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