibangunnya PLTU Biomassa skala kecil disekitar Pabrik Kelapa Sawit (PKS). TKKS diketahui mengandung kadar air yang sangat tinggi sekitar 60 %-65 %, dan mengandung potasium (K) yang mencapai 2,4 %.

Implementasi suatu teknologi tertentu harus juga diikuti oleh adanya perhitungan analisis usaha



atau tekno ekonominya. Teknologi proses pembuatan suatu produk tertentu misalnya pembuatan pelet biomassa TKKS apabila akan diaplikasikan secara komersial, sebelumnya harus dipelajari tekno ekonominya apakah layak atau tidak untuk diusahakan. Pemakaian suatu teknologi dalam pembuatan suatu produk apabila tidak memberikan efek manfaat kepada penanam modal tidak akan dijalankan oleh penanam modal tersebut. Kemungkinan layak tidak layak suatu usaha tidak saja dipengaruhi oleh pemakaian suatu teknologi proses, namun dapat juga dipengaruhi oleh komponen-komponen biaya lainnya seperti harga bahan baku, harga jual produk, upah tenaga kerja, bahan bakar dan investasi. Sehingga apabila suatu usaha tidak layak, maka diantaranya dapat dicarikan sumber bahan baku yang lebih murah dengan mendekatkan suatu usaha ke sumber bahan baku, atau juga dengan mendekatkan ke sumber tenaga kerja yang murah.

Kesiapan dan efektifitas teknologi yang ditawarkan yang merupakan porsi dari suatu lembaga penelitian dan pengembangan harus juga didukung oleh kesiapan penerima teknologi tersebut. Kesiapan penerima teknologi meliputi aspek finansial, pasar, kebijakan dan pembinaan dari instansi pemerintah terkait. Sehingga apabila penerapan suatu teknologi selain kajian analisis usaha/tekno ekonominya yang dipersiapkan dengan matang, harus juga diidentifikasi semua pemangku kepentingan yang terkait.

Untuk memperkecil resiko penanaman modal dalam bidang usaha pelet biomassa TKKS maka perlu perhitungan kelayakan suatu usaha yang paling utama didasarkan atas kriteria yang disebut dengan Net Present Value (NPV). Inti dari konsep NPV sesuai dengan namanya, adalah nilai bersih dari arus kas masuk dan keluar yang dihitung pada saat ini atau periode nol (Zubir, 2006).

Kriteria lain yang juga dipergunakan menilai kelayakan usaha adalah Internal Rate of Return (IRR) dan Pay Back Period (PBP). IRR merupakan tingkat diskonto (bank discount rate) yang menyebabkan nilai sekarang dari arus kas masuk sama dengan nilai sekarang dari arus kas keluar. Jadi diskonto sebesar IRR akan menyebabkan nilai NPV sama dengan nol. Sedangkan Pay Back Period menghitung jangka waktu yang dibutuhkan untuk mengembalikan investasi yang telah dikeluarkan dengan arus kas yang dihasilkan. Keterkaitan antara ketiga kriteria tersebut adalah, bila IRR menghitung tingkat diskonto yang menyebabkan NPV sama dengan nol, sedangkan PBP menghitung kapan atau berapa lama NPV akan menjadi nol.

Menurut Husnan dan Suwarsono (2005), faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat kedalaman pelaksanaan analisis kelayakan usaha yang utama terdapat tiga macam yaitu besarnya

dana yang ditanamkan, tingkat ketidakpastian proyek dan kompleksitas elemen-elemen yang mempengaruhi proyek. Semakin besar jumlah dana yang ditanamkan, semakin mendalam studi kelayakan yang diperlukan. Semakin sulit memperkirakan penghasilan penjualan, biaya, aliran kas dan lain-lain, semakin berhati-hati dalam melakukan studi kelayakan. Untuk proyek-proyek yang menghasilkan produk baru, umumnya cukup sulit dalam memperkirakan proyeksi penjualan. Untuk menghitung ketidakpastian usaha, dalam karya tulis tekno ekonomi ini juga dihitung analisis sensitivitas. Analisis sensitivitas dihitung untuk komponen biaya masing-masing yang akan mempengaruhi nilai kelayakan suatu usaha. Analisis sensitivitas dihitung dengan cara menurunkan atau menaikkan nilai komponen biaya dari nilai dasarnya.

Tujuan penelitian ini adalah untuk membuat analisis teknik pengolahan pelet biomass dari TKKS yang dapat digunakan sebagai bahan bakar padat pada pengolahan hasil pertanian atau pembangkit tenaga listrik serta membuat analisis tekno ekonomi produksinya. Di dalam penelitian ini biomassa TKKS dibentuk menjadi bentuk pelet dengan tujuan untuk mendapatkan atau menjadikan bahan bakar padat yang mudah dalam pengemasan dan penggunaannya.

2. Bahan dan Metode

2.1. Bahan

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah padat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang merupakan hasil samping dari hasil pengolahan minyak sawit kasar atau Crude Palam Oil (CPO). TKKS diperoleh dari pabrik CPO, PTPN 8, Cikasungka, Kabupaten Bogor. Bahan-bahan lain yang digunakan adalah minyak jelantah, dan tepung tapioka untuk perekat pembuatan pelet biomasa TKKS. Penelitian pembuatan pelet dan pengujiannya dilakukan di Laboratorium Proses Balai Besar Industri Agro, Cikaret-Bogor.

2.2. Alat

Alat atau mesin dalam pengolahan pelet yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari alat-alat untuk pemotong atau pencacah TKKS atau chaff cutter (7,5 kW dengan kapasitas 3 ton/jam), alat hammer mill yang dilengkapi screw conveyor, dust collector (total 31,2 kW dengan kapasitas 300 kg/jam), alat pengering (batch dryer), alat pengaduk (mixer) kapasitas 30 kg batch), dan mesin pelet (pelletizer) kapasitas 200 kg/jam. Untuk alat-alat pendukung untuk proses


Halaman | 4


pembuatan pelet terdiri dari gasifier (down draft), termometer, dan wadah stainless steel.

2.3. Metode

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari sortasi bahan baku, pengeringan, pemotongan atau pencacahan, penggilingan atau pengecilan ukuran atau penggilingan, pemisahan debu dan pengayakan, pembuatan pelet, pendingian, pengepakan, uji standar pelet, gasifikasi pelet dan uji emisi hasil pembakaran (Gambar 1).

2.3.1 Pembuatan pelet biomassa TKKS

a. Sortasi TKKS

Sortasi dilakukan untuk pembersihan benda asing yang akan tercampur ke dalam biomassa TKKS, sortasi bahan tersebut dilakukan secara manual agar menghasilkan bahan yang seragam sehingga dihasilkan mutu pelet yang seragam pula.

b. Pencacahan

Pencacahan dilakukan dengan mesin chaff cutter dengan tujuan untuk memotong TKKS agar mudah digiling dan dihancurkan. Pencacahan juga bertujuan untuk memudahkan pengeringan TKKS karena bahan yang terpotong akan memungkinkan kandungan air mudah keluar bila TKKS masih belum kering. Pencacahan dilakukan dengan mesin chaff cutter dengan kapasitas 300 kg/jam basah.

c. Pengeringan dan penimbangan

Pengeringan bahan dilakukan guna mendapatkan tingkat kekeringan yang seragam dari TKKS dengan kadar air maksimum 14 % (basis basah) sehingga diperoleh tekstur pelet yang kuat serta bisa dihasilkan emisi yang rendah (low emission) (Amin, Gnouyaro, Georges, dan Faïçal , 2014). Pengeringan TKKS dilakukan dengan menggunakan alat pengering batch dryer kapasitas 500 kg

d. Pengecilan ukuran (penggilingan)

Pengecilan ukuran atau penggilingan dilakukan dengan mesin hammer mill yang bertujuan untuk memperkecil ukuran TKKS sehingga bahan mudah diaduk dengan merata dan menjadikan pelet lebih padat ketika dipres dengan menggunakan pelletizer. Kapasitas mesin hammer mill adalah 200 kg/jam. Hasil penggilingan bahan TKKS dengan hammer mill selanjutnya dimasukkan ke dalam

cyclone atau dust collector untuk memisahkan debu dari biomassa TKKS.

e. Pengayakan dan mixing

Pengayakan dilakukan untuk memperoleh ukuran yang seragam sehingga memudahkan pembentukan pelet. Ukuran saringan ayakan yang digunakan adalah mesh 60. Pengadukkan atau mixing dilakukan untuk homogenisasi bahan biomassa dalam pelet sehingga pelet mempunyai kandungan energi yang seragam pada saat dibakar (gasifikasi). Mixing dilakukan dengan cara pencampuran bertahap dimulai dengan biomassa TKKS, minyak jelantah dan pati. Pengadukan seluruh bahan baku berlangsung selama 10 menit .

f. Pelletizing

Pelletizing dimaksudkan untuk membentuk bahan bakar padat TKKS dalam bentuk pelet dengan ukuran (dimensi) panjang 3 - 4 cm serta diameter 6 mm - 8 mm. Pembuatan pelet dilakukan dengan mesin pelletizer.

g. Pendinginan dan pengepakan

Pendinginan dilakukan untuk menghilangkan kandungan air yang ada di permukaan pelet hasil pengepresan dengan pelletizer. Pengepakan dilakukan untuk mengemas dalam plastik dan karung agar pelet tidak menyerap air atau mencegah peningkatan kadar air pelet.

2.3.2 Analisis kalori dan proksimat

Sebelum melakukan peletisasi dan gasifikasi pelet biomasa TKKS menjadi syngas, TKKS dianalisis kalornya dan analisis proksimat. Parameter analisis proksimat terdiri dari kadar air, zat terbang, kadar abu, karbon terikat (fixed carbon), dan nilai kalor.

2.3.3 Uji standar pelet

Uji standar pelet dilakukan dengan membandingkan hasil pelet yang dibuat dengan standar pelet yang ditentukan. Parameter yang digunakan antara lain tekstur, kondisi permukaan, diameter, panjang, kadar abu, kadar air, dan nilai kalor (DIN, Enplus, dan EN-B)

2.3.4 Uji emisi dengan gasifikasi

Proses gasifikasi dilakukan dengan menggunakan Downdraft gasifier. Tinggi dan diameter gasifier tinggi masing masing adalah 60



cm dan 48 cm. Kapasitas gasifikasi pelet adalah 2,5 kg pelet biomassa TKKS. Gasifikasi dapat dijelaskan sebagai proses pembakaran bertahap dan hal ini dapat dilakukan dengan membakar pelet biomassa TKKS dengan menggunakan ketersediaan oksigen yang terbatas sehingga gas yang dihasilkan dari pembakaran masih memiliki potensi untuk dibakar. Tujuan dari gasifikasi adalah untuk memutus ikatan molekul kompleks menjadi gas sederhana yaitu hidrogen dan karbon monoksida (H2 dan CO). Kedua gas ini adalah gas yang mudah terbakar dan memiliki kerapatan energi (Mastok, 2012).

Uji emisi dilakukan dengan mengacu pada peraturan lingkungan hidup Indonesia untuk menentukan kepatuhan terhadap izin dan peraturan polusi udara yang dikeluarkan oleh Kementerian Lingkungan Hidup Indonesia. Seluruh pengujian emisi harus dilakukan sesuai dengan prosedur yang ditentukan oleh atau dapat diterima oleh Peraturan Lingkungan Hidup Indonesia yang dikeluarkan oleh Menteri Lingkungan Republik Indonesia (KEP-13/MENLH/3/1995 tanggal 7 Maret 1995) mengenai kualitas udara standar dari bahan statis) dan meliputi parameter NH3, HC (hidro karbon), Cl2, HCl, HF, NO2, particle, SO2 dan H2S.

PELET TKKS

TKKS

SORTASI DAN PENIMBANGAN

PENCACAHAN (CHAFF CUTTER)

PENGECILAN UKURAN (HUMMER MILL)

PENGADUKAN (MIXER)

PENGAYAKAN (DUST COLLECTOR)

PENDINGINAN

PEMBUATAN PELET (PELLETIZER)

PENGEMASAN

UJI EMISI

UJI STANDAR PELET

GASIFIKASI

Gambar 1. Alur proses pembuatan pelet biomassa TKKS

2.3.6 Analisis tekno ekonomi

Analisis usaha/ tekno ekonomi dihitung dengan menggunakan program komputer misalnya excel. Dengan menggunakan program tersebut selain mengihitung HPP maka parameter-parameter kelayakan IRR, NPV, PBP serta BEP seperti yang sudah disebutkan di atas dapat dihitung. Selain itu dengan menggunakan program excel tersebut analisis sensitivitas dari berbagai parameter biaya dapat diketahui.

Analisis sensitivitas dihitung untuk komponen biaya masing-masing yang akan mempengaruhi nilai kelayakan suatu usaha. Analisis sensitivitas dihitung dengan cara menurunkan atau menaikkan nilai komponen biaya dari nilai dasarnya. Misalnya untuk biaya bahan baku diturunkan 5 %, 10 %, 15 % dan juga dinaikkan 5 %, 10 %, 15 % dan seterusnya sampai ke titik dimana perhitungan tekno ekonomi tersebut tidak layak. Dari perhitungan analisis sensitivitas tersebut dapat diketahui harga ekstrim masing-masing komponen biaya yang akan mempengaruhi kelayakan usaha.

2.3.6 Parameter yang diamati

Parameter yang diukur dan diamati dalam penelitian ini adalah kadar proksimat, analisis nilai kalor biomassa (sebelum dibuat pelet) dan setelah menjadi pelet, uji mutu berdasarkan standar yang ditentukan, lama pembakaran gasifikasi pelet, serta uji emisi selama gasifikasi.

3. Hasil dan Pembahasan

3.1 Analisis proksimat dan nilai kalor

Tabel 1. Analisis proksimat dan nilai kalor TKKS

Parameter TKKS

Kadar air (%) 44,60

Zat terbang (%) 53,44

Kadar abu (%) 5,02

Karbon terikat (%) 9,94

Nilai kalor (kal/g) 2460

Dalam penelitian ini dilakukan uji proksimat

dan nilai kalor dengan tujuan untuk mengetahui komponen awal biomassa TKKS sebelum dibuat pelet seperti kadar abu, kadar air, dan karbon terikat (fixed carbon) serta nilai kalor. Nilai kalor biomassa TKKS pada Tabel 1 menunjukkan bahwa biomassa TKKS cukup potensial untuk dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Namun kadar air TKKS cukup tinggi sehingga perlu dilakukan pengeringan. Peranan pemeletan terhadap


Halaman | 6


biomassa TKKS adalah dalam rangka peningkatan kerapatannya sehingga meningkatkan nilai kalornya. Hasil analisis nilai kalor dan proksimat selanjutnya dibandingkan dengan hasil analisis nilai kalor TKKS yang sudah dibuat pelet.

3.2 Uji kualitas pelet

Kualitas pelet biomasa TKKS hasil percobaan produksi disajikan pada Tabel 2. Pelet biomassa TKKS disajikan pada Gambar 2. Untuk mengetahui kualitas pelet, pelet harus dievaluasi karakteristiknya seperti ukuran tekstur, kondisi permukaan, panjang, kerapatan, diameter, kadar abu, kadar air, dan nilai kalor. Untuk penelitian ini, hasil uji pelet biomasa TKKS sebagai bahan bakar padat untuk gasifikasi dibandingkan dengan standar lainnya. Karena tidak ada spesifikasi atau standar pelet biomassa TKKS, kualitas untuk pelet biomassa sebagian besar mengacu pada spesifikasi pelet kayu. Spesifikasi pelet kayu sendiri dapat sangat bervariasi dan harus sesuai dengan salah satu spesifikasi, misalnya: 1) Standar DIN 51731, 2) Enplus A1, dan 3) Standar Eropa (EN-B).

Tabel 2. Analisis standar pelet TKKS Parameter Unit Pelet hasil

percobaan Standar DIN 51731

Enplus

EN-B*)

Tekstur - kuat kuat kuat Kuat

Permukaan - licin licin licin Licin

Diameter mm 6 - 8 - 6 - 8 6 – 8

Panjang mm 35 < 50 3,15 - 40

3,15 – 40

Densitas Kg/l 4,2 1 – 1,4 ≥ 600 ≥ 600

Kadar abu % 5,8 < 1,5 ≤ 0.7 ≤ 3.0

kadar air % 14 < 12 ≤ 10 ≤ 10

Nilai kalor kJ/kg

16500 17500 - 19500

16500 - 19000

16500 – 19000

*) sources : http://www.enplus-pellets.de Berdasarkan hasil percobaan pelet biomassa

TKKS yang dihasilkan, menunjukkan kualitas relatif sama dengan standar. Menurut standar DIN 51731, Enplus A1, dan EN-B, pelet biomassa memiliki tekstur yang kuat, permukaan mengkilap (licin) dengan nilai kalor minimal 16,500 - 19.000 kJ/kg. Formula pelet biomassa TKKS menunjukkan tekstur yang solid dan kuat serta warnanya lebih gelap. Pelet hasil percobaan memiliki nilai kalor 16500 kJ/kg dan hasil ini memenuhi parameter nilai kalor yang dipersyaratkan. Nilai kalor adalah energi yang berguna yang terkandung dalam kilogram bahan bakar. Nilai ini dipengaruhi oleh jumlah bahan yang tidak mudah terbakar (abu) dan kadar air pelet. Walaupun demikian pelet yang dihasilkan mampu meningkatkan sekitar 5,5 kali

energi atau kalor dibandingkan bahan TKKS awal. Peningkatan energi atau kalor ini diakibatkan adanya peningkatan densitas dari bahan TKKS menjadi pelet yang berkorelasi dengan peningkatan kerapatan energinya.

Pelet yang dihasilkan dalam percobaan ini memiliki kadar abu 5,8 % yang jauh lebih tinggi dari pada semua standar yang dibutuhkan. Hal itu disebabkan karakteristik alami yang dimiliki bahan baku (TKKS), di samping TKKS yang lebih rapuh bila dibandingkan dengan pelet kayu atau sumber biomassa lainnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pelet biomassa TKKS yang dihasilkan menunjukkan tekstur licin dan mengkilat. Menurut PelHeat (2010) pelet berkualitas baik mengacu pada pelet dengan kadar abu yang sangat rendah, misalnya 0,3 %.

Gambar 2. Pelet biomassa TKKS skala produksi kapasitas 340

kg/jam

Densitas pelet berdasarkan standar DIN 51731 untuk pelet kayu mensyaratkan densitas 1 - 1,4 kg/l. Kepadatan pelet yang dihasilkan dari percobaan ini adalah 4,2 dan lebih tinggi dari nilai yang ditetapkan. Diameter pelet 6 mm hingga 8 mm. Untuk memberikan aliran bahan bakar yang dapat diprediksi ke dalam pembakar, panjang pelet yang direkomendasikan dianggap lebih besar dari 5 mm dan diameter kurang dari 5 kali (DIN 51731). Panjang dan diameter pelet yang dihasilkan masing-masing 35 mm dan 6 – 8 mm dan itu berarti bahwa semua dimensi memenuhi standar yang dipersyaratkan. Densitas pelet merupakan indikator penting bahwa pelet diproduksi di bawah tekanan yang benar. Pelet berkualitas rendah, misalnya dengan kerapatan di bawah 4 akan mudah pecah/hancur.



Kadar air pelet merupakan salah satu parameter penting yang dapat mempengaruhi produksi gas sintetis (syngas) saat pelet dibakar. Kandungan air yang tinggi dari yang dipersyaratkan akan menyebabkan timbulnya asap pada saat pembakaran (gasifikasi). Pada penelitian ini kadar air yang diperoleh adalah 14 %. Kadar air mempengaruhi nilai kalor dari pelet. Kandungan air yang rendah menjamin efisiensi pembakaran. Kandungan air yang lebih tinggi dapat menyebabkan kemudahan rusak pelet serta karakteristik pembakaran sehingga diusahakan pelet harus memiliki kadar air di bawah 14 % dan kuat secara mekanis (kerapatan yang sesuai standar)

Pengujian kualitas pelet yang dihasilkan bisa juga diuji dengan menempatkannya dalam segelas air. Hal ini dapat dilihat dengan tenggelam atau tidak tenggelamnya pelet dalam air. Pernyataan ini sesuai pendapat yang dinyatakan Koefman (2007). Koefmen (2007) menyatakan bahwa cara termudah untuk menguji kualitas pelet adalah dengan menempatkan pelet pada segelas air, jika pelet tenggelam ke bagian bawah, maka pelet memiliki kepadatan tinggi, dan ini artinya pelet diproses melalui pengepresan dengan tekanan yang cukup. Namun jika pelet mengambang, maka merupakan pelet kualitas rendah dengan kepadatan lebih rendah, daya tahan mekanis rendah dan cenderung mudah hancur serta mudah retak dan menghasilkan serbuk pelet.

3.3 Gasifikasi dan uji emisi pelet biomassa TKKS

Uji emisi dilakukan melalui pembakaran dalam gasifier untuk mengetahui apakah gas buang hasil pembakaran pelet yang diproses telah memenuhi persyaratan sesuai peraturan yang ditetapkan. Hasil pembakaran biomassa tersebut juga sekaligus untuk mengetahui kemampuan lamanya pembakaran untuk pengeringan bahan pertanian dan pemasakan air sampai mendidih. Hasil pembakaran pelet biomasa TKKS menggunakan gasifier menunjukan dengan 2,5 kg pelet bisa melangsungkan proses pembakaran untuk pengeringan dan pemasakan selama 1,5 jam.

Untuk pengujian emisi pelet biomassa TKKS hasil pembakaran maka serangkaian proses gasifikasi dilakukan di Laboratorium Proses BBIA, Cikaret dan dengan peralatan yang dipinjam tim dari Dinas Angkutan Jalan Raya, Kota Bogor. Tujuan pengukuran emisi ini adalah untuk mengukur gas buang dari pembakaran biomassa TKKS saat gasifikasi dan hasilnya dibandingkan dengan persyaratan yang berlaku. Pada Tabel 3 disajikan hasil uji emisi gas buang pelet biomassa TKKS saat gasifikasi.

Tabel 3. Hasil uji emisi gas buang pelet biomassa TKKS saat gasifikasi Waktu

CO (%) HC

(ppm) CO2 (%) O2 (%)

t1 (awal) 0 6,5 2.07 18.2 t2 0.01 0 4.82 15.6 t3 0 0 4.77 15.18 t4 0.4 0 1.06 19.21 t5 0.18 0 1.10 19.15 t6 0.27 0 0.44 19.07 t7 0.29 0 0.42 20.08 t8 (selesai) 0.15 0 0.35 20.21 Standard gas limit*)

4.5 1200 20 -

*) Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. KEP-13/MENLH3/1995, tanggal 7 Maret 1995 tentang baku mutu emisi sumber tidak bergerak.

Pada pengukuran gas buang hasil pembakaran

pelet biomassa TKKS sebagai bahan bakar padat, perlu diperhatikan bahwa HC yang muncul sebagai gas buang selain menunjukkan adanya kemungkinan indikasi pembakaran yang tidak sempurna (disebabkan udara terlalu berlebihan) juga disebabkan bahwa HC yang terbentuk merupakan zat biomassa yang tidak terbakar (dalam perspektif penggunaan biomassa sebagai bahan bakar).

Hal yang menguntungkan lainnya adalah bahwa konsentrasi CO yang merupakan senyawa yang sangat berbahaya dan mempunyai afinitas sangat tinggi pada darah manusia adalah sangat rendah pada gas buang pelet biomassa TKKS (0 – 0,29 %)

Uji emisi gas buang pada pembakaran pelet biomassa TKKS melalui proses gasifikasi menunjukkan bahwa berdasarkan persayaratan gas buang yang ditentukan dalam Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.KEP-13/ MENLH3/1995, semua hasil parameter mutu gas buang TKKS memenuhi persyaratan baik untuk parameter CO, HC, CO2, dan O2.

3.4. Analisis tekno ekonomi

Dalam perhitungan tekno ekonomi digunakan asumsi 6 hari kerja per minggu, 7 jam per hari, 25 hari kerja per bulan, 300 hari kerja per tahun. Investasi total Rp. 1.450.030.000, yang terdiri tanah seluas 250 M2 @ Rp. 800.000,- bangunan semi permanen seluas 100 m2 @ Rp. 1.000.000,-, alat dan mesin Rp. 770.000.000,-, Kendaraan Rp. 250.000.000,-, modal kerja 3 bulan Rp. 130.030.000,-. Perusahaan menggunakan Sumber Daya Manusia 1 orang Manajer dengan gaji Rp. 3.500.000,-per bulan, 4 orang Tenaga Operator dengan upah Rp. 2.500.000,- per bulan dan 1 orang tenaga administrasi dengan upah Rp. 2.000.000,-per bulan. Harga pabrik bahan baku TKKS


Halaman | 8


Rp. 168.000,- per ton, dan harga jual pelet Rp. 1.400.000,- per ton.

Berdasarkan analisis data seperti yang disajikan pada Tabel 4 dan 5, terlihat bahwa usaha produksi pelet biomasa TKKS dengan kapasitas input 400 kg tandan kosong per jam layak untuk dijalankan secara komersial. Nilai kelayakan tersebut dapat dilihat dari nilai Internal Rate of Return (IRR) yaitu sebesar 35,63 % lebih besar dari tingkat bunga bank yang diaplikasikan pada analisis tersebut yaitu dengan disconto 20 %. Lebih jauh dapat dilihat juga bahwa usaha produksi pellet biomassa TKKS akan kembali modal dalam jangka waktu 2,81 tahun atau setara dengan dalam jangka waktu 33,68 bulan. Tabel 4. Ringkasan analisis tekno ekonomi usaha pengolahan produk pelet biomassa TKKS No Parameter Nilai

1 Kapasitas input TKKS (kg/jam) 400 2 Kapasitas output pelet (kg/jam) 340 3 Total investasi (Rp) 1,450.030.000 4 Total biaya operasional (Rp/thn) 520.120.000 5 Total pendapaan (Rp/thn) 999.600.000 6 Penyusutan (Rp/thn) 107.000.000 7 Keuntungan sebelum pajak (Rp) 586.480.000 8 Pajak keuntungan 10 % (Rp) 58.650.000 9 Keuntungan bersih (Rp/thn) 527.830.000

Berdasarkan data pada Tabel 5, dilaporkan

bahwa usaha produksi pelet biomassa TKKS tersebut mempunyai nilai BEP pada nilai Rp. 299.377.629,73, dengan kata lain usaha tersebut tidak akan untung dan tidak akan rugi pada saat pendapatan mencapai Rp. 299.377.629,73. Supaya usaha produksi pelet biomasa TKKS tersebut.beruntung, maka berdasarkan Tabel 5, perusahaan harus memproduksi pelet dengan kapasitas di atas 712,80 kg per hari atau setara dengan 101.83 kg per jam atau pada persentase kapasitas di atas 29,95%. Tabel 5. Ringkasan analisis parameter kelayakan usaha pengolahan produk pelet biomassa TKKS 1 shift No Parameter Nilai

1 NPV (diskonto 20 %) (Rp) 746.461.783,04

2 IRR (%) 35,63

3 Pay back period (thn) 2,81

4 Harg pokok produksi (HPP) (Rp) 728,46

5 Break event point (BEP) (Rp) 299.377.629,73

6 Persentase pada BEP (%) 29,95

7 Kapasitas pada BEP (kg/hari) 712,80

Apabila unit pengolahan Pelet Biomassa TKKS

dioperasikan menjadi 2 shift, misalnya karena

bahan baku TKKS melimpah, data parameter kelayakannya disajikan pada Tabel 6. Berdasarkan data pada Tabel 6, terlihat bahwa Unit Pengolah Pelet biomassa TKKS apabila dioperasikan dengan 2 shift maka nilai kelayakannya yang ditandai dengan nilai IRR meningkat lebih dari 2 kali lipat, semula 35,63 % menjadi 74,72 %. Demikian juga apabila dilihat dari masa pengembalian modal, dengan dioperasikan menjadi 2 shift maka unit pengolah pelet biomasa TKKS menjaadi lebih cepat yaitu semula 2,81 tahun menjadi 1,34 tahun. Apabila dilihat dari tren meningkatnya parameter kelayakan apabila dioperasikan 2 shift, maka apabila dioperasikan 3 shift juga akan lebih meningkat lagi nilai kelayakannya. Tabel 6. Kelayakan unit pengolah pelet biomassa TKKS yang dioperasikan 2 Shift. No Parameter Nilai

1 NPV (diskonto 20 %) (Rp) 2.852.144.367,61

2 IRR (%) 74,72

3 Pay back period (thn) 1,34

4 Harga pokok produksi (HPP) (Rp) 584.90

5 Break event point (BEP) (Rp) 299.377.629,73

6 Persentase pada BEP (%) 14.97

7 Kapasitas pada BEP (kg/hari) 712,80

Untuk melihat resiko investasi penerapan hasil

litbang pelet biomassa TKKS, maka dilanjutkan dengan analisis sensitivitas. Hasil analisis sensitivitas dapat dilihat pada Tabel 7 dan Gambar 3.

Berdasarkan data analisis sensitivitas yang disajikan pada Tabel 7 dan Gambar 3, terlihat bahwa parameter biaya yang paling sensitif mempengaruhi nilai kelayakan adalah parameter biaya harga jual pelet biomassa TKKS, rendemen dan jumlah hari kerja dalam setahun. Hal ini ditandai seperti data pada Tabel 7., dengan nilai IRR sebagai salah satu parameter kelayakan suatu projek unit usaha, yang berubah dengan cepat dengan adanya perubahan parameter biaya tersebut. Selain itu juga ditandai seperti terlihat pada Gambar 3., dengan ketiga garis grafik nilai IRR yang paling curam mendekati tegak lurus, dibanding parameter biaya lainnya misalnya investasi, harga TKKS, gaji, upah, dan jumlah tenaga kerja.

Seperti terlihat pada Tabel 7 bahwa perubahan nilai IRR akibat perubahan harga jual pelet biomasa TKKS nilainya sama dengan rendemen produk pelet biomasa TKKS yang ditandai juga dengan grafiknya yang berhimpit seperti terlihat pada Gambar 3., hal ini disebabkan nilai penjualan produk ditentukan berbanding lurus oleh



rendemen produk pelet biomasa TKKS tersebut. Seperti terlihat pada data Tabel 7 dan garis grafik Gambar 3, perubahan harga jual produk pelet biomasa TKKS dan rendemen produk pelet biomasa TKKS berubah sampai dengan -25 % (berkurang 25 %, untuk harga jual pelet semula Rp. 1.400.000/ton menjadi Rp. 1.050.000/ton, untuk rendemen semula 340 kg/jam menjadi 255 kg/jam), maka unit usaha pelet biomasa TKKS tersebut menjadi tidak layak yang ditandai dengan nilai IRR 19,5% yaitu suatu nilai IRR yang berada dibawah nilai diskonto bunga bank yaitu 20%.

Demikian juga dengan adanya perubahan jumlah hari kerja pertahun yang berubah sampai dengan -30 % (berkurang 30 %, semula 300 hari kerja/tahun menjadi 210 hari kerja/tahun), maka unit usaha pelet biomasa TKKS tersebut menjadi tidak layak yang ditandai denga nilai IRR 18,76 %.

Sehingga apabila unit usaha pelet biomasa TKKS ingin menjadi layak secara komersial, maka harga jual pelet biomassa TKKS harus dipertahankan diatas Rp. 1.050.000,-/ton, rendemen diatas 255 kg/jam dan hari kerja diatas 210 hari kerja/tahun. Hari kerja menurun bisa terjadi karena misalnya banyak libur kalender dalam setahun atau kurangnya pasokan bahan baku TKKS, sehingga hal ini harus diperhatikan dengan cermat. Berdasarkan data pada Tabel 7 dan

Grafik perubahan nilai IRR pada Gambar 3, maka untuk parameter biaya nilai investasi baru menyebabkan tidak layak dengan perubahan sampai dengan 65%, artinya apabila investasi bertambah 65% setara dengan menjadi Rp. 2.392.549.500,- (dua milyar tiga ratus sembilan puluh dua juta lima ratus empat puluh sembilan ribu lima ratus rupiah) dari semula Rp. 1.450.030.000,- (satu milyar empat ratus lima puluh juta tiga puluh ribu rupiah), hal ini berarti bahwa unit usaha pelet biomassa TKKS bisa masih layak apabila ditambah investasinya dengan mesin-mesin modern dengan nilai di bawah total Rp. 2.392.549.500,-.

Harga beli bahan baku TKKS tidak sensitif mempengaruhi nilai kelayakan pembuatan pelet biomasa TKKS, terbukti seperti data pada Tabel 7 bahwa nilai kenaikan harga sampai dengan 165% (semula Rp. 168.000,-/ton menjadi Rp. 445.200,-/ton) maka unit usaha tersebut menjadi tidak layak. Berdasarkan kondisi tersebut, supaya unit usaha pelet biomassa TKKS beroperasi layak secara komersil maka masih bisa menaikan harga beli TKKS tersebut maksimal Rp. 445.200,-/ton, sehingga supplier TKKS masih bisa menjual TKKS nya dengan harga lebih mahal supaya terjalin usaha yang saling menguntungkan.

Tabel 7. Perubahan nilai IRR akibat perubahan parameter biaya dari nilai dasar.

% Perubahan Perubahan Nilai IRR karena Perubahan Parameter Biaya

Investasi Harga TKS Harga Pelet Gaji Upah Rendemen Jumlah Hari

-30%

18,76%

-25%

19,15%

19,15% 21,66%

-20%

22,52%

22,52% 24,52%

-15%

25,85%

25,85% 27,34%

-10%

29,14%

29,14% 30,13%

-5% 37,67% 36,13% 32,40% 35,78% 36,06% 32,40% 32,90%

0 35,63% 35,63% 35,63% 35,63% 35,63% 35,63% 35,63%

5% 33,77% 35,14% 38,85% 35,48% 35,21% 38,85% 38,35%

10% 32,07% 34,64% 35,34% 34,79%

15% 30,49% 34,14%

35,19% 34,36%

20% 29,04%

25% 27,68%

30% 26,42%

35% 25,24%

40% 24,13%

45% 23,09%

50% 22,11%

55% 21,18% 60% 20,30% 65% 19,47%


Halaman | 10


Gambar 3. Grafik perubahan nilai parameter biaya dari nilai dasar terhadap perubahan nilai IRR

Demikian juga dengan parameter biaya Gaji Manajer dan upah operator dan tenaga administrasi tidak sensitif mempengaruhi nilai kelayakan usaha pelet biomassa TKKS, artinya gaji dan upah masih bisa ditingkatkan. Kondisi ini akan menciptakan usaha pelet biomasa TKKS yang saling menguntungkan dengan semua sumber daya manusianya yang memperoleh pendapatan yang layak.

