PENGARUH DAYA, WAKTU PAPARAN GELOMBANG MIKRO, DAN ...repository.unika.ac.id/19591/1/14.I1.0025...

of 12 /12
PENGARUH DAYA, WAKTU PAPARAN GELOMBANG MIKRO, DAN KONSENTRASI PELARUT ETANOL TERHADAP KADAR β-KAROTEN, α-TOKOFEROL, DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN PADA EKSTRAK BUAH LABU KUNING THE EFFECT OF POWER, DURATION OF MICROWAVE EXPOSURE, AND ETHANOL CONCENTRATION ON β-CAROTENE, α-TOCOPHEROL, AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF PUMPKIN EXTRACT SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi salah satu dari syarat-syarat guna untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan Oleh: JULIUS SEBASTIAN KUNCORO 14.I1.0025 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATHOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2018

Embed Size (px)

Transcript of PENGARUH DAYA, WAKTU PAPARAN GELOMBANG MIKRO, DAN ...repository.unika.ac.id/19591/1/14.I1.0025...

  • PENGARUH DAYA, WAKTU PAPARAN GELOMBANG

    MIKRO, DAN KONSENTRASI PELARUT ETANOL

    TERHADAP KADAR β-KAROTEN, α-TOKOFEROL, DAN

    AKTIVITAS ANTIOKSIDAN PADA EKSTRAK BUAH

    LABU KUNING

    THE EFFECT OF POWER, DURATION OF MICROWAVE

    EXPOSURE, AND ETHANOL CONCENTRATION ON

    β-CAROTENE, α-TOCOPHEROL, AND ANTIOXIDANT

    ACTIVITY OF PUMPKIN EXTRACT

    SKRIPSI

    Diajukan untuk memenuhi salah satu dari syarat-syarat guna untuk

    memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan

    Oleh:

    JULIUS SEBASTIAN KUNCORO

    14.I1.0025

    PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

    FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

    UNIVERSITAS KATHOLIK SOEGIJAPRANATA

    SEMARANG

    2018

  • i

  • ii

    PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

    Yang bertanda tangan dibawah ini:

    Nama : Julius Sebastian Kuncoro

    NIM : 14.I1.0025

    Fakultas : Teknologi Pertanian

    Program Studi : Teknologi Pangan

    Telah menyatakan bahwa, skripsi yang berjudul “Pengaruh Daya, Waktu Paparan

    Gelombang Mikro, dan Konsentrasi Pelarut Etanol terhadap Kadar β-Karoten, α-

    tokoferol, dan Aktivitas Antioksidan pada Ekstrak Buah Labu Kuning” adalah hasil kerja

    saya dan tidak ada karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada

    perguruan tinggi lainnya. Karya ini tidak pernah ditulis ataupun diterbitkan oleh orang

    lain, kecuali karya yang secara tertulis diacu pada skripsi ini dan disebutkan dalam daftar

    pustaka. Apabila dikemudian hari ternyata terbukti bahwa skripsi ini sebagian atau

    seluruhnya merupakan hasil plagiasi, maka gelar dan ijazah yang telah saya peroleh

    dinyatakan batal dan akan saya kembalikan kepada Universitas Katholik Soegijapranata

    Semarang.

    Demikian pernyataan keaslian skripsi yang saya buat, semoga dapat dipergunakan

    sebagaimana mestinya.

    Semarang, 4 Maret 2019

    Julius Sebastian Kuncoro

  • iii

    RINGKASAN

    Labu kuning atau waluh (Cucurbita moschata) merupakan salah satu tumbuhan sumber

    pangan yang memiliki kandungan gizi yang tinggi antara lain β-karoten dan α-tokoferol.

    Banyak metode yang digunakan dalam proses ekstraksi senyawa-senyawa tersebut dari

    sumber bahan pangan. Metode yang paling sederhana adalah dengan memanfaatkan

    pelarut, pengadukan, dikondisikan pada suhu ruang dan diuapkan untuk meningkatkan

    kelarutan dan meningkatkan perpindahan masa. Namun, metode tersebut membutuhkan

    banyak waktu serta hasil ekstraksi yang tidak sepenuhnya efisien untuk mendapat

    senyawa yang diinginkan. Microwave assisted extraction (MAE) merupakan metode

    ekstraksi yang memanfaatkan panas akibat gesekan molekul dari radiasi gelombang

    mikro untuk mempercepat proses ekstraksi dengan pelarut tertentu agar dapat berjalan

