OPTIMASI EKSTRAKSI INULIN DARI UMBI DAHLIA DENGAN

OPTIMASI EKSTRAKSI INULIN DARI UMBI DAHLIA DENGAN
MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL
1
Andreas Andes Mezoti, Erda R Laila, Elmi Sundari, Munas Martynis
Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Bung Hatta, Padang
[email protected]
Abstrak
Di Sumatera Barat, bunga Dahlia dikenal untuk tujuan wisata karena bunganya
yang indah dan menarik. Selama ini masyarakat kurang mengetahui bahwa umbi
bunga Dahlia memiliki nilai ekonomi yang tinggi karena yang mengandung inulin
sekitar 69,50-75,48%. Inulin adalah gabungan dari monomer-monomer fruktosa
membentuk polimer fruktosa. Inulin memiliki serat makanan yang tinggi, yang
bermanfaat bagi kesehatan tubuh. Tujuan penelitian adalah untuk menemukan
jumlah maksimal inulin dengan metode ekstraksi dengan cara memvariasikan rasio
pelarut dan waktu pengendapan. Sampel yang digunakan adalah umbi bunga
Dahilia yang diambil dari kota Bukittinggi. Pertama, umbi dihancurkan dan diambil
ekstraknya. Kedua, ekstrak ditambahkan pelarut (1:1, 1:2, 1:3) dan diendapkan
dalam pendingin pada suhu 10 0 C, setelah itu disaring untuk memisahkan inulin
dari pelarut dan dikeringkan. Didapatkan hasil terbaik pada rasio sampel : pelarut
1: 3 dan waktu pengendapan Enam jam.
Kata kunci: inulin, umbi bunga Dahlia, ekstraksi, etanol.
Abstract
In West Sumatera, Dahlia flowers were famous for purpose tour because its beautiful
and charming. The people don’t know that tuber Dahlia flowers have high economic
because its contain inulins 69,50-75,48%. Inulins are polymer of fructose. Inulin has
high-fiber food. Its beneficial for body healt. Purpose of this research for find the
maximal quantity of inulin from extraction method by varivied the ratio of solvent
and precipitation time. The samples used are Dahilia flowers tubers from Bukittinggi
town. First, tubers blended and took an extracs. Second, the extracs add solvent (1:1,
1:2, 1:3) and precipitated in cool degrees (10 0C). After that filtered for separated
inulin from solvent. The most quantity of inulin get on ratio 1:3 and precipitated time
six hours.
Keywords: inulin, tuber Dahlia flowers, extraction, ethanol.
BAB 1. PENDAHULUAN
Sejak dicanangkan kota Bukittinggi menjadi The City Of Dahlia (Nevi 2013),
maka sejumlah kawasan di Bukittinggi telah menjadi taman bunga Dahlia. Kawasan
yang telah mempunyai taman bunga Dahlia antara lain Biaro, Jam Gadang dan
museum Bung Hatta. Bunga ini tidak hanya digunakan untuk tanaman hias, tetapi
diharapkan ada manfaat lain yang dapat diambil sehingga mempunyai nilai jual lebih.
Tabel 1.1. Komposisi Umbi Dahlia
No. Komposisi
Kadar %
( berat kering)
1
Karbohidrat
76,8-82,80
2
Inulin
69,26-75,48
3
Gula reduksi
4,4-6,6
4
Serat
3,3-5,4
5
Lemak
0,5-1,0
6
Protein
3,9-5,7
7
Abu
0,2-0,4
Dari Tabel 1.1 dapat dilihat inulin termasuk komposisi mayor. Oleh karena itu
sejumlah peneliti (LIPI) bersama Pusat Penelitian Kimia Bandung mengembangkan
produksi inulin dari umbi dahlia. Ekstraksi inulin dari umbi Dahlia telah dilakukan
oleh beberapa ahli dengan hasil yang berbeda. Pemisahan inulin dengan metode
ekstraksi menggunakan pelarut etanol dan dietil eter menghasilkan 7,5 % inulin
(Suleman, 2008). Selain itu Budiwaty, 2010 melakukan pemisahan inulin dengan
metode ekstraksi menggunakan pelarut etanol dan air menghasilakan 6,87% inulin.
Inulin merupakan serbuk warna putih yang mudah larut dalam air panas
(Yusmizar, 1989). Inulin juga merupakan polimer fruktosa berserat pangan tinggi dan
bersifat prebiotik yang bermanfaat bagi kesehatan di dalam tubuh. Prebiotik adalah
suatu serat pangan yang dapat merangsang pertumbuhan bakteri dalam usus besar,
terutama bakteri baik. Struktur inulin dapat dilihat pada Gambar 1.1
Gambar 1.1 Struktur Inulin
Inulin sangat bermanfaat dalam industri. Inulin digunakan sebagai bahan aditif
pada susu anak hingga dewasa. Fungsinya meningkatkan penyerapan kalsium
sehingga mencegah osteoporosis dan
mencegah kanker usus.
Selain itu juga
berfungsi sebagai pengganti lemak dan gula pada produk makanan rendah kalori.
