41
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI DARI KAYU SECANG (Caesalpinia sappan Linn) UNTUK PEWARNA MAKANAN Disusun Oleh: ANNA NUR HIDAYATI I 8307051 KARINA MEY PRASTANTRI I 8307067 PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

LAPORAN TUGAS AKHIR

PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI DARI KAYU

SECANG (Caesalpinia sappan Linn) UNTUK

PEWARNA MAKANAN

Disusun Oleh:

ANNA NUR HIDAYATI I 8307051

KARINA MEY PRASTANTRI I 8307067

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011

Page 2: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

ii

Page 3: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakartaiii

Page 4: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

iv

Page 5: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakartav

Page 6: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kehadirat Allah SWT. Yang telah melimpahkan rahmat

dan anugerahNya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

Laporan ini merupakan salah satu syarat dalam menyelesaikan Program Studi

Diploma Tiga Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Laporan Tugas Akhir ini disusun berdasarkan data-data yang diambil

sebagai hasil percobaan.

Penyusun menyampaikan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah

menbantu sehingga dapat menyelesaikan laporan ini :

1. Ibu Dwi Ardiana Setyawardani, S.T.,M.T., selaku Ketua Program Diploma

III Teknik Kimia UNS

2. Ibu Ir. Endang Mastuti selaku dosen pembimbing tugas akhir.

3. Bapak dan ibu yang telah memberikan dorongan kepada kami.

4. Semua pihak yang telah membantu atas tersusunnya laporan tugas akhir

ini.

Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini terdapat

kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu, penyusun mengharapkan adanya

kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan laporan ini.

Akhir kata penyusun mengharap agar laporan ini dapat bermanfaat bagi

rekan-rekan dan pembaca yang memerlukan.

Surakarta, 2011

Penyusun

vii

Page 7: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

DAFTAR ISI

Halaman Judul ............................................................................................... i

Lembar Pengesahan ....................................................................................... ii

Lembar Konsultasi.......................................................................................... iii

Kata Pengantar .............................................................................................. vii

Daftar Isi ........................................................................................................ viii

Daftar Gambar................................................................................................ ix

Daftar Tabel ................................................................................................... x

Intisari ............................................................................................................ xi

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah .................................................................... 1

B. Perumusan Masalah ........................................................................... 2

C. Tujuan ................................................................................................ 2

D. Manfaat .............................................................................................. 2

BAB II. LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka ................................................................................ 4

B. Kerangka Pemikiran ........................................................................... 15

BAB III. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan .................................................................................. 16

B. Lokasi ................................................................................................ 16

C. Gambar Rangkaian Alat .................................................................... 17

D. Cara Kerja .......................................................................................... 20

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 22

BAB V. PENUTUP

A. Kesimpulan ......................................................................................... 30

B. Saran ................................................................................................... 30

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

viii

Page 8: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Tanaman Kayu Secang .............................................................. 6

Gambar 2.2. Kayu Secang yang telah diserut................................................ 6

Gambar 2.3. Struktur dari senyawa tanin ....................................................... 8

Gambar 2.4. Struktur dari senyawa Brazilin ................................................... 9

Gambar 2.5. Struktur dari senyawa Brazilein.................................................. 9

Gambar 2.6. Diagram Alir Proses Pembuatan zat warna alami dengan

Ekstraksi secara batch................................................................ 15

Gambar 3.1. Rangkaian Alat Ekstraksi Soxhlet.............................................. 17

Gambar 3.2. Rangkaian Alat Ekstraksi Batch................................................. 18

Gambar 3.3. Rangkaian Alat Ekstraksi Skala Industri Rumah Tangga ......... 19

Gambar 4.1. Grafik Hubungan antara Volume Pelarut (ml) vs Hasil Zat

Warna Alami (gram) ................................................................. 23

Gambar 4.2. Grafik Hubungan antara Waktu (menit) vs Hasil Zat Warna

Alami (gram) ............................................................................. 24

Gambar 4.3. Grafik Hubungan antara Suhu (oC) vs Hasil Zat Warna

Alami (gram) ............................................................................. 25

Gambar 4.4. Bolu kukus dan bakpao .............................................................. 27

Gambar 4.5. Jelly dengan Fruit acid ............................................................... 27

Gambar 4.6. Jelly tanpa Fruit acid .................................................................. 27

Gambar 4.7. Rengginan ................................................................................... 27

Gambar 4.8. Es krim ........................................................................................ 27

ix

Page 9: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1. Hasil Percobaan Ekstraksi Batch pada Volume Pelarut ................. 23

Tabel IV.2. Hasil Percobaan Ekstraksi Batch pada Variasi Waktu ................... 24

Tabel IV.3. Hasil Percobaan Ekstraksi Batch pada Variasi Suhu ...................... 25

Tabel IV.4. Hasil Uji Organoleptik .................................................................... 28

x

Page 10: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

INTISARI

ANNA NUR HIDAYATI, KARINA MEY PRASTANTRI, 2011, LAPORAN TUGAS AKHIR “PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI DARI KAYU SECANG (Caesalpinia sappan Linn) UNTUK PEWARNA MAKANAN”,

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK KIMIA, FAKULTAS TEKNIK, UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

Kayu secang (Caesalpinia sappan Linn) adalah salah satu pewarna alami untuk bahan makanan sebagai alternatif bahan tambahan pangan. Sebagian masyarakat mengolah kayu secang hanya dengan merebus kayunya untuk mendapatkan warna kecoklatan untuk pewarna minuman atau makanan. Hal ini tidak praktis dalam pengolahan dan penyimpanan zat warna yang terkandung dalam kayu secang tersebut, sehingga perlu dilakukan pengolahan hasil zat warna dari kayu secang menjadi bentuk bubuk.

Kandungan kimia kayu secang adalah tanin (asam tanat), asam galat, resin, brazilin dan minyak atsiri. Brazilin dengan struktur C16H14O5 yang larut dalam air dan berasa manis, akan tetapi jika teroksidasi akan menghasilkan senyawa brazilein yang berwarna merah kecoklatan.

