...

fulltext PDF - Universitas Pattimura

by user

on
Category: Documents
1

views

Report

Comments

Transcript

fulltext PDF - Universitas Pattimura
Prosiding FMIPA Universitas Pattimura 2013 – ISBN: 978-602-97522-0-5
ANALISA LAMA WAKTU PEMANASAN
TERHADAP STABILITAS PIGMEN KAROTENOID BUAH PISANG TONGKA
LANGIT (Musa troglodytarum) UKURAN PANJANG
Efraim Samson, Edwin Thomas Apituley, dan Deli Wakano
Jurusan Biologi, FMIPA Universitas Pattimura
Jln. Ir. M. Putuhena, Kampus Poka Ambon
E-mail : [email protected]
ABSTRAK
Sebagai salah satu jenis pisang yang unik dengan tandan yang mengarah ke langit
dan merupakan buah khas Maluku, pisang tongka langit memiliki segudang
manfaat, baik sebagai makanan selingan maupun untuk pencegahan dan
pengobatan penyakit. Warna daging buah yang berwarna kuning oranye,
mengindikasikan pisang tersebut mengandung karotenoid. Penelitian
epidemiologi menunjukkan bahwa makanan yang kaya akan karotenoid
melindungi manusia terhadap penyakit kronis tertentu termasuk penyakit diabetes,
jantung, dan kanker. Namun disamping memiliki kelebihan, karotenoid juga
memiliki kekurangan yakni mudah mengalami kerusakan terutama akibat adanya
asam, serta cahaya dan suhu yang tinggi.
Telah dilakukan penelitian mengenai stabilitas pigmen karotenoid buah pisang
tongkat langit ukuran panjang pada waktu pemanasan yang berbeda (5, 10, 15,
dan 20 menit). Hasilnya menunjukkan bahwa kandungan karotenoid buah pisang
tongka langit ukuran panjang mengalami penurunan (degradasi) seiring dengan
lamanya waktu pemanasan. Hal ini ditandai dengan adanya pergeseran pola
spektra ke arah hipsokromik dan penurunan absorbansi. Namun yang terlihat
signifikan, terjadi pada waktu pemanasan setelah 5 menit ke 10 menit, yang mana
persentase degradasinya menurun dari 10% menjadi 28% (range sebesar 18%).
Kata Kunci: absorbansi, stabilitas, karotenoid, pisang tongka langit, waktu
pemanasan.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pisang merupakan buah yang banyak dikonsumsi, baik sebagai buah meja maupun
sebagai makanan yang harus diolah lebih dahulu. Dalam pemanfaatannya, buah pisang dapat
dijadikan bahan makanan, ramuan obat dan bahan baku industri. Dari segi kesehatan, pisang
mengandung unsur-unsur yang bermanfaat bagi tubuh, meliputi vitamin, mineral, karbohidrat,
lemak, dan serat (Jumari, dkk., 2002). Terdapat berbagai jenis pisang di Indonesia, antara lain
pisang raja, pisang batu, pisang ambon, pisang kepok dan pisang lainnya dengan berbagai
rasa, fungsi, serta ukuran yang berbeda-beda, mulai dari yang berukuran kecil sampai yang
berukuran besar.
