OPTIMASI SUHU, WAKTU, DAN RASIO BAHAN TERHADAP

RENDEMEN, TOTAL KANDUNGAN FENOLIK, DAN

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK OLEORESIN BIJI

PALA (Myristica fragrans) DENGAN METODE ULTRASONIK

THE OPTIMIZATION OF TEMPERATURES, TIMES, AND RATIO

ON YIELD, TOTAL PHENOLIC CONTENT, AND ANTIOXIDANT

ACTIVITY OF NUTMEG (Myristica fragrans) OLEORESIN EXTRACT

WITH ULTRASONIC METHOD

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi syarat-syarat guna memperoleh gelar

Sarjana Teknologi Pangan

Oleh:

CYNTHIA KARINA NEFERTARY

15.I1.0005

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG

2019

i

ii

iii

RINGKASAN

Pala (Myristica fragrans) merupakan tanaman asli dari Indonesia yang tergolong dalam

famili Myristicaceae yang terpisah lagi dalam 15 genus (marga) dan 250 spesies (jenis). Tanaman pala memiliki ciri-ciri yaitu batangnya berukuran sedang dengan tinggi

mencapai 18 meter, daunnya berwarna hijau dan berbentuk lonjong atau bulat telur.

Tanaman pala dapat dimanfaatkan buah, biji, dan fulinya. Buah pala dapat dimanfaatkan

sebagai produk asinan buah, sedangkan biji dan fulinya dapat dimanfaatkan ekstrak

minyaknya sebagai flavoring agent. Biji pala memiliki total kandungan minyak dan

lemak sebanyak 25-40%, sedangkan fulinya memiliki kandungan minyak lemak

sebanyak 20-30%. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh rasio antara

pelarut dengan bahan, suhu, dan waktu ekstraksi terhadap efektivitas proses ekstraksi

oleoresin biji pala. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui kandungan

total fenolik dan aktivitas antioksidan dalam ekstrak oleoresin biji pala. Perlakuan dalam

penelitian akan dilakukan sebanyak 3 batch dengan 3 kali ulangan. Metode yang

digunakan adalah ekstraksi oleoresin dengan menggunakan pelarut n-heksana dengan

bantuan gelombang ultrasonik. Ekstraksi dilakukan dalam pada suhu 390C, 450C, dan

520C; waktu selama 30 menit, 45 menit, dan 60 menit; rasio sebesar 5:100, 10:100, dan

15:100. Pengujian efektivitas ekstraksi dilakukan dengan cara menghitung persentase

rendemen yang dihasilkan dari masing-masing perlakuan. Pengujian total fenolik

dilakukan dengan metode Folin-ciocalteu menggunakan standar asam galat. Pengujian

aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode DPPH. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa hasil persentase rendemen tertinggi diperoleh pada perlakuan suhu 41,270C selama

55,30 menit pada rasio perbandingan bahan dengan pelarut sebesar 11,79:100. Aktivitas

antioksidan tertinggi diperoleh pada perlakuan suhu 43,820C selama 51,92 menit pada

rasio bahan dengan pelarut 7,5:100. Total kandungan fenolik tertinggi diperoleh pada

perlakuan suhu 36,280C selama 35 menit pada rasio perbandingan bahan dengan pelarut

sebesar 9,76:100.

iv

SUMMARY

Nutmeg (Myristica fragrans) is a native plant from Indonesia belonging to the family of

Myristicaceae which is separated again in 15 genus (genus) and 250 species (species). Nutmeg plants have the characteristics of a medium-sized stem with a height reaching 18

meters, and the leaves are green and oval-shaped. Nutmeg can be used as a salted fruit

product, while the seeds and the mace can be used as a flavoring agent. Nutmeg seeds

have a total oil and fat content of as much as 25-40%, whereas the mace has a fat oil

content of 20-30%. The purpose of this study was to determine the effect of the ratio

between the solvent and the material, temperature, and extraction time on the

effectiveness of the nutmeg oleoresin extraction process. In addition, this study also aims

to determine the total phenolic content and antioxidant activity in nutmeg oleoresin

extract. Treatment in the research will be done as much as 3 batches with 3 times

replication. The method used is oleoresin extraction using n-hexane solvent with the help

of ultrasonic waves. Extraction was carried out at 390C, 450C, and 520C; 30 minutes, 45

minutes and 60 minutes;and a ratio of 5: 100, 10: 100, and 15: 100. The effectiveness of

extraction was performed by calculating the percentage of yield produced from each

treatment. The total phenolic testing was performed using the Folin-ciocalteu method

with gallic acid standards. The antioxidant activity was performed by the DPPH method.