Pengambilan zat warna alami dari kayu secang diperoleh secara langsung yaitu ekstraksi secara batch. Sebelumnya dilakukan percobaan pendahuluan untuk menentukan kondisi operasi meliputi volume pelarut, waktu dan suhu proses. Kondisi optimum yang diperoleh dari percobaan adalah 50 gram kayu secang diekstrak dengan 700 ml aquadest, diaduk dengan kecepatan 200 rpm, pada suhu didih selama waktu 3 jam. Hasil yang diperoleh dari proses tersebut adalah 3,322 gram bubuk zat warna kayu secang.

Pada pelaksanaan dengan ukuran industri rumah tangga, digunakan panci kapasitas 10 liter. Bahan yang digunakan 500 gram kayu secang diekstrak dengan 7 liter air dengan pengadukan manual selama 3 jam pada suhu didih larutan. Hasil yang diperoleh adalah 32,422 gram bubuk zat warna kayu secang. Pewarna alami tersebut apabila diujicobakan pada makanan yang dikukus misalnya bolu kukus akan memberikan warna merah kecoklatan dan bakpao akan memberikan warna kuning kecoklatan. Pada pembuatan jelly tanpa tambahan perasa buah (fruit acid)akan nampak warna ungu tua, tetapi bila jelly tersebut ditambahkan dengan (fruit acid), warna jelly tersebut akan berubah menjadi kuning. Penambahan pewarna pada rengginan akan memberikan warna coklat, sedangkan pada pembutan es krim juga akan memberikan warna coklat.

Uji organoleptik dilakukan terhadap 21 responden meliputi kategori warna, rasa, dan aroma. Untuk kategori warna, sebagian besar para responden menilai makanan (jelly, rengginan, bolu kukus dan es krim) tampak menarik kecuali pada bakpao, sebagian besar responden menilai warna makanan tersebut kurang menarik. Untuk kategori rasa, sebagian besar responden menilai makanan tersebut enak. Sedangkan untuk kategori aroma, sebagian besar responden menyukai aroma dari makanan yang diwarnai dengan zat warna kayu secang tersebut.

xi

xi

Page 11: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

ABSTRACT

ANNA NUR HIDAYATI, KARINA MEY PRASTANTRI, 2011, FINAL ASSIGMENT “THE TAKING OF NATURAL PIGMENTS FROM

SECANG WOOD (Caesalpinia sappan Linn) FOR FOOD COLORING”, CHEMICAL ENGINEERING DIPLOMA III STUDY PROGRAM OF

SURAKARTA SEBELAS MARET UNIVERSITY.

Secang wood (Caesalpinia sappan Linn) is one of natural dyes for food asan alternative food additives. Some people are process the secang wood with just of boiling the wood to get a brown color for drinks or food dyeing. It is notpractical in the processing and storage of dyes contained in the secang wood, so that the necessary processing product dye from a secang wood into powder.

The chemical constituents of secang wood are tannin (tannat acid), galat acid, resins, brazilin and essential oil. Brazilin with structure C16H14O5 are soluble in water and sweet taste, but when oxidized will produce brazilein compound a red-brown colored.

Taking the natural pigments from secang wood obtained directly is batch extraction. Previously conducted preliminary experiments to determine the operating conditions include the volume of solvent, time and temperature process. The optimum condition obtained from the experiment was 50 grams a secang wood extracted with 700 ml of aquadest, stirred with a speed of 200 rpm, at boiling temperature for 3 hours. The result of this process is 3,322 grams of secang wood powder pigment.

The implementation of the domestic industry size, used pan capacity 10 liters. Materials used 500 grams of secang wood in extracts with 7 liters of water with manual stirring for 3 hours at the boiling temperature of solution. The result is 32,422 grams of secang wood powder pigment. These natural dyes is tested on a steamed food such as bolu kukus cake will give red-brown color and bakpao cake will give yellow-brown color. In making jelly without added flavor of fruit (fruit acid) will give dark purple color, but if the jelly is added to fruit acid, it will change to yellow color. The addition of dye in rengginan and ice cream will give a brown color.

Organoleptic test carried out on 21 respondents include the categories of color, flavor, and aroma. For the color category, the majority of the respondents rated food (jelly, rengginan, bolu kukus cake and ice cream) looks attractive,except for bakpao cake the majority of respondents rated the food color is less attractive. The category of taste, most respondents rated the food isdelicious. As for the aroma category, most respondents liked the aroma of foodcolored with pigment of the secang wood.

Page 12: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG MASALAH

Bahan pewarna makanan terbagi dalam dua kelompok besar yakni

pewarna alami dan pewarna buatan. Di Indonesia, penggunaan zat pewarna

untuk makanan (baik yang diizinkan maupun dilarang) diatur dalam SK

Menteri Kesehatan RI No.235/MenKes/Per/VI/79 dan direvisi melalui SK

Menteri Kesehatan RI No.722/MenKes/Per/VI/88 mengenai bahan tambahan

makanan.

Pewarna alami adalah zat warna alami (pigmen) yang diperoleh dari

tumbuhan, hewan, atau dari sumber-sumber mineral. Zat warna ini digunakan

sejak dulu dan umumnya dianggap lebih aman dan tidak menimbulkan efek

samping bagi tubuh.

Macam-macam pewarna alami antara lain:

a. Wortel untuk memberikan warna jingga atau orange.

b. Daun suji untuk memberikan warna hijau.

c. Kunyit untuk memberikan warna kuning.

d. Cabai untuk memberikan warna merah.

e. Gula merah/gula aren untuk memberikan warna coklat

Pewarna buatan untuk makanan diperoleh melalui proses sintesis kimia

yang mengandalkan bahan-bahan kimia. Beberapa contoh pewarna buatan

yaitu: tartrazin, sunset yellow (warna kuning), allura, erytrosin, amaranth

(warna merah), dll.