Di Maluku khususnya, terdapat satu jenis pisang yang dikenal dengan nama pisang
tongka langit (Musa troglodytarum), oleh karena tandannya yang tegak menengadah ke langit
(lihat gambar 1). Ini merupakan salah satu ciri yang membedakan pisang tersebut dengan
jenis pisang lainnya. Getah batang pohonnya yakni berwarna merah muda sampai ungu tua,
(Ploetz, dkk., 2007). Pisang ini termasuk sangat tahan terhadap hama dan penyakit. Buah
pisang tongka langit ada yang berukuran panjang dan ada yang pendek (Heyne, 1988;
Valmayor dkk., 2000; INIBAP, 2002). Kulit buahnya semu-semu merah dengan bintik-bintik
hitam, daging buahnya berwarna kuning-oranye (lihat gambar 2 dan 3), agak masam rasanya,
81
Prosiding FMIPA Universitass Pattimura 2013 – ISBN: 978-602-97522-0-5
tetapi agak manis bila buahnya benar-benar
benar benar masak. Rasa daging buahnya lembut dan empuk
(Heyne, 1988). Buahnya ada yang panjang dan ada yang pendek.Warna kulit buah pisang
tongka langit yakni semu-semu
semu merah dengan bintik-bintik
bintik bintik hitam, sedangkan daging buahnya
berwarna
rwarna kuning oranye.Buah pisang tongka langit tidak bisa dimakan mentah, oleh karena
menimbulkan rasa gatal di tenggorokan.Untuk itu, biasanya pisang tersebut diolah sebelum
dimakan (Heyne, 1988). Cara pengolahannya yaitu dengan dibakar, dikukus atau dibu
dibuat
menjadi kue dan keripik.
Gambar 1. Pohon pisang tongka langit
(Sumber : Dokumentasi milik Efraim Samson)
Gambar 2.
Buah pisang tongka langit
ukuran panjang
(Sumber:Dokumentasi milik
Efraim Samson)
Gambar 3.
Buah pisang
sang tongka langit
ukuran pendek
(Sumber:Dokumentasi milik
Efraim Samson)
Testimoni yang berkembang di masyarakat, pisang ini pun dimakan untuk merangsang
ginjal agar lebih tinggi daya kerjanya. Selain itu, pisang tongka langit juga dimakan untuk
membantuu menurunkan demam, serta meningkatkan stamina kaum pria, walaupun belum
teruji secara ilmiah.
Warna semu-semu
semu merah pada kulit buah dan warna kuning oranye pada daging buah
pisang tongka langit jelas telah memberikan indikasi adanya kandungan senyawa karo
karotenoid.
Penelitian epidemiologi menunjukkan bahwa makanan yang kaya karotenoid dapat membantu
melindungi tubuh terhadap penyakit kronis tertentu termasuk penyakit diabetes, jantung dan
kanker (Englberger, 2003). Selain itu, karotenoid juga berpotensi untuk dijadikan pewarna
alami terutama bagi industri pangan.
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Samson, bersama Dr.
Ferdy S. Rondonuwu, dan Prof. Haryono Semangun tahun 2011, diperoleh hasil bahwa pisang
82
Prosiding FMIPA Universitas Pattimura 2013 – ISBN: 978-602-97522-0-5
tongka langit baik yang ukuran panjang maupun pendek, memiliki kandungan total karotenoid
seperti α-karoten, β-karoten, zeaxantin serta lutein. Diantara pigmen-pigmen karotenoid
tersebut, yang paling dominan adalah β-karoten. Aktivitas provitamin A terbesar adalah
berasal dari β-karoten (Serlahwaty, 2007). β-karoten memiliki efisiensi 100% untuk diubah
menjadi vitamin A (Nasruddin dkk., 2008), dan vitamin A sangat essensial untuk
pertumbuhan, karena merupakan senyawa penting dalam meningkatkan sistem daya tahan
tubuh sehingga membuat tubuh tahan terhadap infeksi. Selain itu, vitamin A juga sangat
bermanfaat dalam mencegah kebutaan. Hal ini berarti bahwa mengkonsumsi pisang tongka
langit adalah sangat baik untuk kesehatan serta pemenuhan kebutuhan vitamin A bagi tubuh.
Namun disamping memiliki kelebihan, karotenoid juga memiliki kekurangan yakni
mudah mengalami kerusakan terutama akibat adanya asam, serta cahaya dan suhu yang
tinggi. Karotenoid sangat mudah teroksidasi oleh adanya oksigen dan oksidator lain (Ritter
dan Purcell, 1981). Hal tersebut sebagai akibat dari ketidakstabilan rantai poliena dalam
struktur molekulnya (Dutta, dkk., 2005). Untuk itu, stabilitas pigmen karotenoid pada pisang
tongka langit ukuran pendek menarik untuk dikaji. Penelitian ini dilakukan untuk mengkaji
stabilitas pigmen karotenoid buah pisang tongka langit khususnya yang berukuran
panjang,dengan perlakuan lama waktu pemanasan yang berbeda.
