optimization of oil extraction and...

OPTIMASI EKSTRAKSI MINYAK DAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI

EKSTRAK KLOROFORM BIJI MANGGA (Mangifera indica L. Var Arumanis)

OPTIMIZATION OF OIL EXTRACTION AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY

OF CHLOROPHORM EXTRACT OF MANGO (Mangifera indica L. Var

Arumanis) SEED

Oleh,

Happy Albertina

NIM: 652011002

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Matematika guna memenuhi

sebagian dari persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Sains (Kimia)

Program Studi Kimia

Fakultas Sains dan Matematika

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

2015

1

OPTIMASI EKSTRAKSI MINYAK DAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI

EKSTRAK KLOROFORM BIJI MANGGA (Mangifera indica L. Var Arumanis)

OPTIMIZATION OF OIL EXTRACTION AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY

OF CHLOROPHORM EXTRACT OF MANGO (Mangifera indica L. Var

Arumanis) SEED

Happy Albertina*, Hartati Soetjipto**, Silvia Andini**

*Mahasiswa Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika

**Dosen Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika

Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga

Jl. Diponegoro no 52-60 Salatiga 50711 Jawa Tengah – Indonesia

[email protected]

ABSTRACT

This research has determining the optimal time of oil extract of mango seed

(Mangifera indica L. var Arumanis) as a purpose by soxhlet method with n-hexane as

the solvent and its effect to the result of the mango seed oil physico-chemical

characteristic. Physico-chemical determination of mango seed oil is determined based

on SNI 01-3555-1998. The yield data and physico-chemical characteristic of mango

seed oil is analyzed by Randomized Block Design (RBD), through 6 treatments: 3; 6; 9;

12; 15; and 18 hours, and 4 repetitions, while as a group is analysis time. The research

result show that the highest oil yield is produced in the 15 hours extraction: 19,31 ±

0,76%. The extraction duration gives effect on the yield, oil water amount, sour

nominal, lathering nominal, peroxide nominal, hence it doesn’t influence the mango

seed oil density. GCMS analysis result, the mango seed oil ingredients content of 3

chemical components, they are heksadekanoat sour 12,16%, 9-octadecanoic 59,42%,

and octadecanoic sour 28,42%. The act of determining antibacterial activity toward

Salmonella sp. and Bacillus subtilis mango seed chlorophorm extract using Harborne

method. Antibacterial activity is analyzed by Randomized Block Design (RBD) sub

sampling in 8 ways, 3 replications, and 4 sub samples. As the treatments of

chlorophorm extract dosage are 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 3; 6 mg and positive control using

tetracycline. Antibacterial power in 0,5 – 1 mg dosage included in low category, 1,5 – 3

mg included in medium category, and for 6 mg dosage include in the strong category

toward bacteria Bacillus subtilis. For Salmonella sp bacteria in 0,5 – 1,5 mg dosage

included in the low category and in 2 – 6 mg dosage included in medium category.

Keywords: antibacterial, chemical-physic characteristic, inhibition, mango seed,

vegetable oil.

mailto:[email protected]

2

PENDAHULUAN

Indonesia memberikan kontribusi produksi mangga sekitar 5% dari produksi

mangga dunia. Negara produsen mangga terbesar adalah India (51%). Di Asia, negara

penghasil mangga yang cukup berarti selain Indonesia ialah Cina (9%), Thailand (6%),

Pakistan (4%), dan Filipina (2%). Ekspor mangga Indonesia menunjukkan peningkatan

dari tahun ke tahun, tetapi dibanding dengan produksinya sendiri maka ekspor tersebut

relatif masih sangat rendah, yaitu 0,07% (BPS, 2007 dalam Utama dkk., 2011).

Setidaknya Indonesia menghasilkan limbah biji mangga sekitar 1 juta ton setiap

tahunnya dan yang bisa dimanfaatkan sekitar 200 ribu ton per tahun (Sajarwo, 2012).

Biji buah mangga memberikan kontribusi sekitar 20% sampai 60% dari berat buah,

tergantung pada varietasnya (Sahu et al, 2013). Daging biji mangga bambangan

(Mangifera indica) mengandung: air (41,38%), karbohidrat total (38,68%), lemak

(9,85%), serat kasar (4,79%), protein (3,08%), dan abu total (2,23%) (Ali, 2010). Selain

itu, biji buah mangga juga memiliki kandungan flavonoid, tanin, steroid, dan saponin

yang mampu berperan sebagai antibakteri (Sahu et al., 2013).

Minyak nabati merupakan minyak yang bersumber dari tumbuh-tumbuhan

ataupun tanaman yang diperoleh dari pengolahan bagian batang, daun, biji, kulit buah,

maupun bunga melalui proses ekstraksi (Prapti dkk., 2011). Untuk keperluan industri,

minyak nabati dapat digunakan sebagai bahan dalam pembuatan sabun dan lotion

(produk kesehatan kulit dan kosmetik), agen pengering dalam pembuatan cat, maupun

bahan bakar biodiesel (Tambun, 2006 dalam Wibowo, 2013).

Akhir-akhir ini, pemanfaatan herbal mulai dikembangkan kembali sebagai upaya

back to nature. Sehingga diperlukan eksplorasi tanaman Indonesia untuk memperoleh

manfaat lebih. Salah satu permasalahan yang terjadi di negara tropis yang beriklim

hangat adalah bakteri yang bersifat patogen. Penyakit yang disebabkan oleh bakteri ini

cukup serius karena menimbulkan berbagai gangguan, seperti infeksi kulit, infeksi usus,

infeksi saluran pencernaan, dan infeksi saluran pernafasan. Sedangkan dapat kita

ketahui untuk upaya penanggulangan dibutuhkan obat-obatan antibakteri yang harganya

cukup tinggi (Nasiyah, 2009).

3

Berbagai macam cara atau metode dapat digunakan untuk memperoleh minyak

nabati dari berbagai sumber. Salah satu cara dengan hasil terbaik adalah dengan

menggunakan metode ekstraksi soxhlet dengan pelarut organik. Pada penelitian ini

akan dilakukan optimasi ekstraksi minyak biji mangga dengan pelarut n-heksana dan

diamati aktivitas antibakterinya ekstrak kloroform dari biji buah mangga jenis

arumanis.

Tujuan

Adapun tujuan diadakan penelitian ini adalah:

1. Menentukan optimasi ekstraksi minyak biji mangga menggunakan pelarut n-

heksana ditinjau dari lama ekstraksi.

2. Menentukan sifat fisiko-kimia minyak biji mangga yang meliputi: kadar air,

rendemen, viskositas, massa jenis, bilangan asam, bilangan peroksida, dan bilangan

penyabunan.

3. Mengidentifikasi komponen penyusun minyak biji mangga (Mangifera indica L.)

menggunakan Kromatografi Gas yang terhubung dengan Spektrofotometer Massa.

4. Menentukan efek antibakteri ekstrak kloroform biji mangga dengan metode cakram

kertas.

METODOLOGI

Bahan dan sampel

Sampel yang digunakan berupa biji buah mangga Indonesia (Mangifera indica L.)

jenis arumanis yang diperoleh dari pedagang buah-buahan di wilayah Salatiga. Bahan

lain seperti n-heksana (teknis), etanol (pro analysis, Merck, Jerman), kloroform (pro

analysis, Merck, Jerman), asam asetat glasial (Merck, Jerman), asam klorida (Merck,

Jerman), akuades, kanji, natrium hidroksida (Merck, Jerman), kalium iodida (pra kristal,

Merck, Jerman), kalium hidroksida (Merck, Jerman), metanol (teknis), Bacillus subtilis,

Salmonella sp., nutrient broth (Merck, Jerman), natrium klorida (Merck, Jerman),

medium Mueller Hinton Agar (Merck, Jerman), tetrasiklin (Oxoid), dan paper disc

(Whatman, Inggris) yang diperoleh dari laboratorium kimia Universitas Kristen Satya

Wacana.

4

Piranti

Piranti yang digunakan antara lain moisturizer balance (Ohaus TAJ602, USA),

soxhlet, penangas air, neraca analitik 4 digit (Metler H 80, USA), neraca analitik 2 digit

(Ohaus TAJ602, USA), drying Cabinet, rotary evaporator (Buchi R0114, Swiss),

grinder, buret, spektrofotometer UV mini (Shimadzu U-1240, Jepang), autoklaf (Tomy

Seiko SS-140, Jepang), inkubator, Kromatografi Gas Spektrofotometer Massa

(Shimadzu QP 2010 SE, Jepang), dan peralatan gelas.

