Analisis dan Uji Stabilitas Ekstrak Mahkota Bunga Dadap Merah (Eritrina crista-galli L.) Jauharus Sholikhin1, Betty lukiati2, Balqis3 1. Mahasiswa Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang. 2. Dosen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang. 3. Dosen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang. Abstrak Penelitian bertujuan untuk mengetahui kandungan pigmen merah, pigmen dominan, dan stabilitas pigmen dominan pada mahkota bunga dadap merah. Hasil penelitian menunjukkan jenis pigmen yang terkandung adalah pigmen delfinidin dan α-karoten, sedangkan pigmen yang dominan adalah delfinidin. Oksidator H2O2, sinar matahari, pH, cahaya lampu, dan suhu berpengaruh terhadap mahkota bunga dadap merah. Kata Kunci: Pigmen merah delfinidin dan karoten, stabilitas pigmen, mahkota bunga dadap merah Abstract The research aims to determine the content of the red pigment, the dominant pigment, and the stability of the dominant pigment in petals of red dadap. The results showed that the kinds of pigment is delfinidin and α-carotene. Dominant pigment is delfinidin. The effect of oxidant H2O2, sunlight, pH, light lamp, and temperature cause pigment delfinidin become unstable. Keywords: Red pigment , pigment stability, crown flowers red dadap 1. PENDAHULUAN Kesadaran masyarakat mencari alternative pengganti pewarna sintetik untuk makanan pada masa sekarang meningkat, dengan menggunakan bahan alami. Warna merah pada mahkota bunga dadap merah mempunyai potensi sebagai bahan pewarna alami, tetapi pemanfaatannya masih sedikit Pigmen merah pada tumbuhan ada dua jenis yaitu antosianin dan karotenoid. Antosianin memiliki warna yang cerah, larut dalam air, relatif stabil pada pH asam, sehingga antosianin cocok dijadikan sebagai pengganti pawarna makanan sintetik, karena adanya pembatasan penggunaan bahan pewarna merah sintetik (Leimena, 2008). Potensi sebagai pewarna makanan dari mahkota bunga dadap merah tidak hanya dipengaruhi oleh warna yang cerah, larut dalam air, relatif stabil pada pH asam tetapi juga dipengaruhi oleh stabilitas warnanya. Stabilitas warna pigmen antosianin dipengaruhi oleh oksidator, sinar matahari, lampu, pH dan kondisi penyimpanan (Nurlela dan Siregar, 2011). Zat warna yang diperoleh dari ekstrak mahkota bunga dadap merah berpotensi sebagai pewarna makanan dan minuman sebagai alternatif pengganti pewarna sintetik, namun belum diketahui jenis pigmen apa saja yang terkandung di dalamnya dan sejauh mana stabilitas zat warna dari ekstrak mahkota bunga dadap merah, sehingga perlu adanya pengujian stabilitasnya. Zat warna dari tanaman dapat diambil dengan menggunakan teknik ekstraksi dengan pelarut air, dan analisis tanaman menggunakan teknik kromatografi kertas dan spektrofotometik, serta uji stabilitas dengan spektrofotometrik. Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui jenis pigmen yang tekandung dalam mahkota bunga dadap merah, pigmen yang dominan dan stabilitas pigmen pigmen dominan mahkota bunga dadap merah. 2. METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Pelaksanaan Tempat penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan (Ruang 203) Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Malang. Penelitian dilakukan pada bulan April 2012 - Juni 2012. Alat dan Bahan Alat yang digunakan meliputi serangkaian alat gelas, alat kromatografi kertas, dan alat analisa spektofotometer D20+. Bahan baku yang digunakan adalah mahkota bunga dadap merah. Pelarut yang digunakan meliputi petroleum eter, aseton, alkohol 96%, HCl 1N, metanol, aquades, n-Butanol, asam asetat glacial, serta kertas kromatografi Genuine Whatman, kertas saring halus, mahkota bunga dadap merah, H2O2, buffer sitrat pH 3, pH 4, dan pH 5. Prosedur Penelitian Prosedur percobaan meliputi persiapan bahan, analisis kandungan pigmen, pengujian pigmen yang dominan, dan uji stabilitas pigmen dominan. Pada tahap ekstraksi mahkota bunga dadap merah sebanyak 2g dipotong kecil-kecil, kemudian dilarutkan dengan aquades sebanyak 10 ml. Tahap analisis kandungan diidentifikasi dengan metode kromatografi kertas dan spektrofotometrik. Uji stabilitas warna Pada uji stabilitas ini didasarkan pada prosedur yang dilakukan oleh Nurlela dan Siregar (2011) hanya pelarut yang digunakan untuk melarutkan bahan adalah aquades. Perbandingan antara bahan dan pelarut adalah 1 g bahan dilarutkan dalam 10 ml aquades. Parameter uji stabilitas dengan menggunakan kadar antosianin. a. Pengaruh sinar matahari. Sepuluh mililiter dari ekstrak pigmen (antosianin) dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian dijemur di bawah sinar matahari dengan interval waktu 3 jam sekali dilakukan pengukuran absorbansi pada panjang gelombang 510 nm, ulangan dilakukan sebanyak tiga kali. b. Pengaruh sinar lampu. Sepuluh mililiter dari larutan dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian disinari dengan lampu kekuatan 20 Watt selama 48 jam dan setiap 24 jam sekali, dilakukan pengamatan terhadap absorbanasinya pada gelombang 510 nm, ulangan dilakukan sebanyak tiga kali. c. Pengaruh pH Ekstrak pigmen dibuat dalam 3 tingkatan keasaman (pH: 3, 5 dan 7). Sampel pigmen sebanyak 2 ml dilarutkan dalam 100 ml buffer asam sitrat sesuai dengan variasi pH. Kemudian dilakukan pengukuran absorbansi pada panjang gelombang 510 nm dan pengulangan dilakukan sebanyak tiga kali. d. Pengaruh oksidator Sepuluh mililiter larutan masing-masing dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan oksidator H2O2 sebanyak 1 ml kemudian setiap 3 jam sekali dilakukan pengukuran absorbansi pada panjang gelombang 510 nm dan ulangan dilakukan sebanyal tiga kali. e. Pengaruh kondisi penyimpanan Sampel disimpan pada temperatur kamar, temperatur 9°C dan 40°C. Setelah 2 hari dilakukan pengenceran yaitu dengan cara pigmen cair dilarutkan sebanyak 2 ml dalam 100 ml air kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang 510 nm dan pengulangan dilakukan sebanyak tiga kali. 3. HASIL Hasil Identifkasi Pigmen Karotenoid Mahkota Bunga Dadap Merah (Eritrina crista-galli L.) Jenis Pigmen Antosianin Kadar (mg/L) Pigmen 12338,62 α-karoten 19,52 Data hasil identifikasi pigmen karotenoid bunga dadap merah (Eritrina crista-galli L.) dapat dilihat pada Lampiran 1. Gambar hasil penelitian tersaji pada Lampiran 3. Berdasarkan data yang diperoleh kemudian dihitung nilai Rf-nya. Rerata nilai Rf yang diperoleh adalah 0,97 dengan warna kuning kehijauan. Hasil Identifkasi Pigmen Antosianin Mahkota Bunga Dadap