Disamping itu inulin juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan sirup fruktosa,
etanol dan bioplastik.
Inulin impor selama ini tak pernah dari umbi dahlia. Beberapa industri pangan
di Indonesia masih bergantung dengan inulin impor yang mayoritas dihasilkan oleh
umbi artichoke (Helianthus tuberosus) dengan kadar 80% dan chicory Chicoryum
intybus L) dengan kadar 75%. Padahal, kandungan inulin pada umbi dahlia tidak jauh
berbeda, yaitu sebesar 72%. Inulin dari umbi Dahlia memiliki kualitas lebih baik dari
Chycory dan Artico (Attachriirotul, 2011).
Ekstraksi inulin dari umbi dahlia dengan menggunakan pelarut etanol ini dapat
dilakukan oleh semua lapisan masyarakat, selain cara kerjanya yang mudah, alat-alat
yang digunakan tidak terlalu rumit. Jika ekstraksi inulin ini diaplikasikan kepada
masyarakat, maka dapat meningkatkan ekonomi masyarakat karena menurut LIPI
satu hektar lahan jika ditanami 20.000 bibit bunga dahlia akan menghasilkan 750 kg
inulin/tahun. Sedangkan harga inulin Rp7-10 juta/kg. Maka keuntungan yang dapat
diraih Rp 7,5 miliar/tahun.
Kelarutan inulin yang diekstraksi dengan etanol lebih besar dibandingkan inulin
yang diekstraksi dengan air. Tetapi sejauh ini penelitian dengan memanfaatkan
kelarutan inulin dalam etanol belum seaktif memanfaatkan kelarutan inulin dalam air.
Selain itu perbandingan etanol yang digunakan untuk mengkekstraksi dan lama waktu
pengendapan belum diketahui secara pasti. Oleh sebab itu perlu diadakan penelitian
tentang ekstraksi inulin dari umbi dahlia dengan menggunakan variasi perbandingan
pelarut etanol dan variasi waktu pengendapan. Penelitian ini bertujuan untuk
menentukan perbandingan pelarut dan waktu pengendapan inulin yang lebih baik
pada ekstraksi inulin dengan menggunakan pelarut etanol sehingga diperoleh hasil
yang maksimal.
2. METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia Kampus III
Universitas Bung Hatta. Bahan atau sampel yang digunakan adalah umbi bunga Dalia
yang berasal dari Biaro, Bukittinggi. Pengambilan inulin dari umbi dahlia dilakukan
dalam beberapa tahap yaitu pengambilan ekstrak umbi, penambahan pelarut (etanol),
pengendapan, pemisahan inulin dari pelarut, analisis inulin secara karakteristik dan
kuantitatif, serta pengeringan.
Bahan
Bahan yang digunakan adalah umbi bunga dahlia, etanol 96%, resorcinol, HCl,
kertas saring dan alumina foil.
Alat
Alat yang digunakan adalah gelas piala berukuran 25 ml, 500 ml, corong
pemisah, pisau, blender, batang pengaduk, pipet tetes, gelas ukur 500 ml, neraca,
oven, desikator, erlenmeyer 250 ml, standar, klem, kulkas, picnometer 25 ml.
Variabel Penelitian
Variabel yang digunakan adalah perbandingan sampel dengan pelarut 1:1, 1:2,
1:3 dan waktu pengendapan 6 jam, 24 jam, 48 jam dan 72 jam. Variabel ini didukung
oleh parameter tetap yaitu konsentrasi pelarut (etanol 96%), suhu pengendapan 10
0
C, temperatur pemisahan (suhu
kamar), volume sampel (200 mL) dan parameter
keluaran yaitu, perolehan inulin, waktu pengendapan dan perbandingan pelarut
terbaik.
Operasional Penelitian
1. Umbi yang diambil dari Biaro Bukittinggi dikupas, dipotong-potong dan
dihancurkan.
2. Umbi bunga dahlia yang telah dihancurkan dipisahkan ampas dan ekstraknya.
3. Kemudian sebanyak 200 ml ekstrak (sampel) ditambahkan etanol masingmasing sesuai dengan variabel.
4. Ekstrak yang telah ditambahkan etanol kemudian diendapkan di dalam
pendingin sesuai variabel.
5. Kemudian sampel yang telah diendapkan di dalam pendingin disaring dengan
bantuan corong pemisah dan kertas saring yang telah diketahui beratnya.
6. Setelah itu ditimbang endapan (perolehan) yang telah didapat.
7. Perolehan yang telah ditimbang dikeringkan dengan panas matahari
lingkungan atau dengan bantuan oven pada suhu 500C.
8. Kemudian dilakukan analisa karakteristik dan kuantitatif inulin.
Teknik pengumpulan data
Data yang diambil berdasarkan pengamatan penelitian secara langsung meliputi
perolehan inulin secara karakteristik dan kuantitaif terhadap waktu pengendapan dan
perbandingan sampel dan pelarut. Pengambilan data secara karakteristik dilakukan
dengan menggunakan resorcinol yang telah dilarutkan dengan HCl sedangkan data
kuantitatif diperoleh dengan cara menimbang inulin hasil ekstraksi dengan
menggunakan pelarut etanol.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Perolehan inulin dapat dilihat pada Gambar 3.1, 3.2, 3.3 dan 3.4.