Untuk parameter biaya jumlah tenaga kerja tidak sensitif mempengaruhi nilai kelayakan usaha pelet biomasa TKKS. Seperti data pada Tabel 7, unit usaha tersebut, akan menjadi tidak layak apabila jumlah tenaga kerja bertambah 200% menjadi 12 orang semula 4 orang, yang ditandai dengan nilai IRR menjadi 19,11%. Berdasarkan kondisi ini artinya unit usaha tersebut masih layak apabila menambah jumlah tenaga kerja menjadi total dibawah 12 orang.

4. Kesimpulan

Pelet biomassa TKKS yang diperoleh dari proses peletisasi mempunyai densitas energi yang lebih besar dibandingkan TKKS. Hal ini menguntungkan karena energi yang disimpan menjadi lebih besar dibandingkan TKKS. Peningkatan nilai kalor pada pelet biomassa TKKS hasil peletisasi mengalami peningkatan energi sebesar 5,5 kali.

Analisis tekno ekonomi menunjukkan bahwa usaha produksi pelet biomassa TKKS layak dijalankan dengan parameter NPV sebesar Rp 746.461.783.040,-, IRR 35,63 %, dan Pay back period (PBP) 2,81 tahun. Unit usaha akan lebih menguntungkan apabila dioperasikan dengan 2 atau 3 shift, dengan nilai IRR untuk 2 shift menjadi 74,72% dan PBP 1,34 tahun. Berdasarkan analisis sensitivitas, usaha tsb sangat sensitif terhadap parameter biaya perubahan harga jual pelet,



rendemen produksi pelet dan jumlah hari kerja dalam setahun.

Ucapan terima kasih

Ucapan terima kasih yang tak terhingga disampakan kepada; PTPN 8, Cikasungka, Kabupaten Bogor dan Laboratorium Uji Emisi Gas Buang Dinas Lalu Lintas Angkutan Jalan Raya (DLLAJR), Kota Bogor atas bantuan alat pengujian emisi pembakaran TKKS sehingga penelitian berjalan dengan baik.

Daftar Pustaka

Alamsyah R. (2013). Status of Palm Oil-Originated Bio-Wastes in Indonesia, Proceeding, Korea-Indonesia Industry and Technology Cooperation Center (KITC). Jakarta.

Amin S, Gnouyaro P.A, Georges B, Faïçal L. (2014). Biomass Torrefaction and CO2 Capture Using Mining Wastes – A New Approach for Reducing Greenhouse Gas Emissions of Co-Firing Plants. Elsevier, Fuel, 115: 749–757

Bukhari A, Poedjiwati DW, Widhianto S, Alamsyah R, Nurseppy I, Rahmatunisa M, Sunarya C, Hadisetyana S, Yetty Y, Chamnah, Riznanto B, Rahmi D, Sufiardi A, dan Ainun N. (2013) Pemanfaatan Teknologi Hasil Litbang Balai Industri Dalam Rangka Hilirisasi Industri Kelapa Sawit, Sekretariat Jenderal Kemenperin

Chang, S.H., (2014) An Overview of Empty Fruit Bunch from Oil Palm as Feedstock for Biooil Production, Biomass & Bioenergy, 1-8

Demirbas, A. (2009). Biofuels securing the planet’s future energy needs. Energy Convers. Manag. 50, 2239-2249.

DEN. (2014). Bauran Energi Nasional Sampai Dengan 2050. Dewan Energi Nasional.

Deutsche Industrial Norms. DIN 51731 (2012). Testing of solid fuels - compressed untreated wood - requirements and testing, (diakses tanggal 29 November 29, dari http://www.techstreet.com/standards/din).

Enplus, (2011). Find ENplus certified pellet producers and traders (dikses tanggal 29 November 2017 dari http://www.enplus-pellets.de).

GAPKI (2017). Refleksi Industri Kelapa Sawit 2017 dan Prospek 2018, Indonesian Palm Oil Association (GAPKI).

Herawan, T., Rivani, M. (2013), Pemanfaatan Limbah Padat Kelapa Sawit untuk Produksi Green Product. Prosiding Pertemuan Teknis Kelapa Sawit 2013. JCC Jakarta 7-9 Mei 2013. ISBN 978-602-7539-16-7, 181- 190.

Husnan S. dan Suwarsono (2005). Studi Kelayakan Proyek, Edisi Keempat, UPP AMP YKPN, Yogyakarta.

Kemenristek. (2014). 106 INOVASI INDONESIA. Business Innovation Center (BIC)-Kemenristek Indonesia.

Kep. MNLH. (1995). Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. KEP-13/ MENLH3/1995, tentang baku mutu emisi sumber tidak bergerak.

Kofman, P. D. (2007). Simple ways to check wood pellet quality. Processing / Products No. 11 This article was reproduced with permission from Bio energy News, SEI REIO, Winter COFORD, 2006-2007: 8 – 9.

Liew, WH, Hassim, MH, Ng, DKS. (2014). Review of Evolution, Technology and Sustainability Assessments of Biofuel Production, Journal of Cleaner Production, 2014, Vol 17: 11-29.

Mastok S. (2012). Gasifikasi biomassa untuk energi alternatif (diakses tanggal 11 Maret 2018 dari http://www.NALYTRA.com.)

Mulyana R. (2014). New, Renewable Energy and Energy Conservation (Nreec): Existing Program & Breakthrough Policies Toward Achieving National Energy Policy Target. Makalah disajikan dalam The 3rd Indonesia EBTKEConEx, JCC, Jakarta 4 Juni 2014.

Pelheat, Biomass pellet production guide, (2010) (diakses pada 27 April 2016 dari http://www.PelHeat.com).

Prasad S, Gupta N, Kumar A (2012). Biofuels from biomass: a sustainable alternative to energy and environment. Biochemical and Cellular Archives, 2012; 12(2): 255-260.

Soerawidjaja, T.H. (2010). Peran Bioenergi Dan Arah-Arah Utama Litbangrapnya di Indonesia. Makalah disajikan dalam Lokakarya Gasifikasi Biomassa, ITB, Bandung 2010.

Umar H (2007). Studi Kelayakan Bisnis. Edisi ketiga revisi. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.

Wijono, A. (2014). PLTU Biomasa Tandan Kosong Kelapa Sawit Studi Kelayakan Dan Dampak Lingkungan, Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS ISSN 1412-9612.

Zubir, Z. (2006). Studi Kelayakan Usaha. Lembaga Penerbit Fakultas Ekonomi. Universitas Indonesia. Jakarta.

Citation: Lestari, N., Widjajanti, R., Junaidi, L., and Isyanti, M. (2018). Pengembangan Modifikasi Pengolahan Fruit Leather dari Puree Buah-buahan Tropis. Warta IHP, 35(1),12-19.

Halaman | 12


Pengembangan Modifikasi Pengolahan Fruit Leather dari Puree Buah-buahan Tropis

Modification Development of Fruit Leather Processing from Puree Tropic Fruits

Nami Lestaria, Rochmi Widjajantib, Lukman Junaidia, dan Mirna Isyantia





[email protected]

ABSTRAK: Buah-buahan di Indonesia beragam jenisnya, umumnya buah dikonsumsi segar. Pada saat buah-buahan berlebihan, perlu diolah menjadi produk awetan, diantaranya produk fruit leather. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan proses produksi fruit leather dari beberapa buah tropis segar dan puree untuk peningkatan kualitas produk fruit leather. Penelitian terdiri dari penelitian pendahuluan untuk pencarian formulasi serta kondisi optimum proses (suhu dan lamanya pengeringan) dan penelitian lanjutan ditujukan untuk membuat produk fruit leather menggunakan bahan baku yang berbeda yaitu puree dan buah segar mangga gedong, mangga arumanis, jambu biji, dan strawberry. Formulasi dan kondisi proses berdasarkan pengolahan terbaik dari penelitian pendahuluan, lalu dilakukan uji organoleptik, dan uji mutu produk. Dari hasil penelitian didapat formula terbaik menggunakan gula (campuran gula kristal putih dan bubuk glukosa) serta bahan pengisi bubuk agar-agar. Proses pembuatan fruit leather terbaik adalah agar-agar dimasak bersama air sampai mendidih, dicampur dengan pure buah, gula pasir, bubuk glukosa, asam sitrat dan margarin cair, dihancurkan dengan menggunakan blender, dihamparkan di loyang yang telah dialasi plastik tipis, dikeringkan pada excalibur dehydrator pada suhu 480 selama 18 jam, produk dipotong-potong dan dikemas dalam plastik atau alumnium foil. Bahan baku terbaik untuk campuran fruit leather adalah buah mangga gedong segar, buah strawberry segar dan puree jambu biji. Kata kunci: fruit leather, buah segar, puree, formulasi, proses

ABSTRACT: Fruits in Indonesia are generally consumed in fresh form. At harvest time, the fruits are available in excess so that an alternative is needed to make use of them, such as fruit leather. This research aims to develop fruit leather production from various fresh tropical fruit and puree, to improve product quality. The research was conducted in two steps: preliminary and advanced research. Preliminary research, using fresh fruit, is intended to define the best formulation and process conditions, to obtain the product with a better texture and extended shelflife. Advanced research is aimed at producing fruit leather using puree and fresh fruit mixture based on the best formulation and process condition resulted from preliminary research. The results showed the best formula was: sugar (white sugar and glucose powder mixture) and agar powder filler. The best process was agar cooked with boiled water, mixed with fruit puree, sugar, glucose powder, citric acid and liquid margarine, crushed with a blender, spread over a baking sheet and dried on excalibur dehydator temperature 480C for 18 hours. The product is cut into pieces and packed in plastic or aluminum foil. The best raw materials are fresh mango gedong, strawberry and guava puree. Keywords: fruit leather, fresh fruit, puree, formulation, process

Riwayat Naskah: Diterima 04, 2018 Direvisi 05, 2018 Disetujui 07, 2018

Warta IHP/Journal of Agro-based Industry Vol.35 (No.1) 7 2018: 12-19

Halaman | 13


1. Pendahuluan

Indonesia kaya dengan komoditas hasil pertanian khususnya hasil hortikultura seperti aneka ragam buah-buahan. Menurut data dari Badan Pusat Statistik, produksi 10 jenis buah-buahan di Indonesia pada tahun 2016 sebesar 17.217 ton, yaitu buah pisang sebanyak 7008 ton mangga 2464 ton, jeruk 1999 ton, sirsak 1874 ton, salak 1036 ton, durian 856 ton, pepaya 830 ton, rambutan 733 ton alpukat 306 ton dan manggis 111 ton {Anonim, 2017}. Dengan jumlah produksi buah-buahan yang cukup besar itu, upaya penanganan pasca panen buah-buahan yang dihasilkan juga perlu ditingkatkan supaya dapat diperoleh buah-buahan segar bermutu baik untuk ekspor ataupun konsumsi masyarakat dan industri di dalam negeri. Karena buah-buahan tidak tahan lama, maka upaya pengolahannya menjadi produk awetan yang tahan lama perlu dikembangkan untuk menambah macam ragam produk olahan di pasaran.

Buah-buahan umumnya dibuat menjadi produk olahan seperti jam, jelly, sari buah, buah-buahan dalam kaleng, manisan kering atau basah. Salah satu jenis produk buah-buahan yang kering, selain manisan, sudah dikenal dan berkembang sejak puluhan dekade di pasaran internasional, terutama Di Amerika dan Eropa Barat adalah produk fruit leather. Menurut Solunkhe (1974) dalam Enie, et al (1992) fruit leather adalah produk olahan buah kering berbentuk lembaran tipis yang mempunyai konsistensi khas serta bersifat tahan lama, yang dapat dibuat dari berbagai macam buah-buahan dalam bentuk tunggal atau campuran dengan buah-buahan lainnya.

Sedangkan menurut Safitri (2012), fruit leather adalah jenis makanan yang berasal dari daging buah yang dihancurkan lalu dikeringkan dan menurut Nurlaely (2012) fruit leather yang baik mempunyai kandungan air sekitar 10-20% sehingga termasuk dalam pangan semi basah, nilai aw kurang dari 0,7, tekstur plastis, dan kenampakan seperti kulit (leather).

Fruit leather dapat digolongkan sebagai snack yang ideal untuk memenuhi permintaan konsumen akan kandungan vitamin dan serat yang tinggi, dan dapat dikonsumsi berbagai kalangan usia. Di luar negeri, produk ini cukup booming dan dapat dijadikan subtitusi pengganti porsi harian buah. Di Indonesia, telah banyak penelitian terkait fruit leather, diantaranya Enie dan Lestari (1992) melakukan penelitian “Pengembangan Pemanfaatan Buah-buahan Tropis untuk Pembuatan Produk Olahan Eksotis (Fruit Leather)”, yang mengolah buah jambu, campuran pisang, pepaya dan nanas serta mangga menjadi produk tersebut. Namun sayangnya produk tersebut belum dipasarkan secara komersial. Padahal pengolahan

buah-buahan fruit leather merupakan salah satu alternatif diversifikasi pengolahan hasil pertanian. Pemanfaatan aplikasinya pun sangat luas dan masih memiliki trend yang cukup baik hingga sepuluh tahun ke depan sebagai produk sehat dan alami/natural, sehingga diharapkan dapat diterima dengan baik oleh masyarakat Indonesia.

Saat ini industri pengolahan buah-buahan cukup banyak dikembangkan di Indonesia, baik industri besar maupun industri skala kecil menengah (IKM). Berdasarkan Road Map Pengolahan Buah di Indonesia, industri pengolahan buah di Indonesia dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu kelompok industri hulu (industri pengalengan buah, pengasinan buah dan pemanisan buah), kelompok industri antara (puree buah) dan kelompok industri hilir (sari buah, selai, fruit leather dan lain-lain) (Anonim, 2009).

Dengan mempertimbangkan produk fruit leather merupakan produk awetan buah-buahan yang berpotensi sangat baik sebagai produk sehat dan alami/natural, namun belum banyak dikembangkan di Indonesia, oleh sebab itu dilakukan pengembangan modifikasi pengolahan buah-buahan menjadi produk fruit leather. Industri puree buah adalah industri yang mengolah buah segar menjadi bubur buah melalui proses pelumatan dan menjadi produk antara dari pengolahan buah dan menjadi bahan baku pada industri sari buah atau selai buah. Produk puree akan memudahkan dalam transportasi, mutu produk lebih konsisten dan daya simpannya lebih lama sehingga kontinuitas bahan baku untuk industri lanjutan dapat terjamin.

Produk puree dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan produk fruit leather karena fruit leather merupakan campuran bubur buah dengan bahan-bahan lain dapat diolah dari buah-buahan segar maupun dari produk awetan puree buah-buahan. Sedangkan untuk produk fruit leather, saat ini sudah ada beberapa industri skala IKM yang mulai merintis usaha produksi fruit leather. Namun masih banyak masalah yang dihadapi oleh IKM penghasil fruit leatherdiantaranya belum ada nya formula yang tepat untuk dapat menghasilkan produk fruit leather dengan konsistensi kekenyalan yang disukai oleh konsumen dan juga memiliki daya tahan simpan yang lama. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan proses produksi fruit leather dari beberapa buah tropis dalam bentuk segar dan puree untuk peningkatan kualitas produk fruit leather dengan kapasitas 5 kilogram.

2. Bahan dan Metode

2.1. Bahan dan peralatan

Bahan yang digunakan dalam pembuatan fruit leather meliputi bahan baku yang terdiri dari puree


Halaman | 14


dan buah mangga arumanis, mangga gedong, jambu biji dan strawberry, bahan penolong seperti gula kristal putih,bubuk glukosa, glukosa cair dan margarin, bahan pengisi seperti bubuk agar-agar, bubuk karagenan, gum arab dan carboxymethyl cellulose (CMC), Bahan Tambahan Pangan (BTP) seperti asam sitrat, bahan pengemas (plastik dan alumium foil) dan bahan kimia untuk analisa.

Peralatan yang digunakan meliputi peralatan untuk pembuatan fruit leather, yang terdiri dari timbangan, blender, alat pengering (excalibur dehydrator), panci, kompor dan alat pengemas serta peralatan untuk analisa. 2.2. Metode penelitian

2.2.1. Penelitian pendahuluan

Penelitian pendahuluan pembuatan fruit leather ditujukan untuk pencarian formulasi serta kondisi optimum proses (suhu dan lamanya pengeringan) sehingga didapat produk fruit leather dengan rasa, aroma, tekstur dan warna yang baik serta tahan lama. Proses pengolahan fruit leather yang dilakukan berdasarkan pengembangan hasil penelitian Enie dan Lestari (1992) : 1. Bahan baku yang digunakan dalam penelitian

pendahuluan adalah buah mangga gedong dan arummanis dalam bentuk segar dan puree.Bahan baku buah mangga gedong dan arummanis dalam bentuk segar dikupas, ditimbang dan dipotong-potong kecil, lalu dihancurkan dengan blender menjadi bubur buah.

2. Bahan puree buah atau hancuran buah segardicampur gula pasir dan bubuk glukosa, asam sitrat dan margarin cair dengan atau tanpa bahan pengisi sambil diblender. Pada penelitian pendahuluan dicari formulasi yang tepat, yaitu pencampuran gula dan pencampuran bahan pengisi. Pencampuran gula terdiri dari tanpa gula, ditambah campuran gula pasir dan bubuk glukosa, ditambah campuran bubuk glukosa dan glukosa cair, ditambah bubuk glukosa serta ditambah glukosa cair. Sedangkan pencampuran bahan pengisi terdiri dari tanpa bahan pengisi, ditambah bubuk karagenan 0,6 %, ditambah carboxymethyl cellulose (CMC) 0,6 %, ditambah bubuk agar 1 % dan ditambah gum arab 0,6 %.

3. Campuran dihamparkan di atas loyang beralas plastik, lalu dikeringkan dalam alat pengering yang berbeda dengan penelitian sebelumnya yaitu menggunakan alat excalibur dehydrator dengan suhu 480C selama 18 jam.

4. Setelah kering, produk dipotong-potong dan dikemas dalam kantong plastik dan aluminium foil. Selanjutnya dilakukan uji organoleptik (warna,

aroma, rasa dan tekstur) untuk menentukan formulasi dan kondisi proses yang terbaik untuk

proses pengolahan fruit leather pada penelitian lanjutan.

2.2.2. Penelitian lanjutan

Pada penelitian lanjutan dilakukan percobaan membuat produk fruit leather dengan menggunakanformulasi dan teknologi pengolahannya berdasarkan formulasi dan teknologi terbaik dari penelitian pendahuluan. Perlakuan dalam penelitian lanjutan terdiri dari 2 perlakuan yaitu perlakuan pertama adalah jenis bahan baku yang digunakan yaitu puree dan buah segar mangga gedong, mangga arumanis, jambu biji dan strawberry. Sedangkan perlakuan kedua adalah pencampuran gula yaitu tanpa campuran gula pasir dan bubuk glukosa serta ditambah campuran gula pasir dan bubuk glukosa.

2.2.3. Analisis

Analisis bahan puree buah dan buah segar meliputi kadar air, kadar total gula, derajat asam, vitamin C, pH dan kadar serat pangan serta analisa cemaran mikroba (ALT, kapang dan khamir) pada bahan puree buah. Analisis fisikokimia produk fruit leather meliputi kadar air, kadar abu, total gula, pH, serat makanan, vitamin C , nutrition fact , rendemen dan tekstur. Uji organoleptik produk fruit leather (aroma, rasa, tekstur dan warna) yang dilakukan oleh 10 orang panelis.


3.1. Penelitian pendahuluan

3.1.1. Hasil analisis bahan baku

Pada penelitian pendahuluan dilakukan analisis bahan baku puree buah dan buah segar. Hasil analisis bahan baku puree buah dan buah segar dapat dilihat pada Tabel 1. dan 2, Nilai buah ditentukan oleh cita rasa, penampakan, tekstur dan kandungan vitaminnya (Satuhu, 1994). Mutu buah yang digunakan sebagai bahan baku sangat menentukan mutu produk. Bahan baku yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari buah segar dan puree buah tropis yang cukup potensial di Indonesia dan banyak disukai. Sebelum dilakukan proses pembuatan fruit leather, dilakukan analisis fisikokimia bahan baku puree dan buah mangga gedong, mangga arummanis, strawberry, jambu dan pisang.

Berdasarkan Tabel 1 dan Tabel 2, diperoleh kadar air puree berkisar antara 80,8 % sampai 93,3 % dan kadar air buah-buahan berkisar antara 81,5 % sampai 91,9 %. Dari hasil analisis beberapa parameter, terlihat bahwa buah-buahan yang digunakan cenderung bersifat asam, yaitu pH puree antara 3,5 sampai 4,69 dan pH buah-buahan antara 3,74 sampai 6,24, derajat asam puree antara 4,48


Halaman | 15


Tabel 1. Hasil analisis puree buah

No Parameter Puree mangga gedong

(1)

Puree mangga gedong

(2)

Puree mangga

arum manis (1)

Puree mangga arum

manis (2)

Puree strawberr

y

Puree jambu biji

1 Kadar air (%) 80,8 86,0 83,9 87,3 93,3 88,7 2 pH 3,54 3,95 4,25 3,96 3,5 4,69 3 Derajat asam (ml N

NaOH/100 g) 10,5 11,5 5,81 9,12 14,0 4,48

4 Jumlah gula (%) 14,7 9.73 12,2 8,6 0,90 6,68 5 Serat makanan (%) 1,09 1,76 0,89 2,02 2,04 3,20 6 Vitamin C (mg/kg) 56,8 222 29,4 61,9 39,6 28,8 7 Cemaran mikroba 8 ALT 300C 72 jam

(koloni/g) 2,5x102 < 10 < 10 4,3 x 102 < 10 5

9 Kapang (koloni/g) < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 <10 10 Khamir (koloni/g) < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 <10

Tabel 2. Hasil analisis buah-buahan

No Parameter Mangga Gedong Mangga Arumanis Pisang Ambon Buah Strawberry

1 Kadar air (%) 81,5 85,4 74,7 91,9

2 pH 4,79 6,24 5,13 3,50

3 Derajat asam (ml N NaOH/100 g)

4,65 O,96 5,50 10,8

4 Jumlah gula (%) 11,4 10,0 14,0 1,38 5 Serat makanan (%) 2,37 2,72 1,62 1,39 6 Vitamin C (mg/kg) 24,7 36,6 8,00 167

sampai 14,0 dan derajat asam buah-buahan antara 0,96 sampai 10,8 serta mengandung vitamin C yang cukup tinggi, yaitu vitamin C puree antara 28,8 mg/kg sampai 222 mg/kg, dengan nilai tertinggi dikandung puree mangga gedong. Sedangkan kandungan vitamin C buah-buahan antara 8,00 mg/kg sampai 167 mg/kg, dengan nilai tertinggi dikandung buah strawberry. Menurut Satuhu (1994), keasaman buah dapat menentukan rasa produk yang dihasilkan. Keasaman buah dapat disebabkan karena dua hal yaitu buah tersebut mempunyai sifat asam atau buah dipanen muda sehingga buah terasa asam, hambar atau kurang enak.

Berdasarkan analisis kadar gula, didapat kadar gula puree dan buah-buahan bervariasi. Kadar gula puree berkisar antara 0,90 % sampai 14,7 % dengan nilai tertinggi pada pureemangga gedong, dan kadar gula buah-buahan berkisar antara 1,38 % sampai 11,4%, dengan nilai tertinggi pada buah mangga gedong yaitu sebesar 11,4%. Selain analisis keasaman dan kadar gula, dilakukan pula analisis kadar serat pangan. Kadar serat pangan puree berkisar antara 0,89 % sampai 3,20 % dengan nilai tertinggi pada puree jambu dan kadar serat pangan buah-buahan berkisar antara 1,34 % sampai 2,72 %, dengan nilai tertinggi pada puree mangga arummanis.

Varietas buah dan konsistensi dari pure sangat mempengaruhi kualitas dari fruit leather. Lembaran fruit leather yang dihasilkan dari buah-buahan yang memiliki sedikit air seperti jambu dan pisang, umumnya akan menghasilkan tekstur yang keras

sehingga lebih sulit untuk diterima oleh konsumen. Berbagai produk fruit leather yang ada di pasaran berada dalam berbagai tingkat kekerasan, tergantung pada buah yang digunakan dan juga campuran bahan yang diberikan kepada pure buah tersebut tersebut (Vijayanand et al., 2000).

Mutu produk olahan buah sejenis buah keringdapat dilihat dari warna, rasa, aroma dan teksturnya. Untuk mendapatkan mutu produk yang baik perlu penentuan kematangan buah yang tepat, yaitu buah yang cukup matangnya. Tingkat ketuaan buah saat dipanen, utamanya akan mempengaruhi rasa buah. Buah yang dipanen pada tingkat ketuaan yang optimal akan mempunyai rasa yang enak, yaitu rasa manis sangat menonjol dan rasa asam berkurang (Satuhu, 1994). Analisis kadar air, kadar keasaman,kadar gula dan kadar serat pangan bahan baku perlu dilakukan sebelum proses perlu dilakukan, karena akan mempengaruhi penentuan formula yang akan digunakan.

3.1.2. Hasil Uji Organoleptik

a. Percobaan I

Percobaan I dilakukan untuk menentukan formulasi penggunaan gula dan penggunaan bahan pengisi buah pisang ambon pada pembuatan fruit leather dari pure mangga arummanis dan pure mangga gedong. Hasil uji organoleptik produk fruit leather arummanis dan mangga gedong dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2.


Halaman | 16


Gambar 1. Hasil uji organoleptik produk fruit leather mangga

arummanis dengan penggunaan gula

Gambar 2. Hasil uji organoleptik produk fruit leather mangga

gedong dengan penggunaan gula

b. Percobaan II

Pada percobaan II, digunakan formulasi hasil terbaik dari Percobaan I yaitu dengan penambahan gula pasir dan bubuk glukosa serta tanpa penambahan bahan pengisi buah pisang. Untuk mendapatkan warna dan tekstur yang lebih baik serta aroma dan rasa yang sesuai dengan aroma dan rasa masing-masing buah dilakukan percobaan II dengan penambahan bahan pengisi. Hasil uji organoleptik produk fruit leather mangga arummanis dengan penambahan bahan pengisi dapat dilihat pada. Gambar 3.

Gambar 3. Hasil uji organoleptik fruit leather mangga arummanis dengan bahan pengisi

Penelitian pendahuluan dilakukan untuk menentukan formulasi penggunaan gula dan penggunaan bahan pengisi. Berdasarkan penelitian Enie dan Lestari (1992), penggunaan gula terbaik adalah kombinasi gula kristal putih dan bubuk glukosa. Oleh sebab itu, pada percobaan I dilakukan

pengolahan fruit leather dengan kombinasi penggunan gula kristal putih dan bubuk glukosa serta penggunaan bahan pengisi buah pisang ambon pada pembuatan fruit leather dari pure mangga arummanis dan pure mangga gedong.Kontrol percobaan adalah pengolahan fruit leather tanpa gula dan tanpa bahan pengisi buah pisang. Buah pisang ambon yang mengandung gula (14%) dan serat (1,4 %) cukup tinggi digunakan sebagai bahan pengisi dengan harapan produk fruit leather yang dihasilkan dapat mempunyai rasa yang cukup manis tanpa penambahan gula dan mempunyai tekstur yang baik. Namun dari hasil uji organoleptik produk fruit leather pada percobaan I yang dihasilkan, yang paling disukai panelis dari segi warna, aroma, rasa dan tekstur adalah A1B0

,yaitu pure mangga arummanis ditambah gula kristal putih dan bubuk glukosa tanpa pisang.

Gambar 4. Hasil uji organoletik fruit leather mangga gedong dengan bahan pengisi

Produk fruit leather tanpa penambahan gula, mempunyai rasa yang cenderung asam serta teksturnya keras dan liat. Produk fruit leather mangga arummanis dan mangga gedong dengan penambahan buah pisang, mempunyai rasa dominan pisang yang menutupi rasa khas mangga serta warna produk yang lebih gelap dibandingkan warna produk tanpa penambahan pisang. Hal ini disebabkan kadar gula pisang ambon cukup tinggi. Menurut Winarno (2004) dalam Safitri (2012}, gula akan mengalami proses karamelisasi apabila terkena panas tinggi, semakin banyak gula yang ditambahkan atau semakin tinggi kandungan gula dalam bahan menjadikan karamelisasi yang terbentuk semakin besar dan akan menghasilkan warna produk lebih cokelat.

Oleh sebab itu pada percobaan II dilakukan pengolahan fruit leather dengan menggunakan beberapa jenis bahan pengisi yang tidak mempengaruhi rasa buah dan tidak mempengaruhi warna, seperti bubuk karagenan, CMC, gum arab dan agar-agar bubuk. Dari hasil uji organoleptik produk fruit leather pada percobaan II , yang paling disukai panelis dari segi warna, aroma, rasa dan tekstur adalah A1B0 C3, yaitu pure mangga arumanis ditambah gula kristal putih dan bubuk glukosa ditambah bubuk agar-agar dan G1B0C3, yaitu puree

0

1

2

3

4

Sko

r

Perlakuan

0

1

2

3

4

5

Sko

r

Perlakuan

0

1

2

3

4

Sko

r

Perlakuan

0

1

2

3

4Sk

or

Perlakuan


Halaman | 17


mangga gedong ditambah gula pasir dan bubuk glukosa ditambah bubuk agar-agar. Produk fruit leather dengan penambahan bubuk agar-agar mempunyai warna yang lebih baik, yaitu terlihat lebih cerah dan transparan. Disamping itu, tekstur fruit leather lebih baik yaitu lunak, mudah digigit, tidak liat dan tidak menempel pada gigi. Formula ini yang dipakai untuk proses pengolahan pada Penelitian Lanjutan.

Ada beberapa tahapan utama yang dilakukan dalam proses pembuatan fruit leather, yaitu pembuatan puree, pembuatan lembaran tipis pure, pengeringan, pemotongan dan pembentukan, serta pengemasan. Ada tiga bahan utama yang biasa digunakan dalam pembuatan fruit leather yaitu puree buah, bahan tambahan makanan, dan pemanis. Pemanis yang digunakan biasanya berupa sirup jagung dan atau gula, seperti sukrosa, fruktosa dan glukosa. Untuk bahan tambahan makanan yang biasanya ditambahkan berupa gliserin, hidrokoloid, asam sitrat, asam asetat, pewarna makanan dan perisa. Penambahan pemanis dan bahan tambahan makanan ini bervariasi dan sangat tergantung pada produsen serta tingkat konsistensi dan kekenyalan fruit leather yang diinginkan (Khan et al., 2014 dan Diamante, 2013).

3.2 Penelitian lanjutan

Dalam penelitian lanjutan dilakukan percobaan pembuatan fruit leather dari formula terbaik pada penelitian pendahuluan, yaitu mencampur bahan baku dengan gula kristal putih, bubuk glukosa dan bahan pengisi bubuk agar-agar. Penelitian dilakukan untuk membandingkan penggunaan dua jenis bahan baku yaitubuah segar dan puree buah-buahan. Jenis buah yang digunakan adalah mangga gedong, mangga arummanis, jambu biji, dan strawberry. Hasil uji organoleptik produk fruit leather dari puree dan buah mangga (arummanis dan gedong), jambu biji dan strawberry dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Hasil uji organoleptik fruit leather dari puree dan buah mangga harum manis, mangga gedong, strawberry dan

jambu biji

Berdasarkan uji organoleptik (warna, rasa,

aroma dan tekstur) pada Tabel 4, produk fruit

leather yang paling disukai adalah :G12 (fruit leather berbahan buah mangga segar), S12 (fruit leather berbahan buah segar strawberry) dan J22 ( Fruit leather berbahan puree jambu biji). Produk-produk fruit leather terpilih tersebut mempunyai warna yang cerah dan transparan sesuai dengan warna khas masing-masing buah, yaitu fruit leather mangga gedong berwarna orange, serta fruit leather strawberry dan fruit leather jambu berwarna merah. Produk fruit leather terpilih dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Produk Fruit Leather dari Beberapa Buah Tropis

Menurut Nurlaely (2002), fruit leather yang baik

memiliki warna khas dari bahan baku buah yang digunakan dan kenampakannya seperti kulit mengkilat. Warna produk fruit leather yang cerah dan transparan sesuai dengan warna khas masing-masing buah dapat disebabkan karena pengeringan menggunakan alat excaliburdehydrator pada suhu dan waktu pengeringannya tepat, yaitu pada suhu 48 0C selama 18 jam. Jika menggunakan alat tersebut pada suhu lebih tinggi atau waktu yang lebih lama, akan terjadi proses browning (pencokelatan) produk. Warna produk juga dapat dipengaruhi oleh adanya penambahan bubuk agar-agar yaitu bubuk agar-agar yang ditambahkan dalam bentuk larutan transparan akan menghasilkan produk fruit leather cerah dan sesuai dengan warna khas masing-masing buah.

Produk-produk fruit leather terpilih memiliki rasa dan aroma yang khas sesuai dengan rasa dan aroma masing-masing buah. Hal ini disebabkan karena bahan pengisi bubuk agar-agar tidak memiliki aroma dan rasa, sehingga tidak mempengaruhi aroma dan khas masing-masing buah. Produk-produk fruit leather terpilih adalah produk yang menggunakan gula, yaitu campuran gula kristal putih dan bubuk glukosa, sehingga memiliki rasa manis dan asam yang disukai panelis. Sedangkan produk fruit leather tanpa penambahan gula, cenderung memiliki rasa yang asam sehingga tidak disukai panelis.