Kelebihan pewarna buatan dibanding pewarna alami adalah dapat

menghasilkan warna yang lebih kuat dan stabil meski jumlah pewarna yang

digunakan hanya sedikit. Warna yang dihasilkan dari pewarna buatan akan

tetap cerah meskipun sudah mengalami proses pengolahan dan pemanasan.

Walaupun demikian, ada kelemahannya yaitu beberapa diantaranya

1

Page 13: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

mengandung zat-zat berbahaya bagi kesehatan dan kadang bersifat karsinogen

yang dapat merangsang terjadinya kanker pada manusia.

(Nur Hidayat dan Elfi, 2006)

Salah satu pewarna alami untuk bahan makanan adalah kayu secang

(Caesalpinia sappan Linn) sebagai alternatif bahan tambahan pangan, sebagai

pengganti pewarna buatan yang telah ada dengan pewarna alami, misalnya

seperti sunset yellow, allura, erytrosin, amaranth bisa digantikan dengan

pewarna alami dari kayu secang. Secara empirik kayu secang dipakai sebagai

obat luka, batuk berdarah (muntah darah), berak darah, darah kotor (pembersih

darah), penawar racun, penghenti pendarahan, daya desinfektan, antidiare, dan

juga berkhasiat mengobati demam berdarah dan obat katarak mata (Arief

hariana, 2008).

B. PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan uraian diatas, timbul permasalahan sebagai berikut :

1. Metode apakah yang digunakan untuk mengambil zat warna alami dari

kayu secang?

2. Bagaimanakah kondisi operasi yang digunakan untuk mengambil zat

warna alami dari kayu secang agar diperoleh rendemen yang paling

banyak?

3. Berapakah rendemen zat warna alami dari kayu secang yang diperoleh dari

kondisi optimum?

C. TUJUAN

Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Menentukan metode yang digunakan untuk mengambil zat warna alami

dari kayu secang.

2. Menentukan kondisi operasi yang digunakan untuk mengambil zat warna

alami dari kayu secang agar diperoleh rendemen yang paling banyak.

2

Page 14: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

3. Menentukan rendemen zat warna alami dari kayu secang yang diperoleh

dari kondisi optimum.

D. MANFAAT

Bagi mahasiswa :

a. Mahasiswa mampu melakukan proses pengambilan zat warna dari kayu

secang.

b. Dapat menerapkan ilmu teknik kimia yang telah diperoleh.

Bagi masyarakat :

Dapat menambah pengetahuan dan dapat mengaplikasikan tentang cara

pembuatan zat warna alami dari kayu secang.

3

Page 15: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

BAB II

LANDASAN TEORI

A. TINJAUAN PUSTAKA

1. ZAT WARNA MAKANAN

Pewarna makanan dapat diklasifikasikan menjadi 3 kategori: pewarna

sintetik, pewarna menyerupai pewarna alami, dan pewarna alami. Pewarna

alami untuk makanan berasal dari sumber yang dapat diperbaharui.

Pewarna alami diekstraksi menggunakan air atau alkohol konsentrasi

rendah untuk pigmen larut air dan pelarut organik untuk pigmen lipofilik.

Pembuatan undang-undang membatasi jenis pewarna yang diperbolehkan,

sumber yang boleh digunakan untuk bahan baku pewarna, pelarut yang

dapat digunakan untuk ekstraksi, dan kemurnian pigmen. Warna

ditambahkan ke dalam makanan untuk beberapa alasan:

Mengganti warna yang hilang selama proses berlangsung

Menegaskan warna yang sudah ada

Meminimalkan variasi warna

Mewarnai makanan yang belum diwarnai.

Pewarna alami adalah Pewarna alami adalah zat warna alami (pigmen)

yang diperoleh dari tumbuhan, hewan, atau dari sumber-sumber mineral.

Zat warna ini digunakan sejak dulu dan umumnya dianggap lebih aman

dan tidak menimbulkan efek samping bagi tubuh.

Beberapa contoh zat pewarna alami yang biasa digunakan untuk

mewarnai makanan adalah:

1. Karoten

2. Biksin

3. Karamel

4. Klorofil

5. Antosianin

(Nur Hidayat dan Elfi, 2006)

4

Page 16: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Pewarna yang menyerupai pewarna alami adalah zat warna yang

masih satu golongan dengan kelompok zat warna alami, hanya zat warna

alami ini dihasilkan dengan cara sintesis kimia, bukan dengan cara

ekstraksi atau isolasi. Jadi, pewarna identik alami adalah pigmen-pigmen

yang dibuat secara sintetis yang struktur kimianya identik dengan

pewarna-pewarna alami. Pewarna yang termasuk golongan ini adalah

karotenoid murni antara lain canthaxanthin (merah), apo-karoten (merah-

oranye), beta-karoten (oranye-kuning). Semua pewarna-pewarna ini

memiliki batas-batas konsentrasi maksimum penggunaan, terkecuali beta-

karoten yang boleh digunakan dalam jumlah tidak terbatas (John

M.,1997).

Pewarna sintetik adalah bahan kimia yang sengaja ditambahkan pada

makanan untuk memberi warna yang diinginkan karena warna semula

hilang selama proses pengolahan atau karena diinginkan adanya warna

tertentu. Pada umumnya warna yang ditambahkan disesuaikan dengan cita

rasa produk yang akan dibuat. Misalnya untuk rasa jeruk diberi warna

kuning atau orange, rasa stroberi dengan warna merah dll ( Nur Hidayat

dan Elfi, 2006).

2. KAYU SECANG

Klasifikasi tanaman

Divisi : Spermatophyta

Sub divisi : Angiospermae

Kelas : Dicolyledonae

Bangsa : Resales

Suku : Cesalpiniaceae

Marga : Caesalpinia

Jenis : Caesalpinia sappan L

(Dirjen Perkebunan, 2010).

