APLIKASI PERUBAHAN KIMIA PANGAN
UJI KUALITATIF KANDUNGAN PEKTIN PADA BUAH
LABORATORIUM KIMIA ANALISA DAN PENGAWASAN MUTU PANGAN
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2012
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Buah apel pertama kali ditanam di Asia Tengah dan sekarang buah apel banyak ditemukan di daerah yang suhu udaranya lebih dingin. Buah apel umumnya berwarna merah, hijau atau kuning. Kulit buah apel agak lunak, daging buahnya keras dan memiliki beberapa biji di dalamnya. Kebanyakan apel enak dimakan saat masih mentah dan juga sering digunakan sebagai makanan pencuci mulut karena mengandung banyak serat yang baik untuk pencernaan. Buah apel banyak mengandung pektin dimana sebenarnya hampir semua buah dan sayur-sayuran mengandung pektin, tetapi jumlah dan konsentrasi yang sangat tinggi dapat ditemukan didalam apel. Mengkonsumsi pektin apel dapat bermanfaat untuk kesehatan kita, karena pektin memiliki banyak pengaruh-pengaruh terhadap sistem pencernaan.
Pektin digunakan secara luas sebagai komponen fungsional pada industri makanan karena kemampuannya membentuk gel encer dan menstabilkan protein. Penambahan pektin pada makanan akan mempengaruhi proses metabolisme dan pencernaan khususnya pada adsorpsi glukosa dan tingkat kolesterol. Selain itu, pektin juga dapat membuat lapisan yang sangat baik yaitu sebagai bahan pengisi dalam industri kertas dan tekstil, serta sebagai pengental dalam industri karet. Berdasarkan uraian tersebut, maka dilakukan praktikum yang berjudul uji kualitatif kandungan pektin pada buah dimana pektin sangat bermanfaat bagi kesehatan apabila dikonsumsi.
Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah :
Untuk mengetahui cara ekstraksi pektin.
Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi asam dan waktu pengendapan pada ekstraksi pektin terhadap rendemen yang dihasilkan.
TINJAUAN PUSTAKA
Apel (Malus Domestica)
Buah apel mempunyai bermacam-macam varietas dan memiliki ciri-ciri
tersendiri. Beberapa varietas apel unggulan antara lain Romebeauty, Manalagi, Anna, Princess Noble, dan Wangli/Lali Jiwo. Pada beberapa varietas apel, aroma terasa sangat tajam. Citarasa, aroma, maupun tekstur apel sebenarnya dihasilkan dari kurang lebih 230 komponen kimia, termasuk pula beragam asam seperti asam asetat, format serta 20 jenis asam lain. Selain itu, ada kandungan alkohol berkisar 30 – 40 jenis, ester seperti etil asetat sekitar 100 jenis, karbonil seperti formaldehid dan
asetaldehid (Ikrawan, 1996).
Manfaat Apel mengandung banyak serat yang berfungsi sebagai antidepresan yang tentunya sangat baik untuk kesehatan tubuh kita, buah ini ternyata memiliki banyak khasiat dan manfaat yang mungkin dari kita belum mengetahuinya. Zat besi yang terkandung dalam apel juga terbukti dapat menyembuhkan anemia. bukan hanya itu, mengosumsi apel juga dapat memberikan tenaga pada diri kita meskipun kita dalam keadaan
lemah (Anonim, 2012a).
Karakteristik dari tanaman apel (Malus Domestica) dapat dilihat pada tabel di bawah ini (Untung, 1994) :
Tabel 8. Karakteristik apel (Malus Domestica)
Komponen kimia Kandungan (%)
Kadar asam 0,55
Pektin (dalam protopektin) 24
Kadar air 13,2
Total Padatan 67,9
Sumber : Untung, 1994.
Pektin
Kata pektin berasal dari bahasa Latin “pectos” yang berarti pengental
atau yang membuat sesuatu menjadi keras/ padat. Pektin ditemukan oleh Vauquelin dalam jus buah sekitar 200 tahun yang lalu. Pada
tahun 1790, pektin belum diberi nama. Nama pektin pertama kali digunakan pada tahun 1824, yaitu ketika Braconnot melanjutkan penelitian yang dirintis oleh Vauquelin. Braconnot menyebut substansi pembentuk gel tersebut sebagai asam pektat (Herbstreith dan Fox, 2005).
Pektin merupakan senyawa polisakarida dengan bobot molekul tinggi yang banyak terdapat pada tumbuhan. Pektin digunakan sebagai pembentuk gel dan pengental dalam pembuatan jelly, marmalade, makanan rendah
kalori dan dalam bidang farmasi digunakan untuk obat
diare (National Research Development Corporation, 2004).