Menurut Fauziah et al (2015) tujuan penambahan gula adalah untuk memperbaiki cita rasa bahan makanan sehingga rasa manis yang timbul dapat meningkatkan kelezatan. Sedangkan Rahayu (2008) menyatakan bahwa penambahan

0

1

2

3

4

A11 A22 G12 G22 S12 S22 J12 J22

Sko

r

Perlakuan


Halaman | 18


gula dalam produk bukanlah untuk menghasilkan rasa manis saja, meskipun rasa ini penting. Gula bersifat menyempurnakan rasa asam dan cita rasa lainnya, kemampuan mengurangi kelembaban relatif dan daya mengikat air adalah sifat-sifat yang menyebabkan gula dipakai dalam pengawetan pangan.

Pada fruit leather tersebut rasa asam yang timbul disebabkan adanya perpaduan antara bahan baku buah yang bersifat asam dan adanya asam sitrat yang ditambahkan pada saat pengolahan. Menurut Khan et al (2014), asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditentukan pada daun dan buah tumbuhan genus citrus (jeruk-jerukan). Asam sitrat berfungsi sebagai pemberi asam, mencegah kristalisasi gula, mencegah browning (pencokelatan bahan) katalisator hidrolisa sukrosa ke bentuk gula invert selama penyimpanan dan sebagai penjernih gel pada pembuatan permen jelly. Oleh sebab itu penambahan asam sitrat pada saat ini adalah sebagai zat pemberi cita rasa dan pengawetan makanan dan minuman, terutama minuman buah. Sedangkan tekstur produk fruit leather terpilih memiliki tekstur yang disukai panelis, yaitu lunak, mudah digigit dan tidak menempel pada gigi. Tekstur fruit leather tersebut dapat diperbaiki dengan penambahan bahan pengisi dan cara pengeringan yang tepat. Bahan pengisi yang digunakan adalah bubuk agar-agar tanpa rasa dan tanpa warna. Salah satu syarat produk fruit leather dengan mutu yang baik adalah memiliki tekstur yang plastis, sehingga dapat digulung dan tidak mudah patah. Tekstur plastis dipengaruhi oleh pembentukan gel. Dalam Raab (2000), pembentukan gel pada fruit leather dipengaruhi oleh campuran pektin, gula, asam dan air. Pada fruit leather hasil penelitian, pembentukan dapat dipengaruhi oleh penambahan bubuk agar-agar. Bahan baku yang digunakan untuk mengolah bubuk agar-agar dan agar kertas biasanya adalah rumput laut jenis Gracilaria yang juga dikenal sebagai agar merah, yaitu jenis Gracilaria alam yang banyak dijumpai di Pantai Selatan Pulau Jawa dan Bali atau jenis rumput laut jenis Gracilaria dari hasil budidaya di tambak. Bubuk agar-agar mempunyai kemampuan membentuk gel pada bahan dan pada pengolahan fruit leather dapat menghasilkan tekstur yang lebih baik.

Dalam penelitian lanjutan dilakukan pula analisis fisiko kimia. Rendemen dan analisis tekstur produk fruit leather dengan nilai uji terbaik dapat dilihat pada Tabel 4. Berdasarkan Tabel 4. kadar air produk fruit leather pada penelitian lanjutan, berkisar antara 13,2 % sampai 15,2 %. Nilai kadar air produk fruit leather dapat dipengaruhi oleh kadar air bahan baku buah atau puree yang digunakan serta proses pengeringan yang dilakukan. Nilai kadar air produk fruit

leather tertinggi adalah kadar air fruit leather dari jambu sebesar 15,2 %, namun masih memenuhi kriteria produk fruit leather yang baik , yaitu berkisar antara 10 % sampai 20 % (Nurlaely 2002). Dalam proses pengolahannya, digunakan bahan baku puree jambu dengan kadar air cukup tinggi yaitu 88,7 % namun dengan alat pengeringan yang tepat (alat excaliburdehydrator) serta suhu dan waktu yang tepat (suhu 480 C selama 18 jam), kadar air puree buah dapat diturunkan menjadi 15,2 %. Penetapan kadar air berhubungan dengan daya simpan produk. Oleh sebab itu dalam penentuan umur simpan produk dengan metode akselerasi, analisis yang dilakukan adalah analisis kadar air dengan nilai maksimum kadar air produk fruit leather adalah 20%.

Yilmaz et al. (2015) menemukan bahwa proses pengeringan puree buah akan berlangsung lebih cepat pada suhu yang tinggi (85-94°C), laju alir (velocity) udara yang tinggi (4,1 ms-1), dan kelembaban relatif yang rendah (5%). Akan tetapi penelitian tersebut juga menunjukan bahwa kualitas organoleptik fruit leather menunjukkan hasil yang lebih baik pada pengeringan suhu di bawah 70°C. Sedangkan Mukisa (2010) menggunakan alat pengering kabinet dengan bahan bakar solar dapat menghasilkan fruit leather dari buah nangka dengan kadar air 18,5%.

Dari hasil analisis kadar abu, didapat kadar abu produk fruit leather berkisar antara 0,52 % sampai 1,02 %. Kadar abu pada produk fruit leather dapat disebabkan karena adanya bubuk agar-agar yang mengandung garam mineral seperti kalsium, magnesium dan potasium.

Untuk kadar serat pangan, terjadi peningkatan kadar serat pangan pada produk fruit leather yaitu untuk fruit leather berkisar antara 6,69 % sampai 8,52 %, dibandingkan kadar serat pangan bahan baku yang berkisar antara 1,39 % sampai 3,20 %. Hal ini disebabkan karena pada proses pengolahan fruit leather ditambahkan bahan pengisi bubuk agar-agar yang mengandung kadar serat pangan cukup tinggi. Sedangkan untuk kandungan vitamin C, produk fruit leather mangga masih mengandung vitamin C dalam jumlah kecil. Dengan adanya proses pengeringan, terjadi penurunan jumlah vitamin C dibandingkan dengan bahan baku puree mangga, yaitu kandungan vitamin C fruit leather mangga arummanis sebesar 4,84 mg/kg dan kandungan vitamin C bahan baku puree mangga arummanis berkisar antara 29,4 sampai 61.9 mg/kg. Sedangkan kandungan vitamin C fruit leather mangga gedong sebesar 9,42 mg/kg dan kandungan vitamin C bahan baku puree mangga gedong berkisar antara 56,8 mg/kg sampai 222 mg/kg.


Halaman | 19


Tabel 3. Hasil analisis fisiko kimia, nutrition fact , rendemen dan tekstur produk fruit leather hasil percobaan dalam penelitian lanjutan

No Parameter Fruit leather Buah Mangga Gedong

Fruit leather Buah Strawberry Fruit leather Puree Jambu Biji

1 pH 3,75 3,57 3,58

2 Kadar air (%) 14,6 13,4 15,2

3 Kadar abu (%) 0,68 1,02 0,52

4 Protein (Nx6,25)% 1,34 1,49 0,66

5 Lemak (%) 2,43 3,74 2,24

6 Karbohidrat (%) 81,0 80,4 81,4

6 Energi (kal/100 g) 351 361 348

4 Serat makanan(%) 7,85 8,52 6,69

5 Jumlah gula (%) 71,6 67,8 69,4

6 Vitamin C (mg/100 g) 3,57 28,8 2,65

7 Natrium (mg/100 g) 20,8 16,4 14,8

8 Kalsium (mg/100 g) 30,1 41,8 13,8

9 Magnesium (mg/100 g) 16,5 27,6 3,82

10 Fosfor (mg/100 g) 35,6 67,8 22,8

11 Rendemen (%) 57,93 26,36 26,20

12 Tekstur (g) 22,1 17,1 48,1

4. Kesimpulan

Formula terbaik pengolahan fruit leather adalah menggunakan gula 18%(terdiri dari campuran 12% gula kristal putih dan 6% bubuk glukosa) serta bahan pengisi bubuk agar-agar. Dari hasil penelitian diperoleh pengembangan modifikasi proses pengolahan fruit leather, yaitu dengan menggunakan bahan baku puree buah, penambahan agar-agar dan alat pengering excaliburdehydrator. Proses ini lebih efisien dalam hal penanganan bahan baku dan proses pengeringan. Proses pengolahan fruit leather adalah agar-agar dimasak bersama air sampai mendidih, lalu dicampur dengan puree buah, gula kristal putih, bubuk glukosa, asam sitrat dan margarin cair. Kemudian dihancurkan dengan menggunakan blender, dihamparkan di loyang yang telah dialasi plastik tipis, dan dikeringkan pada Excalibur dehydrator pada suhu 480 selama 18 jam. Produk kemudian dipotong-potong dan dikemas dalam plastik atau aluminium foil.

Ucapan Terima Kasih

Kami mengucapkan terimakasih kepada:Ibu Anindita Rumyati Dibyono, Bapak Yaya Surya Seca, Bapak Sumadyo Raharjo dan Ibu Rika Sumarteliani yang telah membantu sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan baik.

Daftar Pustaka

Anonim. (2009). Road Map Pengolahan Buah-buahan. Dirjen

Industri Agro, Kememperin, Jakarta.

Anonim. (2017). Produksi Tanaman Buah-buahan Menurut Provinsi. BadanPusatStatistik, Jakarta.

Diamante, EM. (2013). Effect of Apple Juice Concentrate, Blackcurrant Concentrate and Pectin Levels on Selected Qualities of Apple Black Currant Fruit Leather. Foods, 2013, 2 430-443

Enie, AB., & Lestari, N. (1992). Penelitian Pembuatan Makanan Ringan Asal Buah-Buahan Tropis: Pengaruh Sulfit dan Lama Penyimpanan Terhadap Mutu Fruit Leather. Warta IHP vol 9 1992, Bogor.

Fauziah, E., Widowati, E. & Atmaka, W. (2015). Kajian Karakteristik Sensorik dan Fisikokimia Fruit Leather Pisang Tanduk (Musa corniculata) dengan Penambahan Berbagai Konsentrasi Karagenan. Jurnal Aplikasi Tek Pangan 4 (1).

Khan, A., Zeb, A., Khan, M & Shah, W. (2014). Preparation and Evaluation of Olive Apple Blended Leather. International Journal Food Science, Nutrition and Dietetics 3 (7), 134 - 137.

Mukisa, I.M. (2010). Effet of Solar Drying on The Quality and Acceptability of Jackfruit Leather. EJIAF Che (1), 101-111.

Nurlaely, E. (2002). Pemanfaatan Buah Jambu Untuk Pembuatan Fruit Leather “Kajian dari Proporsi Buah Pencampur”. Skripsi. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian. Universitas Brawijaya, Malang.

Raab, C. & Oehler, N. (2000). Making Dried Fruit leather. Extention Foods And Nutrition Specialist. Origon State University.

Rahayu, E. (2008). Pengaruh Penambahan Sukrosa dan Gliserol Pada Pembuatan Fruit Leather Salak Bongkok (Salaccaedulis). Skripsi. Fakultas Teknologi Industri Pertanian, Universitas Padjadjaran, Bandung.

Safitri, AA. (2012). Studi Pembuatan Fruit Leather Mangga-Rosella. Skripsi. Universitas Hasanuddin. Makasar.

Satuhu, S. (1994). Penanganan dan Pengolahan Buah. Penebar Swadaya. Jakarta.

Vijayanand, P., Yadav, AR., Balasubramanyam, N. & Narasimham, P. (2000). Storage Stability of Guava Fruit Bar Preared using a New Process. Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie-Food Science and Technology, 33(2), 132-137.

Yilmaz, FM., Yuksekkaya, S., Vardin, H. & Karaaslan, M. (2015). The effects of drying conditions on moisture transfer and quality of pomegranate fruit leather (pestil), Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences.

Citation: Junaidi, L., Hutajulu, TF., Sudibyo, A., Lestari, N., Aviana, T. (2018). Pengaruh Konsentrasi KOH dan Waktu Alkalisasi serta Umur Panen Kappaphycus alvarezii terhadap Karakteristik Mutu Karagenan Murni. Warta IHP, 35(1),20-28 Halaman | 20

©WIHP–ISSN:0215-1243,2018,Allrightsreserved

PengaruhKonsentrasiKOHdanWaktuAlkalisasisertaUmurPanenKappaphycusalvarezii terhadapKarakteristikMutu

KaragenanMurniInfluenceofKOHconcentrationanddurationofalkalizationandcultivationperiodof

Kappaphycusalvareziionqualitycharacteristicofrefinedcarrageenan

LukmanJunaidi,TiurlanF.Hutajulu,AgusSudibyo,NamiLestaridanTitaAviana

BalaiBesarIndustriAgroJl.Ir.H.JuandaNo,11Bogor16122

[email protected]

RiwayatNaskah:Diterima04,2018Direvisi05,2018Disetujui05,2018

ABSTRAK:Indonesiamemilikipotensibesaruntukpengembanganindustriberbasisrumput laut. Salah satu jenis rumput laut yang potensial untuk dikembangkanadalahKappaphycusalvareziiuntukproduksikaragenan.Untukmendukungupayatersebut dilakukan penelitian pengaruh konsentrasi KOH dan waktu alkalisasiserta umur panenKappaphycus alvarezii terhadap karakteristikmutu karagenanmurni.PerlakuanyangdiamatimeliputikonsentrasiKOH(6%,8%dan10%),lamaprosesalkalisasi(1dan2jam)danumurpanenKappaphycusalvarezii(14dan30hari). Hasil penelitian menunjukkan variasi konsentrasi KOH dan umur panenmemberikanpengaruhnyata terhadapkarakteristikmutukaragenan. Sedangkanlama proses alkalisasi tidak memberikan pengaruh nyata. Hasil uji beda nyataterkecil (BNT)menunjukkan bahwa konsentrasi KOH 8% berbeda nyata dengankonsentrasi KOH 6% dan 10%. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwaperlakuan yang terbaik adalah penggunaan konsentrasi KOH 8%. Sedangkaninteraksi perlakuan yang menghasilkan karakteristik mutu karagenan terbaikadalah penggunaan konsentrasi KOH 8%, umur panen 30 hari, dengan waktualkalisasi 2 jam, yang memberikan nilai rendemen 41.09%, kekuatan gel 868,56g/cm2,viskositas38,22cps,danderajatputih69,11%.Katakunci:K.alvarezii,karagenan,alkalisasi,kekuatangel,viskositas,derajatputihABSTRACT: Indonesia has great potential for the development of seaweed-basedindustries. One type of seaweed that have very good potential to develop isKappaphycusalvareziifortheproductionofcarrageenan.Tosupporttheeffort,theresearchofEffectofKOHconcentrationandalkalizationdurationandharvesttimeof Kappaphycus alvarezii on the quality characteristics of refined carrageenanquality has been conducted. The variation of treatments included KOHconcentration (6%, 8% and 10%), alkalization process duration (1 and 2 hours)andharvest timeofKappaphycusalvarezii (14and30days). TheresultsshowedvariationofKOHconcentrationandharvest timegavea significance influenceoncarrageenan quality characteristics. While alkalization process duration did notgive a significance influence. The least significant difference (LSD) test resultshowed that KOH concentration 8% was significantly different with KOHconcentration6%and10%.ThusitcanbeconcludedthatthebesttreatmentwasusingofKOHconcentration8%.While the treatment interactionwhichproducedthebestquality characteristicsof carrageenanwas theuseofKOHconcentration8%,30daysharvesttimeand2hoursalkalization,givingthevalueofyield41.09%,gelstrength868,56g/cm2,viscosity38,22cps,andwhitenessdegree69.11%.Keywords:K.alvarezii,carrageenan,alkalization,gelstrength,viscosity,whiteness

1. Pendahuluan

Indonesia sebagai negara kepulauan memilikipotensi yang sangat besar untuk pengembangan

komoditas rumput laut. Rumput laut (seaweed)termasukkelompokmakroalgayangbanyakhidupmelekat di dasar perairan dan tergolong dalam

WartaIHP/JournalofAgro-basedIndustryVol.35(No.1)072018:20-28Halaman|21


divisi thallophyta. Klasifikasi rumput lautberdasarkankandunganpigmenterdiridari4kelas,yaitu rumput lauthijau (Chlorophyta), rumput lautmerah (Rhodophyta), rumput laut coklat(Phaeophyta)danrumputlautpirang(Chrysophyta)(Sahri, 2018). Jenis rumput laut yang banyakterdapat di perairan Indonesia adalah Gracilaria,Gelidium, Eucheuma, Hypnea, Sargasum danTubrinaria (Anonym, 2013 dan Mulyati &Geldermann,2017).

Rumput laut alambiasanyadapathidupdi atassubstratpasirdankarangmati.Selainhidupbebasdi alam, beberapa jenis rumput laut juga banyakdibudidayakan oleh sebagian masyarakat pesisirIndonesia. Contoh jenis rumput laut yang banyakdibudidayakan diantaranya adalah Kappaphycusalvarezii dan Gracilaria sp. Beberapa daerah danpulau di Indonesia dimana masyarakat pesisirnyabanyak melakukan usaha budidaya rumput lautyaitu diantaranya di Kepulauan Seribu, ProvinsiKepulauan Riau, Pulau Lombok, Sulawesi, Malukudan Papua. Pada Gambar 1 ditunjukkan rumputlautdarijenisKappaphycusalvarezii.

Untuk meningkatkan nilai tambah potensirumput laut tersebut perlu dilakukanpenganekaragaman produk olahan. Salah satuproduk olahan yang potensial dari rumput lautadalah karagenan. Kappaphycus alvarezii atausering disebutEucheuma cottoniimerupakan jenisrumput laut yang paling utama sebagai penghasilkaragenan (Munoz, Freile-Pelegrin and Robledo,2014). Kappaphycus alvarezii banyak dijumpai dipesisir lautIndonesia,MalaysiadanFilipina(Bono,AnisuzzamanandDing,2014).

Gambar1.Kappaphycusalvarezii

Beberapa jenis Kappaphycus alvareziimempunyai peranan penting dalam perdaganganinternasionalsebagaipenghasilekstrakkaragenan.Besarnya kandungan karagenan dari rumput lautdari jenis yang sama sangat dipengaruhi olehlokasi tempat tumbuhnya. Kandungan karagenandalamrumputlautberkisar54-73%(Periyasamy,Anantharaman, Balasubramanian and Rao, 2014;

Khambhaty et al. 2012; Wenno, Thenu danLopulalan,2012).

Karagenan adalah senyawa polisakarida yangdiekstrakdarialgamerahyangmemilikikomposisiD-galactose dan 3,6-anhydrogalactose yangberikatan dengan α-1,3 dan β-1,4 glycosidic(Manuhara, Praseptiangga and Riyanto, 2016 danCampo,Kawano,BrazdaSilvaandCarvalho,2009).Karagenan merupakan senyawa hidrokoloid yangterdiri dari campuran amonium, kalsium,magnesium, kalium dan natrium sulfat ester darigalaktosa dan kopolimer 3-6 anhidrogalaktosa(Earle, Ayalasomayajula, Loknadh, Reddy andKanth, 2016). Karagenan merupakan polisakaridaberantai linear dengan berat molekul di atas 100kDa.Rantaipolisakaridatersebutterdiridariikatanberulang antara gugus galaktosa dengan 3,6-anhidrogalaktosa (3,6 AG), keduanya baik yangberikatan dengan sulfat maupun tidak,dihubungkan dengan ikatan glikosidik α-(1,3) danβ-(1,4)(Jiao,Yu,ZhangandEwart,2011;Nurmiah,2013 dan Bono et al. 2014). Struktur molekulberbagaijeniskaragenanditunjukkanpadaGambar2.

Gambar2.Strukturmolekulkaragenan(Jiaoetal.2015)

Karagenanumumnyadigunakandalam industripangandannonpangan, seperti:emulsifier,gellingand binding agent, thickener, stabilizer, pharmaceuticals, kosmetik, formulasi untukprintingdantekstil(Ali,Ruslan,SulaimandanYasir,2014).

Penggunaan karagenan secara komersildipengaruhi oleh struktur makromolekul yangmenentukan nilai viskositas dan gelling propertiesdari karagenan tersebut (Hayashi et al. 2017 danSerowik, Figiel, Nejman, Pudlo, Chorazyk andKopec,2017).

Beberapapenelitianterkaitproduksikaragenantelahdilakukan.Manuharaetal(2016)melakukan



penelitian penggunaan KCl untuk ekstraksikaragenandariKappaphycusalvareziiasalKarimunJawa, dan menyimpulkan penggunaan larutan KCl2.5% memberikan hasil karagenan yang terbaik.Widyastuti (2010)melakukanekstraksi karagenandari Eucheuma cottonii dan E. spinosum dariberbagai umur panen, dan menyimpulkan umurpanen 45 hari memberikan hasil karagenan yanglebih baik. Ali et al (2014) melakukan optimasiproses ekstraksi karagenan dari rumput laut K.StriatummenggunakanpelarutKCldanetanol,danmenyimpulkan kondisi proses optimal untukekstraksi karagenan adalah suhu ekstraksi 80°Cselama 50 menit menggunakan larutan KCL 0.25danetanol80%.

Terdapat berbagai hasil penelitian terkaitdengan rendemenprosesproduksi karagenandariKappaphycus alvarezii. Bono et al (2014)menyebutkanwaktuekstraksitidakmempengaruhirendemen dan viskositas karagenan, tetapi suhuekstraksi dapat mempengaruhi rendemen proses.Distantina, Fadilah, Danarto, Wiratni danFahrurrozi (2009) menyebutkan semakin tinggikonsentrasi KCl dalam proses ekstraksi akansemakin besar rendemen proses produksikaragenan, tetapidapatmenurunkankekuatangel.Namundemikancukupsulituntukmembandingkansecarakualitatifmaupunkuantitatifhasilpenelitiantersebut,mengingat rendemen sangat dipengaruhioleh metode ekstraksi dan jenis Kappaphycusalvareziiyangdigunakan(Ilias,IsmailandOthman,2017).

Tujuan penelitian ini adalah untukmengevaluasi pengaruh konsentrasi KOH danwaktu alkalisasi serta umur panen Kappaphycusalvarezii terhadap karakteristik mutu karagenanmurni. Informasi tersebut diharapkan dapatdimanfaatkanuntukprosesproduksi karagenandiindustri.

2. BahandanMetode

2.1. Bahan

Bahanbakuyangdigunakandalampenelitianiniadalah rumput laut merah jenis Kappaphycusalvarezii asal Lombok. Rumput laut yang dipanenolehpetanipadasaatberumur14haridan30harikemudian dikeringkan dibawah sinar mataharihinggakadarairmencapai35%.Bahankimiayangdigunakan untuk ekstraksi adalah KOH, KCL, filteraid/diatomet,isopropilalkohol.

2.2. Alat

Peralatan yang digunakan adalah alatekstraktor, timbangan analitik, timbangan kasar,alatfilter,kertaspH.

2.3. Metode

2.3.1. PembuatankaragenanmurniTahapan proses yang digunakan dalam proses

produksi karagenan murni ditunjukkan pada Gambar 3 (Basmal, 2005). Kappaphycus alvarezii dicucidengan air bersih sebanyak 5 kali pencucian,kemudian ditiriskan dan direndam dalam larutanKOH(pH8-9)selama24jam.Setelahperendamandilakukanpenirisandandilanjutkandenganprosesalkalisasi.

Gambar3.Diagramalirprosesproduksikaragenanmurni

Prosesalkalisasi(alkalizationprocess)dilakukandengan variasi konsentrasi larutan alkaliKOH6%,8%dan10%sertalamaproses1dan2jam.Prosesalkalisasi rumput laut dengan menggunakanpengekstrak KOH dilakukan dengan pemanasandalam wadah stainless steel yang sudah berisi airpada suhu 75°C. Ke dalam wadah stainless steelyang berisi air panas di tuangkan rumput lautbersih dengan perbandingan, air : rumput laut =15:1(v/b).

Ke dalam bubur rumput laut kemudianditambahkan filter aid sebanyak 2 % per bobotrumput laut, sambil diaduk (proses porosisasi).Cairan/bubur rumput laut dalam keadaan panasdimasukkan kedalam mesin filter (filtercompressor).Prinsipkerjaalatiniadalahmenyaringdengan memberi tekanan udara sebesar 85 psi diatas bahan yang akan disaring. Penyaring yangdigunakan adalah kain saring (bahan satindenganukuran 200 mesh) setebal dua lapis dengan pori-pori yang halus. Kemudian hasil filtrat yangdiperolehditimbang.

Filtrat yang dihasilkan kemudian dilanjutkanpada proses pembuatan gel dengan caradipanaskan dalamwadah stainless steel pada suhu90oC, laluditambahkanlarutanKCl3%dandiaduk

Penyiapanbahanbakurumputlaut

Alkalisasi

Porosisasidanfiltrasi

Pembuatangel

Pencucianproduk

Pengeringandanpenepungan

KaragenanMurni



selama 2 jam. Gel kemudian dituangkan kedalamcetakan yang terbuat dari wadah stainless steel,dibiarkan membeku hingga satu malam. Produkkaragenan yang telah membeku dicuci denganlarutan KCl 1 - 1,5% dalam wadah sambil diadukselama 1 jam, kemudian disaring dan dibekukanpadasuhu10oC.

Karagenan yang sudah dibekukan kemudiandikeringkan dibawah sinar matahari selamabeberapa hari atau diberi isopropil alkohol untukmempercepat pengeringan untuk mencapai kadarairproduk8–10%.Produkkeringdigilingsampai60mesh hinggamenjadi tepung produk karagenan murniberwarnaputih.

2.3.2.Analisis

Analisis yang dilakukan meliputi analisis:rendemen, kekuatan gel, viskositas dan derajatputih. Rendemen diukur dengan membandingkanbobot karagenan murni dengan bobot rumput lautkering(Munoz,Freile-PelegrindanRobledo,2016),dengan rumus: Rendemen = (Wc/Wds) x 100; dimana:Wc:bobotkaragenanmurnidanWds:bobotrumput laut kering yang diekstrak. Kekuatan geldan viskositas diuji menggunakan metode yangdiuraikanpadaSNI8391-1:2017,danderajatputihmenggunakanSNI3451:2011.

Metode analisis data yang digunakan adalahanalisis statistik. Rancangan percobaan yangdigunakanadalahrancanganacaklengkapfaktorialdengan 3 faktor, yaitu: (1) variasi konsentrasilarutan alkali KOH: 6%, 8% dan 10%, (2) lamaprosesalkalisasi:1dan2jam,dan(3)umurpanenKappaphycus alvarezii: 14 hari dan 30 hari.Percobaan diulang sebanyak 2 kali dengan Modelrancangan sebagai berikut (Harjosuwono, ArnatadanPuspawati,2011):

Yijk =μ+αi+βJ+χk+(αβ)ij+(αχ)ik+(βχ)jk+

(αβχ)ijk+εijkYijk =responsetiapvariabelpengamatanμ =nilaitengah(rata-rata)dariseluruh

pengamatan.αi =pengaruhvariasikonsentrasilarutanalkali

KOHtarafke-i(i=1.2.3)βj =pengaruhlamaprosesalkalisasitarafke-j (j=1.2)χk = pengaruh umur panen Kappaphycus

alvareziike-k(k=1.2)(αβ)ij = pengaruh interaksi variasi konsentrasi

larutan alkali KOH ke-i (i=1.2.3) denganvariasi lama proses alkalisasi taraf ke-j(j=1.2)

(αχ)ik=pengaruh interaksi variasi konsentrasilarutan alkali KOH ke-i (i=1.2.3) denganvariasi umur panenKappaphycus alvareziitarafke-k(k=1.2)

(βc)jk= pengaruh pengaruh variasi lama prosesalkalisasi ke-j (j=1.2) dengan variasiumur panen Kappaphycus alvarezii tarafke-k(k=1.2)

(αβc)ijk=pengaruh interaksi variasi konsentrasilarutan alkali KOH ke-i (i=1.2.3) denganvariasi lama proses alkalisasi taraf ke-j(j=1.2) dan variasi umur panenKappaphycusalvareziitarafke-k(k=1.2)

εij= galatdaripercobaan.

Datadianalisadenganmetodeunivariategeneralmodel dengan program SPSS versi 17. Untukmelihattarafperlakuanyangberbeda,dilakukanujilanjut Beda Nyata Terkecil (BNT) pada tingkatkepercayaaan95%.

3. HasildanPembahasan

Evaluasi terhadap pengaruh perlakuan variasikonsentrasi KOH, lama proses ekstraksi dan umurpanen pada proses produksi karagenan murnididasarkan pada: rendemen proses dankarakteristikmutu karagenan berupa kekuatan gel,viskositas,danderajatputih.

3.1. Rendemenproses

Hasil analisis terhadap rendemen prosesproduksi karagenan murni, ditunjukkan padaGambar4,untukbahanbakuKappaphycusalvareziiyangdipanenpadaumur14haridan30hari.

Gambar4.PengaruhkonsentrasiKOHdanwaktuekstraksiterhadaprendemenkaragenanmurnipadaumurpanen

Kappaphycusalvarezii14haridan30hari

Berdasarkandata padaGambar4, dapat dilihatbahwa konsentrasi KOH (6%, 8% dan 10%) danumur panen (14 hari dan 30 hari) berpengaruhterhadap rendemen proses produksi karagenanmurni. Sedangkan lama proses ekstraksi (1 jam



dan 2 jam) tidak memberikan pengaruh nyataterhadaprendemenproseskaragenanmurni.

Hal ini dapat disimpulkan berdasarkan uji BNT(beda nyata terkecil) yang memberikan nilai BNTuntuk perlakuan KOH terhadap rendemen proses,sebesar 1,84. Nilai selisih rata-rata (meandifference) antaraperlakuanKOH8%denganKOH6%,sebesar6,33danKOH10%sebesar6,05.Nilaiselisih rata-rata yang lebih besar dari nilai BNTmenunjukkan bahwa perlakuan KOH 8%memberikan perbedaan nyata terhadap rendemenproses dibandingkan dengan perlakuan KOH 6%dan10%.

Untuk lama ekstraksi 1 jam, peningkatankonsentrasi KOH dari 6% menjadi 8% dapatmeningkatkan rendemen proses dari 32,04%menjadi 38,11% (untuk Kappaphycus alvareziiumur 14 hari) dan dari 42,12% menjadi 48,34%(untuk Kappaphycus alvarezii umur 30 hari).Sedangkan peningkatan konsentrasi KOH dari 8%menjadi 10%, mengakibatkan penurunanrendemen proses dari 38,11% menjadi 32,12%(untuk Kappaphycus alvarezii umur 14 hari) dandari 48,34%menjadi 44,15% (untukKappaphycusalvareziiumur30hari).

Untuk lama ekstraksi 2 jam, peningkatankonsentrasi KOH dari 6% menjadi 8% dapatmeningkatkan rendemen proses dari 31,45%menjadi 39,78% (untuk Kappaphycus alvareziiumur 14 hari) dan dari 37,06% menjadi 41,09%(untuk Kappaphycus alvarezii umur 30 hari).Sedangkan peningkatan konsentrasi KOH dari 8%menjadi 10%, mengakibatkan penurunanrendemen proses dari 39,78% menjadi 31,13%(untuk Kappaphycus alvarezii umur 14 hari) dandari 41,09%menjadi 37,25% (untukKappaphycusalvareziiumur30hari).

Pada proses alkalisasi gugus hidroksida dariKOH meresap ke Kappaphycus alvarezii danmenghilangkan sulfat group dalam karagenanmelalui reaksi desulfurisasi pada posisi 6-unitgalaktosa dari karagenan untuk menciptakanperulangan 3,6 anhidro-D-galaktosa (3,6-AG),sementaraanion(K+)mampumenetralkanmuatandari kelompok sulfat yang dihilangkan denganmenggabungkanbersamamembentukkaliumsulfat(Mustapha,Chandar,Abidin,SaghravaniandHarun,2011). Semakin lama proses ekstraksi, semakinbaik interaksi larutan alkali dengan Kappaphycusalvarezii, dan diharapkan rendemen dapatmeningkat. Namun demikian proses alkalisasiyang terlalu lama (> 4 jam) dapat mengakibatkanpenghancuran karagenan secara berlebihan dandengan demikian dapat mempengaruhi kekuatangel(Iliasetal.2017).

Gambar 4 menunjukkan umur panenKappaphycus alvarezii berpengaruh terhadappeningkatanrendemenproses. PenambahanumurpanenKappaphycus alvarezii dari 14 harimenjadi

30haridapatmeningkatkanrendemenprosesdari38.11%menjadi48.34%(untukKOH8%danlamaekstraksi1jam)sertadari39.78%menjadi41.09%(untukKOH8%danlamaekstraksi2jam).

Rendemen tertinggi diperoleh denganperlakukan konsentrasi KOH 8%, lama prosesekstraksi 2 jam, dan umur panen 30 hari, yaitusebesar 48,34%. Sedangkan rendemen terendahdihasilkan oleh perlakuan konsentrasi KOH 10%,lama proses ekstraksi 1 jam, dan umur panen 14hari,yaitusebesar30.12%. Hal ini sejalandenganhasil penelitian Widyastuti (2010) yangmenyebutkan umur panen E. cottoniimempengaruhi kandungan karagenannya.Penambahan umur panen E. cottonii akanmeningkatkankandungankaragenannya.E.cottoniiyang dipanen umur 15 hari memiliki kadarkaragenan sekitar 40% dan meningkat menjadisekitar50%padaumur45hari.

3.2. Kekuatan gel

Hasil analisis terhadap kekuatan gel produkkaragenan murni, ditunjukkan pada Gambar 5untuk bahan baku Kappaphycus alvarezii yangdipanenpadaumur14haridan30hari.

Gambar5.PengaruhkonsentrasiKOHdanwaktuekstraksi terhadapkekuatangelkaragenanmurnipadaumurpanen


BerdasarkandatapadaGambar5,dapatdilihatbahwa konsentrasi KOH (6%, 8% dan 10%) danumur panen (14 hari dan 30 hari berpengaruhterhadap nilai kekuatan gel produk karagenanmurni. Sedangkan lama proses ekstraksi (1 jamdan 2 jam) tidak memberikan pengaruh nyataterhadaprendemenproseskaragenanmurni.