5

Page 17: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk

Universitas Sebelas Maret Surakarta

(Gambar 2.1. Tanaman Kayu Secang)

Deskripsi

Secang (Caesalpinia sappan

dimanfaatkan kayunya sebagai simplisia, meskipun kayu secang juga dapat

dimanfaatkan sebagai bahan pewarna karena mengandung zat warna

sappanin

Tanaman ini berupa perdu

memiliki duri-duri yang sangat tajam.

panjang mencapai 50 cm

lonjong, kecil berwarna hijau.

cm, berwarna kuning.

Tanaman secang kemungkinan

Thailand sampai Indo-

tanaman pagar di kebun

tepi hutan. Tanaman secang tumbuh baik ditanah berlempung atau sedikit

mengandung pasir mulai dari daratan rend

ditanam ditanah basah.

Tanaman kayu secang memiliki nama daerah yang bermacam

antara lain secang (Sunda), kayu secang (Jawa Tengah), kayu secang (Madura),

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

(Gambar 2.1. Tanaman Kayu Secang) (Gambar 2.2. Kayu Secang

telah diserut)

Caesalpinia sappan Linn) merupakan salah satu tanaman obat yang

dimanfaatkan kayunya sebagai simplisia, meskipun kayu secang juga dapat

dimanfaatkan sebagai bahan pewarna karena mengandung zat warna yang disebut

ini berupa perdu berbatang tegak yang tingginya antara 4

duri yang sangat tajam. Daunnya berupa daun majemuk menyirip,

cm, dengan 8-16 pasang sirip daun, anak daun berbentuk

cil berwarna hijau. Bunga majemuk, tumbuh diketiak daun,

Tanaman secang kemungkinan berasal dari India bagian Selatan

-Cina. Di Indonesia ,secang umumnya ditanam sebagai

tanaman pagar di kebun- kebun atau juga dijumpai sebagai tanaman liar di tepi

tepi hutan. Tanaman secang tumbuh baik ditanah berlempung atau sedikit

g pasir mulai dari daratan rendah sampai tinggi dan tidak cocok

(Yuli W.S

Tanaman kayu secang memiliki nama daerah yang bermacam-

antara lain secang (Sunda), kayu secang (Jawa Tengah), kayu secang (Madura),

Kayu Secang yang

) merupakan salah satu tanaman obat yang

dimanfaatkan kayunya sebagai simplisia, meskipun kayu secang juga dapat

yang disebut

berbatang tegak yang tingginya antara 4-8 m,

aunnya berupa daun majemuk menyirip,

anak daun berbentuk

lebar 2-2,5

berasal dari India bagian Selatan, Burma,

umumnya ditanam sebagai

kebun atau juga dijumpai sebagai tanaman liar di tepi-

tepi hutan. Tanaman secang tumbuh baik ditanah berlempung atau sedikit

ah sampai tinggi dan tidak cocok

W.S., 2004)

-bermacam

antara lain secang (Sunda), kayu secang (Jawa Tengah), kayu secang (Madura),

6

Page 18: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

cang (Bali), sepang (Sasak), kayu sema (Manado), sapang (Makasar). Tanaman

ini banyak tumbuh di pekarangan daerah Jawa, juga dijumpai di pegunungan

berbatu pada daerah yang tidak terlalu dingin di Sulawesi Selatan (Arief hariana,

2008).

Kayu secang yang telah dibelah merupakan irisan-irisan kecil tidak

menunjukkan bau yang khas. Belahan-belahan kecil tadi tampak berwarna merah,

dengan keadaan keras dan padat. Ternyata mempunyai kandungan brazillin yaitu

zat warna merah sappan, asam tanat, dan asam galat (G.Kartasapoetra, 1996).

Kandungan Kimia Kayu Secang

Daun dan batang secang mengandung saponin dan flavonoid. Selain itu

daunnya mengandung polifenol dan 0,16%-0,20% minyak atsiri. Batang/kayunya

mengandung tanin, asam galat, resin, brasilin, dan minyak atsiri (Arief hariana,

2008)

Tanin

Tanin adalah senyawa organik yang terdiri dari campuran senyawaan polifenol

kompleks, dibangun dari elemen C, H dan O.

a. Sifat fisik tanin

Umumnya tanin mempunyai berat molekul tinggi dan cenderung mudah

dioksidasi menjadi suatu polimer, sebagian besar tanin bentuknya amorf

dan tidak mempunyai titik leleh.

Tanin berwarna putih kekuning-kuningan sampai coklat terang, tergantung

dari sumber tanin tersebut.

Tanin berbentuk serbuk atau berlapis-lapis seperti kulit kerang, berbau

khas dan mempunyai rasa sepat (astrigent).

Warna tanin akan menjadi gelap apabila terkena cahaya langsung atau

dibiarkan di udara terbuka.

Tanin mempunyai sifat atau daya bakterostatik, fungistatik dan merupakan

racun.

(Browning,1966)

7

Page 19: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

b. Sifat kimia tanin:

Tanin memiliki sifat umum, yaitu memiliki gugus phenol dan bersifat

koloid

Semua jenis tanin dapat larut dalam air. Kelarutannya besar, dan akan

bertambah besar apabila dilarutkan dalam air panas. Begitu juga tannin

akan larut dalam pelarut organik seperti metanol, etanol, aseton dan pelarut

organik lainnya

Tanin dapat dihidrolisa oleh asam, basa dan enzim

Ikatan kimia yang terjadi antara tanin-protein atau polimer-polimer lainnya

terdiri dari ikatan hidrogen, ikatan ionik dan ikatan kovalen.

(Browning,1966)

Gambar 2.3. Struktur dari senyawa tanin

( Winarno, 1997)

Brazilin (C16H14O5)

Brazilin merupakan komponen terbesar dari kayu secang.

a. Sifat fisik Brazilin :

Bentuk kristal berwarna kuning sulfur

Dalam larutan asam brazilin akan tampak kuning, namun dalam

persiapan basa akan muncul warna merah

Berat molekul : 286,3 gram/mol

(Morsingh et al, 1970)

Brazilin kayu secang mempunyai aktifitas sebagai antibakteri dan

bakteriostatik (Sundari dkk,1998).