The results showed that the highest yield was obtained at 41.270C for 55,30 minutes with

a ratio 11,79: 100. The highest antioxidant activity was obtained at 43,820C for 51.92

minutes at a ratio 7,55:100. The highest total phenolic content was obtained at 36,280C

for 35 minutes at a ratio of 9.76: 100.

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan

penyertaan-Nya, sehingga saya sebagai penulis dapat menyelesaikan penulisan

skripsi yang berjudul “Optimasi Suhu, Waktu, Dan Rasio Bahan Terhadap

Rendemen, Total Kandungan Fenolik, Dan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Oleoresin

Biji Pala (Myristica fragrans) Dengan Metode Ultrasonik”. Penulisan Skripsi ini

bertujuan menjadi salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi

Pangan di Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang.

Seluruh kelancaran dan keberhasilan dalam penyelesaian penulisan skripsi ini tentu

saja tidak terlepas dari doa, bantuan, semangat, bimbingan, dan dukungan dari

berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. R. Probo Nugrahedi, STP, MSc selaku Dekan Teknologi Pangan

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.

2. Ibu Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc selaku dosen pembimbing I dan

Ibu Dr. Ir. B. Soedarini, MP selaku dosen pembimbing II yang telah banyak

membantu, mengarahkan, dan membimbing selama penulisan skripsi.

3. Orang tua tercinta, Ayah saya Hariadji Dwipayana dan Ibu saya Susiani yang

selalu memberikan semangat, motivasi, dukungan, dan doa kepada penulis

selama penyelesaian skripsi ini.

4. Mas Soleh, Mas Pri, Mas Lilik, dan Mbak Agata selaku laboran Fakultas

Teknologi Pertanian Unika Soegijapranata atas kesabaran dan kemurahan

hatinya dalam membantu dan membimbing penulis selama masa penelitian.

5. Mahardini Putri Kusdianingsih, Veryka Budianto, dan Evita Nia Rahardjo

selaku teman seperjuangan dalam menyelesaikan skripsi.

6. Teman-teman “Grup Juliette” tersayang, Viony Angela Mulyadi dan Septilia

Agustine yang selalu memberikan semangat dan dukungan kepada penulis

selama penyelesaian skripsi ini.

vi

7. Teman-teman “Grup OTW Wisuda 2019” tercinta, Nindita Pradiptaputri,

Norberta Amanda, Olivia Devi Puspitasari, Agusriani, dan Meri Andriani yang

selalu memberikan semangat dan dukungan kepada penulis selama

penyelesaian skripsi ini.

8. Teman-teman “Grup Keluarga Cemara” terkasih, Fajar Novi Setyawan, Nanda

Al-amin, Ryan Fajar Ananta, Sultan Nandito Abimanyu, Indra Jaya Diki,

Virnanda Billah Asyafa, Panha Teng, dan lain-lain.

9. Teman-teman “Grup Proton”, Alfiani Meydiana, Caroline RD, Stovany Ayu

Valentine, Viony Angela Mulyadi, Yohana Livia Ayuningtyas, dan Irene

Swasti Widyasanti.

10. Teman-teman TP 2015 yang selalu memberikan banyak dukungan kepada

penulis hingga laporan skripsi ini dapat selesai.

Dalam penulisan dan penyusunan laporan skripsi ini, saya menyadari bahwa masih

banyak kekurangan dan masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saya sebagai

penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya apabila terdapat banyak kesalahan,

kekurangan, maupun hal-hal yang kurang berkenan, dan dengan kerendahan hati,

penulis menerima adanya kritik dan saran yang membangun dari para pembaca.

Akhir kata, saya berharap agar laporan Skripsi ini dapat bermanfaat bagi para

pembaca pada umumnya dan bagi mahasiswa Teknologi Pangan pada khususnya.

Semarang, 30 Oktober 2019

Cynthia Karina Nefertary

vii

DAFTAR ISI

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

DAFTAR TABEL ............................................................................................................ 9

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... 10

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................. 11

1. PENDAHULUAN .................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang .................................................................................................. 1

1.2. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 3

1.2.1. Biji Pala (Myristica fragrans) ..................................................................... 3

1.2.2. Ekstrak Oleoresin ....................................................................................... 4

1.2.3. Proses Ekstraksi Oleoresin ......................................................................... 6

1.3. Tujuan Penelitian .............................................................................................. 7

2. MATERI DAN METODE ....................................................................................... 8

2.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ............................................................................ 8

2.2. Materi ............................................................................................................... 8

2.2.1. Alat ............................................................................................................. 8