HalinidapatdisimpulkanberdasarkanujiBNTuntuk perlakuan KOH terhadap nilai kekuatan gelkaragenanmurni, sebesar 2,23. Nilai selisih rata-rata (mean difference) antara perlakuan KOH 8%dengan KOH 6%, sebesar 32.38 dan KOH 10%sebesar 13.63. Nilai selisih rata-rata yang lebihbesar dari nilai BNT menunjukkan bahwa



perlakuan KOH 8%memberikan perbedaan nyataterhadap kekuatan gel karagenan murnidibandingkandenganperlakuanKOH6%dan10%.

Untuk lama ekstraksi 1 jam, peningkatankonsentrasi KOH dari 6% menjadi 8%, dapatmeningkatkannilaikekuatangeldari350,34g/cm2menjadi622,1g/cm2(untukKappaphycusalvareziiumur 14 hari) dan dari 500,17 g/cm2 menjadi850,55 g/cm2 (untuk Kappaphycus alvarezii umur30hari). SedangkanpeningkatankonsentrasiKOHdari 8%menjadi 10%, mengakibatkan penurunannilaikekuatangeldari622,1g/cm2menjadi580,24g/cm2(untukKappaphycusalvareziiumur14hari)dan dari 850,55 g/cm2 menjadi 653,12 g/cm2(untukKappaphycusalvareziiumur30hari).

Untuk lama ekstraksi 2 jam, peningkatankonsentrasi KOH dari 6% menjadi 8%, dapatmeningkatkannilaikekuatangeldari310,34g/cm2menjadi 625,11 g/cm2 (untuk Kappaphycusalvarezii umur 14 hari) dan dari 510,33 g/cm2menjadi 868,56 g/cm2 (untuk Kappaphycusalvarezii umur 30 hari). Sedangkan peningkatankonsentrasi KOH dari 8% menjadi 10%,mengakibatkan penurunan rendemen proses dari625,11 g/cm2 menjadi 575,3 g/cm2 (untukKappaphycus alvarezii umur 14 hari) dan dari868,56 g/cm2 menjadi 612,34 g/cm2 (untukKappaphycus alvarezii umur 30 hari). Gambar 4menunjukkan umur panen Kappaphycus alvareziisangat berpengaruh terhadap peningkatan nilaikekuatan gel. Penambahan umur panenKappaphycusalvareziidari14harimenjadi30haridapat meningkatkan nilai kekuatan gel dari 622,1g/cm2menjadi 850,55 g/cm2 (untuk KOH 8% danlama ekstraksi 1 jam) serta dari 625,11 g/cm2menjadi 868,56 g/cm2 (untuk KOH 8% dan lamaekstraksi2jam).

Nilai kekuatan gel tertinggi diperoleh denganperlakukan konsentrasi KOH 8%, lama prosesekstraksi 2 jam, dan umur panen 30 hari, yaitusebesar 868,56 g/cm2. Sedangkan kekuatan gelterendah dihasilkan oleh perlakuan konsentrasiKOH10%, lama proses ekstraksi 1 jam, dan umurpanen14hari,yaitusebesar310,34g/cm2.

Karagenan merupakan polimer linier yangdisusun oleh residu D-galaktosa-4-sulfat denganikatanαpadaposisi1,3dan residu3,6-anhidro-D-galaktosa dengan ikatan β pada posisi 1,4(Nurmiah, 2013). Adanya gugus 6-sulfat, dapatmenurunkan daya gelasi dari karagenan.Pemberian alkali pada karagenan dapatmengakibatkan terjadinya reaksi trans-eliminasigugus 6-sulfat, yangmenghasilkan 3,6 anhydro-D-galaktosa. Hal ini dapat meningkatkan derajatkeseragaman molekul dan menambah daya gelasidari karagenan (Nurmiah, 2013). Alkali padaproses ekstraksi mampu mengkatalisis hilangnyagugus 6-sulfat yang bersifat hidrofilik dari unitmonomer karagenan dan membentuk 3,6-

anhydrogalaktosayangbersifathidrofobiksehinggadapat meningkatkan kekuatan gel karagenan(Nurmiah,2013).3.3. Viskositas

Hasil analisis terhadap viskositas produk

karagenan murni, ditunjukkan pada Gambar 6untuk bahan baku Kappaphycus alvarezii yangdipanenpadaumur14haridan30hari.

Gambar6.PengaruhkonsentrasiKOHdanwaktuekstraksiterhadapviskositaskaragenanmurnipadaumurpanen


Berdasarkandata padaGambar6, dapat dilihatbahwa konsentrasi KOH (6%, 8% dan 10%) danumur panen (14 hari dan 30 hari berpengaruhterhadapnilai viskositasproduk karagenanmurni.Sedangkanlamaprosesekstraksi(1jamdan2jam)tidak memberikan pengaruh nyata terhadaprendemenproseskaragenanmurni.

Hal ini dapat disimpulkan berdasarkan uji BNTuntuk perlakuan KOH terhadap nilai viskositaskaragenanmurni, sebesar 1,76. Nilai selisih rata-rata (mean difference) antara perlakuan KOH 8%dengan KOH 6%, sebesar 8,26 dan KOH 10%sebesar6,61.Nilaiselisihrata-ratayanglebihbesardarinilaiBNTmenunjukkanbahwaperlakuanKOH8% memberikan perbedaan nyata terhadapviskositas karagenan murni dibandingkan denganperlakuanKOH6%dan10%.

Untuk lama ekstraksi 1 jam, peningkatankonsentrasi KOH dari 6% menjadi 8%, dapatmeningkatkan nilai viskositas dari 22,01 cpsmenjadi 35,88 cps (untuk Kappaphycus alvareziiumur14hari)dandari30,02cpsmenjadi33,45cps(untuk Kappaphycus alvarezii umur 30 hari).Sedangkan peningkatan konsentrasi KOH dari 8%menjadi 10%, mengakibatkan penurunan nilaiviskositasdari35,88cpsmenjadi30,23cps(untukKappaphycusalvareziiumur14hari)dandari33,45cpsmenjadi29,88cps(untukKappaphycusalvareziiumur30hari).



Untuk lama ekstraksi 2 jam, peningkatankonsentrasi KOH dari 6% menjadi 8%, dapatmeningkatkan nilai viskositas dari 24,34 cpsmenjadi 38,22 cps (untuk Kappaphycus alvareziiumur14hari)dandari30,14cpsmenjadi32,15cps(untuk Kappaphycus alvarezii umur 30 hari).Sedangkan peningkatan konsentrasi KOH dari 8%menjadi 10%, mengakibatkan penurunan nilaiviskositasdari38,22cpsmenjadi22,99cps(untukKappaphycusalvareziiumur14hari)dandari32,15cpsmenjadi30,11cps(untukKappaphycusalvareziiumur30hari).

Gambar 6 menunjukkan umur panenKappaphycus alvarezii sangat berpengaruhterhadapnilai viskositasprodukkaragenanmurni.Penambahan umur panen Kappaphycus alvareziidari 14 hari menjadi 30 hari dapat menurunkannilai viskositas dari 35,88 cps menjadi 33,45 cps(untuk KOH 8% dan lama ekstraksi 1 jam) sertadari 38.32 cpsmenjadi 32,15 cps (untuk KOH 8%danlamaekstraksi2jam).

Penurunan nilai viskositas tersebut didugadipengaruhi oleh kadar abu karagenan. Haltersebut relevan dengan meningkatnya rendemenproses produksi karagenan dan kekuatan gelsejalan dengan penambahan umur panen, yangsecara teoritis diyakini bahwa kedua faktortersebut dapat menurunkan nilai viskositaskaragenan (Widyastuti, 2010). Umur panenKappaphycus alvarezii dapat mempengaruhi kadarabu karagenan (Wenno et al., 2012). Selanjutnyadisebutkan bahwa kadar abu tertinggi didapatkanpada Kappaphycus alvarezii yang dipanen padaumur 55 hari dan terendah pada umur panen 40hari. Meningkatnya waktu panen cenderungmenyebabkan kadar abu dari tepung karagenanmeningkat.

Nilai viskositas tertinggi diperoleh denganperlakukan konsentrasi KOH 8%, lama prosesekstraksi 2 jam, dan umur panen 14 hari, yaitusebesar 38,22 cps. Sedangkan nilai viskositasterendah dihasilkan oleh perlakukan konsentrasiKOH 6%, lama proses ekstraksi 1 jam, dan umurpanen30hari,yaitusebesar22,01cps.

3.4. Derajat Putih

Hasil analisis terhadap derajat putih produk

karagenan murni, ditunjukkan pada Gambar 7untuk bahan baku Kappaphycus alvarezii yangdipanen pada umur 14 hari dan 30 hari. Hal inidapat disimpulkan berdasarkan uji BNT untukperlakuan KOH terhadap nilai derajat putihkaragenanmurni, sebesar 1,78. Nilai selisih rata-rata (mean difference) antara perlakuan KOH 8%dengan KOH 6%, sebesar 9.01 dan KOH 10%sebesar4.63.Nilaiselisihrata-ratayanglebihbesardarinilaiBNTmenunjukkanbahwaperlakuanKOH8%memberikanperbedaannyataterhadapderajat

putih karagenan murni dibandingkan denganperlakuanKOH6%dan10%.Untuklamaekstraksi1 jam, peningkatan konsentrasi KOH dari 6%menjadi8%,dapatmeningkatkannilaiderajatputihdari 50,81% menjadi 57,6% (untuk Kappaphycusalvarezii umur 14 hari) dan dari 57,01% menjadi68,1%(untukKappaphycusalvareziiumur30hari).Sedangkan peningkatan konsentrasi KOH dari 8%menjadi 10%, mengakibatkan penurunan nilaiderajat putih dari 57,6% menjadi 55,67% (untukKappaphycus alvarezii umur 14 hari) dan dari68,1% menjadi 62,34% (untuk Kappaphycusalvareziiumur30hari).

Gambar7.PengaruhkonsentrasiKOHdanwaktuekstraksiterhadapderajatputihkaragenanmurnipadaumurpanen


Untuk lama ekstraksi 2 jam, peningkatankonsentrasi KOH dari 6% menjadi 8%, dapatmeningkatkan nilai derajat putih dari 51,05%menjadi 58,09% (untuk Kappaphycus alvareziiumur 14 hari) dan dari 57,99% menjadi 69,11%(untuk Kappaphycus alvarezii umur 30 hari).Sedangkan peningkatan konsentrasi KOH dari 8%menjadi 10%, mengakibatkan penurunan nilaiderajat putih dari 57,6% menjadi 55,67% (untukKappaphycus alvarezii umur 14 hari) dan dari69,11% menjadi 60,69% (untuk Kappaphycusalvareziiumur30hari).

Gambar 7 menunjukkan umur panenKappaphycus alvarezii berpengaruh terhadappeningkatannilaiderajatputih.PenambahanumurpanenKappaphycus alvarezii dari 14 harimenjadi30haridapatmeningkatkannilaiderajatputihdari57,6% menjadi 68,1% (untuk KOH 8% dan lamaekstraksi1jam)sertadari58.09%menjadi69,11%(untukKOH8%danlamaekstraksi2jam).

Nilai derajat putih tertinggi diperoleh denganperlakukan konsentrasi KOH 8%, lama prosesekstraksi 2 jam, dan umur panen 30 hari, yaitusebesar 69,11%. Sedangkan nilai derajat putihterendah dihasilkan oleh perlakukan konsentrasi



KOH 6%, lama proses ekstraksi 1 jam, dan umurpanen14hari,yaitusebesar69,11%.

Warna kecoklatan pada karagenan dapatdisebabkan masih adanya selulosa, pigmenfikoeritin,dan fikosianin.Selainsebagaikomponenyang tidak larut air, selulosa juga menyebabkanwarna karagenan menjadi keruh (Imeson, 2000).Wenno et al (2012) menunjukkan bahwapenambahanumurpanendiatas40hariberakibatpenurunan derajat putih karagenan yangdihasilkan. Hal ini diduga, dengan pertambahanumur panen akan meningkatkan kandunganselulosa, yang merupakan komponen yang dapatmempengaruhiwarnakaragenan.

4. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis sidik ragamrancangan percobaan acak faktorial, variasikonsentrasilarutanKOH(6%,8%,dan10%),umurpanenKappaphycusalvarezii(14haridan30hari),daninteraksiperlakuankonsentrasiKOHdanumurpanen berpengaruh nyata terhadap rendemenproses produksi karagenan murni, nilai kekuatangel, viskositas; dan derajat putih. Hal iniditunjukkan oleh nilai F hitung yang lebih besardariF tabel sertanilai siginifikansi lebihkecildari0.05.Sedangkanperlakuanwaktualkalisasi (1 jamdan 2 jam) tidak berpengaruh nyata terhadaprendemen proses produksi karagenanmurni, nilaikekuatan gel, viskositas dan derajat putih. Hal iniditunjukkanolehnilaiFhitungyanglebihkecildariFtablesertanilaisiginifikansilebihbesardari0.05.

Hasil uji beda nyata terkecil (BNT)menunjukkan perlakuan konsentrasi KOH 8%berbeda nyata dengan konsentrasi KOH 6% dan10%. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwaperlakuan yang terbaik adalah penggunaankonsentrasi KOH 8%. Sedangkan interaksiperlakuan yang menghasilkan karakteristik mutukaragenan terbaik adalah penggunaan konsentrasiKOH8%,umurpanen30hari,dengan lamawaktualkalisasi 2 jam, yangmemberikan nilai rendemen41.09%, kekuatan gel 868,56 g/cm2, viskositas38,22cps,danderajatputih69,11%.UcapanTerimaKasih

Penulis mengucapkan terima kasih kepadaKepalaBBIAsebagaipenanggungjawabunittempatdilakukannyapenelitian.

DaftarPustakaAli, M.K.M., Ruslan, M.H., Sulaiman, J. & Yasir, S.M. (2014)

Optimization of Process Condition of Refined Carrageenan(RC) Produced from Seaweed Kappaphycus striatumUsingResponse Surface Methodology (RSM) In Malaysia.InInternational Symposium on Processing of Foods,VegetablesandFruits,154-159.

Anonym. (2013) Rumput Laut Indonesia - Warta Ekspor, EdisiSeptember2013.KementerianPerdaganganRI.

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. (2017) Standar NasionalIndonesiaKaragenanMurni (RefinedCarragenan): Bagian 1Kappa Karagenan-Syarat Mutu dan Pengolahan-SNI 8391-1:2017.BadanStandardisasiNasional,Jakarta.

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. (2011) Standar NasionalIndonesia Tapioka-SNI 3451: 2011. Badan StandardisasiNasionalJakarta.

Basmal,J.,Suryaningrum,T.D.,&Aumelia,W.(2005)Effectoftheconcentration and ratio of potassium hydroxide andseaweed on the carrageenan paper quality. Journal ofIndonesianFisheriesResearch,11(8),29-38.

Bono, A., Anisuzzaman, S.M. & Ding, O.W. (2012) Effect ofprocess conditions on the gel viscosity and gel strength ofsemi-refined carrageenan (SRC) produced from seaweed(Kappaphycus alvarezii). Journal of King Saud University –EngineeringSciences,26,3–9

Campo, V.L., Kawano, D.F., Braz da Silva Jr., D. & Carvalho, I.(2009) Carrageenans: biological properties, chemicalmodifications and structural analysiseA review. Carbohydr.Polym.,77,167-180.

Distantina, S. Fadilah, Danarto, Y.C., Wiratni & Fahrurrozi, M.(2009)PengaruhkondisiprosespadapengolahanEucheumacottonii terhadap rendemen dan sifat gel karagenan.Ekuilibrium,8(1),35–40

Earle,R.R.,Ayalasomayajula,L.U.,Loknadh,G.,Reddy,K.S.R.K.&Kanth, L.R. (2016) A review on natural polymers used inpharmaceutical dosage forms International Journal ofScienceandResearchMethodology(IJSRMHuman),3(3),77-88.

Harjosuwono, B.A., Arnata, I.W. & Puspawati, G.A.K.D. (2011)Rancangan Percobaan Teori, Aplikasi SPSS dan Excel.LintasKataPublishing,Malang.

Hayashi, L.,Oliveira, E.C.,Bleicher-Lhonneur,G.,Boulenguer, P.,Pereira,R.T., vonSeckendorff,R., Shimoda,V.T., Leflamand,A.,Vallée,P.&Critchley,A.T. (2007)Theeffectsofselectedcultivationconditionson thecarrageenancharacteristicsofKappaphycusalvarezii(Rhodophyta,Solieriaceae)inUbatubaBay, Sao Paulo, Brazil.Journal of Applied Phycology,19(5),505.

Ilias, M.A., Ismail, A. & Othman, R. (2017) Analysis ofcarrageenan yield and gel strength of kappaphycus speciesinSempornaSabah.J.Trop.PlantPhysiol,9,14-23

Imeson, A.P. (2000) Carrageenan. Handbook of hydrocolloids.WoodHeadPublishing.CambridgeEngland,87–102.

Jiao,G.,Yu,G.,Zhang,J.&Ewart,H.S.(2011)Chemicalstructuresand bioactivities of sulfated polysaccharides from marinealgae.MarineDrugs,9(2),196-223.

Khambhaty, Y., Mody, K., Gandhi, M.R., Thampy, S., Maiti, P.,Brahmbhatt, H., Eswaran, K. & Ghosh, P.K. (2012)Kappaphycusalvareziiasasourceofbioethanol.Bioresourcetechnology,103(1),180-185

Manuhara, G.J., Praseptiangga, D. & Riyanto, R.A. (2016)ExtractionandcharacterizationofrefinedK-carrageenanofred algae [Kappaphycus Alvarezii (Doty ex PC Silva, 1996)]Originated from Karimun Jawa Islands.Aquatic Procedia,7,106-111.

Mulyati, H. & Geldermann, J. (2017) Managing risks in theIndonesian seaweed supply chain.Clean Technologies andEnvironmentalPolicy,19(1),175-189.

Munoz,J.,Freile-Pelegrin,Y.,&Robledo,D.(2004)MaricultureofKappaphycus alvarezii (Rhodophyta, Solieriaceae) colourstrains in tropical waters of Yucatan, Mexico. Aquaculture,239,161–177.

Mustapha, S., Chandar, H., Abidin, Z.Z., Saghravani, R. & Harun,M.Y. (2011) Production of semi-refined carrageenan fromEucheuma cotonii. Journal of Scientific & IndustrialResearch,70,865-870.

Nurmiah, S. (2013)Proses produksi karagenan skala pilot plantdari rumput laut Kappaphycus alvarezii dan pemetaanpotensinya.ThesisS3IPB.Bogor.

Periyasamy, C., Anantharaman, P., Balasubramanian, T. & Rao,P.S. (2014) Seasonal variation in growth and carrageenan



yieldincultivatedKappaphycusalvarezii(Doty)Dotyonthecoastal waters of Ramanathapuram district, TamilNadu.JournalofAppliedPhycology,26(2),803-810.

Sahri, A. (2018) Mengenal potensi rumput laut: kajianpemanfaatan sumber daya rumput laut dari aspek industridan kesehatan.Majalah Ilmiah Sultan Agung,44(118), 95-116.

Serowik, M., Figiel, A., Nejman, M., Pudlo, A., Chorazyk, D. &Kopec, W. (2017) Drying characteristics and some

properties of spouted bed dried semi-refinedcarrageenan.JournalofFoodEngineering,194,46-57.

Wenno,M.R.,Thenu,J.L.&Lopulalan,C.G.C.(2012)KarakteristikkappakaragenandariKappaphycusalvarezii padaberbagaiumur panen.Jurnal Pascapanen dan Bioteknologi KelautandanPerikanan,7(1),61-68

Widyastuti, S. (2010) Sifat fisik dan kimiawi karagenan yangdiekstrak dari rumput laut Eucheuma cottonii dan E.spinosumpadaumurpanenyangberbeda.Agroteksos,20(1),41-50.



ScreeningFitokimia,UjiAktivitasAntimikrobadanAntioksidan,sertaIdentifikasiSenyawadariEkstrakBiomassa

ChlorellavulgarisPhytochemicalScreening,AntimicrobaandAntioxidantActivities,andIdentificationof

CompoundfromExtractofChlorellavulgarisBiomass

NiWayanSriAgustiniadanMirandaSetyaningrumb

a PusatPenelitianBioteknologi-LIPI

Jl.RayaBogorKm.46Cibinong,Bogor16911.

bSekolahTinggiTeknologiIndustriFarmasiJl.Kumbangno23Bogor16151

[email protected]


ABSTRAK: Chlorella vulgaris adalah salah satu jenis mikroalga yang memilikisenyawabioaktif seperti fenol,asam lemak,danpigmenyangberpotensisebagaiantimikrobadanantioksidan.Biomassayangdiekstraksidenganetanol,metanol,butanol dan dimetil sulfoksida memiliki aktivitas sebagai antioksidan danantimikroba. Oleh karena itu, penelitian ini menggunakan metode ekstraksibertingkat dengan beberapa pelarut organik. Aktivitas antioksidan dianalisisdengan metode radikal bebas (ABTS), sedangkan aktivitas antimikrobamenggunakan metode difusi cakram kertas. Mikroba yang digunakan adalahStaphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis dan Candida albicans.Berdasarkanhasilpenelitian,diperoleh3 jenisekstrakorganikyaituekstrakA,Bdan C. Semua ekstrakmenunjukkan zona hambat terhadap semuamikroba danzona terbesar ditunjukkan pada ekstrak C. Aktivitas antioksidan tertinggiditunjukkan pada ekstrak C dengan nilai IC50 80,9 ppm. Identifikasi senyawamenunjukkan bahwa semua ekstrak mengandung senyawa asam lemak, sepertiasam hexadecanoic dan asam oktadekadienoik dan memiliki potensi sebagaiantimikrobadanantioksidan.Katakunci:Chlorellavulgaris,identifikasisenyawa,antimikroba,antioksidanABSTRACT: Chlorella vulgaris is one type of microalgae that has bioactivecompounds, such as phenols, fatty acids, and pigments, as well as potential asantimicrobialandantioxidants.Biomassextractedwithethanol,methanol,butanoland dimethyl sulfoxide has activity as antioxidant and antimicrobial. Therefore,this study uses a multilevel extraction method with several organic solvents.Antioxidant activity was analyzed by free radical method (ABTS), whileantimicrobial activity using paper disc diffusion method. Microbes forantimicrobial activity are Staphylococcus aureus,Escherichia coli,Bacillus subtilisandCandidaalbicans.Basedontheresultsofthestudy,3typesoforganicextractsare extractsA,B andC.All extracts showed inhibit zone to allmicrobes and thelargest zone shown in extract C. The highest antioxidant activity was shown inextractCwithIC50value80.9ppm.Theidentificationofcompoundsshowsthatallextracts contain fatty acid compounds, such as hexadecanoic acid andoctadecadienoicacidandhavepotentialasantimicrobialandantioxidant.Keywords:Chlorellavulgaris,identificationofcompounds,antimicrobialantioxidants

1. PendahuluanSaat ini, penelitian tentang aktivitas

antioksidan maupun antimikroba lebih mengarah

padamencarisenyawa-senyawabioaktifyangamanyangberasaldarisumberdayaalamlaut.Salahsatumikroorganisme potensial penghasil senyawa-senyawabioaktifadalahmikroalga.Olehkarenaitu,

Citation: Agustini, NWS & Setyaningrum, M. (2018). Screening Fitokimia Uji Aktivitas Antimikroba dan Antioksidan serta Identifikasi Senyawa dari Ekstrak Biomassa Chlorella vulgaris. Warta IHP, 35(1),29-37 Halaman | 30


beberapa tahun terakhir, pemanfaatan mikroalgayang merupakan salah satu sumber daya hayatiperairan sebagai penghasil senyawabioaktifmulaibanyak diteliti. Senyawa-senyawa bioaktif yangmendapat perhatian untuk dikembangkan danberpotensi sebagai bahan fungsional, yaitukarotenoid,pikosianin,polifenol,asamlemakjenuh,dan tidak jenuh (Plaza M., S. Santoyo & L. Jaime,2010).

Mikroalgahidupdihabitatyangkompleksdanmengalami tekanan dan/atau kondisi ekstrim,seperti perubahan pH, salinitas, suhu, dan nutrisi.Oleh karena itu, untuk mempertahankankelangsungan hidupnya mikroorganisme ini haruscepatdapatberadaptasidengankondisilingkunganbaru yaitu dengan cara menghasilkan berbagaisenyawa metabolit sekunder (Rodriguez-Meizo, etal.,2010).

SalahsatumikroalgapotensialadalahChlorellavulgaris.KomposisikimiaC.vulgarismemilikinilaigizi yang tinggi seperti vitamin, mineral danprotein. Selain itu, mengandung senyawa lainsepertipolyunsaturated fattyacids,provitamindansenyawa fenolik. Senyawa-senyawa ini dapatdimanfaatkan oleh manusia untuk melidungidirinyadariberbagaiberbagaipenyakit.Goirisetal.(2012),menyatakanC. vulgarismemiliki kapasitasantioksidan yang tinggi dan dengan demikian bisamenjadi sumber baru antioksidan alami yangpotensial. Banyak senyawa bioaktif darimikroalgayangmemilikisifatbiologisdan farmakologisyangsulit disintesis secara kimiawi dan diketahuisenyawa tersebutberpotensi sebagaisuplementasipangan, kosmetika, kesehatan, nutraseutikal,bioenergi, industri pertanian dan farmasetika(Kaushik,2010).

Beberapa keuntungan dari budidayamikroalgaadalah kandungan kimia dalam biomassa yangberagam, dapat dikultivasi pada bioreaktor dibawah kondisi yang terkendali, dan kemampuanuntuk menghasilkan senyawa metabolit sekunderdalamresponterhadapstresyangdisebabkanolehkondisi lingkungan dan nutrisi yang ekstrem.Penghambatan suatu ekstrak terhadappertumbuhan mikroorganisme merupakanindikator umum untuk melakukan skriningantimikroba, antiviral, antijamur, anti alergi,antikanker,zatsitotoksikdanantitumor.Mingetal.(2012)danGoirisetal. (2012)menyatakanbahwapenemuan dan pengembangan senyawa antibiotikmerupakansalahsatupencapaianyangpalingkuatdanberhasildalamilmupengetahuandanteknologimodernuntukmengendalikanpenyakitmenular.

Disamping itu, banyak zat yang memiliki sifatantioksidan berasal darimikroalga dan digunakanuntukmelindungiseldarikerusakanoksidatifdariberbagai penyakit seperti penyakit jantungkoroner, aterosklerosis, kanker dan penuaan

(Sawant & Varsha, 2018). Guedes (2011)menemukan bahwa aplikasi senyawa antioksidanyang bersumber dari mikroalga antara lainkarotenoid, terpenoid, polisakarida, peptida,protein,vitamin,heterosiklik, steroid,asamamino,florotanindansenyawafenolik.

Sebagian besar senyawa fitokimiadiakumulasikandalam selmikroalga. Oleh karenaitu, untuk mengisolasi senyawa tersebut harusdilakukan sistem ekstraksi dengan berbagaipelarut. Jenis-jenis pelarut yang dapat digunakandalam proses ekstraksi adalah pelarut non-polar,semipolar maupun polar seperti n-heksana, etilasetat, diklorometan, butanol,metanol, etanol, danlain-lain.

Berdasarkan hal tersebut, maka penelitian inidifokuskan pada skrining fitokimia dari ekstrakmikroalga dan menguji aktivitas antimikroba danantioksidan serta identifikasi senyawa spesifikdalamekstrakmenggunakanGC-MS.

2. BahandanMetode

2.1. Bahan

Bahan utama yang digunakan dalam penelitianini adalah mikroalga Chllorela vulgaris danbeberapa bakteri uji. Bakteri-bakteri uji yangdigunakan adalah Staphylococcus aureus,Escherichiacoli,Bacillussubtilis,danjamurCandidaalbicans. Bahan pendukung untuk penelitian iniadalahmediumJhonson,larutanmikronutrien,danlarutanEDTA.Medium Jhonson terdiridariMgSO4,CaCl2,MgCl2,sodaKue,KH2PO4,KNO3,NaCl.LarutanmikronutrienterdiridariH3BO3,MnCl2,ZnSO4,NH4,dan CuSO4. Bahan-bahan kimia yang digunakanadalah pelarut etanol, metanol, diklorometan, n-heksana, HCl, bacto agar, pepton, yeast extract,akuades, antibiotik kloramfenikol dan nystatin, 2,2'-azino-bis etilbenzthiazoline-6-sulfonic acid(ABTS),K2S2O8(kaliumpersulfat)danvitaminC.

2.2. Alat

GC-MS (Agilent Technologies 789),Spektrofotometer UV-Vis (Hitachi U-3900H),LaminarAirFlow,Inkubator,autoklaf, OventipeT6200 (Haraeus Instrumen), Sentrifuge (HitachiCT6EL), Rotary Evaporator (RE300 Stuart),mikroskop (Nikon-japan), penangas air (GFL),neraca analitik (Precisa 303 Adam Scout No. SC6010,USA),botlkultur(Schot-Duran), lumpingdanalu,mikropipet(Gilson),pipetvolumeukuran5mldan10ml(Pyrex),tabungsentrifuse,alat-alatgelas(Pyrex), cawanPetri (Pyrex), jangka sorong, kuvet(Helma).



2.3. Metode

2.3.1. KultivasimikroalgaC.vulgaris

C. vulgaris ditumbuhkan dengan menggunakanmedium Johnsons (Borowitzka, 1988) yang telahdimodifikasi.C. vulgarisdikultivasi dalammediumJohnson yang telah dimodifikasi yang terdiri dari:MgSO4.7H2O(0,5g/L);MgCl2(1,5g/L);CaCl24H2O(0,2 g/L); KNO3 (1 g/L); KH2PO4 (0,035 g/L);NaHCO3 (0,043 g/L); Lar. Fe + EDTA (1ml), sertalarutanmikronutrisi yang terdiri dari H3BO3 (61,0mg/L); (NH4)6Mo7O24.4H2O (38,0 mg/L);CuSO4.5H2O (6,0 mg/L); CoCl2.6H2O (5,1 mg/L);ZnCl (4,1 mg/L) dan MnCl2.4H2O (4,1 mg),penambahan larutan mikronutrisi sebanyak 1 mlper liter. C. vulgaris dikultivasi dalam akuariumukuran 40 liter, pH awal 7,0 dengan intensitascahaya 3000 lux dan sistem aerasi secara terusmenerus denganmenggunakan blower. Kepadatansel diukur dengan metoda Turbidimetrimenggunakan spektrofotometer pada panjanggelombang 680 nm. C. vulgaris dipanen pada fasestasionerdengancaradisentrifusdengankecepatan6000rpmselama15menit.Biomassayangdidapatkemudiandikeringkandalamovenpadasuhu50°C.

2.3.2. EkstraksibiomassaC. vulgaris

Ekstraksi berdasarkan Naviner, et al. (1999)

yang telah dimodifikasi. Sebanyak 50 grambiomassa kering C. vulgaris diekstraksimenggunakan 150 ml etanol dengan 10 kalipengulangan. Filtrat etanol dikumpulkan dandipekatkan dengan rotary evaporator, setelah itudipartisi dengan campuran akuades dandiklorometan dengan rasio 1:1 sebanyak 7 kali.Fase diklorometan dikumpulkan dan diuapkanpada suhu 370C sehingga diperoleh ekstrak A.Selanjutnya ekstrak A dilarutkan dalam 150 mldiklorometandandipartisidengan60mLNaOH0,5N, dilakukan pengulangan 7 kali. Fase air diambildan dinetralkan dengan HCl 12 N dan dipartisikembali dengan 100mL diklorometan sebanyak 7kalipengulangan.Fasediklorometandikumpulkan,kemudiandiuapkanpadaovenvakumdengansuhu37oC sehingga diperoleh ekstrak B. Ekstrak Bkemudian ditambahkan dengan 150 mL metanol-air (90:10), dilakukan sebanyak 3 kali. Setelah itudipartisidengan50mLn-heksanasebanyak8kali.Fase n-heksana dibuang, sedangkan fase metanol-air dipartisi dengan 100 mL diklorometan dandilakukan 6 kali pengulangan. Fase diklorometandikumpulkan dan diuapkan pada oven vakumdengansuhu37oCsehinggadidapatekstrakC.

2.3.3. Analisisfitokimia(Sanjeetetal.2010)

2.3.3.1 Tanin:700μlekstrakA,BdanCdicampurdengan 50 ml akuades dan ditambahkan 1% besikloridatetesdemitetes.Pembentukanlarutanhijautuamenunjukkanadanyatanin.

2.3.3.2. Flavonoid: 500 μl ekstrak A, B dan Cdilarutkan dalam1mlNaOH10%dan tambahkanbeberapa tetes HCl pekat. Kehadiran flavonoidditunjukkanolehhilangnyawarnakuning

2.3.3.3. Terpenoid: 500 μl ekstrak A, B dan Cditambahkan dengan 400 μl kloroform kemudiandihomogenkan. Kemudian tambahkan beberapatetes asam sulfat pekat. Adanya warna coklatkemerahan yang terbentuk pada permukaanmengindikasikanadanyaterpenoid.

2.3.3.4. Steroid: 100 μl ekstrak A, B dan Cditambahkan dengan 400 μl anhidrida asetat danbeberapa tetes asam sulfat pekat. Pembentukanwarnacoklatcincinmenunjukkanadanyasteroid.

2.3.3.5. Saponin: 1 ml l ekstrak A, B dan Cditambahkan beberapa tetes 1% klorida besimunculnya gelembung kecil menunjukkan adanyasaponin.

2.3.3.6. Alkaloid: 500 μl ekstrak A, B dan C,ditambahkan dengan beberapa tetes ReagenWagner (larutan yodium dalam kalium iodida).Terbentuknya endapan coklat kemerahanmenunjukkanadanyaalkaloid.

2.3.3.7. Fenol: 500 µl ekstrak A, B dan Cditambahkan 1-2 tetes larutan FeCl3 5%. Reaksipositif ditunjukkan dengan terbentuknya warnahijauatauhijaubiru.