8

Page 20: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

b. Sifat Kimia Brazilin :

Larut dalam air dan etanol (Morsingh et al, 1970).

Brazilin merupakan senyawa antioksidan yang mempunyai gugus

katekol dalam struktur kimianya (Sanusi,1989).

Brazilein (C16H12O5)

Senyawa brazilein merupakan brazilin yang teroksidas.

a. Sifat fisik :

Warna merah kecoklatan

Berat molekul : 284,3 gram/mol

b. Sifat Kimia :

Larut dalam air dan etanol

Gambar 2.4. Struktur dari senyawa Brazilin

Gambar 2.5. Struktur dari senyawa Brazilein

(Morsingh et al, 1970).

Asam Galat (C7H6O5)

Asam galat adalah senyawa golongan asam fenolik C6-C1 atau

hidroksibenzoat, yaitu asam 3,4,5-trihidroksibenzoat.

9

Page 21: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

a. Sifat Fisik :

Berat molekul : 170.12 g/mol

Densitas : 1.7 g/cm3 (anhidrat)

Penampilan Putih, putih-kekuningan atau kristal berwarna coklat-

kekuningan pucat

Kelarutan dalam air : 1.1 g/100 ml air @ 20 °C (anhidrat)

1.5 g/100 ml air @ 20 °C (anhidrat)

b. Sifat Kimia :

Merupakan sub unit dari galotanin, yaitu polimer heterogen yang

mengandung berbagai molekul asam galat yang saling terkait dengan asam

galat lain serta dengan sukrosa dan gula lainnya

Bereaksi dengan basa membentuk garam yang laut dalam air.

(Salisbury, 1995)

Minyak atsiri

Minyak atsiri atau minyak eteris merupakan minyak yang memiliki sifat

volatil atau mudah menguap yang disuling dari komponen tanaman. Minyak atsiri

tidak hanya didapatkan dari bunga, tetapi dapat didapatkan dari bagian tanaman

yang lain seperti daun, akar (Bhuiyan, 2010).

a. Sifat Fisik :

Minyak atsiri yang disuling dari tanaman berbentuk cairan, ada yang

kental, encer, bahkan pekat, biasanya mengandung resin dan berwarna merah

kecoklatan, kuning cerah, maupun putih bening

Minyak atsiri sangat sensitif terhadap panas dan cahaya

(Kazaz, 2009)

b. Sifat kimia:

Komponen utama minyak atsiri adalah terpene, alkohol, fenol, aldehid,

keton, dan ester (Guenther 1949).

Mudah larut dalam pelarut organik (benzen, toluene, alkohol)

(Dongmo, 2011)

10

Page 22: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Saponin

a. Sifat fisik :

Memiliki rasa pahit menusuk

Berbuih saat dikocok dengan air

(Teguh hartono, 2009)

b. Sifat kimia :

Terdiri dari gugus gula yang berikatan dengan aglikon atau sapogenin

(Prihatman, 2001).

Mudah larut dalam air dan tidak larut dalam eter (Teguh hartono, 2009).

3. EKSTRAKSI

Ekstraksi adalah pemisahan satu atau beberapa komponen dari suatu bahan

padatan atau cairan dengan bantuan pelarut yang sesuai. Pemisahan terjadi atas

dasar kemampuan larut yang berbeda dari komponen-komponen dalam campuran.

Suatu ekstraksi biasanya melibatkan tahap-tahap berikut :

a. Mencampur bahan yang diekstraksi dengan pelarut dan membiarkannya

saling berkontak, dalam hal ini terjadi perpindahan massa dengan cara difusi

pada bidang antar muka bahan ekstraksi dan pelarut.

b. Pemisahan larutan ekstrak dari rafinat (sisa bahan setelah ekstraksi)

kebanyakan dengan cara penjernihan atau filtrasi.

c. Mengisolasi solute dari pelarut dan mendapatkan kembali pelarut, umumnya

dilakukan dengan menguapkan pelarut. Dalam hal-hal tertentu, larutan

ekstrak dapat diolah lebih lanjut atau diolah setelah dipekatkan.

(Bernasconi, 1995)

c. Ekstraksi Padat-Cair

Pada ekstraksi padat-cair, satu atau beberapa komponen yang dapat larut

dipisahkan dari bahan padat dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan

secara teknis dalam skala besar terutama bidang industry bahan alami dan

makanan, misalnya untuk memperoleh bahan-bahan yang diinginkan dari

tumbuhan dan organ binatang untuk keperluan farmasi (Mc Cabe dkk, 1993).

11

Page 23: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Faktor-faktor yang berpengaruh pada proses ekstraksi:

Jenis Pelarut

Jenis pelarut merupakan faktor terpenting dalam proses ekstraksi.

Proses ekstraksi dapat berjalan dengan baik bila pelarut memenuhi syarat-

syarat yaitu :

1. Selektifitas

Pelarut hanya boleh melarutkan komponen yang diinginkan,bukan

komponen lain dari bahan yang diekstraksi.

2. Kelarutan

Pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan yang besar dalam

melarutkan komponen yang diinginkan.

3. Reaktifitas

Pada umumnya pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen-komponen dari bahan yang diekstraksi.

Sebaliknya dalam hal-hal tertentu diperlukan adanya reaksi kimia

untuk mendapatkan selektifitas yang tinggi. Dalam hal ini bahan yang

akan dipisahkan mutlak harus berada dalam bentuk larutan.

4. Titik didih

Pada proses ekstraksi titik didih pelarut tidak boleh terlalu tinggi.

5. Kriteria lain

Pelarut sedapat mungkin harus murah, tidak korosif, tidak dapat

terbakar, tidak eksplosif bila bercampur dengan udara, tidak

menyebabkan emulsi, stabil secara kimia dan termal

(Guenter,1987).

Ukuran Bahan padat yang diekstraksi

Semakin kecil ukuran bahan, maka semakin besar luas permukaan

zat padat, sehingga laju perpindahan massanya semakin besar. Dengan

kata lain, jarak untuk berdifusi yang dialami oleh zat terlarut adalah kecil

(Bernasconi, 1995).