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu :
1. Untuk mengetahui lama waktu yang tepat untuk pengolahan buah pisang tongka langit.
2. Untuk memberikan informasi bagi masyarakat terkait waktu pemanasan yang tepat dalam
pengolahan buah pisang tongka langit, sehingga kandungan gizi dan vitamin serta khasiat
pisang tongka langit tetap terjaga.
METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Pattimura, Ambon, dari akhir bulan Agustus sampai awal bulan Desember
2012.
Prosedur Kerja
1. Pengambilan Sampel
Sampel pisang tongkat langit yang panjang (matang dari pohon), diperoleh dari Desa
Hutumuri, Kecamatan Leitimur Selatan, Kota Ambon.
2. Eksperimen Laboratorik
Langkah awal ekstraksi pigmen karotenoid pisang tongkat langit, yakni masing-masing
sampel pisang dipotong-potong kemudian digiling sampai semua dagingnya hancur. Hal
ini bertujuan agar semua bagian dari daging pisang tersebut tercampur merata. Timbang
10g dari hasil penggilingan daging buah pisang, kemudian ditambahkan CaCO3 untuk
menetralkan sampel dan asam askorbat untuk mencegah terjadinya oksidasi.Setelah itu
sampel diekstraksi dengan menggunakan aseton. Total volume ekstraksi dengan aseton
yaitu 200 ml. Aduk dengan pengaduk mekanik (stirrer) selama 10 menit pada 250 rpm.
Hasil dari ekstraksi ditampung dalam Erlenmeyer, selanjutnya disaring dengan
menggunakan kertas saring. Hasil filtrasi tersebut kemudian dievaporasi dengan
evaporator pada suhu 30ºC. Kemudian cairan yang masih tersisa dari hasil evaporasi,
diuapkan pelarutnya dengan gas nitrogen sampai diperoleh ekstrak kasar pigmen kering
untuk dianalisis.
3. Spektroskopi UV-Vis
83
Prosiding FMIPA Universitas Pattimura 2013 – ISBN: 978-602-97522-0-5
Ekstrak kasar kering pigmen karotenoid buah pisang tongkat langit ukuran panjang diberi
perlakuan pemanasan dengan rentang waktu 5, 10, 15, dan 20 menit, kemudian dilakukan
pengamatan pola spektranya dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang
350-600 nm, yang mana diawali dengan pengamatan pola spektra sampel kontrol (0
menit).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Uji Lama Pemanasan
Perlakuan pemanasan yang dilakukan dengan menggunakan waterbath pada suhu
90⁰C, dalam rentang waktu 5, 10, 15, dan 20 menit, mengakibatkan pergeseran pola spektra
karotenoid yang diperoleh dari hasil pengamatan, namun tidak terlihat adanya puncak-puncak
serapan baru yang muncul setelah sampel ekstrak kasar pigmen karotenoid pisang tersebut
dipanaskan dalam waktu 5 sampai 20 menit. Pergeseran pola spektra mengarah ke arah
hipsokromik dan puncak spektranya mengalami penurunan absorbansi seiring dengan
lamanya pemanasan, dan hal tersebut terlihat mulai pada waktu pemanasan 5 sampai 20
menit. Namun, pada perlakuan pemanasan 5 menit hingga waktu 10 menit, terjadi pergeseran
batokromik pada serapan puncak gelombang, yakni dari panjang gelombang 421 nm ke
panjang gelombang 426 nm. Pola spektra karotenoid dari hasil pemanasan ekstrak pigmen
pisang tongka langit ukuran panjang, dapat dilihat pada gambar 6 dan table 1.