2.3.4. Pengujianaktivitasantimikroba

Pengujian aktivitas antibakteri menggunakan

metodadifusicakramkertasdenganmenggunakan2 lapisan agar. Lapisan bawah merupakan agarpadat yang terdiri dari ekstrak ragi 0,3% (yeastextract), pepton 0,5% dan bakto agar 1,5%,sedangkan lapisan atas menggunakan agar lunakyang terdiri dari ekstrak ragi 0,3% (yeast extract),pepton 0,5% dan bakto agar 0,75%. Agar lunakyang telah steril ditambahkan dengan masing-masingE.coli,S.aureus,B. subtilis danC.albicans.Setelah lapisan agar lunak membeku diletakkankertas cakram dan diteteskan sebanyak masing-masing20µLekstrakA,ekstrakB,danekstrakC.



Setelahitudiinkubasiselama24jampadasuhu37oC dan diukur diameter zona hambat yangterbentuk dengan menggunakan jangka sorong.Pada penelitian ini, kontrol positif menggunakankloramfenikol dan nistatin, sedangkan kontrolnegatif menggunakan diklorometan. Pengujianaktivitasantibakteridilakukan3kalipengulangan.

2.3.5. Ujiaktivitasantioksidan

Kation radikal (2, 2'-azino-bis

(etilbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS)disiapkan dengan mencampur larutan stok 7 mMABTSdengan2,45mMkaliumpersulfat(1/1,v/v).Sebelum digunakan campuran diinkubasi selama12-16 jam. Kemudian, larutan ABTS diencerkandengan etanol hingga absorbansi menjadi 0,700 ±0,05 pada panjang gelombang 734 nm. Variasikonsentrasi larutan uji (ekstrak A, B dan C) yangdibuatadalah25;37,5;50;75;100ppm.Kedalammasing-masing larutan uji ditambahkan 2700 µlABTS dan akuades hingga 4 ml, kemudiandihomogenkan selama 45 detik. Semua sampelditaruhpadaruangangelapdandiinkubasi selama30menit.

Larutan blanko dibuat dengan cara 2700 µlABTSditambahkandengan300 µl. Semua sampeldan blangko diukur serapannya menggunakanspektrofotometerUV-VIS pada panjang gelombang734 nm. Kontrol positif menggunakan vitamin Cdenganvariasikonsentrasi2,3,4,6,8dan10ppm.Semua sampel dikerjakan dengan tiga kalipengulangan.

Aktivitasantioksidandarisampelyangdiujidihitungdenganmenggunakanpersamaanberikut:

E=((Ac-At)/Ac)×100,………..(1)

Keterangan: At dan Ac adalah absorbansi masing-masingsampeldanABTSyangdiuji.2.3.6. Identifikasi senyawa dilakukan terhadap

ekstrakA,BdanC.

Spesifikasi instrumen GC-MS yang digunakanadalah Agilent Technologies 789, kolom HP-5ms,(0.25mm diameter id, panjang 60 mm, ketebalanfilm0.25µm)volumeinjeksi:1µl,temperaturinlet:290°C, temperatur AUX: 290°C, temperaturprogram:70°C(15menit)-290°(25menit),modealirangas:konstandangaspembawa:Helium.


3.1. EkstraksisenyawaantioksidandariC.vulgaris

Metoda ekstraksi yang digunakan pada studiini berdasarkan Naviner et.al., 1999 yang telah

dimodifikasi,menghasilkan3macamekstrakyaituekstrakA,BdanC(Tabel1).

Tahap awal ekstraksi dengan cara direflukspada suhu 600C menggunakan pelarut etanol.Ekstraksi dengan cara pemanasan dilakukan agarsenyawa bioaktif yang terekstrak lebih banyak,sedangkan penggunaan pelarut etanol, karenaetanol merupakan pelarut yang bersifat universal,sehingga dapat melarutkan senyawa yang bersifatpolarmaupun non polar. Proses selanjutnya yaituekstraksi dilakukan secara bertingkat denganmenggunakan pelarut organik seperti akuades,diklorometan, metanol dan n-heksana. Hal inibertujuan agar senyawa bioaktif yang terekstrakakan lebih spesifik,dandiharapkan saatdilakukanidentifikasi senyawaakandiperoleh senyawayanglebihspesifik.

Berdasarkan hasil yang diperoleh (Tabel 1),semakin bertingkat proses ekstraksi yangdilakukan, ekstrak yang diperoleh juga semakinsedikit,yaituekstrakAsebesar7,051g,ekstrakBsebesar1,815gdanekstrakCsebesar0,511g.HalinisesuaidenganyangdilakukkanolehNavinner,etal. 1999, dari jumlah biomassa awal Skeletonemacostatum yang digunakan yaitu 62,25 gmenghasilkan secara berturut-turut: ekstrak A:5,45g;ekstrakB:2,41gdanekstrakC(0,6g).

Tabel1.EkstrakA,B,danCdariC.vulgaris

No Bobotbiomassaawal(g) Ekstrak Warna Bobotekstrak

kering(g)1

75 A Hijau 7,051

2- B Hijau 1,815

3 - C Hijaujernih 0,511 3.2. Skrining Fitokimia ekstrak A, B dan C dari C.

vulgaris

Hasil skrining fitokimia yang dilakukanterhadap ekstrak A, B dan C dari biomassa C.vulgaris yang diekstrak secara bertingkatmenggunakan berbagai pelarut menunjukkanbahwa pada semua ekstrak hanya terdapatsenyawasteroid/triterpenoid,danfenol.Sedangkansenyawalainnyasepertitanin,flavonoid,terpenoid,saponin dan alkaloid menunjukkan hasil yangnegatif.Ketidakhadiransenyawa-senyawatersebutdalam ekstrak dimungkinkan karena sedikitnyakandungan senyawa-senyawa tersebut dalamekstrakA, B dan C.Namun, tidak adanya senyawatanindalamekstrakA,BdanC,menunjukkanhasilyang sama seperti yang telah diakukan olehAndhoni, et al. (2016) menunjukkan bahwabiomasaC. vulgaris yang diekstrak dengan pelarutnon-polar, semi-polar dan polar tidak memilikisenyawatanin.



Tabel2.HasilPenapisanFitokimiaEkstrakA,BdanCdariC.vulgarisNo Golongan/senyawa Ekstrak

A B C1 Tanin - - -2 Flavonoid - - -3 Terpenoid - - -4 Steroid/Triterpenoid + + +5 Saponin - - -6 Alkaloid - - -7 Fenol + + +

3.3. Identifikasi SenyawaKimia dari Ekstrak A, B

danCdariC.vulgaris

Identifiksi senyawa bioaktif menggunakan GC-MS menunjukkan adanya senyawa bioaktif yangkemudiandikonfirmasi denganmenggunakandatapustaka. Penggunaan spektroskopi massa dapatdengan mudah menentukan massa molekul suatusenyawa dan komposisi unsurnya. Disamping itumetode inihanyamembutuhkansedikit sampelujidan memberikan bobot molekul secara akurat(Girijaetal.,2014).

Berdasarkan hasil analisis, senyawa bioaktifyang teridentifikasi pada masing-masing ekstrakberbeda-beda. Seperti terlihat pada Tabel 3,senyawabioaktifyangterindentifikasipadaesktrakA dengan persen kualitas di atas 90% terdapat 9senyawa yaitu Heptadecane (1%); Neophytadiene(4,11%);Hexadecanoic acid, methyl ester (1,13%);Hexadecanoicacid(25,20%);Oleicacid,methylester(3,63%);Phytol(4,10%);9,12-octadecadienoicacid(17.08%); 2,3-Dihydroxypropyl elaidate (3,06%)dan14-Beta-H-Pregna(1,34%).

Tabel3.HasilidentifikasidenganGC-MSekstrakAdariC.vulgarisNo Senyawa Kualitas

(%)Kandungan

(%)1 Heptadecane 95 1.002 Neophytadiene 99 4.113 Hexadecanoic acid,

methylester99 1.13

4 Hexadecanoic acid/as.palmitat

99 25.20

5 Oleicacid,methylester 99 3.636 Phytol 93 4.107 9,12-octadecadienoic

acid/asamlinoleat98 17.08

8 2,3-Dihydroxypropylelaidate/gliserolmonooleat

96 3.06

9 14-Beta-H-Pregna 93 1.34Pada Tabel 4 terlihat, senyawa-senyawa yang

teridentifikasipadaekstrakBdanmemilikikualitasdiatas90%hanyaterdapat3senyawayangberasaldari golongan asam lemak yaitu 9,12-Octadecadienoic acid (3,16%), hexadecanoic acid(19,92%)danoleicacid(39,44%).

Tabel4.HasilidentifikasidenganGC-MSekstrakBdariC.vulgarisNo Senyawa Kualitas

(%)Kandungan

(%)1 9,12-Octadecadienoic

acid/asamlinoleat98 3.16

2 Hexadecanoic acid/asampalmitat

99 19.92

3 Oleicacid 99 39.44

Sedangkan pada Tabel 5, senyawa-senyawayang yang teridentifikasi pada ekstrak C danmempunyai kualitas di atas 90% ada 8 senyawayaitu 1-octadecene (2,13%), Hexadecanoic acid(15,73%), 6-Octadecadienoic acid (20,08%), 1-Docosene (4,79%), Hexacosane (2,26%)Heptacosane (1,10%), 9-Hexacosane (8,52%),Nonacosane(1,02%).

Tabel5.HasilidentifikasidenganGC-MSekstrakCdariC.vulgarisNo Senyawa Kualitas

(%)Kandungan

(%)1 1-octadecene 99 2.132 Hexadecanoic acid/asam

palmitat99 15.73

3 9,11-Octadecadienoicacid/asamlinoleat

99 20.08

4 1-Docosene 95 4.795 Hexacosane 97 2.266 Heptacosane 95 1.107 9-Hexacosane 94 8.528 Nonacosane 98 1.02

Senyawa-senyawa yang teridentifikasi pada

ketigamacamekstrakyangdiujidanyangmemilikikualitas di atas 90 % adalah dari golonganterpenoid, alkana, fenol dan asam lemak danhidrokarbon. Pada Tabel 2, senyawa terpenoidtidak terdeteksi pada skrining fitokimia, hal inidimungkinkan karena kandungan terpenoid dalambiomassa C. vulgaris hanya sedikit, sehingga tidakterdeteksiPotensi dari senyawa yang teridentifikasi

misalnya heptadecane yang merupakankomponen/senyawa yang mudah menguap(volatile) selain terkandung dalam sel C. vulgaris,senyawa ini juga terdapat di Spirulina platensis.Riset yang dilakukan Kim DH et al, (2001)menyatakan bahwaheptadecaneberfungsi sebagaisenyawa antioksidan yang dapat memblokirsintesis asam lemak dan memperbaiki beberapapenyakityangberhubungandenganstresoksidatif.Senyawa lainnya yaitu neophytadiene yangterdapatpadaekstrakA.PenelitianyangdilakukanolehHerreroetal.(2006);Rodríguez-Meizosoetal.(2010), menyatakan bahwa senyawaneophytadiene yang terdapat dalam Dunaliellasalina dan Phormidium spp teridentifikasi dapatsebagaisenyawaantimikroba.



Senyawa asam lemak seperti hexadecanoic acidyang merupakan asam lemak jenuh, sedangkan9,12-octadecadienoic acid merupakan asam lemaktakjenuh.Keduajenissenyawainidapatberpotensisebagaiantioksidanmaupunantibakteri.Irshadetal.(2017)menyatakanbahwasenyawa

2,3-Dihydroxypropyl elaidate yang diisolasi dariIshige sinicola yang merupakan alga coklat dariKoreaSelatanberpotensisebagaianti-inflamasi14-Beta-H-Pregna adalah sejenis steroid selain dimikroalga senyawa ini juga ditemukan padaserangga jantan. Senyawa ini, disekresikan olehkelenjararomametathoracic(MTG)dariEurygastermaura, tidak hanya sebagai bahan kimia untukpertahanan tetapi juga feromon seks danmemfasilitasireproduksipadaindividusejenis.Senyawahidrokarbonyang teridentifikasi adalah

1-docosene, hexacodese dan heptacodesene.Senyawa-senyawa ini dikenal sebagai minyakmineral atau parafin cair, yang merupakan bahanumumdalamlipstik,lotionbayi,krimdingin,salep,kosmetik, dan emolien (Niederer et al., 2016).RawlingsdanLombard(2012),melaporkanbahwaminyak mineral dapat meningkatkan kelembutankulit dibandingkan dengan asam lemak,triasilgliserol dan ester lilin. Oleh karena itu,produk biodegradabel alami dari mikroalga dapatdimanfaatkan sebagai bahan dalam industricosmeceutical.Phytoldianggapsebagaisuplemenmakananyang

aman dan hemat biaya dan memiliki beberapakemungkinan aplikasi farmasi, karena phytolmemiliki multifungsi yaitu sebagai antioksidan,antinociceptive, anti alergi dan anti-inflamasi sertamenunjukkanaktivitasschistosomicidalinvitrodaninvivoterhadapSchistosomamansoni(deMoraesetal.,2014)

3.4. UjiantimikrobaekstrakA,BdanCdaribiomasaC.vulgaristerhadapE.coli,S.aureus,B.subtilisdanantifungiterhadapC.albicans

PadaTabel6terlihat,hasilpengujianekstrakA,

B dan C terhadap mikroba uji. Semua ekstrakmenunjukkan adanya aktivitas antimikrobaterhadap mikroba uji. Semakin banyak tahapekstraksiyangdilakukan,makazonahambatyangdihasilkan masing-masing ekstrak juga semakinbesar. EkstrakA dapatmenghambat pertumbuhanbakteri Grampositif (S. aureus, B. subtilis), bakteriGramnegative(E.coli)danjamurC.albicans. Zonahambat yang terbentuk pada ekstrak A terlihatpaling kecil dibandingkan dengan ekstrak lainnya,hal ini dimungkinkan biomassa C. vulgaris belumterekstraksi sempurna, sehingga senyawaantimikrobamasihterikatdengansenyawalain.

Ekstrak B dapat menghambat pertumbuhanbakteri Gram positif (S. aureus, B. subtilis) dan

jamur (C. albicans). Zona hambat ekstrak B lebihbesardibandingkanzonahambatekstrakA,karenagolongan senyawa ekstrak B lebih dominangolongan senyawa alkana. Senyawa alkanamerupakan golongan senyawa yang memiliki efeksebagaiantimikroba(LiM.,etal.,2012).Tabel6.AktivitasantimikrobaekstrakA,BdanCbiomassaC.vulgaris

No BakteriUji Ulangan

Diameterzonahambat(mm)Ekstrak

A B C1 S.aureus rerata±

sd1.62±0.28 2.00±0.03 2.48±0.00

32 B.subtilis rerata±

sd1.17±0.011 1.78±0.83 2.56±0.39

3 E.coli rerata±sd

0.67±0.022 0.77±0.10 0.8±0.08

4 C.albicans rerata±sd

2.33±0.073 3.33±0.06 3.75±0.12

Ket:diametercakram:0,5mmEkstrak C menunjukkan aktivitas antimikroba

yangbesarterhadapbakteriGrampositif(S.aureus,B. subtilis) dan jamur (C. albicans) (Tabel 6).Apabila dibandingkan dengan ekstrak A dan B,ekstrak C menunjukan zona hambat paling besarterhadap semua mikroba uji. Hal ini disebabkankarena semakin tinggi persen komposisi senyawaantibakteri di dalam ekstrak C. Pada ekstrak Cmikroalga C. vulgaris terdapat asam lemak jenuhdan tidak jenuh yang memiliki atom karbon lebihdari sepuluh yang dapat menyebabkan protoplasbakteri mengalami lisis dengan cara mengubahpermeabilitas membran sitoplasma sehinggamenyebabkan keluarnya bahan makan dari sel,kerusakanpadamembran ini akanmengakibatkanterhambatnyapertumbuhanbakteri ataukematianpadabakteripatogenyangdiujikan(Navineretal.,1999).Pada ekstrak A, B dan C zona hambat yang

ditunjukkan pada bakteri E. coli sangat kecil,menurut Timotius (1982) hal itu disebabkanbakteri Gram negatifmempunyai dinding sel yangberbeda susunan kimianya. Dinding sel bakteriGram negatif lebih rumit susunannya dari padabakteriGrampositif.Gramnegatifmempunyaidualapisan dinding sel, yaitu: lapisan luar yangtersusun dari lipopolisakarida dan protein, danlapisan dalam yang tersusun dari peptidoglikantetapi lebih tipis dari pada lapisan peptidoglikanpada bakteri Gram positif. Menurut Murhadi(2009), lemak (triasilgliserol), tidak memiliki efekpenghambatan terhadap kelompok bakteri Gramnegatif, kecuali yang mengandung asam-asamlemak berantai karbon rendah (< C8) terutamadalam bentuk monoasilgliserol. Hal ini eratkaitannya dengan ketidakmampuan triasilgliserol(asam lemak rantai panjang) berinteraksi ataumenembus sistem dinding/membran sel untukmengacaukan sistem permeabilitas



dinding/membran sel bakteri, karena bentukstrukturtriasilgliserolyangbesardanpanjang

Sedangkan terhadap jamur (C. albicans),ekstrak A, B dan C memiliki zona hambat yangcukupbesar.Halinidikarenakanasamlemakrantaisedang dan panjang yang terkandung dalamekstrakA,BdanCmemilikidayahambatterhadapC. albicans. Hal ini sesuai dengan penelitian yangdilakukanHuang et al. (2011), bahwa asam lemakrantai sedang dan panjang seperti octanoic acid(C8), capric acid (C10), lauric acid (12), myristicacid (C14) dan palmitic acid (C16) memilikiaktivitas antibakteri/antimikroba dan antifungitermasuk C. albicans. Desbois & Smith (2010),menyatakanbahwamekanismeutamaasam lemaksebagai agen antimikroba adalah membran sel,dimana asam lemak mengganggu rantai transporelektron dan fosforilasi oksidatif. Selainmengganggu produksi energi seluler, asam lemakjuga penghambatan aktivitas enzim, gangguanserapan hara, pembentukan peroksidasi danproduk degradasi auto-oksidasi sehingga selmikroba menjadi lisis. Zheng et al. (2005),menyatakanbahwaaktivitasantimikrobadariasamlemakdipengaruhi oleh struktur dan bentuk asamlemak, panjang rantai karbon, posisi dan orientasiikatanganda.Zhengetal. (2005) jugamenyatakanbahwaikatanOHpadaguguskarboksilmerupakanhal yang penting untuk aktivitas antibakteri dariasam lemak, hal ini karena asam lemak yangtermetilasiseringmengalamipenurunanatautidakmemiliki aktivitas antimikroba. Spektrum asamlemakyangluasdanspesifikmembuatnyamenariksebagaiagenantibakteriuntukdiaplikasikandalambidang farmasi, pertanian dan pengawetanmakanan(Desbois&Smith,2010).

Ujiaktivitasantibakterijugadilakukanterhadapkontrol positif dengan menggukan antibiotikkloramfenikol dengan konsentrasi 20 ppm.Penggunaan kloramfenikol karena merupakanantibiotik spektrum luas yang dapat menghambatbakteriGrampositifmaupunbakteriGramnegatif,serta bekerja dengan mekanisme menghambatsintesis protein dari bakteri. Sedangkan untuk ujiaktivitas antimikroba menggunakan Nystatindengan konsentrasi 20 ppm. Nystatin diketahuimemiliki aktivitas terhadap antifungi (antijamur),yaitu dengan mengikat membran sel fungi. Ujiaktivitas yang dilakukan pada kontrol negatifmenggunakan pelarut dikrolometan, untukmengetahuiapakahdiklorometanmempunyaiefekterhadap bakteri uji. Hasil yang diperolehmenunjukkan bahwa, penggunaan kloramfenikoldannystatindapatmenghambatmikrobauji. Zonahambat kloramfenikol yang terbentuk masing-masing yaitu 6,8 mm (S. aureus); 7,7 mm (B.subtilis) dan 7,9 mm (E. coli), sedangkan zonahambat nystatin sebesar 5,1 mm (C. albicans).

Diklorometan tidak menunjukkan ada aktivitasantimikroba,halinimenunjukkanbahwaekstrakA,B dan C yang dihasilkan dari biomasa C. vulgarisbenaradanyamemilikiaktivitasantimikroba (Tabel7).

Tabel7.Aktivitas antimikroba kloramfenikol dan nystatin terhadapbakteriuji

No BakteriUji Ulangan

Diameterzonahambat(mm)

Kloramfenikol Nystatin1 S.aureus rerata±sd 6,8±0,0 -2 B.subtilis rerata±sd 7,7±0,0 -3 E.coli rerata±sd 7,9±0,0 -4 C.albicans rerata±sd 5,1±0,0 5,1±0,0

3.5. PengujianantioksidanekstrakA,BdanCdari

biomasaC.vulgaris

Pada studi ini, uji aktivitas antioksidan denganmenggunakan metoda peredaman radikal bebas(ABTS). Prinsip menggunakan ABTS adalahpenghilanganwarnakationABTSuntukmengukurkapasitas antioksidan yang langsung bereaksidengan radikal kationABTS. Hasil yangdiperolehmenunjukkan bahwa semua ekstrak memilikiaktivitasantioksidan.

Aktivitas antioksidan terkuat diperoleh padaekstrakCyaitudengannilaiIC50sebesar80.90ppm,kemudiandiikutiolehekstrakBsebesar95.33ppmdan terendah pada ekstrak A dengan nilai IC50.169.90ppm.Halinimenunjukkanbahwa,semakinbertingkat proses ekstraksi yang dilakukan, makasemakin tinggi aktivitas antioksidan ekstrak yangdihasilkan(Tabel8).

Adanya aktivitas antioksidan pada ekstrakdimungkinkan karena pada ekstrak mengandungsenyawa asam lemak seperti hexadecanoic acid,9,11- Octadecadienoic acid dan Oleic acid. Hal inikarena menurut Wei et al. (2011), senyawa asamlemak berpotensi sebagai antioksidan. MenurutRichard et al., (2008), senyawa asam lemak takjenuh rantai panjang berpotensi sebagaiantioksidan. Salah satu contoh asam lemak takjenuh rantai panjang adalah Octadecadienoic acid.Diketahui bahwa asam tersebut ada pada setiapekstrak(A,BdanC)danpadaekstrakCjumlahnyapaling tinggi yaitu 20,08 % sehingga ekstrak Cpaling aktif.Rendahnya aktivitas antioksidan padaekstrak A dibandingkan ekstrak B, hal inidimungkinkan karena pada ekstrak A masihterdapat banyak senyawa dibandingkan denganekstrak B. Disamping itu, kemungkinan lainnyakarena pada ekstrak A, terdapat senyawahexadecanoic acid yang lebih tinggi dibandingakanlainnya. Menurut Beeharry N., et al. (2003)hexadecanoic acid memiliki aktivitas antioksidanyang rendah dan juga pemberian bersamahexadecanoicaciddanasamlemaktakjenuhganda



mungkin sangatberbahaya.KerusakanDNAakibathexadecanoicacidjustrudicegaholehasamlinoleat,yang bertindak sebagai agen pelindung terhadapstres oksidatif, sehingga aktivitas antioksidannyamenjadilebihrendah.

Tabel8.Aktivitas antioksidan ekstrak A, B dan C biomassa C. vulgarisdenganmenggunakanmetodaABTS

No Bahanuji Konsentrasi(ppm)

Inhibisi(%)

IC50(ppm)

1 EkstrakA 25,037,550,075,0100,0

12,8017,2820,2924,6432,92

169,90

2 EkstrakB 25,037,550,075,0100,0

13,7618,2820,5938,3954,71

95,33

3 EkstrakC 25,037,550,075,0100,0

7,5822,2945,2347,9257,02

80,9

4 VitaminC 2,04,06,08,010

7,1824,4843,4862,8479,32

2,71

4. Kesimpulan

Ekstrak A, B dan C dari biomassa C. vulgarismemiliki aktivitas antimikroba terhadap bakteriGrampositif(S.aureusdanB.subtilis),bakteriGramnegatif (E. coli) dan jamur C. albicans. Disampingitu, ketiga ekstrak memiliki aktivitas antioksidan,ekstrak C memiliki aktivitas antioksidan tertinggiyaitu dengan nilai IC50 sebesar 80.90 ppm. Hasilskrining fitokimia biomassa C. vulgaris positifterhadap golongan sterol/triterpenoid dan fenol.Senyawa yang teridentifikasi pada ketiga macamekstrak(A,BdanC)yangmemilikikualitasdiatas90%adalahdarigolonganterpenoid,alkana,fenoldanasam lemakdanhidrokarbon.Olehkarena itu,biomassaC. vulgaris berpotensi sebagai salah satualternatif sumber antimikroba dan antioksidanyangbersifatalami.DaftarPustakaAndhoni S.A., Shivasharana C.T., & Basappa B.K. (2016).

Phytochemical Analysis and Antimicrobial Activity ofChorella vulgaris Isolated From Unkal Lake. Journal ofCoastal. Life Medicine. 4(5): 368- 373.DOI:10.12980/jclm.4.2016J5-137

Beeharry, N, Jillian E.J, ,Alma R.H, Julie A.C,Flavia F, Peter J.C,Michael H.L. Green, Irene C.G. (2003). Linoleic acid andantioxidants protect against DNA damage and apoptosisinduced by palmitic acid. Mutation Research 530: 27–33.DOI:10.1016/S0027-5107(03)00134-9

Borowitzka M.A., Borowitzka L.J. (1988). MicroalgaeBiotechnology. New York: Cambridge University Press.h.27-51,122-7.

DesboisA.P.&Valerie J. Smith. (2010).AntibacterialFreeFattyAcids:Activities,MechanismsofActionandBiotechnologicalPotential. Appl Microbiol Biotechnol 85:1629–1642.DOI:10.1007/s00253-009-2355-3

deMoraes J, de Oliveira R.N., Costa J.P., Junior A.L.G., de SousaD.P., FreitasR.M., et al. (2014). Phytol, aDiterpeneAlcoholfrom Chlorophyll, as a Drug against Neglected TropicalDisease SchistosomiasisMansoni. PLoSNeglTropDis8(1):e2617.https://DOI.org/10.1371/journal.pntd.0002617

Girija S., Veeramuthu D., Pandi S. K., Hariprasad G., &Raghuraman R. (2014). Chromatographic Characterizationand GC-MS Evaluation of the Bioactive Constituents withAntimicrobial Potential from the Pigmented Ink of Loligoduvauceli.InternationalScholarlyResearchNotices.Vol.2014,ArticleID820745,7pages.DOI:10.1155/2014/820745

GuedesA.,AmaroM.&MalcataF.(2011).MicroalgaeasSourcesofCarotenoids,MarineDrugs.9:625-644.

Goiris,K.,Muylaert,K.&Fraeye,I.(2012).AntioxidantPotentialofMicroalgae inRelation toTheirPhenolic andCarotenoidContent.Appl.Phycol.,1:10.

HerreroM.,AlejandroC.,&ElenaI.(2006).Sub-andsupercriticalFluid Extraction of Functional Ingredients from DifferentNatural Sources: Plants, Food-By-Products, Algae andMicroalgae.Areview.FoodChemistry98;136–148

HuangC.B.,AlimovaY.,MyersT.M.,&EbersoleJ.L.(2011).Short-and Medium-Chain Fatty Acids Exhibit AntimicrobialActivityforOralMicroorganisms.ArchOralBiol.56(7):650-4.DOI:10.1016/j.archoralbio.2011.01.011.

IrshadA.,ZahidM., Jung-EunK.,Seung-RiM.,Sang-HeeB.,Eun-Sook Y. Hee-Kyoung K., Jin-Won H., Nam-Ho L., & Young-Sang K. (2017). Monoolein, Solated from Ishige Sinicola,Inhibits Lipopolysaccharide-Induced InflammatoryResponseAyAttenuatingMitogen-ActivatedProteinKinaseand NF-ΚbPathways.FoodSci.Biotechnol.26(2):507-511.DOI:10.1007/s10068-017-0070-x

KaushikP.&ChauhanA.(2010).InvitroAntibacterialActivityofLaboratory Grown Culture of Spirulina platensis. Indian JMicrobiol.48:348-352.

WeiL.Seong,WendyW., JuliusY.FuSiong&DesyF.,S.(2011).Characterization of Anticancer, Antimicrobial, AntioxidantProperties and Chemical Compositions of PeperomiapellucidaLeafExtractActaMedicaIranica,Vol.49,No.10.P.670-674

Li,M,GuangtingH.,HaoC., JianyongYu&YuanmingZ. (2012).ChemicalCompoundsandAntimicrobialActivityofVolatileOilsfromBastandFibersofApocynumvenetum.FibersandPolymers. Vol.13,No.3, 322-328.DOI 10.1007/s12221-012-0322-6

MingL.C,NurliyanaR,SyahA.B.,AzizahM.N.,SimH.L.,&HirzunM.Y.(2012).IdentificationandBiochemicalCompositionofaGreenMicroalgae.AsianJBiotechnol.4:38-45.

Murhadi. (2009). SenyawadanAktivitasAntimikrobaGolonganAsamLemakdanEsternyadariTanaman. JurnalTeknologiIndustridanhasilpertanian.Vol.4.No.1.Hal;101-103

Naviner M., Berge J.P., Durand P., & Le H. (1999).BrisAntibacterialactivityof themarinediatomSkeletonemacostatumAgainstAquaculturalPathogens.Aquaculture.174,15–24

Niederer M., Stebler T. & Grob K. (2016). Mineral Oil andSynthetic Hydrocarbons in Cosmetic Lip Products, Int JCosmetSci.38:194-200.

PlazaM.,S.Santoyo&L. Jaime. (2010).Screening forBioactiveCompoundsfromAlgae.J.ofPharmaceuticalandBiomedicalAnalysis,vol.51,no.2,pp.450–455.

RawlingsA.V.&LombardK.J.(2012).AReviewontheExtensiveSkinBenefitsofMineralOil,IntJCosmetSci.34,511-518.

RichardD.,KaoutharK.,UllahB.,PedroB.&FrancescoV.(2008)Polyunsaturated Fatty Acids as Antioxidants. PharmaacResearch57.451–455.



Rodríguez-Meizoso I., Jaime L., Santoyo S., Señoráns F. J.,CifuentesA.&IbáñezE.(2010).SubcriticalWaterExtractionand Characterization of Bioactive Compounds fromHaematococcus pluvialis microalga. Journal ofPharmaceutical and Biomedical Analysis. 51(2):456–463.DOI:10.1016/j.jpba.2009.03.014.

SanjeetK.,KabiM.&KumariM.(2010).StudyonphytochemicalsanalysisfromleavesofBixaorellana.EmergingScience.2:5.

Sawant S.S. & Varsha K. M. (2018). Nutritional Profile,Antioxidant, Antimicrobial Potential, and Bioactives Profile

ofChlorellaEmersoniiKj725233.AsianJPharmClinRes,Vol11,Issue3,220-22DOI:10.22159/ajpcr.2018.v11i3.21990

Timotius, K.H. (1982) Mikrobiologi Dasar, Cetakan I, UKSW,Salatiga.

Zheng C.J., Yoo J.S., Lee T.G., Cho H.Y., Kim Y.H. & Kim W.G.(2005). Fatty acid synthesis is a target for antibacterialactivity of unsaturated fatty acids. FEBS Lett 579:5157–5162.

Citation: Hartanto, E. S dan Sil itonga, F, S (2018) Ekstraksi Asam Miristat asal Biji Pala (Myristica Fragrans Houtt) dan Limbah Industri Olahannya

IHP, 35(1),38-45

Halaman | 38


Ekstraksi Asam Miristat asal Biji Pala (Myristica Fragrans Houtt) dan Limbah Industri Olahannya

Extraction of myristic acid from Myristica Fragrans Houtt and its industrial waste



[email protected]

Riwayat Naskah: Diterima 04, 2018 Direvisi 07, 2018 Disetujui 08, 2018

ABSTRAK: Biji pala mengandung fixed oil sebesar 20 – 40% yang tersusun dari asam miristat, trimiristin dan gliserida dari asam laurat, stearat dan palmitat, yang memiliki aktivitas sebagai anti oksidan, anticonvulsant, analgesik, antiinflamasi, antidiabet, antibakteri dan anti jamur. Limbah pengolahan minyak atsiri asal biji pala saat ini belum banyak dimanfaatkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan asam miristat yang berasal biji dari biji pala dan limbah industri olahannya, melalui proses ekstraksi menggunakan heksana dan hidrolisis menggunakan KOH-alkohol. Berdasarkan hasil analisa, komposisi asam miristat dalam biji pala yaitu sekitar 23 %, sedangkan dalam limbah pengolahan pala yai tu sekitar 6,5%. Hasil ekstraksi asam lemak dari biji pala dan limbah pengolahan pala, menghasilkan asam miristat dengan komposisi masing-masing lebih dari 85% . Kata kunci: asam miristat, pala, limbah pala

ABSTRACT: Nutmeg contains 20-40% fixed oil composed of myristic acid, trimiristin and glyceride from lauric acid, stearate and palmitate, which have activity as anti oxidant, anticonvulsant, analgesic, anti-infl ammatory, antidiabet, antibacterial and antifungal. The processing waste of essential oil from seed of nutmeg is currently not widely used. This study aims to find the content of myristic acid from nutmeg seed and industrial waste, through the extraction process using hexane and hydrolysis using KOH-alcohol. Based on the analysis, the composition of myristic acid in nutmeg seed is about 23%, while in the nutmeg processing waste is about 6.5%. The resul t of fatty acid extract from nutmeg and nutmeg processing waste, yielding myristic acid with the composition each more than 85%. Key words: myristic acid, nutmeg, nutmeg waste

1. Pendahuluan Pala (Myristica Fragan Houtt) merupakan

tanaman asli Indonesia yang berasal dari kepulauan Banda dan Maluku (Asgarpanah, 2012). Pembudidayaan tanaman pala terus meluas sampai ke Jawa dan Sumatera. Sampai saat ini daerah penghasil utama pala di Indonesia yai tu Kepulauan Maluku, Sulawesi Utara, Sumatera Barat, Nanggroe Aceh Darusalam, Jawa Barat dan Papua.