12

Page 24: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Suhu

Suhu ekstraksi yang tinggi akan berpengaruh positif terhadap proses

ekstraksi karena adanya peningkatan kecepatan difusi. Kelarutan zat

terlarut (pada partikel yang diekstraksi) di dalam pelarut akan naik

bersamaan dengan kenaikan suhu sehingga laju ekstraksi menjadi lebih

tinggi dan hasil yang diperoleh lebih besar.

Waktu

Semakin lama waktu ekstraksi maka akan memberikan hasil yang

diperoleh lebih besar, karena kontak antara pelarut dan bahan yang

diekstraksi juga akan semakin lama sehingga akan menyebabkan pelarut

semakin diperkaya oleh solute.

Rasio bahan padatan dan pelarut

Semakin besar perbandingan pelarut terhadap bahan padatan yang

diekstraksi maka hasil yang diperoleh semakin besar, karena distribusi

partikel dalam pelarut semakin menyebar, sehingga memperluas

permukaan kontak. Selain itu, perbedaan konsentrasi solute dalam pelarut

dan padatan semakin besar.

(Gamse,2002)

Kecepatan Pengadukan

Semakin besar kecepatan pengadukan maka hasil yang diperoleh

akan semakin baik. Sedangkan jika kecepatan pengadukan kecil maka

hasil yang diperoleh juga tidak baik, karena kontak antara pelarut dengan

zat terlarut tidak sering.

Ekstraksi secara kontinyu

Pada metode ini bahan padat yang akan diekstrak dimasukkan dalam suatu

reaktor kolom yang diberi penahan berupa ayakan, kemudian pelarut dialirkan

secara kontinyu dari atas dan hasil dikeluarkan dari bawah kolom.

13

Page 25: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Adapun kelebihan-kelebihan metode kontinyu antara lain :

Hasil ekstraksi dapat langsung segera diambil sehingga waktu ekstraksi

lebih cepat.

Pelarut yang digunakan selalu segar karena belum mengandung bahan

yang akan diekstrak sehingga transfer massa dapat berlangsung secara

optimal.

Jumlah atau kapasitas lebih besar.

Di samping kelebihan-kelebihan tersebut, cara kontinyu juga memiliki

kelemahan-kelemahan antara lain :

Biaya pembuatan dan kebutuhan pelarut lebih besar.

Diameter partikel yang terlalu kecil akan mengakibatkan penyumbatan.

(Bernasconi, 1995)

Ekstraksi secara batch

Pada metode ini bahan yang akan diekstrak dicampur dengan pelarut segar

diatas suatu plat ayakan horizontal dalam suatu reaktor tangki dengan

dilengkapi pengaduk yang dapat dirubah posisinya (naik/turun) sesuai

kebutuhan.

Apabila dibandingkan dengan proses kontinyu maka cara batch

mempunyai kelebihan, yaitu :

Diameter partikel yang diekstrak dapat berukuran sangat kecil sehingga

transfer berlangsung lebih cepat.

Bahaya adanya penyumbatan saluran kecil.

Kebutuhan pelarut relatif lebih sedikit.

Biaya peralatan relatif lebih sedikit.

Disamping kelebihan-kelebihan tersebut, cara batch juga memiliki

kelemahan-kelemahan antara lain :

Semakin lama daya melarutkan dari pelarut semakin kecil karena sudah

mengandung bahan yang terekstrak, sehingga kecepatan transfer massa

akan semakin menurun.

14

Page 26: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Ekstrak baru dapat diambil pada akhir proses.

Membutuhkan waktu lebih lama dan tidak praktis.

(Bernasconi, 1995)

B. KERANGKA PEMIKIRAN

Proses Pengambilan Zat Warna Alami

Metode Ekstraksi Secara Batch

Kayu secang

Air

Ampas Ampas kayu secang

Uap Air

Gambar 2.6. Diagram Alir Proses Pembuatan zat warna alami dengan

Ekstraksi secara batch

Penyaringan

pemekatan secara evaporasi

Ekstraksi

Pengeringan

Penghalusan padatan

Bubuk zat warna

15

Page 27: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

BAB III

METODOLOGI

A. ALAT DAN BAHAN

1. Alat – alat yang digunakan:

a. Panci

b. Loyang

c. Oven listrik

d. Kompor dan tabung gas

e. Pengaduk

f. Timbangan

g. Saringan plastik

h. Labu leher tiga

i. Pendingin Bola

j. Selang

k. Statif

l. Klem

2. Bahan – bahan yang digunakan:

a. Kayu secang serut yang diperoleh dari pasar Gede

b. Aquadest diperoleh dari Laboratorium Proses

c. Kertas alumunium foil

B. LOKASI

Tempat pelaksanaan dan penelitian dalam proses pembuatan Zat Warna

Alami dari kayu secang ini dilakukan di Laboratorium Proses dan

Laboratorium Aplikasi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

16

o. Pemanas mantel

p. Pompa

q. Gelas Ukur

r. Termometer

s. Motor pengaduk

t. Pengaduk merkuri

u. Impeller

v. Beaker Glass

w. Corong kaca

x. Kompor listrik

y. Mortar

Page 28: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

C. GAMBAR RANGKAIAN ALAT

Keterangan :

1. Statif

2. Klem

3. Pendingin bola

4. Lubang air masuk

5. Lubang air keluar

6. Soxhlet

7. Bahan yang diekstraksi (50 gram kayu secang serut)

8. Labu leher satu berisi 400 mL air

9. Pemanas mantel

Gambar 3.1. Rangkaian Alat Ekstraksi Soxhlet

17

Page 29: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

10

Gambar 3.2. Rangkaian Alat Ekstraksi Batch

Keterangan :