Metode

Preparasi Serbuk Biji Mangga

Biji mangga yang telah dicuci bersih dan dibebaskan dari selaput pembungkusnya,

dipotong tipis dan dikeringkan dengan oven pada suhu 50ºC selama 5 jam. Lalu

dihaluskan dengan grinder dan disimpan dalam wadah yang tertutup rapat.

Ekstraksi Minyak biji mangga (Dewi, 2012 yang, dimodifikasi)

Sebanyak 100 g serbuk biji mangga di soxhlet dengan menggunakan n-heksana

sebanyak 400 mL dengan variasi waktu 3; 6; 9; 12; 15; dan 18 jam pada suhu 80ºC.

Hasil ekstraksi dipekatkan dengan rotary evaporator pada suhu 50-60°C. Minyak hasil

ekstraksi dipindahkan ke dalam botol sampel yang telah ditimbang lalu disimpan pada

suhu 20°C sampai siap untuk dianalisis lebih lanjut.

Karakterisasi Sifat Fisiko-Kimia Minyak

Aroma dan Warna

Penentuan aroma dan warna ditentukan secara deskriptif.

Kadar Air

Sebanyak 1 gram minyak ditimbang dan diukur kadar airnya menggunakan

moisturizer balance dengan tiga kali pengulangan.

Rendemen (Sudarmadji, 1997)

Penentuan rendemen dilakukan secara gravimetri dengan menggunakan neraca 4

digit.

Massa Jenis (Sudarmadji, 1997)

Sebanyak 1 mL minyak diukur seksama dan ditimbang dengan ketelitian 0,0001

g. Massa jenis dinyatakan dalam g/mL.

5

Bilangan Asam (SNI 01-3555-1998)

Sebanyak 2-5 gram minyak ditambahkan dengan 50 mL etanol 95%. Ditambahkan

sebanyak 3 – 5 tetes indikator fenolftalein dan dititrasi dengan NaOH 0,1 M hingga

warna merah muda tetap (tidak berubah selama 15 detik).

Bilangan Peroksida (SNI 01-3555-1998)

Minyak ditambah 30 mL campuran kloroform, asam asetat glasial dan etanol 95%

dengan perbandingan 11 : 4 : 5. Satu gram kristal KI ditambahkan dalam campuran

tersebut. Penentuan dilakukan dengan mengukur jumlah KI yang teroksidasi melalui

titrasi dengan Na2S2O3 0,02 N.

Bilangan Penyabunan (SNI 01-3555-1998)

Sebanyak 2 gram minyak ditambah dengan 25 mL KOH 0,5 M, lalu direfluks

selama satu jam. Ditambahkan sebanyak 0,5 - 1 mL indikator fenolftalein. Jumlah KOH

yang tidak bereaksi dititrasi dengan HCl 0,5 M.

Analisis Komposisi Kimia Minyak Biji Mangga

Analisa GC dilaksanakan di Laboratorium Terpadu, Fakultas MIPA Universitas

Islam Indonesia, Sleman Yogyakarta, pada kondisi operasional:

Kolom : Egilent J&W DB-5

Panjang : 30 meter x 0,25 mm

Gas Pembawa : Helium

Flowrate : 0,75 mL/min

Temperatur Injektor : 200ºC

Gradien Suhu :

60ºC (selama 5 menit awal)

meningkat sampai 300ºC dengan

kecepatan 10ºC/min

Pengionan MS : Electron impact (EI)

Elektron Multiplier Energy : 0,80 Kv

Monitoring Unit Mass (m/z) : 30,00 sampai 400,00

Temperatur Interface : 300ºC

Temperatur Sumber Pengionan : 200ºC

Detektor GC : FID-TCD

Detektor MS : Mass spectrometer

6

Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Kloroform Biji Mangga

Pembuatan Ekstrak Kloroform Biji Mangga (Harborne, 1987)

Fraksi heksana

Sebanyak 225,5 g serbuk biji mangga dimaserasi dengan total pelarut n-heksana

1000 mL selama 45 menit diulang sebanyak 3 kali. Ekstrak biji mangga dievaporasi

pada suhu 80ºC.

Fraksi kloroform

Ampas hasil maserasi fraksi heksana ditambah dengan metanol 80% sebanyak 100

mL, kemudian dimaserasi selama 15 menit. Hasil ekstrak kemudian disaring, filtrat

dimasukkan ke dalam corong pisah dan diasamkan dengan H2SO4 2 M. Ditambah

pelarut kloroform 3 kali tahapan dengan total 300 mL. Lapisan kloroform dipisahkan,

kemudian dievaporasi pada suhu 60ºC.

Persiapan Inokulum Bakteri

Bakteri Bacillus subtilis sebanyak satu ose diinokulasi ke dalam medium nutrient

broth (NB), lalu diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37C. Hal yang sama juga

dilakukan untuk bakteri Salmonella sp.

Penentuan Aktivitas Antibakteri (Alim, 2009)

Larutan NB yang mengandung bakteri dimasukkan ke dalam larutan 25 mL natrium

klorida 0,9% agar diperoleh kekeruhan suspensi bakteri yang sama dengan larutan baku

Mc Farlan dengan cara diukur absorbansinya pada panjang gelombang 620 nm dengan

blanko natrium klorida 0,9% (nilai absorbansi 0,08 – 0,13; suspensi bakteri 1,5 x 108

CFU/mL).

Penentuan Aktivitas Antibakteri Ekstrak Kloroform Biji Mangga (Alim, 2009,

dimodifikasi)

Larutan yang telah berisi sejumlah bakteri diambil sebanyak 1 mL lalu dimasukkan

kedalam cawan petri. Ditambahkan medium Mueller Hinton Agar (MHA) sebanyak 9

ml dalam keadaan suam-suam kuku dengan kisaran suhu (40-45 ºC), lalu digoyang dan

didiamkan sampai medium memadat. Paperdisc yang telah ditetesi 20 µL ekstrak

dengan kandungan dosis 0,5; 1; 1,5; 2; 3; dan 6 mg diletakkan di atas medium yang

berisi bakteri uji. Kontrol negatif digunakan akuades, sedangkan kontrol positif

digunakan tetrasiklin 30 µg. Cawan petri diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 18-24 jam.

7

Daerah terang pada sekitar cakram menunjukkan adanya aktivitas antibakteri dan diukur

sebagai Diameter Daerah Hambat (DDH).

Analisa Data

Data rendemen dan sifat fisiko-kimia dianalisis dengan menggunakan rancangan

dasar RAK (Rancangan Acak Kelompok) dengan 6 perlakuan dan 4 ulangan. Sebagai

perlakuan adalah lama waktu ekstraksi yaitu 3; 6; 9; 12; 15; dan 18 jam, sedangkan

sebagai kelompok adalah waktu analisis. Aktivitas antibakteri dianalisis dengan

Rancangan Acak Kelompok (RAK) sub sampling dengan 8 perlakuan, 3 ulangan, dan 4

sub sampel. Sebagai perlakuan adalah dosis ekstrak kloroform yaitu 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 3;

6 mg dan kontrol positif. Pengujian antar rataan perlakuan dilakukan dengan

menggunakan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5% (Steel dan

Torrie, 1980).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Minyak biji mangga yang dihasilkan berwarna kuning kecoklatan dengan aroma

manis buah mangga. Warna kuning kecoklatan disebabkan oleh zat warna xanthofil

yang secara alamiah ikut terekstrak bersama minyak pada saat proses ekstraksi

(Ketaren, 1986).

Rendemen Minyak

Hasil rataan rendemen minyak biji mangga (Mangifera indica L.) yang dihasilkan

antar lama waktu ekstraksi disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Rataan Rendemen (% ± SE) Minyak Biji Mangga antar Lama Waktu Ekstraksi

Keterangan :

*SE = Simpangan Baku Taksiran

*W = BNJ 5 %

*Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda nyata sedangkan angka yang

diikuti huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan tidak berbeda nyata.