Indonesia termasuk salah satu negara produsen dan pengekspor biji dan fuli pala terbesar dunia. Sekitar 70 – 75% kebutuhan pala di dunia, berasal dari Indonesia (Arief, 2015). Luas

areal pertanaman pala di Indonesia terus meningkat dari tahun ke tahun, dan pada 2005 mencapai 68.691 ha (Nurdjannah, 2007).

Menurut Rismunandar (1990), buah pala berbentuk bulat berkulit kuning jika sudah tua dan berdaging putih. Kulit bi ji pala berwarna hitam kecoklatan dan keras, bila dikeringkan dan berwana menjadi kecoklatan gelap, beraroma khas pala. Buah pala terdiri atas daging buah (77,8%), fuli (4 %), tempurung (5,1%) dan biji (13,1%) dan dikenal sebagai rempah yang memiliki nilai ekonomi tinggi dan multiguna karena setiap bagian tanaman dapat dimanfaatkan untuk bahan berbagai industri. Bi ji dan fuli merupakan produk utama dari tanaman pala,

Warta IHP/Journal of Agro-based Industry Vol.35 (No.1) 072018: 38-45 Halaman | 39


yang sebagian besar untuk diekspor dan berfungsi sebagai rempah, baik untuk keperluan sehari-hari maupun untuk industri makanan dan minuman. Produk lain yang berasal dari biji pala, menurut Somaatmaja (1984) yaitu mentega pala berupa trimiristin yang dapat digunakan sebagai minyak makan dan industri kosmetik.

Beberapa industri UKM telah banyak memanfaatkan buah pala untuk diambil kandungan minyak atsirinya. Minyak atsiri dari biji pala banyak diminati, baik oleh pasar lokal maupun pasar internasional. Industri pengol ahan minyak atsiri ini banyak tersebar di daerah-daerah di Indonesia, dari mulai Aceh, Jawa Barat, Jawa Tengah, Ambon, Manado, dan lain-lain. Lusianah, et al., (2010) menyebutkan bahwa industry pengolahan pala di Bogor dapat memiliki Internal Rate Return (IRR) sampai sekitar 47,2%, belum termasuk pemanfaatan limbahnya. Sehingga, apabila limbah pengolahan tersebut dimanfaatkan kembali, akan menambah nilai ekonomi bagi industri tersebut. Walaupun demikian, di pasaran bi ji pal a sering tidak dapat bersaing mutunya sehingga nilai jualnya murah. Untuk meningkatkan nilai tambah biji pala dapat dibuat produk turunannya yaitu trimiristin dan asam miristat untuk industri kosmetika, dan metil miristat untuk industri farmasi.

Dalam bi ji pala, terutama bi ji yang tua, di samping minyak atsiri, terdapat komponen yang bersifat tidak menguap yang disebut fixed oil atau disebut mentega pala. Biji pal a mengandung fixed oil sebesar 20 – 40% yang tersusun dari asam miristat, trimiristin dan gliserida dari asam laurat, stearat dan palmitat. Trimiristin, bersama dengan asam miristat, miristisin dan elimisin memiliki aktivitas sebagai anti oksidan, anticonvulsant, anal gesik, antiinflamasi, antidiabet, antibakteri dan antijamur (Asgarpanah et al., 2012; Chatterjee et al., 2007; Chung, JY., 2006; Grover, JK., 2002; Sonavane, 2002). Trimiristin merupakan padatan berwarna putih, bersifat tidak larut dalam air, tetapi l arut dalam minyak, mencair pada suhu 45 °C, bersifat stabil dan tidak rusak oleh reaksi oksidasi (Deman (1997) dalam Ma’mun (2013)). Trimiristin juga dapat diolah menjadi senyawa turunannya, yaitu asam miristat dan metil miristat.

Asam miristat atau asam tetradekanoat merupakan asam lemak jenuh dengan rumus molekul C14H28O2. Asam miristat dalam suhu ruang berbentuk kristal, memiliki berat molekul 228,37, titik lel eh 54,4 °C dan titik didih 250,5 °C (Carl, 2009). Asam miristat bersifat hidrofobik sehingga sangat larut dalam alkohol/eter dan memiliki kelarutan yang kecil dalam air. Sama seperti asam lemak nabati lainnya, asam miristat juga merupakan sumber zat aktif yang bersifat

emollient atau melembabkan (Cahyono, 2010). Oleh karena itu, selain banyak digunakan dalam pembuatan sabun dan detergen (Kapelle, 2014), asam miristat juga banyak diaplikasikan untuk bahan kosmetika seperti shampoo, lipstik, losion, dan lain-lain. Saat ini bahan-bahan tersebut juga banyak diperoleh melalui impor, sehingga produksi bahan-bahan tersebut secara lokal perlu ditingkatkan. Penelitian ini bertujuan untuk untuk mengetahui kandungan asam miristat yang berasal bi ji dari biji pada dan limbah industri olahannya.

2. Bahan dan Metode Penelitian 2.1 Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan meliputi biji buah pala dan limbah industri pengolahan minyak atsiri asal biji pala, n-heksana, NaOH, dan KOH. Alat yang digunakan adal ah soxhlet, timbangan analitik, timbangan kasar, peralatan gelas, oven, dan gas chromatography (GC) Shimadzu 2010.

2.2 Metode Penelitian

Metode penelitian dilakukan dengan 2

tahapan, tahap pertama yaitu analisis kadar asam lemak dari bahan baku dan tahap kedua melakukan ekstraksi asam lemak yang dilanjutkan dengan hidrolisa untuk mendapatkan asam miristat. Pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut:

Tahap pertama analisis asam lemak metode Soxhlet menurut SNI 01-2891-1992 (BSN, 1992) dimulai dengan menimbang dengan teliti sebanyak 1 – 2 gram contoh yang telah dihaluskan dan bebas air, dan dimasukkan ke dalam selongsong kertas saring yang sudah diketahui bobotnya. Selongsong ditutup rapat dan dimasukkan ke dalam tabung soxhlet. Tabung soxhlet dipasang pada labu lemak yang berisi batu didih yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya, dan lakukan ekstraksi dengan heksana selama 6 jam. Selanjutnya suling heksan yang tertampung pada labu dan keringkan ekstrak lemak dalam oven pengering pada suhu 105 °C. Ekstrak kemudian didinginkan dal am desikator dan ditimbang, lalu ulangi penimbangan sampai bobot tetap. Perl akukan dilakukan sebanyak 2 kali ulangan. Perhitungan kadar lemak adal ah sebagai berikut: % Lemak = (W2 - W1) / W x 100 % Keterangan : W = Bobot sampel dalam gram W1 = Bobot labu lemak kosong dalam gram

W2 = Bobot labu lemak dan ekstrak dalam gram


IHP, 35(1),38-45

Halaman | 40


Tahap kedua yaitu ekstraksi asam lemak dan hidrolisis untuk mendapatkan asam miristat. Sebanyak 100 gram bahan baku dimasukkan dalam selongsong kertas saring, dan dimasukkan dalam tabung soxhlet besar. Selanjutnya dilakukan ekstraksi menggunakan pel arut heksana, dan hasil ekstrak ditampung dalam labu lemak. Pelaksanaan ekstraksi dilakukan selama 6 jam. Selanjutnya suling heksan yang tertampung pada labu dan keringkan ekstrak lemak dalam oven pengering pada suhu 105 oC. Lemak yang diperoleh dilakukan proses hidrolisis menggunakan m KOH-alkohol menjadi asam miristat. Asam miristat yang diperoleh kemudian dianalisis komposisi dan karakteristiknya, yai tu uji parameter titik leleh, secara manual dan uji komponennya dengan menggunakan Gas Chromatography. Tahapan ekstraksi dan hidrolisis ini dilakukan sebanyak 2 kali ulangan. Selanjutnya hasil ekstraksi dan analisis dilakukan analisis secara diskripsi untuk menggambarkan hasil yang diperoleh.


Hasil analisis kadar asam lemak total dari bahan yang digunakan untuk percobaan, dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Hasil Analisis Kadar Asam Lemak Total

Bahan Kadar Asam Lemak (%)

Rerata (%)

Biji Pala 1 30,40 30,36 Biji Pala 2 30,32 Limbah 1 9,52 9,51 Limbah 2 9,49

Berdasarkan Tabel 1 terlihat bahwa di dalam

limbah pengolahan biji pala masih terdapat kandungan asam lemak total, dengan nilai sebesar 9,51 %. Sedangkan kadar asam lemak total yang terdapat pada biji pala asli adalah sebesar 30,36 %. Komposisi asam lemak dalam sampel kemudian dianalisis menggunakan gas chromatography. Komposisi asam lemak yang terdapat pada sampel bi ji pal a dan limbah pala dapat dilihat pada Tabel 2, sedangkan kromatogram hasil analisisnya dapat dilihat pada Gambar 1 sampai Gambar 4.

Tabel 2 Hasil Analisa Komposisi Asam Lemak pada Biji Pala dan Limbah Pala

No. Parameter

Uji

Asam lemak dalam sampel (%) Biji

Pala 1 Biji

Pala 2 Limbah Pala 1

Limbah Pala 2

1 C14:0 (Asam Miristat)

23,0487 22,9801 6,4692 6,4563

2 C16:0 (Asam Palmitat)

2,9700 2,9684 1,1622 1,1524

3 C18:0 (Asam Stearat)

0,1670 0,1663 0,1102 0,1100

4 Asam oleat 1,6175 1,6217 1,1000 1,0997 5 Asam

linoleat 1,9062 1,9012 0,4267 0,4256

Berdasarkan data yang disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2 tersebut di atas, terlihat bahwa komponen utama asam l emak biji pada maupun limbah padat pala adalah asam miristat. Dengan data tersebut, selanjutnya asam lemak yang diperoleh dari biji pala utuh dan limbah padat pala, dilakukan ekstraksi hidrolisis menggunakan KOH – Alkohol (Ikan, 1969), untuk mendapatkan komponen asam miristat yang benilai ekonomis lebih tinggi. Asam lemak yang diperol ah selanjutnya dianalisis komponen asam lemaknya menggunakan gas chromatography. Berdasarkan hasil analisis menggunakan gas chromatography (GC) komposisi asam lemak biji pala yang disajikan pada Kromatogram Gambar 1 dan Kromatogram Gambar 2, terdapat 5 puncak spektrum (spektrum peak), yang mengindikasikan bahwa asam lemak biji pala mengandung 5 komponen terbesar, yaitu asam miristat (C 14:0) mencapai 23 %, asam palmitat (C 16:0) 2,9 %, asam oleat (C 18:1) 1,6 %, asam linoleat (C 18:2) 1,9 % dan asam stearat (C 18:0) 0,16 %. Sedangkan komposisi limbah padat penyulingan minyak pala seperti yang terlihat pada Kromatogram Gambar 3 dan Kromatogram Gambar 4 juga masih terlihat 5 spektrum puncak seperti yang terjadi pada asam lemak pala utuh, hanya saja kandungannya relatif lebih kecil dibandingkan komponen asal biji pala utuh. Komponen asam lemak limbah padat penyulingan minyak pala, asam miristat (C14:0) masih sekitar 6,45 %, asam palmitat (C 16:0) 1,15 %, asam stearat (C 18:0) 0,11 %, asam oleat (C 18:1) 1,09 % dan asam linoleat (C 18:2) 0,42 %.



Gambar 1. Kromatogram hasil analisa komposisi asam lemak pada biji pala 1

Gambar 2. Kromatogram hasil analisa komposisi asam lemak pada biji pala 2

Gambar 3. Kromatogram hasil analisa komposisi asam lemak pada limbah pala 1


IHP, 35(1),38-45

Halaman | 42


Gambar 4. Kromatogram hasil analisa komposisi asam lemak pada limbah pala 2

Hasil analisis asam lemak hasil ekstraksi berdasarkan gas chromatography (GC), yang disajikan pada kromatogram Gambar 5 sampai Gambar 8, secara umum puncak spektrumnya tidak berubah jumlahnya, yai tu masih tetap terdapat 5 spektrum utama. Namun berdasarkan kromatogram untuk asam lemak hasil hirolisis terjadi peningkatan kadarnya dibandingkan sebelum dilakukan hidrolisis. Komponen utamanya, asam miristat (C14:0) yang seb elum ekstraksi hidrolisis asal biji pala utuh dari 23 % menjadi 85,1 %, sedang limbah padat pala dari 6,4 % menjadi 87,1 %, asam palmitat (C 16:0) dari 2,9 % menjadi 8,2 % asam stearat (C18:0) 0,16 % menjadi 0,37 %, asam oleat (C18:1) 1,61 % menjadi 2,5 % dan asam linoleat 1,9 % menjadi 0,8 % Demikian pula untuk komponen untuk limbah padat penyulingan pala asam miristat (C14:0) dari sekitar 6,45 % menjadi 87,9 %, asam palmitat (C 16:0) 1,15 % menjadi 7,7 %, asam stearat (C 18:0) 0,11 % menjadi 0,4 %, asam oleat (C 18:1) 1,09 % menjadi 1,7 % dan asam linoleat (C 18:2) 0,42 % menjadi 0,5 %.

Hasil analisis komposisi asam lemak asal biji pala utuh dan limbah padat, setelah dihidrolisis disajikan pada Tabel 3. Berdasarkan data kromatogram yang tel ah tersaji di atas dan Tabel 2 dan Tabel 3, terlihat bahwa limbah padat penyulingan minyak pala masih memiliki nilai ekonomis bila diolah l ebih lanjut manjadi asam miristat. Penggunaan asam miristat sebagai bahan tambahan kosmetika dapat berfungsi sebagai emolien (emollient) dapat penyerap minyak dan kotoran pada kulit. Bila asam miristat yang

berasal dari biji pala dapat digunakan sebagai pengganti emolien yang berasal dari bahan sistetis, maka penggunakan bahan asam miristat akan memiliki keunggulan, karena lebih lebih aman penggunaannya. Sampai saat ini emolien sintetis yang banyak digunakan antara lain silicone, propylene glycol, glycerine, lanolin, sod PCA, white oil dan lain lain (Cahyono, 2010). Selain untuk bahan tambahan kosmetika, asam miristat juga dapat digunakan untuk bahan farmasi, seperti untuk aromaterapi, disamping itu juga dapat digunakan untuk bumbu sebagai rempah-rempah. Kegunaan lainna asam miristat juga dapat digunakan sebagai pelapis untuk tembaga untuk menahan korosi (Milosev et al., 2010).

Tabel 3 Hasil Analisa Komposisi Asam Lemak pada Ekstrak Asam Lemak Biji Pala dan Ekstrak Asam Lemak Limbah Pala

No. Parameter

Uji

Asam lemak dalam sampel (%) Ekstrak

Biji Pala 1

Ekstrak Biji

Pala 2

Ekstrak Limbah Pala 1

Ekstrak Limbah Pala 2

1 C14:0 (Asam Miristat)

85,9783 85,9980 87,9361 87,9707

2 C16:0 (Asam Palmitat)

8,2676 8,2563 7,7874 7,7922

3 C18:0 (Asam Stearat)

0,3749 0,3802 0,4351 0,4347

4 Asam oleat 2,5126 2,4929 1,7078 1,7018 5 Asam

linoleat 0,8582 0,8744 0,5052 0,5107



Gambar 5. Kromatogram hasil analisa komposisi asam lemak pada ekstrak biji pala 1

Gambar 6. Kromatogram hasil analisa komposisi asam lemak pada ekstrak biji pala 2

Gambar 7. Kromatogram hasil analisa komposisi asam lemak pada ekstrak limbah pala 1


IHP, 35(1),38-45

Halaman | 44


Gambar 8. Kromatogram hasil analisa komposisi asam lemak pada ekstrak limbah pala 2

Kristal asam miristat yang dihasilkan selanjutnya diuji titik l elehnya. Hasil analisis titik leleh menunjukkan bahwa ti tik leleh asam miristat asal biji pala yaitu 53,0 – 53,4 oC dan asam miristat asal limbah padat penyulingan pala 53,4 – 54,1 oC. Hal ini sesuai dengan karakteristik asam miristat yang merupakan kristal putih dengan ti tik leleh sekitar 54,4 oC (Carl, 2009). Nilai titik leleh sangat menentukan dalam penggunaannya untuk pro duk kosmetika. Secara lengkap hasil anaisis titik leleh disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Hasil analisis titik leleh produk ekstrak asam lemak

No. Sampel Titik leleh

(oC) 1. Ekstrak asam lemak biji pala 1 53,0 2. Ekstrak asam lemak biji pala 2 53,4 3. Ekstrak asam lemak limbah pala 1 53,4 4. Ekstrak asam lemak limbah pala 2 54,1

4. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian ekstraksi asam

miristat asal biji pala dan limbah padat penyulingan pala dapat disimpulkan bahwa kromatogram gas chromatography untuk asam lemak biji pala dan limbah padat penyulingan biji pala sama-sama terdapat 5 spektrum puncak, namun berbeda kadarnya yang mengindikasikan mengandung asam miristat, asam palmitat, asam stearat, asam oleat dan asam linoleat. Asam lemak dari limbah padat penyulingan pala dapat ditingkatkan kadar asam miristatnya dengan perl akuan hidrolisis menggunakan KOH - Alkohol.

Ucapan Terima Kasih

Penulis mengucapkan terimakasih kepada Balai Besar Industri Agro atas dana penelitian yang diberikan, serta kepada Ibu Tiurlan Hutajulu atas bantuannya dalam pelaksanaan kegiatan penelitian. Daftar Pustaka

Arief, RW., Firdausil AB., Asnawi, R. (2015). Potensi

Pengolahan Daging Buah Pala Menjadi Aneka Produk Olahan Bernilai Ekonomi Tinggi. Bul. Littro, 26(2), 165-174.

Asgarpanah, J., Nastaran, K. 2012. Phytochemistry and Pharmacologic Properties of Myristica fragrans Hoyutt. African Journal of Biotechnology. Vol 11(65) :12787-12793.

Badan Standardisasi Nasional. (1992). SNI 01-2891-1992. Cara uji makanan dan minuman. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

Cahyono, E. 2010. Isolasi Asam Miristat dari Biji Pala (Myristica fragrans). Gorontalo (ID): UNG Press.

Carl, LY. (2009). Transport Properties of Chemicals and Hydrocarbons. William Andrew Inc. New York p. 177. ISBN 978-0-8155-2039-9.

Chatterjee, S., Niaz, Z., Gautam, S., Adhikari, S., Variyar, P. S., & Sharma, A. (2007). Antioxidant activity of some phenolic constituents from green pepper (Piper nigrum L.) and fresh nutmeg mace (Myristica fragrans).: Food Chemistry, 101(2). 515–523. https://doi.org/10.1016/J.FOODCHEM.2006.02.008

Chung, JY., Choo, JH., Lee, MH., & Hwang, JK. (2006). Anticariogenic activity of macelignan isolated from Myristica fragrans (nutmeg) against Streptococcus mutans. Phytomedicine, 13(4), 261–266. https://doi.org/10.1016/J.PHYMED.2004.04.007

Deman, JM. (1997). Kimia Makanan. Terjemahan dari Principles of Food Chemistry. Penerbit ITB Bandung. P 49-60.

Grover, JK., Khandkar, S., Vats, V., Dhunnoo, Y., & Das, D. (2002). Pharmacological studies on Myristica fragrans

https://books.google.com/books?id=NbvExWe30YsC&pg=PA177

https://books.google.com/books?id=NbvExWe30YsC&pg=PA177

https://en.wikipedia.org/wiki/International_Standard_Book_Number

https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/978-0-8155-2039-9

https://doi.org/10.1016/J.FOODCHEM.2006.02.008

https://doi.org/10.1016/J.PHYMED.2004.04.007



Antidiarrheal, hypnotic, analgesic and hemodynamic (blood pressure) parameters. Methods and Findings in Experimental and Clinical Pharmacology, 24(10), 675. https://doi.org/10.1358/mf.2002.24.10.802317

Ikan, R. (1969). Natural products. A Laboratory Guide. Academic Press. London

Kapelle, IBD., Maarif, SM., Arkeman Y. (2014). Inovasi Produk Sabun Herbal Transparan Menggunakan Metode Microwave dari Limbah Pala. Jurnal Teknik Industri. Bogor (ID) Hlm. 1411-6340

Lusianah, Syamsun, M., & Palupi, N. S. (2010). Strategi dan Prospek Pengembangan Industri Produk Olahan Minyak Pala Dalam Rangka Pemberdayaan Masyarakat di Kabupaten Bogor. Manajemen IKM, 5(1), 65–79

Ma'mun. (2013). Karakteristik Minyak dan Isolasi Trimiristin Biji Pala Papua (Myristica argentea). Jurnal Penelitian Tanaman Industri, 19(2), 72–77. https://doi.org/10.21082/littri.v19n2.2013.72 - 77

Milošev, I., Kosec, T., & Bele, M. (2010). The formation of hydrophobic and corrosion resistant surfaces on copper and bronze by treatment in myristic acid. Journal of Applied Electrochemistry, 40(7), 1317–1323. https://doi.org/10.1007/s10800-010-0078-x

Nurdjannah, N. (2007). Teknologi Pengolahan Pala. Bogor : Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian.

Rismunandar. (1990). Budidaya dan Tataniaga Pala. PT. Penebar Swadaya, Jakarta. Cetakan kedua

Somaatmaja, D. (1984). Penelitian dan Pengembangan Pala dan Fuli. Komunikasi No. 215. BBIHP. Bogor 12 hal.

Sonavane, G., Sarveiya, V., Kasture, V., & Kasture, S. (2002). Anxiogenic activity of Myristica fragrans seeds. Pharmacology Biochemistry and Behavior, 71(1–2), 239–244. https://doi.org/10.1016/S0091-3057(01)00660-8

https://doi.org/10.1358/mf.2002.24.10.802317

https://doi.org/10.1007/s10800-010-0078-x

Citation: Rahmawati, Y., Rohaman, M., Darlianti, ND., Novianti, I., Sintani, F., Natalia, E. (2018). Implementasi Metode Uji Deoksinivalenol (DON) dalam Mie Kering dan Mie Basah. Warta IHP, 35(1),46-52 Halaman | 46


ImplementasiMetodeUjiDeoksinivalenol(DON)dalamMieKeringdanMieBasah

ImplementationofDeoxynivalenol(DON)TestMethodinDriedNoodleandWetNoodle

YunitaRahmawati,MamanRohaman,NenengDinaDarlianti,IndriNovianti,

FritaSintani,EricaNatalia

BalaiBesarIndustriAgroJl.Ir.H.JuandaNo,11Bogor16122

[email protected]


ABSTRAK: Deoksinivalenol (DON) adalah mikotoksin alami terutama dihasilkanoleh Fusarium graminearum. Mikotoksin ini mempunyai toksisitas yang tinggisehinggatermasukzatberbahayabagikesehatanmanusiadanhewan.KadarDONsebagaizatkontaminanperludiketahui,dibatasidandiawasi, sehinggadilakukanpenelitian mengenai implementasi metode uji DON secara kromatografi cairkinerjatinggi(KCKT/HPLC)dalammiekeringdanmiebasah.Untukmembuktikankesesuaiankarakteristikmetodeterpilih,dilakukanvalidasimenggunakanmatriksyang dianggapmewakili.Metode terpilihmempunyai koefisien korelasi linieritasdiatas 0,995 pada rentang konsentrasi 10-1000 µg/kg. Nilai%RSD untuk presisimie kering sebesar 0,38% < 2/3 RSDHorwitz (4,51%), dan%RSD untuk presisimiebasahsebesar2,66%<2/3RSDHorwitz(4,52%).ReprodusibilitasdenganujiTdidapatkanThitungsebesar0,25padamiekeringdan0,01padamiebasah,Thitung<Ttabel maka Ho diterima dan reprodusibilitas dinyatakan tidak berbeda nyata. %Recovery untuk akurasi antara 83-101%dimana nilai tersebut sudahmemenuhisyarat keberterimaan yaitu antara 80%-110%. Limit deteksi pengujian DONsebesar 0,02 mg/kg dan limit kuantitasi sebesar 0,06 mg/kg yang dihitungberdasarkan kurva kalibrasi standar, sedangkan untuk limit deteksi metodedidapatkanhasilsebesar0,02mg/kg.Katakunci:Deoksinivalenol(DON),KCKT/HPLC,mie,validasiABSTRACT: Deoxynivalenol (DON) is a natural mycotoxin primarily produced byFusariumgraminearum.Dueto thehightoxicityofDON, thesemycotoxin includesubstancesharmfultohumanandanimalhealth.Therefore,thelevelsofDONneedtobeknown,restricted,andcontrolled,researchisneededontheimplementationoftheDONtestmethodwithhighperformanceliquidchromatography(HPLC)ondrynoodlesandwetnoodles.Toprovethesuitabilityofthecharacteristicsoftheselectedmethod,validationisdone.Theselectedmethodhasalinearitycorrelationcoefficientabove0.995intheconcentrationrangeof10-1000μg/kg.%RSDvaluefor dry noodle precision was 0.38% < 2/3 RSD Horwitz (4.51%), and for wetnoodleprecisionwas2.66%<2/3RSDHorwitz(4.52%).ThereproducibilitywithTtest is obtained Tcalculation 0.25 in dry noodles and 0,01 in wet noodle,Tcalculation < Ttable then Ho accepted and reproducibility otherwise notsignificantlydifferent.%Recoveryforaccuracybetween83-101%wherethevalueis alreadyeligibleacceptance isbetween80%-110%.Limitofdetection forDONtestingwas 0.02mg/kg and the limit of quantitationwas 0.06mg/kg, detectionlimitformethodwas0,02mg/kg.Keywords:Deoxynivalenol(DON),HPLC,noodle,validation

1. Pendahuluan

Deoksinivalenol(DON)adalahmikotoksinalamiterutama dihasilkan oleh Fusarium graminearum

(Kushiro, 2008). Mikotoksin ini mempunyaitoksisitas yang tinggi sehingga termasuk zatberbahaya bagi kesehatan manusia dan hewan.



Dampak potensial dari DON pada kesehatanmanusia dan hewan dapat terjadi setelahmengkonsumsimakananyangterkontaminasiDONsepertigandum,barley,oats,jagung,ataubiji-bijianlainnya. DON terdeteksi juga di soba, sorgum,popcorn dan makanan lain untuk konsumsimanusia, seperti tepung, roti, mie, bir, dan malt(Sobrova, et al., 2010). Kontaminasi DON dalampangan dapat menyebabkan beberapa gangguankesehatan seperti gangguan sistem pencernaan,pusing, sakit kepala, iritasi tenggorokan, mual,muntah,dandiare(Pieters,etal.,2002).Batas maksimum DON dalam produk mie

sebesar 750 ppb (BSN, 2009). Batas maksimumDONyangdapatditoleransiapabilaterkonsumsikedalamtubuhmansiasetiapharisebesar1µg/kgperhari(FAO/WHO,2011).Olehkarenaitu,kadarDONsebagai zat kontaminan perlu diketahui, dibatasi,dikendalikan, dan diawasi. Gunamemenuhi fungsipengawasan tersebut dibutuhkan metodepengujianyanghandal,cepat,danekonomis.Penelitian dan pengembangan metode uji DON

menggunakan KCKT diperlukan untukimplementasi metode tersebut di laboratoriummelaluivalidasimetode.Validasiadalahkonfirmasimelalui pengujian dan penyediaan bukti objektifbahwa persyaratan tertentu untuk suatu maksudkhusus terpenuhi (BSN, 2008). Karakteristikkinerjaatauparameteryangdievaluasidalamstudivalidasi ini adalah akurasi, presisi, linieritas, batasdeteksi,danbataskuantitasiberdasarkanprotokoldansyaratkeberterimaanyangtelahditetapkan.

Kegiatan penelitian ini bertujuan untukmendapatkandata validasimetodeujiDON secaraKCKT yang valid sehingga dapat diterapkan dilaboratoriumBBIAuntukpengujianrutin.

2. BahandanMetode

2.1. Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan inimeliputibahanujidanbahankimia.Bahanujiyangdigunakanadalahcontohmiekeringdanmiebasah.Sedangkan bahan kimia yang digunakan adalahstandar DON, air suling, larutan phosphate buffersaline, metanol HPLC grade dan asetonitril HPLCgrade.

2.2. Alat

AlatyangdigunakandalampercobaaniniantaralainseperangkatalatKCKTyangdilengkapidengandetektorPhotoDiodeArray (PDA), kolomX-BridgeC-18(25cmx4.6mm),Immunoaffinitycolumn(IAC)DON, vacuum manifold, sonikator, vortex, nitrogenevaporator, neraca analitik, spatula, labu takar,

tabung reaksi, pipetor portable, kertas saring, alatpenyaringdanmembranfilter0,45µm.

2.3. Metode

Penelitian dilakukandalamdua tahapan, yaitutahapan validasi metode dan uji banding. Padatahapan validasi metode, kegiatan dilakukandengan mengacu pada “Rapid Quantitation ofDeoxynivalenol in Cereals by HPLC-UV withDONStarTM R Immunoaffinity clean-up” (RomerLabs Inc, 2014) dan “Analytical Procedure toDeterminationDeoxynivalenol inCerealsandCerealProducts–DeoxynivalenolAnalysis–Bogor18-19thMay2015.Contractno20119606–OrganisationofTrainingCourseonFoodTesting,AETSConsortium”(Begona,2015)untukkemudiandilakukanevaluasidata yang didapat secara statistik gunamendapatkankarakteristikmetode.Tahapan uji banding dilakukan dengan

laboratorium lain menggunakan contoh matriksyang sama guna memperoleh tingkat keyakinanyang lebih tinggi terhadap data kuantitasi yangdidapat.

2.3.1. PreparasiLarutanStandar

Larutan Standar DON 100 ppm dibuat denganmelarutkan 1 mg standar solid DON denganmetanol dalam labu takar 10 mL, dikocok sampaihomogen.KemudiandibuatlarutanstandarDON20ppm dan diencerkan kembali menjadi 2 ppm,setelahitudibuatderetstandardengankonsentrasi10;20;50;100;200;500;1000ppbditeradenganlarutanfasegerakaquabidest:metanol:asetonitril(80:10:10). Dikocok sampai homogen kemudiandimasukkan ke dalam vial dan analisismenggunakanKCKTdetectorPDA.

2.3.2. Preparasisampel

Ditimbang 25 gram sampelmie kering danmiebasah masing-masing ke dalam erlenmeyerkemudian tambahkan 200 mL aquabidest.Ultrasonik selama 10 menit pada suhu 50oC,selanjutnyadisaringdengankertassaringwhatmanno.4.Sebanyak2mLekstrakdipipetkedalamIACDONdandialirkandenganlajualir1-3mL/menit(1tetes/detik). Cuci kolom dengan 5 mL phosphatebuffersalinesebanyak2kali.LarutkanDONdalamkolomdenganmengalirkan

0,5mLmetanol sebanyak 3 kali (total volume 1,5mL). Uapkan ekstrak dengan nitrogen evaporatorpada suhu 50°C sampai kering. Larutkan kembalidengan 0,5 mL fase gerak aquabidest : metanol :asetonitril (80:10:10). Vortex selama 10 detik danmasukkan ke dalam insert vial, analisismenggunakan KCKT detektor PDA.



2.3.3. KondisioperasionalKCKT

SistemKCKTyangdigunakanpadaanalisisDONsesuaidenganmetodeyangterpilih,denganrincianpadaTabel1.

Tabel1.SistemHPLCuntukanalisisDON

HPLCsetting

DetektorRangepanjanggelombangPanjanggelombangLajualirInjectionvolumeTotalruntime

PDA200–350nm220nm1ml/min50µL10menit

Kolom X-bridgeC-18Panjang25cm,diameter4.6mm,Particlesize5µm

Fasegerak H2O:Asetonitril:Metanol 80:10:10

Ovenprogram Temperaturekolom 35OC

Sumber:“RapidQuantitationofDeoxynivalenolinCerealsbyHPLC-UVwithDONStarTM R Immunoaffinity clean-up. StarLineTM IAC Application Briefversion V.03. Romer Labs” dan “Analytical Procedure to DeterminationDeoxynivalenol inCerealsandCerealProducts–DeoxynivalenolAnalysis–Bogor18-19thMay2015.Contractno20119606–OrganisationofTrainingCourseonFoodTesting.AETSConsortium.www.foodinfo-europe.com”


3.1. ValidasimetodeTelah dilakukan serangkaian pengujian

laboratorium guna mendapatkan bukti-buktiobjektif yang dapat memberikan gambarankesesuaian pengaplikasianmetode uji DON secaraKCKT yang meliputi parameter: selektivitas,linieritas, ripitabilitas dan reproduksibilitas,akurasi,limitdeteksi,sertalimitkuantitasi.3.1.1. Selektivitas

Uji awal yang dilakukan pada saat melakukanverifikasi metode uji adalah uji selektivitas.Penetapan selektivitas dilakukan denganmembandingkan kromatogram yang muncul padalarutan blanko dan larutan standar. Setelah

dilakukan pengujian, DON berada pada wakturetensi sekitar menit ke-5, seperti terlihat padaGambar1.3.1.2. Linieritas

Linieritas diukur dengan menghitung koefisienkorelasi (r) yang didapat dari kurva hubunganantara kadar analit dengan respon detektor(Depkes,2001).Linieritasyangidealmemilikinilaikoefisienkorelasimendekati1.Berdasarkan data deret standar senyawa DON

antara 10-1000 µg/kg didapatkan kurva regresisepertiGambar2,denganpersamaanregresiyaituy = 67,1 x – 411 dengan nilai koefisien korelasisebesar 0,9996. Konsentrasi teoritis analit beradadisumbuxdanresponberupa luasareaberadadisumbu y. Hasil tersebut memenuhi syaratkeberterimaanyaitur≥0,995(AOAC,2005).Nilaikoefisienkorelasiyangdiperolehmenunjukanhasil yang sesuai persyaratan. hal inimenunjukanbahwa terdapat hubungan yang proporsionalantara respon analitik (luas area) dengankonsentrasianalityangdiukur.3.1.3. Ripitabilitas

Ripitabilitas atau uji presisi dilakukan untukmelihat kedekatan antara hasil uji yang dilakukansecara berulang pada contoh yang homogen(Harmita, 2004). Pengujian dilakukan denganmetode pengulangan untukmengetahui ketepatansistem dalammemberikan respon terhadap analityang terdeteksi. Sebagai syarat keberterimaandigunakan persamaan koefisien variasi Horwitz(AOAC, 2005) yang menjadi acuan. Presisi suatumetodememenuhipersyaratan jika sesuai dengansyarat keberterimaan yaitu nilai%RSD lebih kecilatau sama dengan 2/3 nilai koefisien variasiHorwitz (CVH). Uji presisi dilakukan dengan caramelakukananalisasebanyak7kaliulangan,sepertiterlihatpadaTabel2dan3.