Pektin sebagian besar tersusun atas metil ester dari asam poligalakturonat dan sodium, potasium, kalsium dan garam ammonium.
Pektin merupakan zat berbentuk serbuk kasar hingga halus yang
berwarna putih, kekuningan, kelabu atau kecoklatan dan banyak
terdapat pada buah-buahan dan sayuran matang. sumber apel,
rendemen 10-15%, gula bit 10-20%, bunga matahari 15-25%, dan kulit
jeruk 20-35% (Commite on Food Chemical Codex, 1996).
Buah apel banyak mengandung pektin yaitu sebangsa serat larut yang ditemukan di dinding-dinding sel dan jaringan-jaringan tanaman. Hampir semua buah dan sayur-sayuran mengandung pektin. Pektin apel diyakini memiliki pengaruh-pengaruh yang bermanfaat di saluran cerna dengan menyeimbangkan tingkat asam dalam usus besar dan dapat meringankan gejala-gejala borok, refluks asam, hyperacidity dan kondisi-kondisi terkait asam lain. Pektin apel juga dapat mengurangi risiko sindrom metabolik, yaitu sebuah grup dari faktor-faktor resiko untuk penyakit jantung yang dapat mengurangi kolesterol dan kadar gula darah dalam tubuh. Pektin apel juga membantu penderita diare dengan meningkatkan volume dan kekentalan tinja. Selain itu pektin apel juga dianggap sebagai satu antioksidan kuat yang
dapat mengurangi resiko kanker-kanker seperti kanker usus besar
dan kanker-kanker terkait saluran cerna lainnya (Anonim, 2012b).
Ekstraksi Pektin
Ekstraksi pektin sayur-sayuran dan buah-buahan dilakukan pada kisaran pH 1.5 sampai 3.0 dengan suhu pemanasan 60 – 100oC selama setengah jam sampai satu setengah jam (Towle dan Christensen, 1973). Waktu ekstraksi yang terlalu lama akan mengakibatkan terjadinya hidrolisis
pektin menjadi asam galakturonat. Pada kondisi asam, ikatan glikosidik gugus metil ester dari pektin cenderung terhidrolisis menghasilkan asam galakturonat (Smith dan Bryant, 1968).
Penggunaan HCl dengan konsentrasi 0.1 N pada proses ekstraksi pektin memberikan rendemen pektin yang terbaik. Peningkatan suhu lebih dari 100oC dan waktu lebih dari 80 menit tidak akan memberikan
pengaruh yang signifikan terhadap rendemen pektin yang
dihasilkan (Goycoolea dan Adriana, 2003).
Asam yang digunakan dalam ekstraksi pektin adalah asam tartrat, asam malat, asam sitrat, asam laktat, asam asetat, asam fosfat tetapi ada kecenderungan untuk menggunakan asam mineral yang murah seperti asam sulfat, asam khlorida, dan asam nitrat. Beberapa artikel saat ini menyarankan untuk menggunakan asam khlorida. Peranan asam dalam ekstraksi pektin adalah untuk memisahkan ion polivalen, memutus ikatan antara asam pektinat dengan selulosa, menghidrolisa protopektin menjadi molekul yang lebih kecil dan menghidrolisa gugus metil ester pektin (Kertesz, 1951).
Suhu yang tinggi selama ekstraksi dapat meningkatkan rendemen pektin. Suhu yang agak tinggi akan membantu difusi pelarut ke dalam jaringan tanaman dan dapat meningkatkan aktivitas pelarut dalam menghidrolisis pektin yang umumnya terdapat di dalam sel primer tanaman, khususnya pada lamella tengah (Towle dan Christensen, 1973). Namun, apabila suhu dan waktu ekstraksi terlalu tinggi akan menyebabkan perusakan terhadap
pektin (Yujaroen, 2008).
METODE PRAKTIKUM
Waktu dan Tempat
Praktikum Aplikasi Perubahan Kimia Pangan mengenai Uji Kualitatif Kandungan Pektin pada Buah ini dilakukan pada hari
Selasa, 6 November 2012, pada pukul 10.00 – 13.30 WITA, bertempat di Laboratorium Kimia Analisa dan Pengawasan Mutu Pangan, Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar.
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah :
pengaduk
gelas kimia
timbangan analitik
blender
hotplate
oven
gelas erlenmeyer
pisau
ayakan
pipet tetes
thermometer
desikator
wadah plastik
cawan
Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah :
apel
kertas pH
alkohol
aquadest
kertas label
aluminium foil
larutan HCl
kertas saring
kain saring
tissue roll
Prosedur Praktikum
Prosedur praktikum yang dilakukan adalah sebagai berikut :
Bahan dirajang dan dijemur hingga kering.