Rendemen

(% ± SE)

Waktu Ekstraksi

3 6 9 12 15 18

7,70 ±

0,09

(a)

8,13 ±

0,47

(a)

8,68 ±

1,33

(a)

11,51 ±

2,04

(b)

19,31 ±

0,76

(c)

19,03 ±

0,51

(c)

W 1,57

8

Tabel 1 menunjukkan bahwa rendemen minyak biji mangga tidak mengalami

peningkatan untuk lama ekstraksi 3 sampai 9 jam. Peningkatan rendemen terjadi ketika

ekstraksi diperpanjang menjadi 12 dan 15 jam. Pada ekstraksi selama 18 jam rendemen

minyak yang dihasilkan tidak mengalami peningkatan. Peningkatan rendemen ekstrak

seiring dengan lama waktu sampai dengan 15 jam diduga karena pada waktu ekstraksi

yang relatif singkat, masih banyak molekul minyak yang terperangkap dalam jaringan

sel (Handajani dkk., 2010). Sedangkan pada lama waktu ekstraksi 15 jam semua minyak

telah terekstrak, sehingga sampai lama waktu 18 jam sudah tidak ada peningkatan lagi.

Hasil pengukuran sifat fisiko-kimia minyak biji mangga antar lama waktu ekstraksi

ditampilkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Rataan Sifat Fisiko-Kimia Minyak Biji Mangga antar Lama Waktu Ekstraksi

Keterangan :


*W = BNJ 5 %



Massa Jenis

Massa jenis merupakan pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin

besar massa jenis benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Minyak

memiliki massa jenis sebesar 0,8 gram

/ml (Sultan, 2013). Berdasarkan penelitian yang

dilakukan, massa jenis minyak biji mangga berkisar antara antara 0,82 ± 0,04 – 0,85 ±

0,01 g/mL. Lama pemanasan tidak berpengaruh terhadap massa jenis minyak. Setiap jenis

minyak mempunyai massa jenis yang khas, tergantung pada jenis asam lemak penyusun

minyak tersebut (Nichols et al., 2003).

Waktu

Ekstraksi

(Jam)

Massa Jenis

Minyak

(g/mL)

Kadar Air

Minyak

(% )

Bilangan

Peroksida

(mgek

/kg )

Bilangan Asam

(mg KOH

/g minyak)

Bilangan

Penyabunan

(mg KOH

/g minyak)

3 0,84± 0,01a 1,25± 0,80

a 40,00 ± 4,50

a 5,47 ± 0,85

c 282,48 ± 4,07

a

6 0,85± 0,01a 1,25± 0,80

a 40,50 ± 1,59

a 3,51 ± 0,45

ab 287,03 ± 2,11

ab

9 0,82± 0,04a 2,50± 0,92

b 50,00 ± 2,60

b 3,65 ± 0,51

b 288,22 ± 2,24

b

12 0,82± 0,04a 1,25± 0,80

a 52,50 ± 1,59

b 2,53 ± 0,52

a 286,52 ± 4,54

b

15 0,82± 0,03a 1,50± 0,92

b 56,00 ± 0,00

c 3,37 ± 0,73

sb 287,52 ± 2,58

b

18 0,82± 0,02a 1,50± 0,92

b 59,00 ± 1,84

c 2,95 ± 0,86

ab 285,26 ± 3,86

b

W 0,04 1,05 5,23 1,04 4,48

9

Kadar Air

Tabel 2 menunjukkan bahwa kadar air minyak biji mangga yang dihasilkan

bersifat fluktuatif berkisar antara 1,25 ± 0,80% - 2,50 ± 0,92%. Minyak yang baik

memiliki kadar air kurang dari 0,2%, karena minyak dengan kadar air yang tinggi dapat

memperpendek masa umur simpan minyak dan akan menjadi pemicu pertumbuhan

mikroba (Toscano, 2007). Kadar air merupakan salah satu parameter uji penting

terhadap sifat kimia minyak, karena terkait dengan reaksi hidrolisis. Reaksi tersebut

dapat menyebabkan kerusakan minyak, karena adanya kandungan sejumlah air dalam

minyak (Ketaren, 1986). Tingginya kadar air dalam minyak biji mangga diduga karena

proses penyerapan uap air pada minyak yang dipengaruhi oleh kelembaban udara

sekitarnya (Winarno dkk., 1980).

Bilangan Peroksida

Bilangan peroksida merupakan salah satu hal penting dalam menentukan derajat

kerusakan pada minyak, asam lemak tidak jenuh dapat mengikat oksigen pada ikatan

rangkapnya sehingga membentuk peroksida (Ketaren, 1986). Menurut Ojeh (1981)

dalam Kittiphoom (2013) minyak dengan nilai bilangan peroksida yang tinggi bersifat

tidak stabil dan akan mudah tengik. Minyak yang baik memiliki kadar bilangan

peroksida rendah, sehingga semakin rendah bilangan peroksida semakin baik kualitas

minyak (Arlene, 2010).

Tabel 2 menunjukkan bahwa bilangan peroksida antar lama waktu ekstraksi

meningkat. Hal ini merupakan suatu indikasi bahwa persenyawaan peroksida bersifat

tidak stabil terhadap panas (Ketaren, 1986). Nilai bilangan peroksida yang diperoleh

berkisar antara 40,00 ± 4,50 – 59,00 ± 1,84 mgek

/kg. Hasil ini lebih tinggi dibandingkan

dengan penelitian Kittiphoom (2013) dimana nilai bilangan peroksidanya hanya 8,72 ±

3,4 mg

/g minyak. Tingginya bilangan peroksida diduga karena terjadi autooksidasi pada

minyak. Autooksidasi merupakan pembentukan radikal bebas pada asam lemak tidak

jenuh yang disebabkan oleh faktor-faktor yang mempercepat terjadinya reaksi seperti

cahaya dan panas (Winarno, 2004). Dalam penelitian ini, ekstraksi minyak biji mangga

dilakukan dengan metoda soxhlet yang menggunakan panas untuk waktu yang relatif

panjang yaitu sampai dengan 18 jam, sehingga peluang terjadinya proses autooksidasi

sangat besar. Minyak mengalami proses autooksidasi menjadi senyawa peroksida dan

10

hidroperoksida, namun proses tersebut akan menurun dengan terbentuknya aldehid dan

keton pada senyawa tersebut (Ketaren, 1986).

Bilangan Asam

Bilangan asam merupakan ukuran dari jumlah asam lemak bebas dari satu gram

minyak atau lemak (Ketaren, 1986). Bilangan asam yang kecil menunjukkan kandungan

asam lemak bebasnya cukup kecil dan terjadi sedikit kerusakan (Handayani, 2008).

Berdasarkan Tabel 2 tampak bahwa bilangan asam minyak biji mangga bersifat

fluktuatif selama waktu ekstraksi.

Berdasarkan hasil penelitian, nilai bilangan asam minyak biji mangga berkisar

antara 2,53 ± 0,52 – 5,47 ± 0,85 mg KOH

/g minyak. Hasil ini berbeda dengan Kittiphoom

(2013) yang melaporkan minyak biji mangga Thailand (Sam Roi Yot Co., ltd) memiliki

bilangan asam 0,10 ± 0,012 mg KOH

/g minyak. Tingginya bilangan asam diduga karena

terjadi reaksi hidrolisis. Reaksi hidrolisis dapat disebabkan oleh lipase yang berasal dari

mikroorganisme, serta adanya sejumlah air yang terkandung dalam minyak tersebut.

Kandungan air yang tinggi akan menyebabkan minyak mudah terhidrolisis menjadi

gliserol dan asam lemak bebas (Ketaren, 1986). Minyak biji mangga yang diperoleh

pada penelitian ini mengandung air yang relatif tinggi sehingga peluang terjadinya

reaksi hidrolisis relatif besar. Minyak dengan bilangan asam yang kecil

mengindikasikan bahwa minyak tersebut memiliki kestabilan yang besar dan bersifat

non irritant bagi kulit (Kurnia, 2014).