Gambar1.PeakblankodanstandarDON



Gambar2.LinieritasstandarDONTabel2.DatareplikasihasilanalisaDONpadamiekering

UlanganBobotcontoh(gram)

Volakhir(mL)

Volinjek(uL)

Wakturetensi(menit)

Areacontoh

Hasil(ppb

1 25.06 50 50 5.674 9875 305.812 25.06 50 50 5.68 9878 305.903 25.05 50 50 5.681 9881 306.114 25.12 50 50 5.679 9878 305.175 25.29 50 50 5.678 9876 303.066 25.01 50 50 5.668 9874 306.397 25.01 50 50 5.675 9872 306.33

Rata-rata(x) 301.68Standardeviasi(SD) 1.17Relatifstandardeviasi(RSD) 0.38RSDHorwitz 6.762/3RSDHorwitz 4.51

Tabel3.DatareplikasihasilanalisaDONpadamiebasah

UlanganBobotcontoh(gram)

Volakhir(mL)

Volinjek(uL)

Wakturetensi(menit)

Areacontoh

Hasil(ppb

1 25.06 50 50 5.466 9837 297.682 25.15 50 50 5.475 10155 305.943 25.10 50 50 5.404 10193 307.674 25.19 50 50 5.426 9461 285.135 25.28 50 50 4.431 10257 307.346 25.20 50 50 5.433 10115 304.167 25.19 50 50 5.446 10101 303.87

Rata-rata(x) 301.68Standardeviasi(SD) 8.03Relatifstandardeviasi(RSD) 2.66RSDHorwitz 6.782/3RSDHorwitz 4.52

Hasil evaluasi menunjukan metode uji terpilih

yang memenuhi persyaratan dinyatakan dengannilai:mie kering%RSD sebesar 0,38% < 2/3 RSDHorwitz sebesar 4,51% dan mie basah %RSDsebesar2,66%<2/3RSDHorwitzsebesar4,52%.3.1.4. Reprodusibilitas

Pelaksanaan evaluasi reproduksibilitasmembutuhkan setidaknya dua orang untukmelakukan pengulangan analisis menggunakancontoh yang sama pada kondisi lingkungan yangberbeda. Hal tersebut dimaksudkan selain untukdapatmemperhitungkangalatyangbersumberdariperbedaan tingkat keterampilan personil, juga

memperhitungkan adanya pengaruh lingkunganyang dapat menyebabkan perbedaaan yangsignifikan. Kemudian dilakukan uji T untukmengevaluasi perbedaan antara dua hasil, sepertiterlihatpadaTabel4dan5.Tabel4.DatareprodusibilitasDONdalammiekering

Ulangan DataAnalisI DataAnalisII1 305.81 306.632 305.90 306.593 306.11 305.444 305.17 304.905 303.06 301.796 306.39 305.547 306.33 306.50

RerataTotal 305.4SdTotal 1.41RSDTotal 0.462/3CVHorwitz 12.75n 7 7Rerata 305.5 305.3Sd 1.1663 1.7038Sgabungan 1.4600thitung 0.25dB 12ttabel(P=95%) 2.18

Syarat %RSDTotal£7,46%;thitung<ttabel;TidakBedaNyata

Tabel5.DatareprodusibilitasDONdalammiebasah

Ulangan DataAnalisI DataAnalisII1 297.68 288.522 305.94 303.123 307.67 305.054 285.13 299.075 307.34 304.056 304.16 304.637 303.87 307.62

RerataTotal 301.7SdTotal 6.96RSDTotal 2.312/3CVHorwitz 12.77n 7 7Rerata 301.7 301.7Sd 8.0303 8.0303Sgabungan 7.2453thitung 0.01dB 12ttabel(P=95%) 2.18

Syarat %RSDTotal£2,31%;thitung<ttabel;TidakBedaNyata

Sepertihalnyapadarepitabilitas,dalamevaluasi

reproduksibilitas masih menggunakan syaratkeberterimaanyangsama.BerdasarkanTabel4dan5, hasil evaluasi didapatkan nilai %RSDreproduksibilitasuntukmiekering0.46%danmiebasah 2,31%, lebih kecil dari nilai 2/3 CVHorwitz,sehingga dapat dikatakan metode uji tersebutmemiliki reproduksibilitas yangmemenuhi syarat.PadaujiTdidapatkanThitungsebesar0,25padamiekering dan Thitung sebesar 0,01 pada mie basah.Thitung < Ttabel maka Ho diterima dan presisi antaradinyatakantidakberbedanyata.



3.1.5. Akurasi

Berbeda halnya presisi yang merujuk padaketelitian, akurasi merujuk pada ketepatan suatupengukuran. Syarat keberterimaan akurasi dapatdinyatakan dengan persen perolehan kembali (%Recovery), seperti terlihat pada tabel 6, 7 dan 8.Dari hasil pengujian didapat bahwa % Recoveryuntuk contoh mie kering dan mie basah pada ujiDON memenuhi syarat yaitu antara 83%-101%dengan syarat keberterimaan yang digunakanadalahnilaiakurasiyangberkisarantara40-140%.3.1.6. Limitdeteksidanlimitkuantisasi

Limit deteksi adalah konsentrasi terkecil analityang dapat dideteksi oleh instrumen yangdigunakan, sedangkan limit kuantitasi merupakan

konsentrasiterkecilanalityangdapatdiukursecarakuantitatif. Data yang didapat seperti Tabel 9.Secara statistika, limit deteksi dan limit kuantitasididapatkan dari data linieritas kurva kalibrasistandar DON dengan perhitungan residual eror(Sy/x)/slope. Pada pengujian senyawa DONdidapatkan limit deteksi instrumen (LOD) sebesar0,02mg/kgdanlimitkuantitasi(LOQ)sebesar0,06mg/kg.3.1.7. Limitdeteksimetode

Limit deteksi metode merupakan konsentrasianalitterendahyangdapatdideteksidenganhandaloleh suatu metode dan secara statistik berbedaterhadap sinyal yang berasal dari blanko yangmelalui perlakuan lengkap metode. Data yangdidapat seperti Tabel 10 dan Gambar 4.

Tabel6.DataakurasiDONpadamiekeringkodeA

Tabel7.DataakurasiDONpadamiekeringkodeB

Tabel8.DataakurasiDONpadamiebasah

No.analisis

Parameteruji

Bobotcth(gram)

Volakhir(mL)

Volinjek(uL)

Wakturetensi(menit) Areacth Hasil

(µg/kg)Rata-rata Spike %Recovery

A 1

DON

50 50 tt 0.00 2 50 50 tt

A+Spike

1 25.02 50 50 5.232 2371 101.211 102.12 99.112 25.00 50 50 5.251 2409 102.704 102.20 100.493 25.01 50 50 5.251 2401 102.366 102.16 100.204 25.04 50 50 5.257 2311 98.904 102.04 96.935 25.05 50 50 5.247 1927 84.622 102.00 82.976 25.01 50 50 5.25 2433 103.554 102.16 101.377 25.02 50 50 5.254 2378 101.471 102.12 99.37

No.analisis

Parameteruji

Bobotcth(gram)

Volakhir(mL)

Volinjek(uL)



B 1

DON

50 50 tt 0.00 2 50 50 tt

B+Spike

1 25.06 50 50 5.674 9875 305.807 305.87 99.982 25.06 50 50 5.68 9878 305.896 305.87 100.013 25.05 50 50 5.681 9881 306.108 305.99 100.044 25.12 50 50 5.679 9878 305.166 305.14 100.015 25.29 50 50 5.678 9876 303.055 303.08 99.996 25.01 50 50 5.668 9874 306.389 306.48 99.977 25.01 50 50 5.675 9872 306.329 306.48 99.95

No.analisis

Parameteruji

Bobotcth(gram)

Volakhir(mL)

Volinjek(uL)



C 1

DON

50 50 tt 0.00 2 50 50 tt

C+Spike

1 25.06 50 50 5.466 9837 297.677 305.87 97.322 25.15 50 50 5.475 10155 305.940 304.77 100.383 25.10 50 50 5.404 10193 307.666 305.38 100.754 25.19 50 50 5.426 9461 285.129 304.29 93.705 25.28 50 50 4.431 10257 307.344 303.20 101.376 25.20 50 50 5.433 10115 304.162 304.17 100.007 25.19 50 50 5.446 10101 303.873 304.29 99.86



Tabel9.DatalimitdeteksiinstrumendanlimitkuantitasiDONNo Konsentrasi Area(y) LuasPuncak(yi) (y-yi) (y-yi)^21 102.20 6450 6447.78194 2.2181 4.922 204.40 13431 13306.17181 124.8282 15582.083 306.60 20351 20164.56167 186.4383 34759.254 408.80 26788 27022.95154 -234.9515 55202.235 613.20 40127 40739.73128 -612.7313 375439.626 817.60 55225 54456.51101 768.4889 590575.327 1022.00 67939 68173.29075 -234.2908 54892.16

Jumlah 1126455.57Regresi 0.99963089Intersep(a) -410.6079295Slope(b) 67.10753295S(y/x)^2 = 160922.2243S(y/x) = 401.1511241LOD = 17.93320838LOQ = 59.77736126

Tabel10.DatalimitkuantisasiDONNo.

analisis Parameter

UjiBobotcth(gram)

Volakhir(mL)

Volinjek(uL)

Wakturetensi(menit) Areacth Hasil(µg/kg)

A 1

DON

50 50 tt 2 50 50 tt

A+Spike

1 25.59 50 50 5.427 365 19.8072 25.59 50 50 5.421 368 19.9033 25.25 50 50 5.434 370 20.2374 25.25 50 50 5.457 377 20.4665 25.48 50 50 5.472 382 20.4436 25.48 50 50 5.439 370 20.0547 25.15 50 50 5.442 364 20.1208 25.15 50 50 5.467 366 20.186

Gambar4.Peaksampel+spike20ppbDON

3..2. Ujibanding

Uji banding terhadap matriks contoh yang

digunakandalamvalidasimetodedilakukandengan4laboratoriumyangberbeda.DarihasilujibandingtersebutdiperolehdatapadaTabel11.Tabel11.DatahasilujibandingILaboratorium MieBasah(ppb) MieKering(ppb)

BBIA <0,02 <0,02LabA <0,04 <0,04LabB <0,02 <0,02LabC <0,04 <0,04

DaridatadiatashasilpengujiandiBBIAdengan

laboratorium lain tidak berbeda nyata, yaitu dibawah limit deteksi masing-masing alat yang

digunakan.Kemudiandilakukanujibandingkeduamenggunakan contoh yang ditambahkan standarDON dengan jumlah tertentu. Uji banding inidilakukan oleh laboratorium BBIA danlaboratoriumA dengan hasil yang tercantumpadaTabel12.Tabel12.DatahasilujibandingII

Laboratorium Miekering+spike1ppm %Recovery

BBIA 0,954 95,43LabA 0,996 99,55

Dari data hasil uji banding tersebut, hasil

pengujiandilaboratoriumBBIAmendapatkanhasilperolehan kembali 95% dan hasil pengujian dilaboratorium A mendapatkan hasil perolehankembali 99%. Kedua hasil ini memenuhipersyaratan%Recovery75-120%.

4. Kesimpulan

Berdasarkan Hasil validasi metode uji DONsecara KCKT dalam sampel mie kering dan miebasah didapatkan nilai selektivitas (waktu retensisekitar menit kelima), uji Linieritas (persamaanregresiyaituy=67,1x–411dengannilaikoefisienkorelasi sebesar 0,9996), repetabilitas (mie keringsebesar 0.38% dan mie basah sebesar 2,66% <



nilai 2/3 CVHorwitz), reprodusibilitas (mie keringsebesar 0.46% dan mie basah sebesar 2,31% <nilai 2/3 CV Horwitz), % Recovery (83%-101%),limit deteksi (0,02 mg/kg), limit kuantitasi (0,06mg/kg),danlimitdeteksimetode(0,02mg/kg).Ujibanding pertama dilakukan dengan empatlaboratoriumberbedayangmemberikanhasiltidakberbedanyatayaitudibawahlimitdeteksimasing-masing alat. Uji banding kedua dilakukan di dualaboratorium berbeda menggunakan contoh yangditambahkanstandarDONdengan jumlah tertentupada komoditi mie kering, diperoleh hasilpengujianmemenuhipersyaratan%Recovery.

Berdasarkanhasil pengujiandapatdisimpulkanbahwametodeujiDONsecaraKCKTdalamsampelmie kering dan mie basah memenuhi semuapersyaratan validasi metode sehingga dapatdinyatakan valid dan dapat diterapkan dilaboratoriumBBIAuntukpengujianrutin.UcapanTerimaKasih

PenulismengucapkanterimakasihkepadaBalaiBesar Industri Agro atas dana penelitian yangdiberikansertaseluruhpihakyangtelahmembantusehinggamakalahinidapatdisusundenganbaik.

DaftarPustakaAOAC. (1998).manualonpoliciesandprocedures,Arlington,Va.

Arlington:AOAC.AOAC.(2005).OffcialmethodsofanalysisofAOACInternational.

AOAC.

Begona. (2015). Analytical Procedure to DeterminationDeoxynivalenol in Cereals and Cereal Products –DeoxynivalenolAnalysis.Bogor:AETSConsorsium.

BSN. (2008).SNI ISO IEC 17025 : Pesyaratanumumkompetensilaboratoriumpengujian dan laboratorium kalibrasi. Jakarta:BadanStandarisasiNasional.

BSN.(2009).SNI-7385-2009 :Batas-batasmaksimunkandunganmikotoksin dalam bahan pangan, bahan baku & bahantambahan pangan. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional(BSN).

DepKes.(2001).PetunjukOperasionalCPDBEdisiKedua.Jakarta:DepartemenKesehatanRI.

FAO/WHO.(2011).safetyevaluationofcertaincontamninansinfood.FAOJECFAMonograph,8.pp319.

Harmita. (2004, vol. 1). petunjuk pelaksanaan validasi metodedancaraperhitungannya.MajalakIlmukefarmasian.

ICH. (2005). Text on validation of analytical procedures.international conference of harmonitation of technicalrequirements for registration of pharmaceutical for humanuse.USA.

Kartasubrata.(2008).ValidasiMetode.Bandung:PusatPenelitianLIPI.

Kushiro,M.(2008).Effectsofmillingandcookingprocessonthedeoxynivalenol content inwheat. Int JMol Sci, 9(11):2127-45.

Pieters,M.,Freijer,J.,Baars,B.,Fiolet,D.,Klaveren,J.,&JSlob,W.(2002). Risk assesment of deoxynivalenol in food :concentratrationlimits,exposureandeffects.NewYork(US):KluwerAcademic/PlenumPublisher.

Riyanto.(2014).Validasidanverifikasimetodeuji:sesuaidenganISO IEC 17025 laboratorium pengujian dan kalibrasi.Yogyakarta:Deepublish.

RomerLabsInc.(2014).RapidQuantitationofDeoxynivalenolinCerealsbyHPLC-UVwithDONStarTMRImmunoaffinityclean-up.Germany:RomerLabsInc.

Sobrova, P., Adam, V., Vasatkova, A., Beklova, M., Zeman, L., &Kizek, R. (2010). Deoxvynivalenol and Its Toxicity.Interdispilnary Toxicology Journal , 3(3): 99-99.



Universitas EfekPenghambatanMinyakBuahMerahTerhadapMelanogenesisMelaluiDegradasiTirosinase

InhibitoryEffectofBuahMerahOilonMelanogenesisviaDegradationofTyrosinase

MayukoHataia,HisaeYoshitomia,ToshiakiNishigakib,andMingGaoa*

aSchoolofPharmaceuticalSciences,MukogawaWomen’sUniversity,11-68KoshienKyuban-cho,Nishinomiya,Hyogo663-8179,Japan

bM&KLaboratoriesInc.,1286-18AzusagawaYamato,Matsumoto,Nagano390-1701,Japan*Correspondingauthore-mailaddress:[email protected]

Telephoneandfaxnumber:+81-798-459983

[email protected]


ABSTRAK: Buah merah (Pandanusconoideus) terdistribusi secara eksklusif dipulauPapuadandaerahsekitarnya.Ekstrakminyakdaribuahmerahkayadengankandunganlipid,karotenoiddanvitaminE.Kamitelah menguji efek minyak buah merah terhadap melanogenesis pada sel melanoma B16. Dengan keberadaanalpha-MelanocyteStimulatingHormone(α-MSH),selmelanomaakan terstimulasi meningkatkan sintesis melanin. Minyak buah merah menghambat sintesismelaninyangdiinduksi oleh α-MSH tanpa adanya efek sitotoksisitas. Penurunan melanogenesis berhubungan dengan menurunnya aktivitas enzim tirosinase dan menurunnya tingkat ekspresi protein tirosinase. Tirosinase adalah glikoproteinmembrane tipe 1 yang merupakan enzim penting yang terlibat dalam sintesismelanin. Selanjutnya, minyak buah merah menurunkan kadar melanin dengancara menurunkan jumlah dan aktivitas enzim tirosinase, dimana tingkat mRNAtirosinasetidakberubah.PerlakuandenganinhibitorproteosomaMG132diblokirsehingga menurunkan pengaturan melanogenesis oleh minyak buah merah.Analisis immunopresipitasi jugamenunjukkan bahwa perlakuan denganminyakbuah merah memodulasi ubiquitinasi tirosinase sehingga minyak buah merahdapatmeningkatkan jumlah tirosinase terubiquitinasi. Hasil secara keseluruhanmenunjukkanbahwaefekdepigmentasiminyakbuahmerahberhubungandenganpenghambatan ekspresi tirosinase melalui degradasi tirokinase yang dimediasiubiquitinproteasome.Katakunci:buahmerah,melanogenesis,tirosinase,degradasi,ubiquitin-proteasomeABSTRACT: BuahMerah(Pandanusconoideus)isexclusivelydistributedinPapuaisland and its neighboring areas. The extract oil from fruits (Buah Merah oil)containsrichinlipids,carotenoidsandvitaminE.WeassessedtheeffectsofBuahMerah oil on melanogenesis in B16 melanoma cells. In the presence of alpha-melanocytestimulatinghormone(α-MSH),B16melanomacellsarestimulatedtoenhance melanin synthesis. Buah Merah oil inhibited α-MSH-induced melaninsynthesis with no cytotoxicity. This decrease in melanogenesis was correlatedwith reduced enzyme activity and decreased protein expression levels oftyrosinase.Tyrosinaseisatype1membraneglycoproteinthatisthecriticalrate-limitingenzymeinvolvedinmelaninsynthesis.Furthermore,theBuahMerahoil-induced decrease in melanin content was accompanied by a decrease in theamount and activity of tyrosinase whereas the mRNA level of tyrosinase wasunchanged. Moreover, treatment with proteasome inhibitorMG132 blocked thedown-regulation of melanogenesis by Buah Merah oil. Immunoprecipitationanalysis also revealed that treatment with Buah Merah oil modulated theubiquitination of tyrosinase, that is Buah Merah oil increased the amount ofubiquitinatedtyrosinase. Taken together, the present results indicate that thedepigmenting effect of BuahMerah oil might be due to inhibition of tyrosinaseexpressionthroughtheubiquitinproteasome-mediateddegradationoftyrosinase.Keywords:buahmerah,melanogenesis,tyrosinase,degradation,ubiquitin-proteasome

Citation: Hatai, M., Yoshitomi, H., Nishigaki, T., Gao, M. (2018) Efek Penghambatan Minyak Buah Merah Terhadap Melanogenesis Melalui Degradasi Tirosinase. Warta IHP, 35(1), 53-59 Halaman|54


1. Introduction

Melanin, which is the pigment of skin color, issynthesized in specialized organelles, termedmelanosomes. Melanosomes enclosing melaninpolymer are transferred from melanocyte tosurrounding keratinocytes in human epidermis.The quantity, type, and distribution of melanin inkeratinocytes are one determinant of human skincolor(Parvezetal.,2006;Wakamatsuetal.,2006).Themain physiological stimulus of melanogenesisis theultravioletradiationofsolar light,whichcanactdirectlyonmelanocytesorindirectlyinducetherelease of keratinocyte-derived factors such as α-MSH(α-melanocytestimulatinghormone)(Huntetal.,1994),endothelin(ET)-1(Imokawaetal.,1997)orPGE2 (Scottet al., 2004).Melaninpigmentationin the skin is the major defense reaction againstultraviolet radiation. However, abnormalpigmentation such as blotches, freckles, and otherforms of melanin hyperpigmentation can causeserious aesthetic problems (Briganti, Camera &Picardo,2003).

In melanosomes, melanogenesis is carried outbymeansofaspecificenzymaticpathwayinitiatedbytyrosinase.Tyrosinase(EC1.14.18.1)isatype1membrane glycoprotein that is the critical rate-limiting enzyme involved in melanin synthesis(Hearing& Jiménez, 1987;Marmol V, Beermann F(1996). It catalyzes two distinct reactions ofmelanin synthesis, the hydroxylation of L-tyrosinebymonophenolase and the oxidation of L-dopa todopaquinone by diphenolase (Hearing &Tsukamoto, 1991). α-MSH binds to its specificreceptor (MC1R) and increases cAMP. cAMPactivates melanogenesis by activatingmicrophthalmia-associated transcription factor(MITF), a melanocyte-specific transcription factor(Buscà & Ballotti, 2000). MITF regulates theexpressions of tyrosinase, tyrosinase-relatedprotein1 (TRP1), and tyrosinase-relatedprotein2(TRP2). Tyrosinase is initially synthesized in theendoplasmic reticulum (ER) and is matured bycomplexsugarmodificationsintheGolgiapparatus.Following processing in the Golgi apparatus,tyrosinasetrafficsthroughthetrans-Golginetworktomelanosomes(Orlow,1995)andthenmelaninissynthesized. Importantly, tyrosinasecatalyses therate-limiting reaction of the melanogenic process,and thus,melanin production ismainly controlledbytheexpressionandactivityoftyrosinase.

Pandanusconoideus is naturally and exclusivelygrowninPapuaislandanditsneighboringareas.ItiscalledBuahMerah,meaningredfruits,bynativepeople. Buah Merah is one of varieties ofpandanaceae. The extract oil from fruits (BuahMerah oil) contains rich in lipids, carotenoids andvitaminE.CarotenoidsofBuahMerahoilcomprisemainly alpha- and beta-carotene as well as alpha-

and beta-cryptoxanthin (Nishigaki et al., 2011;Wadaetal.,2013).

In this study, we investigated whether BuahMerahoil exhibits inhibitoryeffect againstα-MSH-inducedmelanogenesisusingB16melanomacells.

2. Method

2.1. Reagent

Buah Merah oil was provided by M&KLaboratories Inc. (Nagano, Japan). α-MSH waspurchased fromPEPTIDE INSTITUTE, INC. (Osaka,Japan). L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-dopa) wasobtained from Sigma-Aldrich (St Louis, MO,USA).Dimethylsulfoxide(DMSO)andcycloheximidewere purchased from NacalaiTesque Inc.(Kyoto,Japan). MG132 was obtained from Abcam Inc.(Cambridge,MA,USA).

2.2. Cellculture

B16 melanoma cells (RCB1283) were obtainedfromRikenCellBank(Ibaraki, Japan).Thiscell lineisderivedfromC57BL/6mice.B16melanomacellswere cultured in Dulbecco's modified Eaglesmedium(DMEM)with10%fetalbovineserumandpenicillin/streptomycininaircontaining5%CO2at37°C.

2.3. Cellviability

The cell proliferation assay was carried outusing 3- (4, 5-dimethylthiazol-2-yl) -2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). B16melanoma cells were cultured at 4×103 cells/wellwithBuahMerahoilfor96hin96-wellplates.After96h,10μLofMTTsolution(5mg/mLinPBS)wasadded.Afterincubationat37°Cfor3h,themediumwas gently removed and 100 μL of DMSO wasadded.Theabsorbanceofeachwellwasmeasuredat 570 nm using a spectrophotometer (SunriseRainbow,TecanJapanCo.,Ltd.,Kanagawa,Japan).

2.4. Measurementofmelanincontent

B16 melanoma cells were cultured at 1×105cells/dish with 10 nM α-MSH and variousconcentrationsofBuahMerahoil for96h in6 cmdishes. After washing with PBS, the cells wereharvested by trypsinization. The cell pellets weresolubilized in150μLof1NNaOHat100°C for10min. The absorbance was measured at 405 nmusingaspectrophotometer.

2.5. Tyrosinaseactivityassay

B16 melanoma cells were cultured at 1×105cells/dish with 10 nM α-MSH and various



concentrationsofBuahMerahoil for96h in6 cmdishes.Thecellswerelysedbyincubatingat4°Cfor30 min in RIPA buffer (150 mMNaCl, 1% NP-40,0.5%sodiumdeoxycholate,50mMTris-HCl,pH7.6containing0.1%SDS).Thelysateswerecentrifugedat 12,000×g for 10min to obtain the supernatant.The reaction was carried out by incubating thesupernatantwith50mMphosphatebuffer, pH6.8and10mML-dopa.Afterincubationat37°Cfor20min, dopachrome formation was monitored bymeasuringabsorbanceatwavelength475nm.

2.6. Antibodies

Thisresearchwasperformedwiththefollowingcommercially available antibodies: anti-goattyrosinase (C-19), anti-rabbit tyrosinase (H-109),anti-rabbit MITF (H-50), anti-mouse Ub (P4D1)fromSantaCruzBiotechnologyInc.(SantaCruz,CA,USA).Anti-mouseβ-actinwasobtainedfromSigma-Aldrich(StLouis,MO,USA).

2.7. WesternBlotAnalysis

To measure tyrosinase content, cells weretreatedwithBuahMerahoilfor96h.ForevaluatingMITF content, cells were treated withBuah Merahoil for 72 h. To measure tyrosinase degradation,cellswerepretreatedwithBuahMerahoilfor72handthentreatedwithcycloheximide(1μg/mL)foranadditional4or8h.CellsweretreatedwithBuahMerah oil, with or without incubation in thepresence of proteasome inhibitors (MG132 at 120nM)for72h.

Thecellswerelysedbyincubatingat4°Cfor30min in RIPA buffer. After incubation, the lysateswere centrifuged at 12,000×g for 10 min andsupernatants were isolated. Proteins wereextractedbyboilingthetissuesin0.5mMTris/HCl,pH6.8,glycerol,10%SDS,0.1%bromophenolblue,and 2-mercaptoethanol. The proteins wereelectrophoresed by using 12.5 or 15% SDS-PAGEgelat100Vfor2h.Afterfractionating,theproteinsweretransferredontoapoly(vinylidenedifluoride)(PVDF) membrane at 100 mA for 1h. Themembranes were incubated with the primaryantibodies and further incubatedwithhorseradishperoxidase-conjugated secondary antibodies.Detection was achieved by using an ECL kit(NacalaiTesque Inc., Kyoto, Japan). The density ofthebandswasmeasuredbyusingNIHImage.

2.8. Real-timequantitativePCRanalysis

B16 melanoma cells were cultured at 1×105cells/dish with 10 nM α-MSH and various BuahMerah oil for 96h in 6cm dishes. After 72 h, totalRNAwasisolatedfromeachtreatmentgroupusingSepasol-RNA I SuperG (NacalaiTesque Inc., Kyoto,Japan). From each sample, total RNA was reversetranscribed to cDNAusing theReverTraAceqPCR

RT Kit (Toyobo, Osaka, Japan). The reversetranscriptionalproductscontaining1.0μgofcDNAwere amplified in a reaction mixture (20 μL)containing 10 μL Thunderbird™ SYBR qPCR Mixand6pmolofeachforwardandreverseprimersbyABI Prism 7000 Real Time PCR System (AppliedBiosystems, Foster City, CA, USA). Real-timequantitativePCRanalysiswascarriedoutunderthefollowing condition: 40 cycles of denaturation at95°Cfor15s,annealingat60°Cfor1min.RelativelevelsoftyrosinasemRNAwasexpressedcomparedtoβ-actinmRNA.Primersusedwerefortyrosinase:forward primer 5’-CAAGTACAGGGATCGGCCAAC-3’and reverse primer 5’-GGTGCATTGGCTTCTGGGTAA-3’, for β-actin:forward primer 5’-AGCCTTCCTTCTTGGGTATG-3’andreverseprimer5’-CAGGAGGAGCAATGATCTTG-3’(Invitrogen,LifeTechnologies,Carlsbad,CA,USA).

2.9. Immunoprecipitation

Cells were treated with Buah Merah oil in thepresence of proteasome inhibitorsMG132 for 72h.Cell extracts (200 μg of total protein in 400 μL ofRIPAbuffer)were incubatedwith20μLofProteinA/G PLUS-Agarosewith continuousmixing for 1 hat 4°C. After centrifugation (2,000×g for 1 min at4°C),thesupernatantswereusedaspre-clearedcellextracts. The pre-cleared cell extracts wereincubated with 4μL of anti-rabbit tyrosinase (H-109).Aftercontinuousmixing for1hat4°C,20μLof Protein A/G PLUS-Agarose suspended in RIPAbufferwasaddedandmixed further for1hat4°C.After the antigen-antibody complexes wereprecipitatedbybriefcentrifugation,thepelletswerewashed RIPA buffer. Finally, absorbed proteinswereelutedwith20μLofTris-glycineSDS samplebuffer with 2-mercaptoethanol at 95°C for 5 min.Each supernatant was separated on 12.5% Tris-glycine SDS gels and then transferred to PVDFmembranes. Ub (P4D1) was used to detectubiquitinatedtyrosinase.Thedetectionmethodwasthe same as the one indicated in the protocol forWesternblotanalysis.

2.10. Statisticalanalysis

Statistical significance was tested with Studentt-test,Dunnett’s testorTurkey test.All results arepresentedasthemean±S.E.DifferencesofP<0.05wereconsideredsignificant.

3. Resultanddiscussion

3.1. Effectofbuahmerahoilonmelanincontent

WhenB16melanomacellswereincubatedwithα-MSH, the pellets turned black, indicatingincreased melanin content. Buah Merah oil



decreased melanin content in the presence of α-MSHwithoutcytotoxicity(Fig.1a,b).

Figure1.aCellviabilitytestofBuahmerahoil

Figure1.bMelanincontenttestofBuahMerah

Althoughmelaninplaysacriticalroletoprotectskin from the harmful effects of ultravioletradiation of solar light, excess melanin synthesiscanleadtohyper-pigmentationdisorders(Briganti,Camera,&Picardo,2003).Therefore,developmentof melanin synthesis inhibitors is of greatimportant. Mechanisms of agents causinghypopigmentation have been reviewed (i)tyrosinaseinhibition,maturationandenhancementof its degradation; (ii) MITF inhibition; (iii)downregulationofMC1Ractivity; (iv) interferencewith melanosome maturation and transfer; (v)melanocyte loss, desquamation and chemicalpeeling (Solano, Briganti, Picardo, Ghanem, 2006).Tyrosinase inhibition is the most commonapproachtoachieveskinhypopigmentation(Ando,2007).

3.2. Effectofbuahmerahoilontyrosinaseactivity

Buah Merah oil decreased cellular tyrosinaseactivity (Fig.1c) and expression of tyrosinaseprotein(Fig.1d).

Figure1.cCellulartyrosinaseactivitytestofBuahMerahoil

Figure1.dExpressionofTyrosinaseproteintestofBuahmerahoil

3.3. Effectsofbuahmerahoilontheexpressionoftyrosinasesynthesis

We investigated to determine whether BuahMerah oil affects MITF protein and tyrosinasemRNA expression. MITF protein and tyrosinasemRNA were not altered by Buah Merah oil (Fig.2a,b). These results indicate that the decrease intyrosinaseprotein levelsbyBuahMerahoil inB16melanoma cells is not due to the reduction oftyrosinasemRNAlevels.

Figure2.aMITFproteintestofBuahmerahoil



Figure2.bTyrosinasemRNAexpressiontestofbuahmerahoil

However, Buah Merah oil did not decreasetyrosinase mRNA level and MITF protein level inB16melanoma cells (Fig.2). These results indicatethatBuahMerahoildoesnotaffecttranscriptionoftyrosinase. Proteolysis can be considered asanother mechanism of reducedtyrosinase proteinlevel. Tyrosinase is degraded by the proteasomaland the lysosomal pathway. It has been reportedthat phospholipase D2 (Kageyama, 2004), linoleicacid(Andoetal.,2004;Andoetal.,2006)and,andterrain (Park, 2009) enhance tyrosinasedegradationviaubiquitin-proteasomepathwayandreducemelanogenesis.Recently,Belleietal. statedthatp38regulatesmelanogenesisviapromotionofproteasomal degradation of tyrosinase (Bellei,2010). In 2004, Hall et al., reported that 25-hydroxycholesterol decreases melanin synthesisand accelerates degradation of glycosylatedtyrosinase after the ER and the Golgi apparatusmodification of tyrosinase via a proteasome-independent mechanism (Hall & Krishnamoorthy,Orlow,2004).Halletal.,statedthatphenylthioureapromotes tyrosinase degradation followingmaturation in the Golgi apparatus in anendosomal/lysosomal cysteine proteasome-dependent manner in cultured melanocyte (Hall,Orlow,2005).Fujitaetal.reportedthat inulavosin,a melanogenesis inhibitor, accelerates tyrosinasedegradation by mistargeting of tyrosinase tolysosomes (Fujita, 2009). To investigate whetherBuah Merah oil affects proteolysis of tyrosinase,WesternblotanalysisoftyrosinasewasperformedinB16melanomacellstreatedwithcycloheximide,a protein synthesis inhibitor, after treatment withBuahMerahoil.