Gambar 6. Pola spektra untuk melihat pergeseran pita ke arah hipsokromik
Tabel 1. Persentase Penurunan Absorbansi Kandungan Karotenoid Ekstrak Kasar Pigmen Pisang
Tongka Langit Ukuran Panjang, dari Hasil Pemanasan dengan Waterbath pada Suhu 90º C
No.
Waktu Pemanasan
(menit)
1
2
3
4
5
0 (Kontrol)
5
10
15
20
Panjang
Gelombang
(nm)
441
420
426
420
419
Absorbansi
Persentase Kerusakan
Karotenoid
1.004
0.897
0.714
0.680
0.678
10%
28%
32%
32%
84
Prosiding FMIPA Universitas Pattimura 2013 – ISBN: 978-602-97522-0-5
Analisa Hasil Pemanasan
Selama proses pemanasan, terjadi isomerasi tran-cis karotenoid sehingga menurunkan
kandungan karotenoid dan aktivitas vitamin A. Penurunan kandungan total karotenoid juga
sangat dipengaruhi oleh cara dan lama pemasakan (Worthington, 1988). Adanya proses
pemanasan maupun perebusan pada sayuran dapat mengakibatkan perubahan kualitas sayuran
seperti warna, tekstur, kandungan pigmen, dan gizi yang terkandung di dalamnya (Heriyanto
dkk., 2004). Selain itu, efek pemanasan juga dapat menurunkan total kandungan karotenoid
dan vitamin A dalam sayuran (Madalena dkk., 2007).
Berdasarkan data spektra yang diperoleh, tampak bahwa pola dan panjang gelombang
maksimum spektra dari jenis pisang tongka langit ukuran panjang yang dipanaskan pada
rentang waktu yang berbeda, memiliki karakter yang berbeda-beda. Karakteristik tersebut
terlihat pada pergeseran pola spektra ke arah hipsokromik dan puncak spektranya mengalami
penurunan absorbansi seiring dengan lamanya pemanasan, dan hal tersebut terlihat mulai pada
waktu pemanasan 5 sampai 20 menit. Namun yang terlihat signifikan, terjadi pada waktu
pemanasan setelah 5 menit ke 10 menit, yang mana persentase degradasinya menurun dari
10% menjadi 28% (range sebesar 18%), dan berlanjut menurun hingga 32% pada menit ke20. Pergeseran ke arah hipsokromik diduga karena putusnya ikatan rangkap dalam struktur
molekul senyawa karotenoid dari pisang tersebut. Energi yang digunakan untuk berikatan
menjadi berkurang sehingga energi molekul akan semakin besar dan spektra akan bergeser ke
arah panjang gelombang yang lebih pendek (Parinussa dan Rondonuwu, 2009). Begitu pula
dengan penurunan absorbansi oleh karena adanya pengaruh suhu panas, sebab sebagaimana
kita ketahui bahwa karotenoid memiliki kekurangan yakni mudah mengalami kerusakan
terutama akibat adanya asam, serta cahaya dan suhu yang tinggi.
Faktor lain yang menyebabkan terjadinya pergeseran ini juga, yakni adanya
mekanisme pertahanan diri oleh karoten dari radiasi panas sehingga terbentuk isomer cis
(Fiedor dkk., 2001; Natalina dkk., 2009).
Berdasarkan hasil analisis data, struktur geometris molekul karotenoid dalam buah
pisang tongka langit ukuran panjang didominasi oleh bentuk trans dan struktur tersebut
mengalami perubahan selama proses pemanasan dan perubahan tersebut terjadi melalui proses
isomerisasi trans-cis yang terlihat pada persentase kerusakan karotenoid. Terjadinya
isomerisasi struktur molekul karotenoid ditunjukan oleh adanya perubahan pola dan
pergeseran spektra serta penurunan absorbansi (Dutta, dkk., 2005; Parinussa dan Rondonuwu,
2009). Senyawa karotenoid dalam bentuk cis memiliki stabilitas yang lebih rendah dari
bentuk trans (Ladislav dkk., 2005), yang mengakibatkan senyawa tersebut mudah teroksidasi
pada kondisi perlakuan pemanasan. Isomerisasi trans-cis akan meningkat dengan
meningkatnya suhu serta keberadaan asam (Parinussa dan Rondonuwu, 2009).