Merah (Eritrina crista-galli L.) Data hasil identifikasi pigmen antosianin mahkota bunga dadap merah (Eritrina crista-galli L.) dapat dilihat pada Lampiran 1. Berdasarkan data yang diperoleh kemudian dihitung nilai Rfnya. Rerata nilai Rf adalah 0,47 dengan warna merah lembayung. Hasil Penghitungan Kadar Pigmen Mahkota Bunga Dadap Merah (Eritrina crista-galli L.) Data hasil pengukuran absorbansi macammacam pigmen mahkota bunga dadap merah dan hasil penghitungan kadar dapat dilihat pada Lampiran 1. Rerata kadar pigmen tersaji pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Data Rerata Hasil Penghitungan Kadar Pigmen Mahkota Bunga Dadap Merah. Data pada Tabel 4.1 menunjukkan bahwa kadar antosianin lebih tinggi, sehingga untuk uji stabilitas dilakukan hanya pada pigmen antosianin. Hasil Uji Stabilitas Pigmen Mahkota Bunga Dadap Merah (Eritrina crista-galli L.) Hasil uji stabilitas diperoleh berdasarkan nilai kadar pigmen antosianin mahkota bunga dadap merah, seperti tersaji pada Lampiran 2. Gambar hasil penelitian tersaji pada Lampiran 3. Hasil perhitungan kadar pigmen ditunjukkan pada Tabel 4.2 sampai 4.6 sebagai berikut. Tabel 4.2 Kadar Pigmen Antosianin Mahkota Bunga Dadap Merah (mg/L) dalam Uji Stabilitas Terhadap H2O2. Perlakuan Ulangan H2O2 1 2 3 Lama Pendedahan (Jam) 0 3 6 3924.24 4057.83 3907.54 3801.78 3640.36 3718.29 3590.26 3523.46 3523.46 11316.28 11221.65 11149.29 3772.093 3740.55 3716.43 Jumlah Rata-Rata Tabel 4.3 Kadar Pigmen Antosianin Mahkota Bunga Dadap Merah (mg/L) dalam Uji Stabilitas Terhadap Sinar Matahari. Perlakuan Ulangan Sinar Matahari 1 2 3 Jumlah Rata-Rata Lama Pendedahan (jam) 0 3 6 3929,80 4124,62 4620,02 3773,95 4057,83 4425,20 4091,23 3985,47 7330,81 11794,98 12167,92 16376,03 3931,66 4055,97 5458,68 Tabel 4.4 Kadar Pigmen Antosianin Mahkota Bunga Dadap Merah (mg/L) dalam Uji Stabilitas Terhadap pH. pH 3 5 7 1 4208,12 4091,23 3840,74 2 3974,33 3840,74 3840,74 3 3957,64 3840,74 3840,74 11772,71 Mahkota 11522,22 Pigmen12140,09 Antosianin 4046,70 3924,24 3840,74 Perlakuan Ulangan pH Tabel Jumlah 4.5 Kadar Rata-Rata Bunga Dadap Merah (mg/L) dalam Uji Stabilitas Terhadap Cahaya Lampu. Perlakuan Ulangan Cahaya Lampu 1 2 3 Jumlah Rata-Rata Lama Pendedahan (Jam) 0 24 48 3940.94 4675.69 4174.72 3863.01 4575.49 3874.14 3824.04 4464.17 3874.14 11627.99 13715.35 11923.00 3876.00 4571.78 3974.33 Tabel 4.6 Kadar Pigmen Antosianin Mahkota Bunga Dadap Merah (mg/L) dalam Uji Stabilitas Terhadap Suhu. Perlakuan Ulangan Suhu 1 2 3 Jumlah Rata-Rata Lama Pendedahan (Jam) 0 24 48 4325.01 4425.20 5260.15 4325.01 4542.10 5059.76 4325.01 4542.10 5243.45 12975.03 13509.40 15563.36 4325.01 4503.13 5187.79 4. PEMBAHASAN Jenis Pigmen Mahkota Bunga Dadap Merah Jenis pigmen yang terkandung dalam mahkota bunga dadap merah dapat diketahui dengan metode kromatogafi kertas (KKt). Berdasarkan warna yang tampak pada uji kromatografi kertas terdapat 2 pigmen. Dua jenis pigmen yang tampak pada uji KKt adalah antosianin (definidin) dengan warna merah lembayung dan α-karoten yang merupakan salah satu pigmen golongan karotenoid dengan warna kuning kehijauan. Nilai Rf hasil metode KKt juga menjadi penentu jenis pigmen. Berdasarkan data pengujian nilai Rf dari pigmen definidin adalah 0,47 