Bilangan Penyabunan

Tabel 2 menunjukkan bahwa bilangan penyabunan minyak biji mangga antar

perlakuan waktu ekstraksi berbeda. Nilai bilangan penyabunan yang diperoleh berkisar

antara 282,48 ± 4,07 – 288,22 ± 2,24 mg KOH

/g minyak. Nilai bilangan penyabunan dalam

penelitian ini relatif tidak jauh berbeda dibandingkan dengan penelitian Kitiphoom

(2013) yang mempunyai bilangan penyabunan 207,5 ± 14,2 mg KOH

/g minyak. Bilangan

penyabunan merupakan jumlah alkali yang dibutuhkan untuk menyabunkan sejumlah

sampel minyak atau lemak (Dewi, 2012). Bilangan penyabunan menunjukkan rata-rata

massa molekul atau panjang rantai asam lemak bebas (Kittiphoom, 2012). Menurut

Ketaren (1986) perbedaan ini dapat disebabkan karena varietas mangga yang digunakan

berbeda, perbedaan iklim, serta keadaan tempat tumbuh mangga yang berbeda.

11

Identifikasi Senyawa Penyusun Minyak Biji Mangga (Mangifera indica L.)

Hasil analisa GCMS ekstrak minyak biji mangga disajikan dalam Gambar 1.

Analisa minyak biji mangga dengan GCMS menunjukkan adanya 3 puncak yang

muncul pada kromatogram dengan kadar yang berbeda.

Gambar 1. Kromatogram GCMS Minyak Biji Mangga (Mangifera indica L.)

Komponen tersebut selanjutnya dianalisa lebih lanjut dengan membandingkan

dengan spektra referens dari Data Base Wiley yang disajikan pada Gambar 2.

2a

2b

Gambar 2. Perbandingan Spektrum Minyak Biji Mangga dengan data base Wiley

(2a) Asam Heksadekanoat Minyak Biji Mangga

(2b) Asam Heksadekanoat Wiley

12

Spektrum 2a (sampel) merupakan spektrum dari puncak nomor 1 (Gambar 1), dan

memiliki fragmentasi yang serupa dengan spektrum 2b (Wiley), yang teridentifikasi

sebagai asam heksadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 1

(Gambar 1) merupakan puncak dari asam heksadekanoat.

Dengan cara yang sama spektrum dari puncak nomor 2 (Gambar 1) spektrum 3a

(sampel) serupa dengan spektrum 3b (Wiley) (Gambar 3), yang teridentifikasi sebagai

asam 9-oktadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 2 (Gambar 1)

adalah asam 9-oktadekanoat.

3a

3b

Gambar 3. Perbandingan Spektrum Minyak Biji Mangga dengan data base Wiley

(3a) Asam 9-oktadekanoat Minyak Biji Mangga

(3b) Asam 9-oktadekanoat Wiley

Demikian pula untuk spektrum dari puncak nomor 3 (Gambar 1) spektrum 4a

(sampel) serupa dengan spektrum 4b (Wiley) (Gambar 4), yang teridentifikasi sebagai

asam oktadekanoat, sehingga dapat disimpulkan bahwa puncak nomor 3 (Gambar 1)

adalah asam oktadekenoat.

4a

13

4b

Gambar 4. Perbandingan Spektrum Minyak Biji Mangga dengan Data Base Wiley

(4a) Asam Oktadekanoat Minyak Biji Mangga

(4b) Asam Oktadekanoat Wiley

Berdasarkan perbandingan spektrum minyak biji mangga dengan data base Wiley,

maka komposisi kimiawi penyusun minyak biji mangga disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Komposisi Kimiawi Penyusun Minyak Biji Mangga

No

Puncak

Indeks

Retensi

Komponen

Kimia

Rumus

Molekul BM

Kandungan

relatif

(%)

1 17,673 Asam heksadekanoat

(asam palmitat) C17H34O2

270

12,16

2 19,492 Asam 9-oktadekanoat

(asam oleat)

C19H36O2

296

59,42

3 19,703 Asam oktadekenoat

(asam stearat) C19H38O2 298 28,42

Puncak nomor 1 dengan waktu retensi 17,673 sesuai dengan spektra referens

senyawa metil heksadekanoat (gambar 2) dengan kadar 12,16%. Begitupun dengan

hasil analisa selanjutnya Selanjutnya puncak nomor 2 dengan waktu retensi 19,408

sesuai dengan spektra referensi senyawa asam 9-oktadekanoat dengan kadar 59,42%

dan merupakan senyawa paling dominan dalam minyak biji mangga. Puncak terakhir

pada waktu retensi 19,703 sesuai dengan spektra referens asam oktadekanoat dengan

kadar 28,42%.

Komponen utama minyak nabati adalah senyawa trigliserida yang merupakan ester

asam lemak rantai panjang (Ardiana, 2010). Asam lemak terdiri dari karbon, hidrogen,

dan oksigen (Desnelli, 2009). Asam palmitat dan asam stearat merupakan asam lemak

jenuh, sedangkan asam lemak oleat termasuk asam lemak tidak jenuh. Asam palmitat,

stearat, dan oleat merupakan beberapa asam lemak yang penting dalam ilmu gizi

(Nursanyoto, 1993 dalam Desnelli, 2009). Asam palmitat dan stearat berpotensi untuk

dijadikan bahan bakar biodiesel berkualitas baik (Ardiana, 2010).

14

Asam stearat banyak ditemukan pada lemak atau minyak yang berasal dari biji-

bijian. Sedangkan asam oleat sendiri sering dikenal dengan asam lemak esensial yang

berfungsi untuk membantu proses pertumbuhan dan mampu mempertahankan kesehatan

kulit terutama mencegah terjadinya peradangan kulit (Marsetyo, 1991 dalam Desnelli,

2009).

Aktivitas Antibakteri Ekstrak Kloroform Biji Mangga (Mangifera indica L.)

Pengujian aktivitas antibakteri ekstrak kloroform biji mangga dilakukan dengan

menggunakan metode difusi agar cakram kertas. Terbentuknya zona terang

menunjukkan Daerah Diameter Hambatan (DDH) pada cakram dengan berbagai

konsentrasi ekstrak setelah masa inkubasi. Hasil pengukuran DDH ekstrak kloroform

biji mangga disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4. Rataan Diameter Zona Hambat (cm) Terhadap Bakteri Bacilllus subtilis dan

Salmonella sp.

Bakteri

(cm ± SE)

Dosis (mg/cakram)

0 0,5 1 1,5 2 3 6 Positif

Bacillus

subtilis

0,00 ±

0,0000

0,23 ±

0,0103

0,28 ±

0,0076

0,33 ±

0,0094

0,39 ±

0,0086

0,45 ±

0,0101

0,65 ±

0,0147

1,68 ±

0,0610

W =

0,0530

(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

Salmonella

sp.

0,00 ±

0,0000

0,15 ±

0,0158

0,21 ±

0,0125

0,26 ±

0,0128

0,32±

0,0156

0,35 ±

0,0302

0,46 ±

0,0101

1,41 ±

0,0352

W =

0,0423

(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

Keterangan :


*W = BNJ 5 %



Tabel 4 menunjukkan rataan nilai ekstrak kloroform biji mangga arumanis sebagai

antibakteri penghambat pertumbuhan bakteri Bacilllus subtilis dan Salmonella sp. Hasil

pengukuran rataan zona hambat pada perlakuan kontrol positif menggunakan tetrasiklin

memiliki diameter zona hambat sebesar 1,68 ± 0,0610 cm (Bacillus subtilis) dan 1,41 ±

0,0352 cm (Salmonella sp.). Purata penghambatan bakteri (DDH) ekstrak kasar biji

mangga ekstrak kloroform dengan dosis 0 sampai 6 mg/cakram terhadap bakteri gram

15

positif Bacillus subtilis berkisar antara 0,00 ± 0,0000 sampai 0,65 ± 0,0147 cm,

sedangkan terhadap bakteri gram negatif Salmonella sp. berkisar antara 0,00 ± 0,0000

sampai 0,46 ± 0,0101 cm.

Pada cawan yang berisi kontrol negatif bakteri tetap tumbuh dengan subur, ini

berarti media yang digunakan sesuai untuk pertumbuhan bakteri uji. Sedangkan pada

cakram yang berisi tetrasiklin menunjukkan adanya DDH yang cukup kuat yakni

memiliki rata-rata DDH 1,68 ± 0,0610 cm terhadap Bacillus subtilis dan 1,41 ± 0,0352

cm untuk Salmonella sp.. Pemilihan tetrasiklin sebagai antibiotik pembanding karena

tetrasiklin memiliki sifat antibiotik yang kuat dan spektrum luas (Pelczar dan Chan,

1988).