PENUTUP
Kesimpulan
1. Lama waktu pemanasan berpengaruh terhadap stabilitas pigmen karotenoid buah pisang
tongka langit. Hal ini terlihat dari adanya penurunan absorbansi dan pergeseran pita ke
arah hipsokromik serta adanya perubahan warna ekstrak.
2. Adanya penurunan absorbansi, pergeseran pita ke arah hipsokromik, serta perubahan
warna ekstrak, mengindikasikan adanya penurunan kandungan karotenoid sebagai akibat
dari kerusakan karotenoid akibat pemanasan.
Saran
Penelitian ini masih terbatas pada pengamatan dengan spektroskopi UV-Vis. Perlu
dilakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT)
sehingga dapat diperoleh produk hasil degradasi pigmen karotenoid yang lebih rinci.
85
Prosiding FMIPA Universitas Pattimura 2013 – ISBN: 978-602-97522-0-5
DAFTAR PUSTAKA
Britton, G., 1976. Biosynthesis of Carotenoids. In Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments. pp. 262-327.
Britton, G., Liaaen-Jensen, S. & Pfander, H., 1995a. Carotenoids, Volume 1A : Isolation and
Analysis. Birhauser Verlag. Basel. Boston. Berlin.
Dutta, D., Chaudhuri, U.R. & Chakraborty, R., 2005. Structure, Health Benefits, Antioxidant
Property And Processing And Storage Of Carotenoids. African Journal of
Biotechnology. 4 (13):1510-1520.
Englberger, L., 2003. Carotenoid-rich Bananas in Micronesia. Info Musa 12(2). The
International Journal on Banana and Plantain, pp. 1-11.
Fennema, O.R., 1996. Food Chemistry, Third Edition. New York: Marcel Dekker Inc.
Gramza, A.M. & Stachowiak, B., 2010. The Antioxidant Potential of Carotenoid Extract from
Phaffia rhodozyma, Acta Scientiarum Polonorum. 9(2): 171-188.
Gross, J., 1991. Pigment in Vegetables. van Nostrand Reinhold. New York.
Heriyanto, Hartini, S. & Limantara, L., 2004. Kandungan Klorofil, Feofitin dan Feoforbid
Sawi Jabung (Brassica juncea (L) Czern & coss) Selama Proses Pengolahan dan
Penyimpanan Sayur Asin. Prosiding Seminar Nasional, Pendidikan dan Penerapan
MIPA. pp.196-211.
Heyne, K., 1988. Tumbuhan Berguna Indonesia 1, Balai Penelitian dan Pengembangan
Kehutanan, Departemen Kehutanan.
International Network for the Improvement of Banana and Plantain. 2002. The Exploration of
Musaceae in Irian Jaya (Papua). International Network for The Improvement of Banana
and Plantain- Asia and The Pasific Office, Los Banos, Laguna, Philipines.
Jumari, Utami, S. & Wiryani, E., 2002. Identifikasi Plasma Nutfah Pisang di Semarang Jawa
Tengah, UPT-Pustak-UNDIP.
Karamura, D.A., 1998. Numerical Taxonomic Studies of The East African Highland Bananas
(Musa AAA-East Africa) In Uganda. A Thesis Submitted For The Degree Of Doctor of
Philosophy Department of Agricultural Botany.
Khundairi, K.A., 1972. The Ripeing of to Rock, C. D. Zeevaart, J. A. D., 1991. The ABA
Mutant of Arabidopsis thaliana Isimpaired in Epoxy-Carotenoid Biosynthesis.