dengan eluat campuran n-butanol-asam asetat–air dan αkaroten adalah 0,98 dengan eluat campuran aseton dan petrolium eter. Pigmen definidin tidak muncul pada kertas Whatman ketika menggunakan eluat campuran aseton- petrolium eter, begitu juga sebaliknya α-karoten tidak muncul pada kertas whatman ketika eluat yang digunakan adalah campuran n-butanol-asam asetat-air, hal ini disebabkan partikel-partikel pigmen definidin tidak mampu dibawa oleh eluat campuran asetonpetrolium eter, begitu juga sebaliknya yang terjadi pada pigmen α-karoten. Perbedaan pergerakan dari jenis pigmen atau jarak yang ditempuh oleh jenis pigmen dipengaruhi oleh macam eluat, berat molekul dan afinitas pigmen terhadap eluat. Kadar Pigmen Mahkota Dadap Merah Data hasil penghitungan kadar pigmen pada mahkota bunga dadap merah menunjukkan bahwa kadar pigmen antosianin lebih dominan dari pada kadar pigmen α-karoten. Kadar pigmen definidin adalah 12.338,62 mg/L, sedangkan pigmen α-karoten 19,52 mg/L. Kadar pigmen definidin yang tinggi menyebabkan mahkota bunga dadap merah secara morfologi berwarna merah tua. Stabilitas Pigmen Mahkota Dadap Merah Kadar pigmen dominan yang terkandung dalam mahkota bunga dadap merah adalah antosianin, sehingga yang diuji untuk mengetahui pengaruh lingkungan terhadap stabilitas pigmen dalam penelitian ini adalah pigmen antosianin. Stabil atau tidaknya pigmen dapat diketahui berdasarkan perubahan nilai kadar pigmen. Pengaruh Penambahan Oksidator Hidrogen Peroksida (H2O2) terhadap Kadar Antosianin Hasil pengukuran dengan spektrofotometer menunjukkan adanya penurunan nilai absorbansi yang berakibat menurunnya kadar antosianin mahkota bunga dadap merah. Penurunan nilai absorbansi sebanding dengan penurunan intensitas warna (warna pigmen menjadi semakin pudar). Berkurangnya intensitas warna akibat penambahan oksidator (H2O2), karena oksidator H2O2 bereaksi pada gugus reaktif pigmen, sehingga warna pigmen antosianin berubah, dan tidak lagi berwarna merah cerah. Oksidator dalam larutan pigmen menyebabkan kation flavilium yang berwarna merah kehilangan proton dan berubah menjadi karbinol yang menyebabkan antosianin menjadi tidak warna . Antosianin atau antosianidin yang tidak mengandung gugus-gugus hidroksil bebas dan terikat bersebelahan, bereaksi dengan hidrogen peroksida menghasilkan turunan asam benzoat. Reaksi penguraian oleh hidrogen peroksida ini terjadi karena pemutusan ikatan antara atom C-2 dan atom C- 3 dari cincin piroksinum (Gambar 5.1) (Nurlela dan Siregar, 2011). Gambar kadarnya berkurang akibat pengaruh pH, semakin meningkat nilai pH maka kadarnya semakin menurun. Warna ekstrak juga tampak semakin pudar dengan meningkatnya nilai pH. Hal ini disebabkan antosianin merupakan zat warna merah yang stabil pada pH rendah, dan stabilitasnya akan turun apabila pH dinaikkan. Winarti dan Fidaus (2010) menyatakan bahwa stabilitas warna yang ditunjukkan oleh nilai absorbansi sangat dipengaruhi oleh nilai pH. Reaksi yang terjadi akibat penambahan pH ditunjukkan pada Gambar 5.2. Perubahan warna akibat pengaruh pH terjadi karena kation flavilium yang berwarna merah berubah dari hidrat menjadi basa karbinol atau pseudobase (bentuk awal kalkon ) tak berwarna dan akhirnya menjadi kalkon yang tidak berwarna (Winarti dan Fidaus 2010). 