1. Klem

2. Statif

3. Motor Pengaduk

4. Impeller

5. Labu Leher tiga berisi kayu secang serut + Aquadest

6. Pengaduk Merkuri

7. Pemanas Mantel

8. Pendingin Bola

9. Termometer

10. Karet Penyumbat

11. Stop Kontak

9

4

7

1

5

2

3

6

8

11

18

Page 30: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

1

23

Keterangan :

1. Pengaduk kayu

2. Panci dengan kapasitas 10 liter

3. Kompor

Gambar 3.3 Rangkaian Alat Ekstraksi Skala Industri Rumah Tangga

19

Page 31: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

D. CARA KERJA

1. Persiapan Bahan Dasar Kayu Secang

1. Membeli kayu secang yang berbentuk serutan

2. Memotong-motong serutan kayu secang dengan panjang ± 1 cm.

2. Analisa Bahan Dasar

2.1. Analisa Kadar Air

2.2. Analisa Kadar Zat Warna Total Menggunakan Alat Soxhlet

3. Percobaan Pendahuluan Untuk Mendapatkan Kondisi Proses

Pembuatan Zat Warna

3.1. Menentukan Rasio Bahan,gram kayu/ml pelarut

3.2. Menentukan Waktu Proses

3.3. Menentukan Suhu Proses

4. Proses Pembuatan Zat Warna

Ekstraksi Secara Batch Dalam Skala Industri Rumah Tangga

1. Mempersiapkan 500 gr bahan baku kayu secang.

2. Memasukkan bahan baku tersebut ke dalam panci. Menambahkan 7

Liter pelarut aquadest (sesuai hasil percobaan pendahuluan).

3. Menghidupkan kompor dan merebus kayu secang sampai mendidih

(1000C) (sesuai hasil percobaan pendahuluan) dengan pengadukan

secara manual selama 3 jam (sesuai hasil percobaan pendahuluan)

dihitung sejak larutan mendidih.

4. Mematikan kompor kemudian menyaring larutan hasil perebusan

tersebut dengan saringan plastik.

5. Mengambil filtrat dan memanaskan dalam panci sampai volume

berkurang menjadi 250 ml.

6. Memasukkan larutan pekat hasil nomor 5 kedalam loyang yang telah

dilapisi kertas alumunium foil kemudian dikeringkan dalam oven pada

suhu 59 - 600C.

7. Mengulangi percobaan nomor 6 hingga diperoleh zat warna dengan

berat konstan.

20

Page 32: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

8. Mengambil hasil no.7 kemudian menghaluskannya hingga menjadi

serbuk dengan menggunakan mortar.

9. Menghitung rendemen zat warna yang dihasilkan, yaitu:

Rendemen =bahanberat

hasilberat× 100%

21

Page 33: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Percobaan pengambilan zat warna alami dari kayu secang untuk pewarna

makanan diperoleh secara langsung yaitu ekstraksi secara batch dengan pelarut

aquadest. Hasil zat warna alami diperoleh dengan memekatkan hasil ekstraksi

dengan cara evaporasi, pengeringan dalam oven dan penghalusan zat warna.

Pada percobaan ini dilakukan juga pengambilan zat warna alami dengan cara

ekstraksi soxhlet. Ekstraksi soxhlet bertujuan untuk mengambil keseluruhan kadar

zat warna alami dalam 50 gram kayu secang. Dalam proses ekstraksi ini dilakukan

sampai tetesan uap yang diembunkan dari kolom soxhlet bening. Proses ini

berlangsung selama 12 sirkulasi. Setelah itu hasil zat warna diuapkan sampai

volumenya menjadi ± 25 ml, lalu dioven dalam suhu 59 – 60 0C sampai didapat

berat zat warna konstan. Berat zat warna alami total dari hasil ekstraksi soxhlet

adalah 3,836 gram untuk setiap 50 gram kayu secang atau kadar zat warna dalam

kayu secang adalah 7,672%. Kadar air kayu secang hasil percobaan adalah

13,16%.

Pengambilan zat warna alami dari kayu secang untuk pewarna makanan ini

dilakukan dengan memperhatikan ratio berat bahan dengan volume pelarut, waktu

perebusan, dan suhu sebagai parameter / variable yang diteliti untuk merumuskan

kondisi optimum.

A. Variasi Volume Pelarut

Volume pelarut akan mempengaruhi rendemen zat warna yang

dihasilkan, pada percobaan ini digunakan pelarut aquadest dengan variasi

volume pelarut 300, 400, 500, 600, 700 ml. Dengan waktu perebusan selama

60 menit (1 jam), pada suhu 1000C untuk 50 gram kayu secang dan disertai

pengadukan 200 rpm, diperoleh hasil pada Tabel IV-1.

22

Page 34: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Tabel IV-1. Hasil Percobaan Ekstraksi Batch pada Volume Pelarut

Suhu (0C)

Waktu (menit)

Volume pelarut (ml)

Berat Zat Warna (gr)

Rendemen (%)

100 60 300 1,822 3,644

100 60 400 2,302 4,604

100 60 500 2,429 4,858

100 60 600 2,505 5,01

100 60 700 2,756 5,512

Dari Tabel IV-1 dan Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa yang menghasilkan

rendemen zat warna alami optimum adalah pada jumlah volume pelarut 700

ml karena rendemen zat warna alami yang diperoleh paling besar. Persentase

brasillin yang terambil pada volume pelarut 700 ml adalah :

% Zat warna yang terambil= %100totalwarnazatberat

hasilwarnazatberat

=gram

gram

836,3

756,2× 100% = 71,845 %

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Has

il Z

at W

arna

Ala

mi

( gr

am)

Volume Pelarut (ml)

Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara Volume Pelarut (ml) vs Hasil Zat Warna Alami (gram)

23

Page 35: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

B. Variasi Waktu Perebusan

Hasil dari percobaan sebelumnya yaitu variasi kondisi volume pelarut,

digunakan volume 700 ml. Pengaruh variasi waktu perebusan pengambilan zat

warna alami dari kayu secang dengan pelarut aquadest 700 ml dari 50 gram

kayu secang, pada suhu 1000C dan disertai pengadukan 200 rpm diperoleh

hasil seperti yang disajikan Tabel IV-2.