Bahan yang telah kering kemudian dihancurkan dengan blender lalu diayak.
Serbuk kemudian ditambahkan aquadest dengan perbandingan 1: 20.
Kemudian ditambahkan HCl 0,02 M hingga pH nya mencapai 1,5.
Kemudian dilakukan proses ekstraksi dengan suhu 800C dengan lama pemanas sesuai perlakuan.
Larutan yang dihasilkan disaring dan dipisahkan antara ampas dan filtratnya. Ampasnya dibuang sedangkan filtratnya ditampung.
Selanjutnya filtrat dipanaskan dengan suhu 950C sambil diaduk-aduk hingga volumenya menjadi setengah dari volume semula.
Filtrat pekat didinginkan kemudian dicuci dengan alkohol 95 % dan disaring.
Endapan /pektin dikeringkan di oven pada suhu 400C selama 6 jam.
Kemudian akan diperoleh pektin kering lalu ditimbang untuk mendapatkan hasil rendemen.
Rumus = % Rendemen = (Berat akhir)/(Berat awal) X 100%
Perlakuan Praktikum
Perlakuan yang digunakan pada praktikum ini adalah sebagai berikut :
Bahan
A1 = Apel
A2 = Kulit pepaya
Waktu ekstraksi
B1 = 1 jam
B2 = 1,5 jam
B3 = 2 jam
B4 = 2,5 jam
Parameter pengamatan
warna
rendemen
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Hasil yang diperoleh dari praktikum ini dapat dilihat pada tabel 09.
Tabel 9. Hasil Praktikum Uji Kualitatif Kandungan Pektin pada Buah Apel.
No Perlakuan Rendemen (%) Warna
Awal Akhir
1 A1 B1 2,23 coklat Coklat pekat
2 A1 B2 2,067 coklat Coklat pekat
3 A1 B3 28,57 Coklat hitam Hitam
4 A1 B4 8,08 coklat hitam Hitam
5 A2 B1 27 Hijau Hitam
6 A2 B2 0,45 Hitam Hitam
7 A2 B3 26,14 Coklat Hitam Hitam
8 A2 B4 1,1 Hijau Hitam
Sumber : Data Sekunder Praktikum Aplikasi Perubahan Kimia Pangan, 2012.
Keterangan :
A1B1 = buah apel, lama ektraksi 1 jam
A1B2 = buah apel, lama ektraksi 1,5 jam
A1B3 = buah apel, lama ektraksi 2 jam
A1B4 = buah apel, lama ektraksi 2,5 jam
A2B1 = kulit pepaya, lama ektraksi 1 jam
A2B2 = kulit pepaya, lama ektraksi 1,5 jam
A2B3 = kulit pepaya, lama ektraksi 2 jam
A2B4 = kulit pepaya, lama ektraksi 2,5 jam
Pembahasan
Hasil rendemen dari praktikum Uji kandungan pektin pada buah apel yaitu 8,806 %. Hasil rendemen tersebut diperoleh dari berat akhir 1,35 gram dibagi berat awal 15,33 gram dikali 100%. Dilihat dari lama perlakuan pemanasan dengan kelompok lain yaitu selama 2,5 jam, dengan rata-rata hasil rendemen yang rendah. Rendemen yang rendah ini diakibatkan oleh waktu ekstraksi yang tinggi sehingga terjadi perusakan pada pektin. Hal ini sesuai dengan pendapat Yujaroen (2008), bahwa apabila suhu dan waktu ekstraksi terlalu tinggi menyebabkan perusakan terhadap pektin.
Warna bubuk apel setelah pengeringan yaitu berwarna coklat kehitaman. Setelah ditambahkan dengan larutan dan diberi perlakuan, warna tersebut berubah warna menjadi warna hitam. Warna hitam ini diakibatkan oleh proses pengeringan yang menggunakan cahaya matahari langsung. Hal ini tidak sesuai dengan Food Chemical Codex (1996), bahwa pektin merupakan zat berbentuk serbuk kasar hingga halus yang berwarna putih, kekuningan, kelabu atau kecoklatan dan banyak terdapat pada buah-buahan dan sayuran matang.