3.4. Acceleratoryeffectofbuahmerahoilontyrosinasedegradation

Weassessedtherateofproteolysisoftyrosinaseusing cycloheximide, a protein synthesis inhibitor,after treatment with Buah Merah oil. Whenmeasured as relative intensity of the tyrosinaseband at 4 or 8 h compared to the initial intensity,the rateof tyrosinaseproteindegradation inBuah

Merahoiltreatedcellswassignificantlyhigherthanthatofuntreated(DMSO)cells (Fig.3a).Thisresultindicates that the degradation of tyrosinase wasacceleratedbytreatmentwithBuahMerahoil.Thereduced tyrosinase protein that occurred inresponse toBuahMerahoil treatmentwas relatedtoproteasomaldegradation.Therefore,we treatedB16 melanoma cells with low concentrations ofproteasome inhibitor MG132 for 72 h in thepresence of Buah Merah oil. The decrease oftyrosinaseinducedbyBuah.

Figure 3.a Proteolysis of tyrosinase test of Buah merah oil

WenextexaminedwhethertheBuahMerahoil-

induced decrease of tyrosinase was due to itsproteolytic degradation by proteasomes. BuahMerah oil decreased the level of tyrosinase. Thedecrease of tyrosinase induced by BuahMerah oilcould be blocked by MG132,proteasome inhibitor,afterco-incubationfor72h(Fig.3b).

Figure 3.b Tyrosinase test of buah merah oil



To elucidate the mechanism by which theubiquitin-proteasomepathway is involved inBuahMerah oil induced tyrosinase degradation, weperformed immunoprecipitation analysis toevaluate the effect of Buah Merah oil on theubiquitination of tyrosinase. To do that, it wasnecessarytostabilizeubiquitinatedproteins,whichwould normally be immediately degraded byproteasomes, and we used MG132 at 120 nM toaccomplishthis.Interestingly,treatmentwithBuahMerah oil in the presence of MG132 showedincrease inubiquitinatedtyrosinasecomparedwiththeMG132-treatedcontrol(Fig.3c).

Figure 3.c Effect of Buah Merah oil on the ubiquitination of

tyrosinase ThesefindingsdemonstratethatBuahMerahoil

decreases the tyrosinase via ubiquitin dependentproteasomal degradation. This depigmentingmechanism is different frommany skin-whiteningagents suchaskojic acid (Mishima,Hatta,Ohyama& Inazu, 1988) and arbutin (Maeda & Fukuda,1996). Further studywill be needed to clarify theprecisemechanisms thatBuahMerahoil regulatestheubiquitinationoftyrosinasewhichthenbecometargeted for proteasomal degradation. Despitemany tyrosinase inhibitors invitro, fewagentsareabletoinduceeffectsinclinicaltrials.

4. Conclusion

ThisstudyclearlyindicatesthatBuahMerahoilinhibits tyrosinase protein expression, whichresults in downregulation of melanin production.On the basis of these results, we examined theeffects of Buah Merah oil on tyrosinase mRNAexpression and MITF, which is a transcription

factorthateffectivelytransactivatestheexpressionof tyrosinase and its related genes by binding totheircommonpromoters.

Buah Merah oil induces downregulation ofmelanin production in α-MSH-stimulated B16melanomacells through theubiquitinproteasome-mediateddegradationoftyrosinase.

References

AndoH,KondohH,IchihashiM,HearingVJ.(2007).Approachestoidentifyinhibitorsofmelaninbiosynthesisviathequalitycontrol of tyrosinase. J Invest Dermatol 127: 751–761 DOI10.1038/sj.jid.5700683

Ando H, Watabe H, Valencia JC, Yasumoto K, Furumura M,Funasaka Y, Oka M, Ichihashi M, Hearing VJ. (2004). Fattyacidsregulatepigmentationviaproteasomaldegradationoftyrosinase:anewaspectofubiquitin-proteasomefunction.JBiolChem279:15427–15433DOI10.1074/jbc.M313701200

Ando H, Wen ZM, Kim HY, Valencia JC, Costin GE, Watabe H,YasumotoK,NikiY,KondohH,IchihashiM,Hearing.(2006).Intracellularcompositionoffattyacidaffectstheprocessingandfunctionoftyrosinasethroughtheubiquitin-proteasomepathway.VJBiochemJ394:43–50DOI10.1042/BJ20051419

BelleiB,MarescaV,FloriE,PitisciA,LarueL,PicardoM.(2010).p38RegulatesPigmentationviaProteasomalDegradationofTyrosinase. J BiolChem 285: 7288–7299 DOI10.1074/jbc.M109.070573

Bertolotto C, Buscà R, Abbe P, Bille K, Aberdam E, Ortonne JP,BallottiR.(1998).Differentcis-actingelementsareinvolvedin the regulation of TRP1 andTRP2promoter activities bycyclic AMP: pivotal role ofM boxes (GTCATGTGCT) and ofmicrophthalmia.Mol.Cell.Biol18:694–702

Briganti S, Camera E, Picardo M. (2003). Chemical andinstrumental approaches to treat hyperpigmentation.Pigment Cell Res 16:101–110 DOI 10.1034/j.1600-0749.2003.00029.x

BuscàR, Ballotti R. (2000). CyclicAMP a keymessenger in theregulation of skin pigmentation. Pigment Cell Res13:60–69DOI10.1034/j.1600-0749.2000.130203.x

delMarmol V, Beermann F. (1996). Tyrosinase and relatedproteins in mammalian pigmentation. FEBS Lett 381:165–168DOI10.1016/0014-5793(96)00109-3

FujitaH,MotokawaT,KatagiriT,YokotaS,YamamotoA,HimenoM,TanakaY. (2009). Inulavosin, amelanogenesis inhibitor,leads to mistargeting of tyrosinase to lysosomes andaccelerates its degradation. J Invest Dermatol 129:1489–1499DOI10.1038/jid.2008.376

Hall AM, Krishnamoorthy L, Orlow SJ. (2004). 25-hydroxycholesterolactsintheGolgicompartmenttoinducedegradationoftyrosinase.PigmentCellRes17:396–406DOI10.1111/j.1600-0749.2004.00161.x

HallAM,OrlowSJ.(2005).Degradationoftyrosinaseinducedbyphenylthiourea occurs followingGolgimaturation. PigmentCell Res 18:122–129 DOI 10.1111/j.1600-0749.2005.00213.x

Hearing VJ, Jiménez M. (1987). Mammalian tyrosinase--thecriticalregulatorycontrolpointinmelanocytepigmentation.Int. J. Biochem 19:1141–1147 DOI 10.1016/0020-711X(87)90095-4

Hearing VJ, Tsukamoto K. (1991). Enzymatic control ofpigmentationinmammals.FASEBJ5:2902–2909

Hunt G, Todd C, Cresswell JE, Thody AJ. (1994). Alpha-melanocyte stimulating hormone and its analogueNle4DPhe7 alpha-MSH affect morphology, tyrosinaseactivityandmelanogenesis inculturedhumanmelanocytes.CellSci107:205–211

ImokawaG,KobayashiT,MiyagishiM,HigashiK,YadaY.(1997).The role of endothelin-1 in epidermal hyperpigmentationand signaling mechanisms of mitogenesis and



melanogenesis. Pigment Cell Res 10: 218–228DOI10.1111/j.1600-0749.1997.tb00488.x

KageyamaA,OkaM,OkadaT,Nakamura S,UeyamaT, SaitoN,Hearing VJ, Ichihashi M, Nishigori C. (2004). Down-regulation of melanogenesis by phospholipase D2 throughubiquitinproteasome-mediateddegradationof tyrosinase. JBiolChem279:27774–27780DOI10.1074/jbc.M401786200

Mishima Y, Hatta S, Ohyama Y, Inazu M. (1988). Induction ofmelanogenesis suppression: cellular pharmacology andmodeofdifferentialaction.PigmentCellRes1:367–374DOI10.1111/j.1600-0749.1988.tb00136.x

Maeda K, Fukuda M. (1996). Arbutin:mechanism of itsdepigmenting action in human melanocyte culture. JPharmacolExpTher276:765–769

Nishigaki T, Hirose K, Surono S. I, Shigematsui H. (2011).AntitumoreffectsofPandanusconoideusin in vitro and in vivostudies.JurnalofAgro-BasedIndustry28:1-7

ParkSH,KimDS,LeeHK,KwonSB,LeeS,RyooIJ,KimWG,YooID,ParkKC.(2009).Long-termsuppressionoftyrosinasebyterrein via tyrosinase degradation and its decreasedexpression. ExpDermatol18:562–566DOI 10.1111/j.1600-0625.2009.00847.x

Parvez S,KangM, ChungHS, ChoC,HongMC, ShinMK,BaeH.(2006). Survey and mechanism of skin depigmenting andlightening agents. Phytother Res20:921–934 DOI10.1002/ptr.1954

Scott G, Leopardi S, Printup S, Malhi N, Seiberg M, Lapoint R.(2004). Proteinase-activated receptor-2 stimulatesprostaglandin production in keratinocytes: analysis ofprostaglandin receptorsonhumanmelanocytes andeffectsof PGE2 and PGF2alpha onmelanocyte dendricity. J InvestDermatol122:1214–1224 DOI10.1111/j.0022-202X.2004.22516.x

S.J. Orlow J. (1995). Melanosomes are specialized members ofthelysosomallineageoforganelles.InvestDermatol105:3–7DOI10.1111/1523-1747.ep12312291

Solano F, Briganti S, Picardo M, Ghanem G. (2006).Hypopigmenting agents: an updated review on biological,chemical and clinical aspects. Pigment Cell Res 19:550–571DOI10.1111/j.1600-0749.2006.00334.x

Wada M, Fujimoto K, Nishigaki T, Febriyanti E, Ikeda R,Nakashima K. (2013). Determination of α- and β-cryptoxanthins,andα-andβ-carotenesinBuahMerahoilbyHPLC-UVdetection.BalaiBesarIndustriAgro30:1-8

WakamatsuK,KavanaghR,KadekaroAL,TerzievaS,SturmRA,Leachman S, Abdel-Malek Z, Ito S. (2006). Diversity ofpigmentation in cultured human melanocytes is due todifferences in the type as well as quantity of melanin.Pigment Cell Res 19:154–62 DOI 10.1111/j.1600-0749.2006.00293.x

Halaman | xii


Warta IHP (Warta Industri Hasil Pertanian) (Journal of Agro-based Industry)

PEDOMAN PENULISAN WARTA IHP

1. Makalah merupakan pemikiran sendiri, belum pernah dipublikasikan, mengandung unsur kekinian dan

bersifat ilmiah. 2. Judul makalah harus spesifik, jelas, singkat, informatif dan menggambarkan substansi dari tulisan; judul

ditulis dalam dua bahasa (bahasa Indonesia dan Inggris); judul diketik dengan huruf besar pada awal kata; judul bahasa lainnya di-i talic.

3. Nama penulis ditampilkan dengan jelas; lengkap tanpa menyebutkan gelar; nama asli; penulisan nama sebaiknya tidak disingkat, bila dilakukan penyingkatan nama harus mengikuti kaidah dan konsisten; nama penulis utama berada pada urutan paling depan.

4. Identitas penulis berisi nama instansi/lembaga tempat penulis bekerja dan alamat; alamat e-mail khusus untuk penulis utama.

5. Abstrak ditulis dalam dua bahasa; tidak boleh lebih dari 200 kata. Abstrak harus mencakup tujuan penelitian, bahan dan metode singkat, hasil dan kesimpulan. Hasil dapat didukung dengan data kuantitatif. Pada akhir abstrak seharusnya memperlihatkan kesimpulan akhi r/info baru hasil litbang (Font Cambria, 10 pt dan spasi 1).

6. Kata kunci ditulis dalam dua bahasa (Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris), ditempatkan di bawah abstrak, dapat berupa kata tunggal dan kata majemuk yang terdiri dari 3 sampai dengan 5 kata (Font Cambria, 8 pt, italic dan spasi 1).

7. Isi makalah penelitian terdiri dari: o Pendahuluan (latar belakang, state of the art, dan tujuan penelitian) o Bahan dan metode o Hasil dan pembahasan (ilustrasi : gambar, tabel, grafik, foto, diagram dll) o Kesimpulan o Ucapan Terima Kasih (opsional) o Daftar Pustaka (paling sedikit 12 referensi).

8. Isi makalah ul asan/ review terdiri dari: o Pendahuluan (latar belakang, tujuan penelitian) o Pembahasan (dapat terdiri dari beberapa bab sesuai kebutuhan) o Kesimpulan o Daftar Pustaka (paling sedikit 25 referensi)

9. Makalah ditulis 1 spasi pada kertas A4 dengan batas atas dan batas bawah 2,5 cm tepi kiri 3 cm dan tepi kanan masing-masing 1,5 cm, huruf Cambria Font 10, dengan jumlah halaman makalah maksimal 10 halaman.

10. Tabel diberi nomer berurutan, judul tabel ditempatkan di atas tabel (rata kiri), ditulis dengan huruf kecil kecuali huruf pertama pada kata pertama ditulis dengan huruf kapital kecuali singkatan (Font Cambria, 8 pt dan spasi 1); Tabel dibuat hanya dengan garis horisontal dan di letakkan rata kiri. Pencantuman sumber dan keterangan diletakkan di bawah tabel rata kiri (Font Cambria, 8 pt dan spasi 1). Contoh: Tabel 2. Perlakuan penyimpanan starter

No. Kode Perlakuan pada Penyimpanan

Suhu ruang Suhu pendingin

1. RBa1 RBa2

2. RBb1 RBb2

3. RBc1 RBc2

4. RBd1 RBd2

11. Gambar, grafik, foto atau diagram diletakkan ditengah (center) dan diberi nomer berurutan. Judul

gambar di tempatkan di bawah gambar (center), ditulis dengan huruf kecil kecuali huruf pertama pada kata pertama ditulis dengan huruf kapital kecuali singkatan (Font Cambria, 8 pt dan spasi 1). Keterangan gambar, grafik, foto atau diagram menyatu dengan judul gambar.

12. Cara dan contoh penulisan kutipan dan daftar pustaka disesuaikan dengan American Psycological Association (APA) style:

Halaman | xiii



Contoh : a. Terbitan buku (satu penulis):

Daftar referensi Mandelbaum, M. (2002). The ideas that conquered the world: Peace, democracy, and free markets in the twenty -

first century. New York: Public Affairs. Kutipan : ( Mandelbaum, 2002)

b. Terbitan buku (beberapa penulis): Daftar referensi Reiter, D., & Stam, A. C. (2002). Democracies at war. Princeton, NJ: Princeton University Press.

Jika penulis lebih dari lima maka hanya ditulis penulis pertama dan ditambahkan et al.

Kutipan Kutipan (2 orang penulis) : (Reiter & Stam, 2002 ) Kutipan (2-5 orang penulis) ditulis semua penulis pada awal kutipan, kutipan berikutnya hanya ditulis

penulis pertama dan ditambahkan et al.

c. Terbitan buku (beberapa edisi) Strunk,W., Jr., & White, E. B. (2000). The elements of style (4th ed.). New York: Longman. Jika penulis lebih dari lima maka hanya ditulis penulis pertama dan ditambahkan et al.

Kutipan Kutipan (2 orang penulis) : (Reiter & Stam, 2002 ) Kutipan (2-5 orang penulis) ditulis semua penulis pada awal kutipan, kutipan berikutnya hanya ditulis

penulis pertama dan ditambahkan et al.

d. Buku online Daftar referensi Reed, J. (1922). Ten days that shook the world. Project Gutenberg. Etext 3076. Retrieved January 12, 2004, from ftp://ibiblio.org/pub/docs/books/gutenberg/etext02/10daz10.txt APA tidak mencantumkan tahun setelah URL, ini membuat APA berbeda dengan model referensi lainnya. Kutipan : (Reed, 1922)

e. Jurnal (satu penulis) :

Daftar referensi Lipson, C. (1991). Why are some international agreements informal? International organization, 45, 495–538. No. volume pada jurnal diketik italic tetapi no. Penerbitan dan halaman halaman tidak. Kata "Volume" (atau "vol.") dihilangkan. Tidak perlu untuk nama penerbitan tertentu jika halaman jurnal

diberi nomor berkelanjutan sepanjang tahun. Namun, jika setiap penerbitan dimulai dengan halaman 1, nomor atau bulan penerbitan diperlukan: 45 (2), 15-30.

Kutipan : (Lipson, 1991)

f. Jurnal (beberapa penulis) Daftar referensi Koremenos, B., Lipson, C ., & Snidal, D. (2001). Therational design of international institutions.International

Organization, 55, 761–799. Hansen, S. S., Munk-Jorgensen, P., Guldbaek, B., Solgard, T., Lauszus, K. S., Albrechtsen, N., et al. (2000).

Psychoactive substance use diagnoses among psychiatric in-patients. Acta Psychiatrica Scandinavica , 102, 432–438.

Jika penulis lebih dari enam maka ditambahkan et al.

Kutipan (Koremenos, Lipson, & Snidal, 2001) (Koremenos et al., 2001)

ftp://ibiblio.org/pub/docs/books/gutenberg/etext02/10daz10.txt

Halaman | xiv



g. Surat kabar/ artikel majalah (tidak mencantumkan nama pengarang) Daftar referensi

The United States and the Americas: One history in two halves. (2003, December 13). Economist, 36. Strong aftershocks continue in California. (2003,December 26). New York Times [national ed.], p. A23.

No. Surat kabar : “p” atau “pp”

Kutipan (United States and the Americas, 2003)

(Strong aftershocks, 2003)

h. Surat kabar/ artikel majalah (mencantumkan nama pengarang) Daftar referensi

Bruni, F. (2003, December 26). Pope pleads for end to terrorism and war. New York Times [national ed.], p. A21.

Kutipan (Bruni, 2003) or, if necessary, (Bruni, 2003, December 26)

i. Surat kabar/ artikel majalah online Daftar referensi

Vick, K. (2003, December 27). Quake in Iran kills at least 5,000: Temblor devastates ancient city; officials appeal for assistance. Washington Post [online], p. A01. Retrieved January 2, 2004, from http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/articles/A31539-2003Dec26.html

Jehl, D. (2004, January 1). U.S. hunts terror clues in case of 2 brothers. New York Times [online], p. A10. Retrieved February 6, 2004, from ProQuest Newspapers database.

Kutipan (Vick, 2003) or (Vick, 2003, December 27) (Jehl, 2004) or (Jehl, 2004, January 1)

j. Naskah yang tidak diterbitkan (poster, tesis, disertasi)

Daftar referensi Tsygankov, A. (2004, February). Russia’s identity and foreign policy choices. Paper presented

at the Program on International Politics, Economics, and Security, University of Chicago. Hanya diperlukan bulan dan tahun untuk paper.

Cheng, D. T., Smith, C. N., Thomas, T. L., Richards, J. A., Knight, D. C., Rao, S. M., et al. (2003, June). Differential reinforcement of stimulus dim ensions during human Pavlovian fear conditioning . Poster session presented at the 9th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping, New York, NY.

Reid, P. (1998). Beginning therapists and difficult clients: An exploratory study . Unpublished master’s thesis, University of Massachusetts, Amherst.

Gomez, C. (2003). Identifying early indicators for autism in self-regulatory difficulties. Unpublished doctoral dissertation. Auburn University, AL.

Kutipan (Tsygankov, 2004) (Cheng et al., 2003) (Reid, 1998) (Gomez, 2003)

k. Abstrak Daftar referensi

Kremer, M., & Zwane, A. P. (2005). Encouraging private sector research for tropical agriculture [Abstract]. World Development, 33, 87. Abstrak diambil dari sumber asli/ utama, menggunakan format yang sama seperti mensitasi abstrak dari

seminar prosiding yang diterbitkan. Albin, C. (2003). Negotiating international cooperation: Global public goods and fairness. Review of

International Studies, 29, 365–85. Abstract obtained from Peace Research Abstracts Journal, 42 , 2005, 6, Abstract No. 236625. Abstrak diambil dari sumber kedua.

http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/articles/A31539-2003Dec26.html

Halaman | xv



Kutipan (Kremer & Zwane, 2005) (Albin, 2003/2005) Jika abstrak yang berasal dari sumber kedua diterbitkan dalam tahun yang berbeda dari sumber utama

maka sitasi dengan memisahkan antara dua tahun tersebut dengan garis miring.

l. Website Daftar referensi

Digital History Web site. (2004). S. Mintz (Ed.). Retrieved January 10, 2004, from http://www .digitalhistory.uh.edu/index.cfm?

Internet Public Library (IPL) (2003, November 17). Retrieved January 5, 2004, from http://www.ipl.org/ Yale University, History Department home page. (2003). Retrieved January 6, 2004, from

http://www.yale.edu/history/

Jika website/ halaman web tidak menampilkan tanggal ketika ditulis/ diperbarui, maka cukup menampilkan tahun.

Kutipan (Digital History, 2004) (Internet Public Library, 2003) or (IPL, 2003) (Yale History Department home page, 2003)

m. Halaman Website (mencantumkan nama pengarang) Daftar referensi

Lipson, C. (2004). Advice on getting a great recommendation. Retrieved February 1, 2004, from http://www.charleslipson.com/courses/ Getting-a-good-recommendation.htm

Kutipan (Lipson, 2004)

n. Halaman Website (tidak mencantumkan nama pengarang)

Daftar referensi I Love Lucy: Series summary. (2004). Sitcoms Online. Retrieved May 4, 2005, from

http://www.sitcomsonline.com/ilovelucy.html

Kutipan (I Love Lucy: Series summary, 2004)

a. Jika sitasi mempunyai satu atau dua penulis maka nama belakang penulis dicantumkan semua (tanpa inisial); apabila penulis ≥ 3 orang maka yang dicantumkan nama penulis pertama (tanpa inisial) ditambah kata et al.

b. Apabila kalimat langsung mengacu kepada nama penulis maka yang dalam tanda kurung adal ah tahun publikasi; apabila kalimat tidak langsung mengacu kepada nama penulis maka yang didalam tanda kurung adal ah nama penulis (tanpa inisial) dan tahun publikasi.

13. Catatan kaki (footnotes) adalah suatu informasi yang merupakan suatu penjelasan tentang sesuatu yang dinyatakan dal am teks. Penjel asan itu diluar konteks dari teks tersebut. Biasanya catatan kaki itu diberi nomor berturut menurut teks. Tempat catatan kaki itu dibagian bawah halaman yang bersangkutan dengan apa yang dijelaskan. Catatan kaki berisi: 1. Keterangan khus us atau tambahan penting, tetapi tidak dimasukkan dalam teks karena uraiannya

akan menyimpang dari garis besar karya ilmiah atau karena uraiannya akan bersifat berl arut-l arut dan di luar konteks.

2. Komentar khusus mengenai bagian yang bersangkutan dalam teks . 3. Kutipan yang akan mengganggu kelancaran penyajian uraian bila dimuat dalam teks. 4. Penunjuk sumber yang diberi komentar tambahan

14. Didukung minimal 13 (tiga belas) daftar pustaka, 80% mengacu pustaka 10 (sepuluh) tahun terakhir, dan 80% berasal dari sumber acuan primer.

15. Lampiran hanya digunakan sebagai data pendukung dalam penilaian dan tidak dicetak dalam Warta IHP.

http://www.ipl.org/

http://www.yale.edu/history/

http://www.charleslipson.com/courses/

Warta IHP/Journal of Agro-based Industry Vol.xx (No.x) mm yyyy: xx-xx

Halaman | xx

© WIHP – ISSN: 0215-1243, xxx,, All rights reserved

1,5 cm

Judul Artikel (Cambria, 17 pt, spasi 1) Judul artikel translasi (Cambria, 13 pt, italic, spasi 1)

Penulis Utamaa, Penulis ke-2b and Penulis-ke-na (Cambria, 13 pt)

a Institusi penulis (Cambria, 8 pt)

alamat (Cambria, 8 pt)

b Institusi selain penulis utama (Cambria, 8 pt) alamat (Cambria, 8 pt)

e-mail penulis utama (Cambria, 8 pt)

Riwayat Naskah: Diterimaxx,xxx Direvisi xx,xxx Disetujui xx,xxx

ABSTRAK: Abstrak harus dimulai dengan latar belakang singkat, tujuan penelitian, bahan dan metode singkat dan hasil. Hasil dapat didukung dengan data kuantitatif. Pada akhir abstrak seharusnya memperlihatkan kesimpulan akhir/ info baru hasil litbang. Abstrak ini ditulis dalam bahasa sesuai isi artikel (Font Cambria, 10 pt dan spasi 1). Kata kunci: kata kunci 1, kata kunci 2, … kata kunci 5 (Cambria, 8 pt) ABSTRACT: Abstract should be started with the short background of the study, short material and method, and result. The result may be supported by quantitative data. At the end of the abstract should show the final conclusion of the research/ new information about result. This abstract is written accordance to language of article content (Font Cambria, 10 pt and single space). Keywords: key word1, keyword 2, …keyword 5 (Cambria, 8 pt)

1. Pendahuluan

Pendahuluan harus menunjukkan sitasi pustaka yang mendukung penelitian. Untuk mensitasi pustaka harus mengikuti petunjuk penulisan (Hirsch et al. 2005; Meng & Bentley 2008; Bardi 2009). Format penulisan sitasi dan daftar pustaka mengikuti aturan APA (American Psychological Association).

Pendahuluan berbentuk dua kolom dengan huruf Cambria, 10pt dan spasi satu.

Gambar 1. A typical power- wind speed curve (kurva kecepatan angin-Jenis kekuatan)

Pada akhir pendahuluan harus menunjukkan

tujuan naskah.

2. Bahan dan Metode

2.1. Bahan

Tuliskan semua bahan yang digunakan dalam penelitian.

2.2. Alat

Tuliskan semua alat yang digunakan pada penelitian ini beserta spesifikasinya.

2.3. Metode

2.3.1. Bagaimana menulis persamaan

contoh persamaan adalah sebagai berikut:

1)>c0,>v0,>(k e )c

v(

c

k=f(v)

k(-v)/c)1)-(k

(1)

Keterangan: k = parameter bentuk,

Faktor bentuk k berhubungan dengan perubahan kecepatan angin; oleh karena itu berlokasi ditempat tertentu.

c = parameter skala

3 cm

2,5 cm

2,5 cm

0.85

cm

Citation: Author1, Author2., & Author 3 (xxx) Title of y our manuscript. Warta IHP, x(x),xx-xx

Halaman | xx

© WIHP – ISSN: 0215-1243, xxxx, All rights reserved

N

ii

N

iii

n

N

ii

N

i

n

ii

f

vf

and

f

vf

1

1

2

1

1

1

v

v

(2)

Keterangan:

( v ) = mean wind velocity, v = actual wind speed in m/s, N = number of different values of wind speeds observed, fi = the numbers of observations of a specific

wind speed vi and n = 1 for arithmetic mean, n = 2 for root mean square, n = 3 for cubic mean cube root.


3.1. Cara mendeskripsikan

Cara mendeskripsikan dengan cara menggabungkan antara hasil dan pembahasan sekaligus.

3.2. Cara penulisan tabel

Tabel harus di tulis secara ilmiah seperti ditunjukkan oleh Tabel 1, Tabel 2. Garis hanya untuk heading dan garis tertutup. Tidak diperbolehkan garis vertikal.

Cara penulisan tabel dapat dilakukan dengan dua cara yai tu: (1) untuk tabel berukuran kecil dapat dibuat dalam format dua kolom seperti pada Tabel 1.; (2) untuk tabel berukuran besar dapat dibuat dalam format satu kolom, dengan ketentuan.

peletakan tabel pada bagian bawah atau atas dari halaman tersebut Tabel 1 Monthly means and standard deviations of wind speed data

Month Arithmetic

Mean v (m/s)

Cubic

Mean 3v

(m/s)

Standard

Deviation

January 5.1427 5.7955 2.0396 February 5.2659 6.3556 2.7814

March 4.7767 6.0523 2.9158 April 6.2008 7.8349 3.8077 May 9.4697 10.9003 4.2843 June 9.6657 10.4821 3.1620 July 10.5473 11.7628 3.9213

August 9.4452 10.4108 3.4333 September 7.1930 8.2827 3.3136

October 4.5461 5.6524 2.6543 November 6.8517 7.5004 2.3033 December 5.8205 6.6385 2.4651

Tabel 2 Weibull Parameters for The Test Site

Month k c

January 3.1085 6.4796 February 2.4533 7.1633

March 2.2102 6.8338 April 2.1894 8.8468 May 2.7570 12.2484 June 3.6749 11.6195 July 3.2969 13.1139

August 3.3358 11.5997 September 2.7045 9.3133

October 2.2725 6.3811 November 3.6044 8.3230 December 2.9325 7.4414

3.3. Cara penulisan gambar

Cara penulisan gambar dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: (1) untuk gambar berukuran kecil dapat dibuat dalam format dua kolom seperti pada Gambar 1.; (2) untuk gambar berukuran besar dapat dibuat dalam format satu kolom, dengan ketentuan peletakan gambar pada bagian bawah atau atas dari halaman tersebut, seperti pada Gambar 2 dan Gambar . Gambar harus dijelaskan pada kalimat/ pernyataan.

Gambar 2. Keandalan dibandingkan dengan kecepatan angin

Warta IHP/Journal of Agro-based Industry Vol.xx (No.x) mm yyyy: xx-xx

Halaman | xx

© WIHP – ISSN: 0215-1243, xxx,, All rights reserved

Gambar 3. Keandalan dibandingkan dengan kekuatan per unit menyapu wilayah/ daerah

4. Kesimpulan

Mohon menyampaikan kesimpulan penemuan disini

Ucapan terima kasih

Mohon memberikan ucapan terima kasih disini

Daftar Pustaka

A Survey of Canadian Utilities. (1995) Isolated Systems Generating Planning Practices.

Abed, K.A. & El-Mallah, A.A. (1997) Capacity Factor of Wind Turbines. Energy, 22, 487-91.

Albadi, M.H. & EI- Saadany, E.F. (2010) Optimum Turbine- Site Matching. Energy, 35, 3593-3602.

Bardi, U. (2009) Peak Oil: The Four Stages of A New Idea. Energy, 34, 323-6.

Billinton, R. & Allan, R.N. (1996) Reliability Evaluation of Power Systems. Plenum Press, 2nd ed. New York.

Charles, E.E. (2000) An Introduction to reliability and maintainability engineering, 1st edition , New Delhi; Tata McGraw –Hill Publishing company Ltd.

Dong Li, D. & Niu, L.Q. (2008) Reliability Analysis of Electric Distribution System Integrated with Wind Power, IEEE International Conference on Industrial Electronics and Applications ICIEA, Singapore pp 729- 733.

Hirsch, R.L., Bezdec, R. & Wendling, R. (2005) Peaking of World Oil Production: Impacts, Mitigation and Risk Management. DOE Report. Available from,

http://www.netl.doe.gov/publications/others/pdf/Oil_Peaking_NETL.pdf.

Jangamshetti, S.H. & Rau, V.G. (1999) Site Matching of Wind Turbine Generators: A Case Study. IEEE Transactions on Energy Conversion, 14(4), 1537-1543.

Jangamshetti, S.H. & Rau, V.G. (2001a) Optimum Siting of Wind Turbine Generators. IEEE Transactions on Energy Conversion, 16(1), 8-13.

Jangamshetti, S.H. & Rau, V.G. (2001b) Normalized Power Curves as A Tool for Identification of Optimum Wind Turbine Generator Parameters. IEEE Transactions on Energy Conversion, 16(3), 283-288.

Johnson & Gary, L. (1985) Wind Energy Systems, Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ 07632.

Justus, C.G. (1978) Winds and System Performance, Franklin Institute Press, Philadelphia.

Karki, R. & Billinton, R. (2004) Cost- Effective Wind Energy Utilization for Reliable Power Supply. IEEE Transactions on Energy Conversion, 19(2), 435-440.

Karki. R. & Po, Hu. (2005) Wind Power Simulation Model for Reliability Evaluation, In Proc.IEEE Can. Con. Electr. Comput. Eng. Saskatoon, 541-544.

Manwell, J.F., McGowan, J.G. & Rogers, A.L. (2002) Wind Energy Explained – Theory, Design and Application. West Sussex: John Wiley & Sons Ltd.

Meng, Q.Y. & Bentley, R.W. (2008) Global Oil Peaking: Responding to The Case for Abundant Supplies of Oil. Energy, 33, 1179-84.

Salameh, Z.M. & Safari, I. (1992) Optimum Windmill-Site Matching. IEEE Transaction on Energy Conversion, 7, 669-76.

Srinath, L.S. (2005) Reliability Engineering, 3rd edition, New Delhi. Affiliated East- West Press.

Suchitra, G. & Jangamshetti, S.H. (2008) Reliability Evaluation of Wind Power in North Karnataka, India- A Case Study. IEEE International Conference on Sustainable Energy Technologies ICSET Singapore, 24-27, 478-482.

Halaman | xix



UCAPAN TERIMA KASIH

Redaksi Warta IHP mengucapkan terima kasih kepada para Redaktur dan Mitra Bestari dalam menelaah naskah yang diterbitkan di Jurnal ilmah ini, sehingga jurnal ini dapat terbit tepat pada waktunya. Mitra Bestari yang telah berpartisipasi dalam terbitan volume 35 No. 1 Juli 2018 adalah:

Prof. Dr. Ono Suparno, S.T.P, M.T.

Prof. Dr. Ing. Misri Gozan, M.Tech

Prof. Dr. Ir. Sutrisno Marjan, M.Eng

Prof. Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, M.Sc

Prof. (Riset) Dr. Ir. Bambang Hariyanto, M.Si.

Dr. Ir. Ingrid S. Surono, M.Sc

BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN INDUSTRIBALAI BESAR INDUSTRI AGRO

Jl. Ir. H. Juanda No. 11 BogorTelp. 0251-8324068 Fax. 0251-8323339

email : [email protected] / [email protected] : www.bbia.go.id

warta industri hasil pertanian - kementerian

Documents