Proceedings of the National Academy Sciences USA. 88: 7496 – 7499.
Ladislav, F., Pacakora, V., Stulik, K. & Volka, K., 2005. Reliability Of Carotenoid Analysis :
A review. Current Analitival Chemistry I . pp. 93 – 102.
Madalena, Heriyanto, Hastuti, S.P. & Limantara, L., 2007. Pengaruh Lama Pemanasan
Terhadap Kandungan Pigmen serta Vitamin A Daun Singkong (Manihot esculenta
Crantz) dan Daun Singkong Karet (Manihot glaziovii Muell. Arg). Indo Journal
Chemistry.
Nataliana, E., Rahayu, P., Sulistyowati. & Limantara, L., 2009. Fotoproteksi Kurkumin
Terhadap β-Karoten pada Berbagai Nisbah Molar serta Aktivitas Antioksidannya.
Olson, J.A., 1986. In Vitamin A Deficiency and It’s Control (J.C., Bauernfeind, ed). Academic
Press. Orlando and London 297-307.
Parinussa, T.M.S. & Rondonuwu, F.S., 2009. Analisis Kandungan Karotenoid Buah Merah
(Pandanus conoideus Lam.) pada Suhu Pemanasan yang Berbeda. Prosiding Seminar
Nasional Kimia dan Pedidikan Kimia. pp. 473 – 486.
Ploetz, R.C., Kepler, A.K., Daniells, J. & Nelson, S.C., 2007. Banana and Plantain-an
overview with emphasis on Pasific Island Cultivars. Species Profiles for Pasific Island
Agroforestry. 1 : 1-27.
Pratheesh, V.B., Benny, N. & Sujatha, C.H. 2009. Isolation, Stabilization And
Characterization Of Xanthopyll from Marigold Flower (Tagates erecta L.), Modern
Applied Science, 3(2): 19-28.
86
Prosiding FMIPA Universitas Pattimura 2013 – ISBN: 978-602-97522-0-5
Pratiwi, R., 2008. Termostabilitas Pigmen Bixin Biji Kesumba (Bixa orellana L.). Tesis (tidak
diterbitkan) UKSW, Salatiga.
Purseglove, J.W., 1972. Tropical Crops, Monocotyledons 2. Beccles and Colchester, London.
Ritter, E.D. & Purcell, A.E., 1981. Carotenoid Analytical Methods. Academic Press, Inc, 30 –
48.
Serlahwaty, D., 2007. Kajian Isolasi Karotenoid dari Minyak Sawit Kasar dengan Metode
Adsorbsi Menggunakan Penjerap Bahan Pemucat (Tesis). Sekolah Pascasarjana,
Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Sharrock, S., 2001. Diversity in the genus Musa Focus on Australimusa. International
Network for the Improvement of Banana and Plantain (INIBAP), Montpellier, France;
pp. 14-19.
Shepherd, K., 1988. Observations on Musa taxonomy. Pp. 158-165 In Identification of
genetic diversity in the genus Musa (R.L. Jarret, ed.). Proceedings of an international
workshop held at Los Baños, Philippines, 5-10 September 1988. International Network
for the Improvement of Banana and Plantain (INIBAP), Montpellier, France.
Steinmetz, K.A. & Potter J.D., 1996. Vegetables, Fruit, and Cancer Prevention: a review.
Journal of the American Dietetic Association, pp.1027.
Tay, B.Y.P. & Choo, Y.M., 1999. Oxidation and Thermal Degradation of Carotenoids.
Journal of Oil Palm Research 2 (1) : 62 – 78.
Valmayor, R.V. dkk., 1991. Banana Cultivar Names and Synonyms in Southeast Asia,
International Network for the Improvement of Banana and Plantain (INIBAP).
Worhington, C.C., 1988. Worhington Enzyme Manual: Enzyme and Related Biochemical,
Worhington Biochemical Co., USA. pp. 155 – 158.
87
Fly UP