5.1. Reaksi yang terjadi karena penambahan Hidrogen peroksida. (Sumber: Achmad, 1986) dalam Nurlela dan Siregar (2011) Pengaruh Sinar Matahari Terhadap Kadar Antosianin Hasil pengukuran kadar antosianin mahkota bunga dadap merah menunjukkan kadarnya bertambah akibat pengaruh penyinaran dengan sinar matahari. Hasil penelitian ini, menunjukkan bahwa dengan pendedahan sinar matahari 0 jam sampai dengan 6 jam mempengaruhi stabilitas pigmen antosianin mahkota bunga dadap merah, hal ini juga dikuatkan dengan hasil uji KK. Berdasarkan uji KK, pengaruh perubahan kadar antosianin terhadap stabilitas pigmen antosianin mahkota bunga dadap merah adalah tinggi yaitu 24,51%, sehingga sinar matahari dengan pendedahan waktu 0 jam, 3 jam dan 6 jam mempengaruhi stabilitas pigmen mahkota bunga dadap merah. Sinar matahari merupakan salah satu faktor yang menyebabkan terjadinya perubahan warna. Samsudin & Khoruddin (2011) dalam Nurlela dan Siregar (2011), menyatakan bahwa energi yang datang dari matahari disebut insolasi. Insolasi ini tediri atas sinar-sinar radiasi yang tersusun dari bermacam-macam panjang gelombang. Sinar dengan panjang gelombang lebih pendek akan menghasilkan efek fitokimia tertentu dan mampu mempercepat proses oksidasi biomolekul juga proses kematangan buah. Pengaruh pH Terhadap Kadar Antosianin Hasil pengukuran kadar antosianin mahkota bunga dadap merah menunjukkan Gambar 5.2. Perubahan struktur akibat pengaruh penambahan buffer pH (Sumber: Lee, et. al, 2005 dalam Nurlela dan Siregar (2011) ). Sari (2005), menyatakan bahwa pada pH rendah sebagian besar antosianin terdapat dalam bentuk kation flavilium yang berwarna merah, sedangkan senyawa basa karbinol yang tidak berwarna relatif kecil jumlahnya. Peningkatan pH memperbanyak senyawa basa karbinol dan kalkon yang tidak berwarna. Hal ini diperkuat oleh pernyataan Sudarmanto (1989), bahwa inti flavilium pigmen antosianin bersifat defisien elektron sehingga sangat reaktif dan mudah mengalami reaksi yang umumnya menyebabkan dekolorasi warna yang tidak disukai dalam pengolahan buah dan sayuran (Winarti dan Firdaus, 2010). Pengaruh Cahaya Lampu Terhadap Kadar Antosianin Hasil pengukuran kadar antosianin mahkota bunga dadap merah menunjukkan kadarnya bertambah akibat pengaruh cahaya lampu. Kadar pigmen cenderung mengalami kenaikan. Cahaya lampu menyebabkan perubahan warna pada ekstrak. Hal ini disebabkan antosianin memiliki kecenderungan yang kuat mengabsorbsi sinar tampak dan energi radiasi sinar menyebabkan efek fotokimia pada spektrum tampak dan mengakibatkan perubahan warna (Lydia, dkk 2001). Samsudin dan Khoiruddin (2008) menyatakan bahwa penyinaran lampu mempengaruhi kestabilan antosianin. Perubahan absorbansi akibat penyinaran lampu cukup besar hampir dua kali dari absorbansi semula. Absorbansi naik (pada 24 jam), kemudian turun (pada 48 jam). Hal ini menunjukkan bahwa sinar lampu mempunyai pengaruh yang besar terhadap kestabilan warna. Pengaruh Suhu Terhadap Kadar Antosianin Hasil pengukuran kadar pigmen antosianin mahkota bunga dadap merah menunjukkan peningkatan sebagai akibat pengaruh suhu, tetapi warnanya berubah menjadi kecoklatan. Menurut Adam (1973) dalam Yudiono (2011) bahwa suhu