    efektif. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi

    daya dan waktu gelombang mikro serta pengaruh konsentrasi larutan etanol pada

    microwave assisted extraction (MAE) ditinjau dari rendemen, kadar β-karoten, kadar α-

    tokoferol, dan aktivitas antioksidan pada buah labu kuning. Buah labu dibuat menjadi

    tepung dan dilarutkan dalam etanol dengan konsentrasi 20%, 30%, dan 40%, kemudian

    dimasukkan ke dalam microwave oven dengan variasi daya (180 watt, 300 watt, dan 450

    watt) selama 4 menit dan variasi waktu (3 menit, 4 menit, dan 5 menit) pada daya 300

    watt. Kadar β-karoten, α-tokoferol serta aktivitas antioksidan diukur dengan alat

    spektrofotometri. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK)

    dengan 2 faktor yaitu lama ekstraksi (3, 4, dan 5 menit) dengan konsentrasi pelarut (20,

    30, dan 40%), dan daya ekstraksi (180, 300, dan 450 watt) dengan konsentrasi pelarut

    (20, 30, dan 40%). Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi, daya,

    dan waktu paparan menyebabkan kadar β-karoten, kadar α-tokoferol dan aktivitas

    antioksidan pada buah labu kuning meningkat secara optimal. Tidak terjadi interaksi

    antara perlakuan waktu dan perbedaan konsentrasi pelarut yang digunakan maupun antara

    perlakuan daya dan perbedaan konsentrasi pelarut yang digunakan. Ekstraksi dengan

    microwave oven lebih efektif dengan hasil yang didapat lebih banyak dan lebih cepat dari

    perlakuan kontrol yang menggunakan metode soxhlet. Penggunaan daya 450 watt dan

    waktu paparan 5 menit dengan konsentrasi pelarut etanol 40% paling efektif untuk

    menghasilkan kadar β-karoten, kadar α-tokoferol, dan aktivitas antioksidan.

  • iv

    SUMMARY

    Pumpkin (Cucurbita moschata) is one of the plant sources of food that has a high nutrient

    content including β-carotene and α-tocopherol. Many methods are used in the process of

    extracting these compounds. The simplest method is to use solvents, stirring, conditioning

    at room temperature and evaporating to increase solubility and increase mass transfer.

    However, this method will require a lot of time and the extraction results are not fully

    efficient in getting the desired compound. Microwave assisted extraction (MAE) is an

    extraction method that utilizes heat due to molecular friction from microwave radiation

    to accelerate the extraction process with certain solvents in order to run effectively. The

    aim of this study was to determine the effect of variations in microwave power and

    duration and the effect of the concentration of ethanol solution of microwave assisted

    extraction (MAE) on yield, β-carotene, α-tocopherol and antioxidant activity in pumpkin

    fruit. Pumpkin fruit samples were processed into flour, then dissolved in ethanol with a

    concentration of 20%, 30%, and 40%, then were microwaved at 180 watts, 300 watts,

    450 watts for 4 minutes and time variations ( 3 minutes, 4 minutes and 5 minutes) at 300

    watts. Levels of β-carotene, α-tocopherol, and antioxidant activity were measured by a

    spectrophotometer and calculated using a predetermined formula. The design is

    Randomized Block Design (RBD) with 2 factors: (1) extraction time (3, 4, and 5 minutes)

    and solvent concentrations (20, 30 and 40%), (2) extraction power (180, 300, and 450

    watts) and solvent concentration (20, 30, and 40%). The results showed that increased

    concentration, power, and duration caused β-carotene levels, α-tocopherol levels, and

    antioxidant activity in pumpkin fruit to increase optimally. There was no interaction

    between the time treatment and the difference in the concentration of solvent used and

    between the treatment of the power and the difference in the concentration of solvent

    used. Microwave oven extraction is more effective with the higher contents and faster

    than the control treatment using the soxhlet method. The use of MAE 450 watts for 5

    minutes at the solvent concentration of 40% ethanol was the most effective for producing

    β-carotene levels, α-tocopherol levels, and antioxidant activity.