Tabel 4 menunjukkan bahwa semakin tinggi dosis ekstrak biji mangga, sifat

antibakteri penghambat pertumbuhan bakteri Bacilllus subtilis dan Salmonella sp.

semakin besar pula. Hal ini sesuai dengan Pelzar dan Chan (1988) menyatakan semakin

tinggi konsentrasi zat antibakteri maka semakin besar kemampuannya untuk

mengendalikan penghambat dan membunuh mikroorganisme. Dengan meningkatnya

konsentrasi ekstrak berarti semakin besar bahan aktif yang berfungsi sebagai antibakteri

(Lathifah, 2008). Besarnya zona hambat dipengaruhi oleh kemampuan difusi senyawa

antibakteri pada media, kemampuan difusi yang baik yaitu yang memiliki sifat yang

sama dengan media yakni bersifat polar.

Untuk penentuan kategori penghambatan antibakteri dapat dibandingkan dengan

Tabel 5.

Tabel 5. Kategori Penghambatan Antibakteri Berdasarkan Diameter Zona Hambat

Diameter (cm) Respon Hambatan

0-0,3 Lemah

0,3-0,6 Sedang

> 0,6 Kuat

Sumber: Pan, Chen, Wu, Tang, and Zhao (2009)

Berdasarkan Tabel 5 dapat diketahui bahwa kekuatan antibakteri ekstrak kloroform

biji mangga pada dosis 0,5 – 1 mg termasuk kategori lemah, 1,5 – 3 mg masuk kedalam

kategori sedang, dan untuk dosis 6 mg termasuk dalam kategori kuat terhadap bakteri

Bacillus subtilis. Untuk bakteri Salmonella sp. pada dosis 0,5 – 1,5 mg kekuatan

16

antibakteri termasuk kedalam kategori lemah dan pada dosis 2 – 6 mg tergolong

kedalam kategori sedang.

Aktivitas antibakteri yang dimiliki biji mangga berasal dari unsur-unsur yang

terkandung di dalam biji mangga antara lain flavonoid, tanin, steroid, dan saponin (Sahu

et al., 2013). Penghambatan ekstrak biji mangga terhadap Salmonella sp. lebih lemah

dibandingkan dengan Bacillus subtilis. Perbedaan penghambatan disebabkan karena

adanya perbedaan kepekaan pada struktur dinding sel antara bakteri gram positif dan

bakteri gram negatif.

Bakteri gram positif memiliki komponen penyusun dinding sel yang lebih tipis

dibandingkan bakteri gram negatif. Latifah (2008) melaporkan bahwa antibakteri

diartikan sebagai bahan yang dapat mengganggu pertumbuhan dan metabolisme bakteri,

cara kerja antibakteri antara lain dengan merusak dinding sel, merubah permeabilitas

sel, menghambat kerja enzim, merubah molekul protein dan asam nukleat, serta

menghambat sintesis asam nukleat dan protein. Oleh sebab itu ketahanan bakteri gram

positif lebih lemah dibandingkan bakteri gram negatif.

Branen dan Davidson (1993) menyatakan bahwa bakteri gram negatif mempunyai

sistem seleksi terhadap zat aktif yaitu pada lapisan lipopolisakarida. Menurut Pelczar

dan Chan (1988) struktur dinding sel bakteri gram negatif lebih kompleks, lapisan luar

berupa lipoprotein, lapisan tengah berupa lipopolisakarida, dan lapisan paling dalam

adalah peptidoglikan. Sedangkan dinding sel pada bakteri gram positif lebih sederhana

sehingga memudahkan senyawa antibakteri untuk berdifusi dan menembus membran

sel.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian maka dapat disimpulkan bahwa:

1) Hasil minyak biji mangga (Mangifera indica L.) paling optimal sebesar 19,31 ± 0,76

% dalam waktu ekstraksi 15 jam.

2) Lama waktu ekstraksi berpengaruh terhadap rendemen, kadar air minyak (terendah

pada lama waktu ekstraksi ke 3 jam sebesar 1,25± 0,80%), bilangan peroksida

(terendah pada lama ekstraksi ke 3 jam sebesar 40,00 ± 4,50 mgek

/kg), bilangan asam

(terendah pada lama waktu ekstraksi ke 12 jam sebesar 2,53 ± 0,52 mg KOH

/g minyak),

dan bilangan penyabunan (tertinggi pada lama ekstraksi ke 9 sebesar 288,22 ± 2,24

17

mg KOH/g minyak), sebaliknya tidak berpengaruh terhadap massa jenis minyak biji

mangga.

3) Komposisi penyusun minyak biji mangga tersusun atas 3 komponen kimiawi yaitu

asam 9-oktadekenoat 59,42%, asam oktadekenoat 28,42%, dan asam heksadekanoat

12,16%.

4) Aktivitas antibakteri ekstrak kloroform biji mangga memiliki purata penghambatan

bakteri (DDH) dengan dosis 0 sampai 6 mg/cakram terhadap bakteri gram positif

Bacillus subtilis berkisar antara 0,00 ± 0,0000 sampai 0,65 ± 0,0147 cm, sedangkan

terhadap bakteri gram negatif Salmonella sp. berkisar antara 0,00 ± 0,0000 sampai

0,46 ± 0,0101 cm.

SARAN

1. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan kualitas minyak biji

mangga agar dapat diaplikasikan.

18

DAFTAR PUSTAKA

Ali, S. 2010. Biji Mangga Sebagai Bahan Baku Produksi Dekstrin. Jurnal Penelitian

Ilmu Teknik , 10 (1), pp. 6-10.

Alim, A., 2009. Antimicrobial activity of the essential oil of Cyclotrichium niveum

(Boiss.) Manden. Et Scheng. Microbiology Research, III(8), p.423.

Ardiana, D. S. dan S. Saktika, 2010. Pembuatan biodiesel dari Asam Lemak Jenuh Biji

Karet. Prosiding Seminar Rekayasa Kimia dan Proses 2010 Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Semarang.

Arlene, Ariestya., Steviana, K., dan Ign Suharto. (2010). Pengaruh Temperatur dan F/S

terhadap Ekstraksi Minyak dari Biji Kemiri Sisa Penekanan Mekanik. Seminar

Nasional Rekayasa Kimia dan Proses. Universitas Diponegoro Semarang.

Badan Standarisasi Nasional Indonesia. SNI 01-3555-1998: Cara Uji Lemak dan

Minyak . Jakarta: Badan Standarisasi Nasional Indonesia.

Brannen, L. A., dan Davidson P. M., 1993. Antimicrobial in Food. Marcell Dekker,

Inc., New York.

Dewi, R. K. 2012. Studi Awal Pemanfaatan Minyak Biji Mangga (Mangifera indica L.

var Arumnis) Sebagai Bahan Pembuatan Lotion. Skripsi. Fakultas Sains dan

Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.

Desnelli. dan Z. Fanani. 2009. Kinetika Reaksi Oksidasi Asam Miristat, Atearat, dan

Oleat dalam Medium Minyak Kelapa, Minyak Kelapa Sawit, serta Tanpa Medium.

Jurnal Penelitian Sains, 12 (1), pp. 12107-1 – 12107-6.

Handajani, S., Godras & Baskara, 2010. Pengaruh Suhu Ekstraksi Terhadap

Karakteristik Fisik, Kimia, dan Sensoris Minyak Wijen (Sesamum indicum L.).

Majalah Agritech, Vol. 30, No 2.

Harborne, J. B. 1987. Metode Fitokimia. ITB : Bandung.

Ketaren S. 1986. Minyak dan Lemak Pangan, Ed. 1. Jakarta: UI-Press.Prapti , C. M.,

Wiwik & A. Fatoni, 2011. Perbandingan Minyak Nabati Kasar Hasil Ekstraksi

Buah Kepayang Segar dengan Luwek. Prosiding Seminar Nasional VoER ke-3, hal

471-481, Universitas Sriwijaya, Palembang, 26-27 Oktober 2011.

Kittiphoom, S. 2012. Utilization of Mango Seed. International Food Research Journal,

19 (4), pp. 1312-1335.

19

Kittiphoom, S., Sutasinee, S. 2013. Mango seed kernel oil and its physic chemical

properties. International Food Research Journal, 20 (3), pp.1145-1149.