tinggi menyebabkan antosianin membentuk kalkon yang cincinnya terbuka, dan bersifat labil. Keberadaan O2 pada suhu tinggi menyebabkan antosianin berubah menjadi coklat. Menurut Wijaya (2001), menurunnya stabilitas warna karena suhu yang tinggi diduga karena terjadinya dekomposisi antosianin dari bentuk aglikon menjadi kalkon. Hal ini diperkuat oleh pernyataan Sutrisno (1987), bahwa suhu dan lama pemanasan menyebabkan dekomposisi dan peru bahan struktur sehingga terjadi pemucatan (Winarti dan Fidaus, 2010) Kadar antosianin mengalami kenaikan seiring dengan bertambahnya suhu. Perubahan kadar antosianin saat penyimpanan dimungkinkan karena: 1) Reaksi kopigmentasi, 2) Diduga ekstrak masih mengandung enzim polifenolase yang mengkatalis reaksi pencoklatan (Lydia, 2001). Penyimpanan pada kondisi kamar mengakibatkan terjadinya perubahan intensitas zat warna yang cukup besar akibat reaksi kopigmentasi dan kerja enzim polifenolase, sedangkan penyimpanan pada kondisi dingin dapat menghambat terjadinya reaksi kopigmentasi dan reaksi pencoklatan (Samsudin dan Khoiruddin, 2008). 5. KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan: Pigmen merah yang terdapat di dalam mahkota bunga dadap merah adalah definidin dan α-karoten.Pigmen delfinidin merupakan pigmen yang dominan pada mahkota bunga dadap merah. Pengaruh oksidator H2O2, sinar matahari, lampu, pH dan suhu terhadap pigmen mahkota bunga dadap merah secara umum menyebabkan pigmen menjadi tidak stabil berdasarkan jumlah kadar antosianin dan warna yang tampak pada ekstrak. Penelitian ini dapat dilanjutkan dengan menguji toksisitas ekstrak mahkota bunga dadap merah untuk dijadikan pertimbangan sebagai alternatif pengganti zat warna sintetis untuk makanan. DAFTAR RUJUKAN Ariviani, S. 2010. Total antosianin ekstrak buah salam dan korelasinya dengan kapasitas anti peroksidasi pada sistem linoelat. Surakarta. AGROINTEK. Franciss F. J. 1999. Colorants. Minnesota, Eagen Press. United State of Amerika. Leimena B. B. 2008. Karakterisasi Dan Purifikasi Antosianin Pada Buah Duwet (Syzygium cumini). Bogor. Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor. Skripsi. Lydia S. Wijaya, Simon B. Widjanarko, Tri Susanto. 2001, Ekstraksi dan Karakterisasi Pigmen dari Kulit Buah Rambutan (Nephelium Lappaceum), Var. Binjai Biosain, Vol. 1 No. 2, hal. 42-53. Natalia, D. dkk. 2006. Ekstraksi Pewarna Alami Dari Buah Arben (Rubus idaeus (Linn.)) Dan Aplikasinya Pada Sistem Pangan . Nurlela, Siregar, D. I. Y. 2011. Ekstraksi dan Uji Stabilitas Zat Warna Alami dari Bunga Kembang Sepatu (Hibiscus rosasinensis L) dan Bunga Rosela (Hibiscus sabdariffa L). Jakarta. Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah Jakarta. Valensi Vol. 2 No. 3. Sari K. W. 2005, Studi Kemampuan Pengikatan Kolesterol Oleh Ekstrak Daun Suji (Pleomele Angustifolia N. E. Brown) Dalam Simulasi Sistem Pencernaan In Vitro. SKRIPSI ITB. Winarti S. dan Firdaus A., 2010. Stabilitas Warna Merah Ekstrak Bunga Rosela Untuk Pewarna Makanan Dan Minuman. Surabaya. Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 11 No. 87 – 93. Yudiono. K. 2011. Ekstraksi Antosianin Dari Ubijalar Ungu (Ipomoea Batatas Cv. Ayamurasaki) Dengan Teknik Ekstraksi Subcritical Water. Jurnal Teknologi Pangan.