2.2.2. Bahan .......................................................................................................... 8

2.3. Metode .............................................................................................................. 8

2.3.1. Response Surface Methodology (RSM) ..................................................... 8

2.3.2. Proses Ekstraksi Oleoresin ....................................................................... 10

2.3.3. Uji Efisiensi Ekstraksi Oleoresin Pala ...................................................... 10

2.3.4. Pengujian Aktivitas Antioksidan .............................................................. 11

2.3.5. Analisa Total Fenolik ............................................................................... 11

2.3.6. Rancangan Penelitian ............................................................................... 12

3. HASIL PENELITIAN ............................................................................................ 13

3.1. Response Surface Methodology (RSM) ......................................................... 13

3.2. Efektivitas Ekstraksi Oleoresin ...................................................................... 15

3.3. Pengujian Aktivitas Antioksidan .................................................................... 21

3.4. Analisa Total Fenolik ..................................................................................... 26

4. PEMBAHASAN ..................................................................................................... 31

4.1. Proses Pembuatan Ekstrak Oleoresin Biji Pala (Myristica fragrans)............. 31

4.2. Pengujian Aktivitas Antioksidan .................................................................... 33

4.3. Analisa Total Fenolik ..................................................................................... 35

5. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 39

5.1. Kesimpulan ..................................................................................................... 39

viii

5.2. Saran ............................................................................................................... 39

6. DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 40

7. LAMPIRAN ........................................................................................................... 46

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Penentuan Kombinasi Optimum Dengan Response Surface Methodology (RSM)

........................................................................................................................................ 13

Tabel 2. Hasil Analisa Regresi Rendemen Oleoresin Biji Pala ...................................... 20

Tabel 3. Hasil Analisa Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Oleoresin Biji Pala ............. 25

Tabel 4. Hasil Uji Regresi Ekstrak Oleoresin Biji Pala .................................................. 46

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Biji Pala (Sumber: Dokumen Pribadi) ............................................................ 3

Gambar 2. Struktur Miristisin (Yun et al, 2003) .............................................................. 5

Gambar 3 Alur Penelitian ............................................................................................... 12

Gambar 4. Hasil Analisa CCD Hasil Rendemen Oleoresin Biji Pala ............................ 15

Gambar 5. Hasil Analisa Optimasi Hasil Rendemen Ekstraksi Oleoresin Biji Pala

Berdasarkan Waktu dan Rasio ........................................................................................ 16

Gambar 6. Hasil Analisa Optimasi Hasil Rendemen Ekstraksi Oleoresin Biji Pala

Berdasarkan Suhu dan Waktu......................................................................................... 17

Gambar 7. Hasil Analisa Optimasi Hasil Rendemen Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Suhu

dan Rasio ........................................................................................................................ 18

Gambar 8. Hasil Rendemen Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Suhu, Waktu, dan Rasio 19

Gambar 9. Hasil Analisa CCD Pengujian Aktivitas Antioksidan Ekstrak Oleoresin Biji

Pala ................................................................................................................................. 21

Gambar 10. Hasil Analisa Optimasi Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Oleoresin Biji Pala

Berdasarkan Suhu dan Waktu......................................................................................... 22

Gambar 11. Hasil Analisa Optimasi Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Oleoresin Biji Pala

Berdasarkan Suhu dan Rasio .......................................................................................... 23

Gambar 12. Hasil Pengujian Aktivitas Antioksidan Oleoresin Biji Pala ....................... 24

Gambar 13. Hasil Analisa CCD Uji Total Fenolik Oleoresin Biji Pala ......................... 26

Gambar 14. Hasil Analisa Optimasi Uji Total Fenolik Oleoresin Biji Pala Berdasarkan

Rasio Dan Waktu ............................................................................................................ 27

Gambar 15. Hasil Analisa Optimasi Uji Total Fenolik Oleoresin Biji Pala ................... 28

Gambar 16. Hasil Pengujian Total Fenolik Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Suhu, Waktu,

dan Rasio ........................................................................................................................ 29

Gambar 17. Struktur Asam Galat (Sohi et al., 2003) .................................................... 36

Gambar 18. Kurva Standar Asam Galat ......................................................................... 37

Gambar 19. Serbuk Biji Pala (Sumber: Dokumen Pribadi)............................................ 47

Gambar 20. Ekstrak Oleoresin Biji Pala (Sumber: Dokumen Pribadi) .......................... 47

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Hasil Uji Regresi Ekstrak Oleoresin Biji Pala................................... 46 Lampiran 2. Serbuk Biji Pala................................................................................. 47 Lampiran 3. Ekstrak Oleoresin Biji Pala................................................................ 47