Kurnia , M. D., Hartati & A. Ign. Kristijanto, 2014. Karakterisasi dan Komposisi Kimia

Minyak Biji Tumbuhan Kupu-kupu (Bauhinia purpurea L.) Bunga Merah Muda.

Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, hal 11-17, Universitas

Kristen Satya Wacana, Salatiga, 21 Juni 2014.

Lathifah, Q. 2008. Uji Efektifitas Ekstrak Kasar Senyawa Antibakteri pada Buah

Belimbing Wuluh (Averrhoa bilimbi L.) dengan Variasi Pelarut. Jurusan Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi.Universitas Islam Negeri (UIN) Malang.

Nasiyah, S. 2009. Uji Aktivitas Antibakteri dari Ekstrak n-Heksana dan Etanol Daun

Sirih (Piper betle Linn.) serta identifikasi Senyawa Aktifmya. Skripsi. Fakultas

Sains dan Teknologi, UIN Sunan Kalijaga, Yogyakarta.

Nichols, D.S. dan K. Sanderson, 2003. The Nomenclature, Structure, and Properties of

Food Lipids. In: Sikorski, Z.E and A. Kolakowska, Ed. Chemical and Functional

Properties of Food Lipids. CRC Press Washington. Pp. 29-59.

Pan, X., Chen, F., Wu, T., Tang, H., and Zhao, Z. 2009. The acid, Bile Tolerance and

Antimicrobial property of Lactobacillus acidophilus NIT. J. Food Control 20 : 598-

602.

Pleczar M J, dan S Chan, 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi 2, Indonesia University Press,

Jakarta.

Prapti , C. M., Wiwik & A. Fatoni, 2011. Perbandingan Minyak Nabati Kasar Hasil

Ekstraksi Buah Kepayang Segar dengan Luwek. Prosiding Seminar Nasional VoER

ke-3, hal 471-481, Universitas Sriwijaya, Palembang, 26-27 Oktober 2011.

Sahu, S., B. Kumar., B. Kumar, 2013. Multiple Antibacterial and Phytochemical

Analysis of Mango Kernel Extracts on Aquatic and Animal Pathogens.

International Journal of Pharm and Bio Sciences, 4 (2), pp. 809-818.

Sajarwo, G., Mahasiswa UGM Ciptakan Es Biji Mangga Kaya Antioksidan. 2012,

http://health.kompas.com/read/2012/05/15/14494957/Mahasiwa.UGM.Ciptakan.Es.Biji.Mangga.

Kaya.Antioksidan. (11 Maret 2015).

Steel, R.G.D dan J.H. Torrie, 1989. Prinsip dan Prosedur Statistika. PT. Gramedia,

Jakarta.

http://health.kompas.com/read/2012/05/15/14494957/Mahasiwa.UGM.Ciptakan.Es.Biji.Mangga.Kaya.Antioksidan


20

Sudarmadji, S., B. Haryono dan Suhandi. 1997. Prosedur untuk Analisa Bahan

Makanan dan Pertanian. Yogyakarta: Penerbit Liberty.

Sultan, R., Massa jenis. 2013, http://sijagofisika.blogspot.com/2013/02/massa-

jenis.html, (10 Maret 2015)

Toscano, G. And E. Maldini, “Analysis of The Physical and Chemical Characteristics of

Vegetable Oils as Fuel”. J. Of Ag. Eng. Vol 3, pp. 39-47, 2007.

Utama, I. M., Y. Setiyo., I. Ayu Rina & N. S. Antara, 2011. Kajian Atmosfir Terkendali

untuk Memperlambat Penurunan Mutu Buah Mangga Arumanis selama

Penyimpanan. J. Hort. Indonesia, 2 (1), pp. 27-33.

Wibowo, D. 2013. Kombinasi Metode Spektrofotometri Inframerah dan Kalibrasi

Multivariat untuk Autentikasi Minyak Biji Jinten Hitam. Skripsi.Fakultas Famasi,

Universitas Gajah Mada Yogyakarta.

Winarno, F. G., Srikandi Fardiaz, dan Dedi Fardiaz, 1980, Pengantar Teknologi Pangan,

P.T. Gramedia, Jakarta.

Winarno F.G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

http://sijagofisika.blogspot.com/2013/02/massa-jenis.html


21

LAMPIRAN

I

MAKALAH SEMINAR I

SN-KPK VII 2015

UNS, SURAKARTA

18 APRIL 2015

22

digunakan yaitu jenis mangga

arum manis. Berbagai macam cara atau

metode dapat digunakan untuk

memperoleh minyak nabati dari

berbagai sumber. Salah satu cara

dengan hasil terbaik adalah dengan

menggunakan metode ekstraksi soxhlet

dengan pelarut organik. Penelitian ini

bertujuan untuk:

1. Menentukan optimasi ekstraksi

minyak biji mangga menggunakan

metoda ekstraksi pelarut n-

heksana ditinjau dari lama

ekstraksi.

2. Menentukan sifat fisiko-kimiawi

minyak biji mangga meliputi:

warna, aroma, rendemen, massa

jenis, kadar air, bilangan

peroksida, bilangan asam, dan

bilangan penyabunan.

METODE PENELITIAN

Bahan dan alat

Biji buah mangga Indonesia

(Mangifera indica L.) jenis arumanis

diperoleh dari pedagang buah-buahan

di wilayah Salatiga dan sekitarnya.

Bahan kimiawi yang digunakan adalah

n-heksana (teknis), etanol (pro

analysis, Merck), kloroform (pro

analysis, Merck), asam asetat glasial

(Merck), asam klorida (Merck),

akuades, kanji, natrium tiosulfat

(Merck), indikator fenolftalein

(Merck), natrium hidroksida (Merck),

23

digunakan yaitu jenis mangga arum manis.

Berbagai macam cara atau metode dapat

digunakan untuk memperoleh minyak

nabati dari berbagai sumber. Salah satu

cara dengan hasil terbaik adalah dengan

menggunakan metode ekstraksi soxhlet

dengan pelarut organik. Penelitian ini

bertujuan untuk:

3. Menentukan optimasi ekstraksi minyak

biji mangga menggunakan metoda

ekstraksi pelarut n-heksana ditinjau

dari lama ekstraksi.

4. Menentukan sifat fisiko-kimiawi minyak

biji mangga meliputi: warna, aroma,

rendemen, massa jenis, kadar air,

bilangan peroksida, bilangan asam,

dan bilangan penyabunan.

METODE PENELITIAN

Bahan dan alat

Biji buah mangga Indonesia

(Mangifera indica L.) jenis arumanis

diperoleh dari pedagang buah-buahan di

wilayah Salatiga dan sekitarnya. Bahan

kimiawi yang digunakan adalah n-heksana

(teknis), etanol (pro analysis, Merck),

kloroform (pro analysis, Merck), asam

asetat glasial (Merck), asam klorida

(Merck), akuades, kanji, natrium tiosulfat

(Merck), indikator fenolftalein (Merck),

natrium hidroksida (Merck), kalium iodida

(pra kristal, Merck), kalium hidroksida

(Merck).

Piranti yang digunakan antara lain

moisturizer balance (Ohaus TAJ602, Ohaus

Corp, USA), soxhlet, penangas air

(Memmert., Germany), neraca analitik 4

digit (Metler H 80, Mettler Instrument Corp.,

USA), neraca analitik 2 digit (Ohaus

TAJ602, Ohaus Corp., USA), drying

cabinet, rotary evaporator (Buchi R0114,

Swiss), grinder, buret, dan peralatan gelas.

Metode

Preparasi sampel

Biji mangga (Mangifera indica L.)

yang telah dicuci bersih dan dibebaskan

dari selaput pembungkusnya, dipotong

tipis-tipis dan dikeringkan dengan drying

cabinet dengan suhu 50ºC selama 5 jam.

Kemudian biji dihaluskan dengan grinder

dan disimpan dalam wadah yang tertutup

rapat.

Ekstraksi minyak biji mangga ([6],

dimodifikasi)

Sebanyak 100 gram serbuk biji

mangga diekstraksi menggunakan soxhlet

dengan pelarut n-heksana sebanyak 400

mL dengan variasi waktu 3; 6; 9; 12; 15;

dan 18 jam pada suhu 80ºC. Hasil ekstraksi

dipekatkan dengan rotary evaporator pada

suhu 50-60°C. Minyak hasil ekstraksi

dipindahkan ke dalam botol sampel yang

telah ditimbang lalu disimpan pada suhu

20°C sampai siap untuk dianalisis lebih

lanjut.