  • v

    KATA PENGANTAR

    Puji dan syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas izin-Nya

    penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pengaruh Daya, Waktu Paparan

    Gelombang Mikro dan Konsentrasi Pelarut Etanol terhadap Kadar β-Karoten, α-

    tokoferol, dan Aktivitas Antioksidan pada Ekstrak Buah Labu Kuning”. Tugas akhir ini

    digunakan untuk memenuhi syarat kelulusan dan untuk memperoleh gelar sarjana pada

    Program Studi Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik

    Seogijapranata Semarang.

    Selama penyusunan tugas akhir ini, penulis menerima banyak bimbingan, bantuan dan

    dukungan dari berbagai pihak. Penulis juga menerima kritik serta saran yang melengkapi

    tugas akhir ini. Oleh karena itu, penulis merasa sangat berterima kasih kepada :

    1. Dr. R. Probo Y. Nugrahedi STP, Msc, dan Novita Ika Putri, STP, M.S selaku

    dosen pembimbing yang selalu meluangkan waktu untuk memberikan kritik dan

    saran, membantu serta mendukung penulis dengan sabar sehingga penulis dapat

    menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik.

    2. Riyan Anggriawan, STP, MP, PhD selaku koordinator skripsi yang telah

    membantu dalam proses pelaksanaan skripsi.

    3. Mas Soleh, Mas Lylyx, Mbak Agata dan Mas Pri, selaku laboran Fakultas

    Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata yang selalu membantu,

    mendukung dan memperhatikan keselamatan penulis selama proses penelitian di

    Laboratorium.

    4. Seluruh dosen, staff dan karyawan FTP yang telah membantu penulis selama

    proses penelitian, penulisan dan administrasi.

    5. Kedua orang tua dan keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan dan

    memotivasi penulis untuk selalu berusaha menyelesaikan laporan skripsi ini

    dengan baik.

    6. Adinda Khairunisa atas segala bantuan dan telah menjadi teman seperjuangan

    selama penelitian skripsi ini.

    7. Yasintha Rennindya Hapsari atas dukungan, doa dan semangat yang diberikan

    kepada Penulis dalam menyelesaikan laporan skripsi ini.

  • 8. Seluruh rekan-rekan mahasiswa FTP dan semua pihak yang telah membantu

    penyusunan laporan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu,

    terima kasih banyak.

    9. Semua pihak yang tidak dapat Penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu

    dan memberi saran dan kritik bermanfaat dalam pelaksanaan penelitian hingga

    penulisan laporan skripsi ini.

    Penulis menyadari adanya kekurangan-kekurangan yang terdapat dalam laporan skripsi

    ini. Oleh karena itu, penulis meminta maaf apabila terdapat kelemahan, kekurangan,

    maupun hal-hal yang kurang berkenan bagi pembaca sekalian. Dengan segala kerendahan

    hati penulis menerima kritik dan saran apabila terdapat kesalahan dalam laporan ini.

    Akhir kata, semoga laporan skripsi ini berguna bagi penelitian selanjutnya dan pihak-

    pihak yang membutuhkan.

    Semarang, 4 Maret 2019

    Penulis,

    Julius Sebastian Kuncoro

    14.I1.0025

    vi

  • vii

    DAFTAR ISI

    RINGKASAN........................................................................................................ iii

    SUMMARY............................................................................................................. iv

    KATA PENGANTAR ......................................................................................... v

    DAFTAR ISI ........................................................................................................ vii

    DAFTAR TABEL ................................................................................................ ix

    DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x

    DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xi

    1. PENDAHULUAN ............................................................................................ 1 1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1 1.2. Tinjauan Pustaka ........................................................................................ 2

    1.2.1. Labu Kuning..................................................................................... 2

    1.2.2. β-karoten........................................................................................... 4

    1.2.3. α-tokoferol........................................................................................ 6 1.2.4. Antioksidan..................................................................................... 7 1.2.5. Gelombang Mikro............................................................................ 8

    1.3. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 8

    2. MATERI DAN METODE.................................................................................. 9 2.1. Materi........................................................................................................... 9

    2.1.1. Alat..................................................................................................... 9 2.1.2. Bahan.................................................................................................. 9

