OPTIMASI EKSTRAKSI INULIN DARI UMBI DAHLIA DENGAN

OPTIMASI EKSTRAKSI INULIN DARI UMBI DAHLIA DENGAN
MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL
Erda Rahmilaila Desfitri, Andreas Andes Mezoti, 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 mengandung inulin sekitar
69 -75%. Inulin merupakan senyawa polimer fruktosa. Inulin mengandung serat
makanan tinggi dan bermanfaat bagi kesehatan tubuh. Tujuan penelitian adalah
menentukan perolehan tertinggi inulin dengan menggunakan metode ekstraksi
etanol-air. Data penelitian diperoleh dengan memvariasikan rasio pelarut dan waktu
pengendapan. Sampel yang digunakan adalah umbi bunga Dahlia yang diambil dari
kota Bukittinggi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan rasio sampel dan
pelarut 1:3 dengan waktu pengendapan selama 6 jam memberikan hasil yang
maksimal berdasarkan jumlah perolehan inulin terbanyak.
Kata kunci: inulin, umbi bunga Dahlia, ekstraksi, etanol, polimer fruktosa
Abstract
Dahlia flower is one of the famous tourist flowers in West Sumatera, Indonesia,
because of its very beautiful, colorful and charming. This plant was breeding by the
tuber, which is the Dahlia tuber have high value regarding to its inulins 69 - 75%.
Inulin is polymer of fructose, have high-fiber food and beneficial for health. The
purpose of this research is finding the maximal quantity of inulin by the ethanol-air
extraction of Dahlia tuber. The data was taken by ratio of solvent and precipitation
time variations. The samples are used Dahlia flower tubers from Bukittinggi. The
result shown the best quantity of tuber extraction was in 1:3 (sample: solvent) and 6
hours precipitation time.
Keywords: inulin, Dahlia tuber, extraction, ethanol, fructose polymer
BAB 1. PENDAHULUAN
Sejak dicanangkan kota Bukittinggi menjadi The City Of Dahlia (Nevi 2013),
maka sejumlah kawasan di Bukittinggi telah menjadi taman bunga Dahlia,
diantaranya 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. Sebagai tanaman umbi-umbian, salah satu nilai
jual yang diharapkan adalah kandungan dalam umbinya. Komposisi umbi dahlia
diperlihatkan dalam Tabel 1.1.
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 dari umbi Dahlia.
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
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. Di
samping itu inulin juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan sirup fruktosa,
etanol dan bioplastik.
Gambar 1.1 Struktur Inulin
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%. Di lain pihak, dengan
komposisi yang hampir sama (± 72%) maka inulin dapat diperoleh dari umbi dahlia.
Attachriirotul (2011) menyatakan bahwa inulin dari umbi dahlia memiliki kualitas
yang lebih baik dari bahan-bahan lain tersebut dia atas.
Oleh karena itu sejumlah peneliti (LIPI) bersama Pusat Penelitian Kimia
Bandung mencoba mengembangkan produksi inulin dari umbi dahlia. Ekstraksi
inulin dari umbi dahlia telah dilakukan oleh beberapa ahli dengan hasil yang berbeda.
Pemisahan menggunakan metode ekstraksi 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 menghasilkan
6,87% inulin.
Ekstraksi inulin dari umbi dahlia dengan menggunakan pelarut etanol dapat
dilakukan oleh semua lapisan masyarakat. Beberapa keuntungannya adalah cara
kerjanya yang mudah dan alat-alat yang digunakan tidak terlalu rumit. Jika ekstraksi
inulin ini diaplikasikan kepada masyarakat, maka dapat meningkatkan ekonomi
masyarakat. Menurut LIPI satu hektar lahan jika ditanami 20.000 bibit bunga dahlia 
akan menghasilkan 750 kg inulin/tahun. Sedangkan harga inulin Rp 7-10 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 mengekstraksi 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.
2.1 Bahan
Bahan yang digunakan adalah umbi bunga dahlia, etanol 96%, resorcinol, HCl,
kertas saring dan alumina foil.
2.2 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, alat pendingin, piknometer 25 ml.
2.3 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.
2.4 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.
2.5 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
3.1 Hasil Perolehan
Umbi dahlia sangat mudah teroksidasi di udara bebas. Oksidasi dapat
menyebabkan terbentuknya senyawa baru secara alami, sehingga kandungan inulin
dalam umbi akan menurun. Oleh karena itu harus segera digunakan setelah
pemanenan untuk menghindari terjadinya proses oksidasi. Dari penelitian yang telah
dilakukan. perolehan inulin dapat dilihat pada Gambar 3.1, 3.2, 3.3 dan 3.4, yang
dibedakan atas waktu pengendapan, dan Gambar 3.5 berdasarkan perolehan inulin
dengan variasi sampel dan pelarut 1:3.
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
3.2 Pembahasan
Gambar 3.1, 3.2, dan 3.3 menunjukkan bahwa perbandingan pelarut dan lama
waktu pengendapan berpengaruh terhadap besarnya perolehan inulin. Semakin
banyak pelarut yang digunakan maka semakin tinggi %
perolehan inulin. Pada
Gambar 3.1 inulin yang diperoleh setelah perlakuan meningkat seiring dengan
pertambahan pelarut dari 16.65 %, 20.25% hingga 27.75%. Halyang sama juga terjadi
pada Gambar 3.2, dimana % perolehan inulin meningkat dari 18.25%, 19.90% hingga
22.50% untuk lama pengendapan 24 jam. Demikian juga dengan Gambar 3.3, %
perolehan inulin meningkat dari 17.77%, 17.75%, hingga mencapai 20.00% untuk
waktu pengendapan 48 jam. Peningkatan % perolehan ini disebabkan oleh
penambahan jumlah pelarut sehingga memperkecil rasio perbandingan sampel dan
pelarut. Dapat disimpulkan bahwa makin banyak pelarut yang digunakan maka akan
kemampuan untuk mengekstrak inulinakan meningkat. Hal ini sesuai dengan teori
yang dikemukakan oleh Amiasi, dkk (2005) bahwa makin tinggi jumlah pelarut maka
akan makin tingggi kemampuan pelarut tersebat dalam mengekstrak. Namun, pada
Gambar 3.4 untuk waktu pengendapan 72 jam memberikan fenomena yang berbeda,
di mana perolehan inulin meningkat dari 17.75% hingga 20.00% seiring peningkatan
rasio dari 1:1 ke 1:2. Tetapi hasilnya turun pada penggunaan rasio sampel:pelarut 1:3
menjadi 16.65 %. Kemungkinan penyebab terjadinya penyimpangan ini adalah
adanya inulin yang terurai membentuk senyawa lain dan dapat larut kembali karena
waktu pengendapan yang terlalu lama.
Pengaruh waktu pengendapan terhadap perolehan inulin dengan 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
disebabkan oleh adanya komponen yang terurai menjadi senyawa lain yang dapat
larut di dalam etanol, karena waktu pengendapan yang terlalu lama. Dengan demikian
waktu pengendapan sangat berpengaruh terhadap perolehan inulin.
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. Di simpulkan juga bahwa waktu pengendapan
memberikan pengaruh yang signifikan terhadap perolehan hasil.
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