Penentuan Sifat Fisiko-Kimiawi Minyak

Biji Mangga

Penentuan aroma dan warna

ditentukan dengan pemaparan secara

deskriptif, rendemen, massa jenis,

penentuan kadar air, bilangan peroksida

(SNI 01-3555-1998), bilangan asam (SNI

01-3555-1998), dan bilangan penyabunan

(SNI 01-3555-1998).

Analisa Data

Data rendemen minyak biji mangga

dianalisis dengan rancangan dasar

Rancangan Acak Kelompok (RAK) 6

24

perlakuan dan 4 kali ulangan. Sebagai

perlakuan adalah lama waktu ekstraksi

yaitu 3; 6; 9; 12; 15; dan 18 jam,

sedangkan sebagai kelompok adalah waktu

analisis. Pengujian antar rataan perlakuan

dilakukan dengan uji Beda Nyata Jujur

(BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5%

[7].

HASIL DAN PEMBAHASAN

Minyak biji mangga yang dihasilkan

berwarna kuning kecoklatan dengan aroma

manis buah mangga. Warna kuning

kecoklatan disebabkan oleh zat warna

xanthofil yang secara alamiah ikut

terekstrak bersama minyak pada saat

proses ekstraksi [8].

Rendemen

Hasil rataan rendemen dan sifat fisiko

kimia minyak biji mangga (Mangifera indica

L.) yang dihasilkan antar lama waktu

ekstraksi disajikan pada Tabel 1. Pada

Tabel 1 tampak rendemen minyak biji

mangga tidak mengalami peningkatan

untuk lama ekstraksi 3 sampai 9 jam.

Peningkatan rendemen terjadi ketika

ekstraksi diperpanjang menjadi 12 dan 15

jam. Pada ekstraksi selama 18 jam tidak

meningkat lagi rendemen minyak yang

dihasilkan. Peningkatan rendemen ekstrak

seiring dengan lama waktu sampai dengan

15 jam diduga karena pada waktu ekstraksi

yang relatif singkat, masih banyak molekul

minyak yang terperangkap dalam jaringan

sel [9]. Sedangkan pada lama waktu

ekstraksi 15 jam semua minyak telah

terekstrak, sehingga sampai lama waktu 18

jam sudah tidak ada peningkatan lagi.

Massa Jenis

Massa jenis merupakan pengukuran

massa setiap satuan volume benda.

Semakin tinggi besarnya massa jenis

benda, maka semakin besar pula massa

setiap volumenya. Minyak memiliki massa

jenis sebesar 0,8 g/mL [10]. Berdasarkan

penelitian yang dilakukan, massa jenis

minyak biji mangga berkisar antara 0,82 ±

0,04 – 0,85 ± 0,01 g/mL dan lama

pemanasan tidak berpengaruh terhadap

massa jenis minyak (Tabel 2). Setiap jenis

minyak mempunyai massa jenis yang khas,

tergantung pada jenis asam lemak

penyusun minyak tersebut [11].

Kadar Air

Tabel 2. menunjukkan bahwa kadar

air minyak biji mangga yang dihasilkan

bersifat fluktuatif, berkisar antara 1,25 ±

0,80% - 2,50 ± 0,92% dan relatif tinggi jika

dibandingkan dengan kriteria minyak yang

baik, yaitu kandungan air kurang dari 0,2%

[12]. Kadar air merupakan salah satu

parameter uji yang penting terhadap sifat

kimia minyak, karena terkait dengan reaksi

hidrolisis. Reaksi tersebut dapat

menyebabkan kerusakan minyak, karena

adanya kandungan sejumlah air dalam

minyak [8]. Minyak dengan kadar air yang

tinggi dapat memperpendek masa umur

simpan minyak dan akan memicu

pertumbuhan mikroba [12].

Bilangan Peroksida

Bilangan peroksida juga merupakan

salah satu hal penting dalam menentukan

derajat kerusakan pada minyak. Asam

lemak tidak jenuh dapat mengikat oksigen

pada ikatan rangkapnya sehingga

25

membentuk peroksida [8]. Menurut Ojeh

(1981) dalam [13] minyak dengan nilai

bilangan peroksida yang tinggi bersifat

tidak stabil dan akan mudah tengik. Minyak

yang baik memiliki kadar bilangan

peroksida rendah, sehingga semakin

rendah bilangan peroksida semakin baik

kualitas minyak [14].

Tabel 2. menunjukkan bahwa bilangan

peroksida antar lama waktu ekstraksi

meningkat. Hal ini merupakan suatu

indikasi bahwa persenyawaan peroksida

bersifat tidak stabil terhadap panas [8]. Nilai

bilangan peroksida yang diperoleh berkisar

antara 40,00 ± 4,50 – 59,00 ± 1,84 mgek

/kg.

Hasil ini lebih tinggi dibandingkan dengan

penelitian Kittiphoom (2013), dimana nilai

bilangan peroksida minyak biji mangga

Thailand (Sam Roi Yot Co., ltd) hanya 8,72

± 3,4 mg

/g minyak. Tingginya bilangan

peroksida diduga karena terjadinya

autooksidasi pada minyak. Autooksidasi

merupakan pembentukan radikal bebas

pada asam lemak tidak jenuh yang

disebabkan oleh faktor-faktor yang

mempercepat reaksi seperti cahaya dan

panas [15]. Dalam penelitian ini, ekstraksi

minyak biji mangga dilakukan dengan

metoda soxhlet yang menggunakan panas

untuk waktu yang relatif panjang yaitu

sampai dengan 18 jam, sehingga peluang

terjadinya proses autooksidasi sangat

besar. Minyak mengalami proses

autooksidasi menjadi senyawa peroksida

dan hiperperoksida, namun proses tersebut

akan menurun dengan terbentuknya

aldehid dan keton pada senyawa tersebut

[8].

Bilangan Asam

Tabel 2. menunjukkan bahwa

bilangan asam minyak biji mangga

berfluktuasi selama ekstraksi. Nilai bilangan

asam minyak biji mangga berkisar antara

2,53 ± 0,52 – 5,47 ± 0,85 mg KOH

/g minyak.

Hasil ini berbeda dengan Kittiphoom (2013)

yang melaporkan minyak biji mangga

Thailand (Sam Roi Yot Co., ltd) memiliki

bilangan asam 0,10 ± 0,012 mg KOH

/g minyak.

Bilangan asam merupakan ukuran dari

jumlah asam lemak bebas dari satu gram

minyak atau lemak [8]. Bilangan asam yang

kecil menunjukkan kandungan asam lemak

bebasnya cukup kecil dan terjadi sedikit

kerusakan [16]. Tingginya bilangan asam

diduga karena terjadi reaksi hidrolisis.

Reaksi hidrolisis dapat disebabkan oleh

lipase yang berasal dari mikroorganisme,

serta adanya sejumlah air yang terkandung

dalam minyak tersebut. Kandungan air

yang tinggi akan menyebabkan minyak

mudah terhidrolisis menjadi gliserol dan

asam lemak bebas [8]. Minyak biji mangga

yang diperoleh pada penelitian ini

mengandung air yang relatif tinggi sehingga

peluang terjadinya reaksi hidrolisis relatif

besar. Minyak dengan bilangan asam yang

kecil mengindikasikan bahwa minyak

tersebut memiliki kestabilan yang besar dan

bersifat non irritant bagi kulit [17].

Bilangan Penyabunan

Tabel 2. menunjukkan bahwa bilangan

penyabunan minyak biji mangga antar

perlakuan waktu ekstraksi berbeda. Nilai

bilangan penyabunan yang diperoleh

berkisar antara 282,48 ± 4,07 – 288,22 ±

2,24 mg KOH

/g minyak. Nilai bilangan

penyabunan dalam penelitian ini relatif

26

berbeda dibandingkan dengan penelitian

Kitiphoom (2013) yang mempunyai

bilangan penyabunan 207,5 ± 14,2 mg KOH

/g

minyak. Bilangan penyabunan merupakan

jumlah alkali yang dibutuhkan untuk

menyabunkan sejumlah sampel minyak

atau lemak [6]. Bilangan penyabunan

menunjukkan rata-rata massa molekul atau

panjang rantai asam lemak bebas [18].