Praktikum uji pektin kali ini menggunakan buah apel dan kulit pepaya namun yang kami gunakan yaitu buah apel. Untuk menguji kadar pektin pada buah apel ditambahkan dengan larutan asam klorida (HCl) hingga pH nya mencapai 1,5. Dimana penggunaan HCl akan menghidrolisa protopektin menjadi molekul yang lebih kecil dan menghidrolisa gugus metil ester pektin. Hal ini sesuai dengan Kertesz (1951), bahwa peranan asam dalam ekstraksi pektin adalah untuk memisahkan ion polivalen, memutus ikatan antara asam pektinat dengan selulosa, menghidrolisa protopektin menjadi molekul yang lebih kecil dan menghidrolisa gugus metil ester pektin.
Uji pektin pada buah apel awalnya dirajang dan dijemur sampai kering lalu diblender dan diayak kemudian ditambahkan aquadest dan HCl. Setelah itu dilakukan proses ekstraksi dengan suhu 800C dengan lama
pemanasan 2,5 jam. Pemanasan ini termasuk pemanasan yang lama, dimana akan mengakibatkan pektin terhidrolisis menjadi asam galakturonat yang merubah warna pektin menjadi hitam. Hal ini sesuai dengan Smith dan Baryant (1968), bahwa waktu ekstraksi yang terlalu lama akan mengakibatkan terjadinya hidrolisis pektin menjadi asam galakturonat. Pada kondisi asam, ikatan glikosidik gugus metil ester dari pektin cenderung terhidrolisis menghasilkan asam galakturonat.
PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari praktikum ini adalah sebagai
berikut :
Cara ekstraksi pektin yaitu bahan dirajang dan dijemur hingga kering diblender lalu diayak. Kemudian ditambahkan aquadest dengan HCl hingga pH nya mencapai 1,5. Kemudian dilakukan proses ekstraksi dengan suhu 800C. Larutan yang dihasilkan disaring dan dipisahkan. Ampasnya dibuang sedangkan filtratnya ditampung. Selanjutnya filtrat dipanaskan dengan suhu 950C. Didinginkan kemudian dicuci dengan alkohol 95 % dan disaring. Endapan /pektin dikeringkan di oven pada suhu 400C selama 6 jam, lalu ditimbang untuk mendapatkan hasil rendemen.
Pengaruh konsentrasi asam pada ekstraksi pektin yaitu memberikan rendemen pektin yang terbaik, sedangkan pengaruh waktu pemanasan pada ekstraksi pektin yaitu akan mengakibatkan pektin terhidrolisis menjadi asam galakturonat.
Saran
Saran yang dapat kami berikan untuk praktikum selanjutnya yaitu sebaiknya alat-alat laboratorium ditambah agar selama proses praktikum berlangsung masing-masing kelompok dapat bekerja sendiri-sendiri tanpa harus bergantian dengan kelompok lain.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2012a. Manfaat Pisang Pektin Apel Diare http://manfaat.org/search/mamfaat-pisang-pektin-apel-diare. Diakses
tanggal 7 November 2012. Makassar.
Anonim, 2012b. Tumbuh-tumbuhan Sehat. http://tumbuhan2sehat. blogspot.com/. Diaskses tanggal 7 November 2012. Makasssar.
Food Chemical Codex. 1996. Pectins. http://arjournals. annualreviews. org/ doi/ abs/10.1146/annurev.bi.20.070151.000435. Diaskses
tanggal 7 November 2012. Makasssar.
Goycoolea, F.M. dan Adriana Cardenas, 2003. Pectins from Opuntia Spp. : A Short Review. J.PACD. 17-29.
Herbstreith, K dan G. Fox, 2005. Pectin. http://www.herbstreithfox. de/pektin/forschung und entwicklung /forschung_entwicklung04a.html. Diaskses tanggal 7 November 2012. Makasssar.
Ikrawan Y. 1996, Khasiat Apel. Dilihat 10 Oktober 2010.
Kertesz, Z.I. 1951. The Pectin Substances. Interscience Pub. Inc., New York.
National Research Development Corporation. 2004. High Grade Pectin From Lime Peels. http://www. nrdcindia.com/pages/pect.html.
Smith dan Bryant. 1968, Properties of Pectin Fraction Separated on Diethylleaminoethyl-Cellulose Columns. Di dalam Nelson, D.B., C.J.B.
Smith dan R.L Wiles. 1977, Commercially Important Pectic Substances. AVI Publ. Inc., Westport, Connecticut.
Towle, G.A. dan O. Christensen, 1973. Pectin. Di dalam R.L Whistler (ed.) Industrial Gum. Academic Press, New York.
Untung, O., 1994, Jenis Budidaya Apel, Penebar Swadaya. Jakarta.
Yujaroen, P., U. Supjaroenkul and S. Rungrodnimitchai. 2008. Extraction of pectin from sugar palm meat. Thammasat International Journal Science Technology Vol. 13 (44-47).