    2.2. Metode......................................................................................................... 9

    2.2.1. Rancangan Penelitian........................................................................ 10

    2.2.2. Proses Pembuatan Ekstrak Buah Labu Kuning................................. 11

    2.2.3. Proses Pembuatan Tepung Buah Labu Kuning................................. 12

    2.2.4. Proses Ekstraksi................................................................................. 12

    2.2.5. Analisa............................................................................................... 13

    2.2.6. Analisis Data...................................................................................... 15

    3. HASIL PENGAMATAN................................................................................... 16 3.1. Pengaruh Waktu Gelombang Mikro terhadap Rendemen Ekstrak............. 16 3.2. Pengaruh Daya Gelombang Mikro terhadap Rendemen Ekstrak............... 17 3.3. Pengaruh Perbedaan Waktu serta Konsentrasi Pelarut Terhadap Kadar

    β-karoten, α-Tokoferol, dan Aktivitas Antioksidan.................................... 18

    3.4. Pengaruh Perbedaan Daya serta Konsentrasi Pelarut Terhadap Kadar β-karoten, α-Tokoferol, dan Aktivitas Antioksidan.................................... 20

    4. PEMBAHASAN................................................................................................ 24 4.1. Pengaruh Ekstraksi Gelombang Mikro terhadap Rendemen Ekstrak......... 24 4.2. Pengaruh Perbedaan Waktu serta Konsentrasi Pelarut Terhadap Kadar

    β-karoten, α-Tokoferol, dan Aktivitas Antioksidan.................................... 24

    4.3. Pengaruh Perbedaan Daya serta Konsentrasi Pelarut Terhadap Kadar β-karoten, α-Tokoferol, dan Aktivitas Antioksidan.................................... 27

  • viii

    5. KESIMPULAN DAN SARAN......................................,.................................. 30 5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 30 5.2. Saran........................................................................................................... 30

    6. DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 31

    7. LAMPIRAN...................................................................................................... 34

    viii

  • ix

    DAFTAR TABEL

    Tabel 1. Komposisi Zat Gizi Labu Kuning per 100g Bahan.................................. 3

    Tabel 2. Pengaruh Waktu Gelombang Mikro terhadap Rendemen Ekstrak

    Buah Labu................................................................................................ 16

    Tabel 3. Pengaruh Daya Gelombang Mikro terhadap Rendemen Ekstrak

    Buah Labu................................................................................................ 17

    Tabel 4. Pengaruh Perbedaan Perlakuan Waktu serta Konsentrasi Pelarut

    terhadap Kadar β-karoten, α-tokoferol dan Aktivitas Antioksidan

    pada Buah Labu Kuning........................................................................... 18

    Tabel 5. Pengaruh Perbedaan Perlakuan Daya serta Konsentrasi Pelarut

    terhadap Kadar β-karoten, α-tokoferol dan Aktivitas Antioksidan

    pada Buah Labu Kuning........................................................................... 21

  • x

    DAFTAR GAMBAR

    Gambar 1. Buah Labu........................................................................................... 4

    Gambar 2. Struktur β-karoten................................................................................. 5

    Gambar 3. Struktur α-tokoferol............................................................................... 6

    Gambar 4. Rancangan Penelitian Ekstraksi............................................................ 10

    Gambar 5. Proses Pembuatan Ekstrak Labu Kuning.............................................. 11

    Gambar 6. Pengaruh Waktu Gelombang Mikro terhadap Rendemen..................... 16

    Gambar 7. Pengaruh Daya Gelombang Mikro terhadap Rendemen....................... 17

    Gambar 8. Pengaruh Waktu Gelombang Mikro terhadap β-karoten....................... 19

    Gambar 9. Pengaruh Waktu Gelombang Mikro terhadap α-tokoferol.................... 19

    Gambar 10. Pengaruh Waktu Gelombang Mikro terhadap Aktivitas Antioksidan. 19

    Gambar 11. Pengaruh Daya Gelombang Mikro terhadap β-karoten....................... 21

    Gambar 12. Pengaruh Daya Gelombang Mikro terhadap α-Tokoferol................... 22

    Gambar 13. Pengaruh Daya Gelombang Mikro terhadap Aktivitas Antioksidan... 22

  • xi

    DAFTAR LAMPIRAN

    Lampiran 1. Hasil Uji Normalitas.......................................................................... 34

    Lampiran 2. Hasil Uji Two Way ANOVA............................................................. 35

    Lampiran 3. Kurva Standar β-karoten dan α-tokoferol.......................................... 45

    Lampiran 4. Dokumentasi Penelitian...................................................................... 46