Menurut Ketaren (1986) perbedaan ini

disebabkan karena varietas yang

digunakan berbeda, perbedaan iklim, serta

keadaan tempat tumbuh [8].

KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang telah

dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Hasil penelitian menunjukkan rendemen

minyak tertinggi dihasilkan pada

soxhletasi selama 15 jam yaitu 19,31 ±

0,42%.

2. Lama waktu ekstraksi berpengaruh

terhadap rendemen, kadar air minyak,

bilangan peroksida, bilangan asam, dan

bilangan penyabunan. Namun, tidak

berpengaruh terhadap massa jenis

minyak biji mangga.

3. Massa jenis tertinggi terdapat pada lama

waktu ekstraksi ke 6 jam sebesar 0,85±

0,01 g/mL, kadar air terendah pada lama

waktu ekstraksi ke 3; 6; dan 12 jam yaitu

sebesar 1,25± 0,80%, bilangan

peroksida terendah pada lama ekstraksi

ke 3 jam sebesar 40,00 ± 4,50 mgek

/kg,

bilangan asam terendah pada lama

waktu ekstraksi ke 12 jam sebesar 2,53

± 0,52 mg KOH

/g minyak, dan bilangan

penyabunan tertinggi pada lama

ekstraksi ke 9 sebesar 288,22 ± 2,24 mg

KOH/g minyak.

DAFTAR RUJUKAN

[1] Prapti , C. M., Wiwik & A. Fatoni, 2011.

Perbandingan Minyak Nabati Kasar

Hasil Ekstraksi Buah Kepayang Segar

dengan Luwek. Prosiding Seminar

Nasional VoER ke-3, hal 471-481,

Universitas Sriwijaya, Palembang, 26-

27 Oktober 2011.

[2] Wibowo, D. 2013. Kombinasi Metode

Spektrofotometri Inframerah dan

Kalibrasi Multivariat untuk Autentikasi

Minyak Biji Jinten Hitam.

Skripsi.Fakultas Famasi, Universitas

Gajah Mada Yogyakarta.

[3] Utama, I. M., Y. Setiyo., I. Ayu Rina &

N. S. Antara, 2011. Kajian Atmosfir

Terkendali untuk Memperlambat

Penurunan Mutu Buah Mangga

Arumanis selama Penyimpanan. J.

Hort. Indonesia, 2 (1), pp. 27-33.

[4] Sajarwo, G., Mahasiswa UGM Ciptakan

Es Biji Mangga Kaya Antioksidan.

2012,

http://health.kompas.com/read/2012/05/15/1

4494957/Mahasiwa.UGM.Ciptakan.Es.Biji.

Mangga.Kaya.Antioksidan. (11 Maret

2015).

[5] Ali, S. 2010. Biji Mangga Sebagai

Bahan Baku Produksi Dekstrin.

Jurnal Penelitian Ilmu Teknik , 10 (1),

pp. 6-10.

[6] Dewi, R. K. 2012. Studi Awal

Pemanfaatan Minyak Biji Mangga

(Mangifera indica L. var Arumnis)

Sebagai Bahan Pembuatan Lotion.




27

Skripsi. Fakultas Sains dan

Matematika, Universitas Kristen

Satya Wacana, Salatiga.

[7] Steel, R.G.D dan J.H. Torrie, 1989.

Prinsip dan Prosedur Statistika. PT.

Gramedia, Jakarta.

[8] Ketaren S. 1986. Minyak dan Lemak

Pangan, Ed. 1. Jakarta: UI-Press.

[9] Handajani, S., Godras & Baskara,

2010. Pengaruh Suhu Ekstraksi

Terhadap Karakteristik Fisik, Kimia,

dan Sensoris Minyak Wijen

(Sesamum indicum L.). Majalah

Agritech, Vol. 30, No 2.

[10] Sultan, R., Massa jenis. 2013,

diunduh dari

http://sijagofisika.blogspot.com/2013/

02/massa-jenis.html, (10 Maret 2015)

[11] Nichols, D.S. dan K. Sanderson,

2003. The Nomenclature, Structure,

and Properties of Food Lipids. In:

Sikorski, Z.E and A. Kolakowska, Ed.

Chemical and Functional Properties

of Food Lipids. CRC Press

Washington. Pp. 29-59

[12] Toscano, G. And E. Maldini, “Analysis

of The Physical and Chemical

Characteristics of Vegetable Oils as

Fuel”. J. Of Ag. Eng. Vol 3, pp. 39-

47, 2007.

[13] Kittiphoom, S., Sutasinee, S. 2013.

Mango seed kernel oil and its physic

chemical properties. International

Food Research Journal, 20 (3),

pp.1145-1149.

[14] Arlene, Ariestya., Steviana, K., dan

Ign Suharto. (2010). Pengaruh

Temperatur dan F/S terhadap

Ekstraksi Minyak dari Biji Kemiri Sisa

Penekanan Mekanik. Seminar

Nasional Rekayasa Kimia dan

Proses. Universitas Diponegoro

Semarang

[15] Winarno F.G. 2004. Kimia Pangan

dan Gizi. PT Gramedia Pustaka

Utama.Jakarta

[16] Handayani, M, Putri., dan Subagus,

W. 2008. Analisis Biji Ketapang

(Terminalia catappa L.) sebagai

suatu Alternatif Sumber Minyak

Nabati. Majalah Obat Tradisional,

Vol. 13, No. 45.

[17] Kurnia , M. D., Hartati & A. Ign.

Kristijanto, 2014. Karakterisasi dan

Komposisi Kimia Minyak Biji

Tumbuhan Kupu-kupu (Bauhinia

purpurea L.) Bunga Merah Muda.

Prosiding Seminar Nasional Sains

dan Pendidikan Sains IX, hal 11-17,

Universitas Kristen Satya Wacana,

Salatiga, 21 Juni 2014.

[18] Kittiphoom, S. 2012. Utilization of

Mango Seed. International Food

Research Journal, 19 (4), pp. 1312-

1335.



28

Lampiran 1

Tabel 1. Rataan Rendemen (% ± SE) Minyak Biji Mangga antar Lama Waktu Ekstraksi

Tabel 2. Rataan Sifat Fisiko-Kimia Minyak Biji Mangga antar Lama Waktu Ekstraksi

Keterangan : *SE = Simpangan Baku Taksiran

*W = BNJ 5 %

*Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda nyata

sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan

tidak berbeda nyata.

Waktu Ekstraksi

3

6

9

12

15

18

Rendemen ±

SE

7,70 ± 0,09

(a)

8,13 ± 0,47

(a)

8,68 ± 1,33

(a)

11,51 ± 2,04

(b)

19,31 ± 0,76

(c)

19,03 ± 0,51

(c)

W 1,57

Waktu

Ekstraksi

(Jam)

Massa Jenis

Minyak

(g/mL ± SE)

Kadar Air

Minyak

(% ± SE)

Bilangan

Peroksida

(mgek

/kg ± SE)

Bilangan Asam

(mg KOH

/g minyak ±

SE)

Bilangan

Penyabunan

(mg KOH

/g minyak ±

SE)

3 0,84± 0,01a 1,25± 0,80

a 40,00 ± 4,50

a 5,47 ± 0,85

c 282,48 ± 4,07

a

6 0,85± 0,01

a

1,25± 0,80a 40,50 ± 1,59

a 3,51 ± 0,45

ab

287,03 ±

2,11ab

9 0,82± 0,04

a

2,50± 0,92b 50,00 ± 2,60

b 3,65 ± 0,51

b

288,22 ±

2,24b

12 0,82± 0,04

a

1,25± 0,80a 52,50 ± 1,59

b 2,53 ± 0,52

a

286,52 ±

4,54b

15 0,82± 0,03

a

1,50± 0,92b 56,00 ± 0,00

c 3,37 ± 0,73

sb

287,52 ±

2,58b

18 0,82± 0,02

a

1,50± 0,92b 59,00 ± 1,84

c 2,95 ± 0,86

ab

285,26 ±

3,86b

W 0,04 1,05 5,23 1,04 4,48

optimization of oil extraction and...

Documents