Waktu Pengendapan Enam Jam
% Perolehan Inulin
30
25
20
15
10
5
0
1:1
1:2
1:3
Rasio Sample : Pelarut
Gambar 3.1. Pengaruh Rasio Pelarut Terhadap % Perolehan Inulin pada Waktu
Pengendapan Enam Jam
% Perolehan Inulin
Waktu Pengendapan 24 Jam
30
20
10
0
1:1
1:2
1:3
Rasio Sample : Pelarut
Gambar 3.2. Pengaruh Rasio Pelarut Terhadap % Perolehan Inulin pada Waktu
Pengendapan 24 Jam
Waktu Pengendapan 48 Jam
% Perolehan Inulin
30
20
10
0
1:1
1:2
1:3
Rasio Sample : Pelarut
Gambar 3.3. Pengaruh Rasio Pelarut Terhadap % Perolehan Inulin pada Waktu
Pengendapan 48 Jam
% perolehan inulin
Waktu pengendapan 72 jam
30
20
10
0
1:1
1:2
1:3
Rasio Sample : Pelarut
Gambar 3.4. Pengaruh Rasio Pelarut Terhadap % Perolehan Inulin pada Waktu
Pengendapan 72 Jam
% Perolehan Inulin
30
25
20
15
10
5
0
6
24
48
72
Lama Pengendapan (Jam)
Gambar 3.5. Pengaruh Lama Waktu Pengendapan Terhadap % Perolehan Inulin
Pembahasan
Gambar 3.1, 3.2, dan 3.3 menunjukkan bahwa perbandingan pelarut dan lama
waktu pengendapan berpengaruh terhadap % perolehan inulin. Semakin banyak
pelarut yang digunakan maka semakin tinggi % perolehan inulin. Pada Gambar 3.1
% perolehan inulin meningkat seiring dengan pertambahan pelarut dari 16.65 %,
20.25% hingga 27.75%. Gambar 3.2 menunjukan peningkatan % perolehan inulin
dari 18.25%, 19.90% hingga 22.50%, begitu juga dengan Gambar 3.3 % perolehan
inulin meningkat dari 17.77%, 17.75%, hingga mencapai 20.00%. Peningkatan %
perolehan ini disebabkan oleh penambahan jumlah pelarut, karena semakin banyak
pelarut yang digunakan maka akan semakin tinggi kemampuan untuk mengkestrak
inulin. Hal ini sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Amiasi.dkk, 2005 dalam
jurnalnya yang berjudul Pengaruh Jenis dan Perbandingan Pelarut Terhadap Hasil
Ekstraksi bahwa semakin tinggi jumlah pelarut maka akan semakin tingggi
kemampuan pelarut tersebat dalam mengekstrak. Namun, pada Gambar 3.4 hanya
meningkat dari 17.75% hingga 20.00% dan turun pada perbandingan 1:3 menjadi
16.65 %. Penyimpangan ini bisa terjadi disebabkan oleh adanya inulin yang terurai
membentuk senyawa lain dan dapat larut kembali karena waktu pengendapan yang
terlalu lama.
Pengaruh waktu pengendapan terhadap perolehan inulin denagn rasio 1:3 dapat
digambarkan seperti pada Gambar 3.5. Gambar 3.5 menunjukkan bahwa semakin
lama waktu pengendapan maka % perolehan inulin semakin sedikit. Hal ini bisa
disebabkan oleh adanya komponen yang terurai menjadi senyawa lain yang dapat
larut didalam etanol, karena waktu pengendapan yang terlalu lama.
4. KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa hasil
ekstraksi yang paling baik diperoleh dengan menggunakan perbandingan pelarut 1:3
dengan waktu pengendapan enam jam.
5. REFERENSI
Amiarsi,Yulianingsih dan Sabari. 2005. Pengaruh Jenis dan perbandingan Pelarut
Terhadap Hasil ekstraksi. J. Hort. 16 (4): 356-359
Antara Sumbar. (29/11/2012). Sumbar Berpeluang Kembangkan Bunga Dahlia
Bernilai Ekonomis
At Tachrirotul, M, “Inulin : Nutrisi Bakteri Baik dan Musuh Bakteri Patogen”,
http://attadotcom.wordpress.com, 27/04/2013
Rukmana, R.(2004). Dahlia Prospek Agribisnis dan Teknik Budi Daya.
Yogyakarta:Kanisius
Yurmizar. (1989) penandaan inulin dengan radionuklida teknesium-99m dan
biodistribusinya pada tikus skripsi FMIPA . PADANG: Universitas Andalas
Widyatmoko,
D.
,“Inulin
http://Padangekspres.co.id,
Bunga
Dahlia
Cegah
Kanker
Usus