Tabel IV-2. Hasil Percobaan Ekstraksi Batch pada Variasi Waktu

Suhu (0C)

Volume pelarut

(ml)

Waktu (menit)

Berat Zat Warna

(gr)

Rendemen (%)

100 700 30 1,987 3,974

100 700 60 2,705 5,41

100 700 90 2,822 5,644

100 700 120 2,908 5,816

100 700 150 3,031 6,062

100 700 180 3,322 6,644

100 700 210 3,092 6,184

Dari Tabel IV-2 dan Gambar 4.2 dapat dilihat bahwa pada waktu 180

menit (3 jam) diperoleh rendemen zat warna alami sebesar 6,644 %,

sedangkan pada waktu 210 menit (3,5 jam) rendemen zat warna alami turun

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

0 50 100 150 200 250

Has

il Z

at W

arna

Ala

mi

( gr

am)

Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara Waktu (menit) vs Hasil Zat Warna Alami (gram)

Waktu (menit)

24

Page 36: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk

Universitas Sebelas Maret Surakarta

menjadi 6,184 %. Untuk itu pada percobaan selanjutnya dipilih waktu 180

menit (3 jam).

C. Variasi Suhu

Kondisi suhu perebusan juga berpengaruh pada berat zat warna alami

yang dihasilkan, pada percobaan ini suhu perebusan yang diambil adalah

suhu didih 1000C. Hal ini karena pada suhu didih rendemen zat warna alami

yang diperoleh lebih besar (Tabel IV

Tabel IV-3. Hasil Percobaan

Berat Bahan

(gr)

Suhu (0C)

Kecepatan Pengadukan

50 60

50 70

50 80

50 90

50 100

Berdasarkan percobaan pendahuluan yang telah dilakukan terhadap

pengaruh volume pelarut, waktu perebusan, dan suhu yang digunakan,

disimpulkan bahwa kondisi optimum untuk proses ekstraksi

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

menjadi 6,184 %. Untuk itu pada percobaan selanjutnya dipilih waktu 180

Kondisi suhu perebusan juga berpengaruh pada berat zat warna alami

yang dihasilkan, pada percobaan ini suhu perebusan yang diambil adalah

C. Hal ini karena pada suhu didih rendemen zat warna alami

yang diperoleh lebih besar (Tabel IV-3).

Hasil Percobaan Ekstraksi Batch pada Variasi Suhu

Kecepatan Pengadukan

(rpm)

Volume pelarut

(ml)

Waktu (menit)

Berat Zat Warna

(gr)

Rendemen

200 700 180 1,993

200 700 180 2,360

200 700 180 2,661

200 700 180 3,026

200 700 180 3,322

Berdasarkan percobaan pendahuluan yang telah dilakukan terhadap

pengaruh volume pelarut, waktu perebusan, dan suhu yang digunakan,

disimpulkan bahwa kondisi optimum untuk proses ekstraksi batch

menjadi 6,184 %. Untuk itu pada percobaan selanjutnya dipilih waktu 180

Kondisi suhu perebusan juga berpengaruh pada berat zat warna alami

yang dihasilkan, pada percobaan ini suhu perebusan yang diambil adalah

C. Hal ini karena pada suhu didih rendemen zat warna alami

Suhu

Rendemen (%)

3,986

4,72

5,322

6,052

6,644

Berdasarkan percobaan pendahuluan yang telah dilakukan terhadap

pengaruh volume pelarut, waktu perebusan, dan suhu yang digunakan,

batch yaitu

25

Page 37: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

50 gram kayu secang diekstrak dengan 700 ml pelarut aquadest, diaduk

dengan kecepatan 200 rpm, dalam waktu perebusan 3 jam dan pada suhu didih

larutan (1000C). Rendemen zat warna yang didapat yaitu 6,644%, ini berarti

% Zat warna yang terambil= %100totalwarnazatberat

hasilwarnazatberat

= gram

gram

836,3

322,3× 100 %

= 86,60 %

D. Proses Pembuatan Zat Warna

Berdasarkan hasil proses pendahuluan maka, proses pengambilan zat

warna dilakukan dengan kondisi:

1. Ratio yang dipakai 500 gram bahan/7 Liter air

2. Suhu didih larutan

3. Waktu proses 3 jam

Hasil yang diperoleh dari proses tersebut adalah 32,422 gram bubuk zat

warna kayu secang.

Rendemen Zat Warna = gram

gram

500

422,32× 100 % = 6,484 %

E. Uji Coba Zat Warna Pada Makanan

Zat warna yang berbentuk serbuk dari kayu secang dapat diujicobakan

pada makanan basah (dikukus) seperti bolu kukus, bakpao. Makanan yang

diproses dengan perebusan yaitu jelly. Makanan kering (digoreng) seperti

rengginan. Selain itu dapat pula diterapkan pada pembuatan es krim.

Pada Gambar 4.4 sampai 4.8 dapat dilihat hasil warna berdasarkan uji

coba berbagai makanan:

26

Page 38: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Gambar 4.

Gambar 4.5. Jelly dengan

Gambar 4.7. Rengginan

Penambahan serbuk zat warna alami dari kayu secang dengan takaran 1

sendok teh, apabila diujicobakan pada makanan yang dikukus misalnya bolu

kukus akan memberikan warna merah kecoklatan dan bakpao akan memberikan

warna kuning kecoklatan. Pada pembuatan jel

acid) akan nampak warna ungu tua, tetapi bila jelly tersebut ditambahkan dengan

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Gambar 4.4. Bolu kukus dan bakpao

Gambar 4.5. Jelly dengan fruit acid Gambar 4.6. Jelly tanpa fruit acid

Gambar 4.7. Rengginan Gambar 4.8. Es krim

Penambahan serbuk zat warna alami dari kayu secang dengan takaran 1

sendok teh, apabila diujicobakan pada makanan yang dikukus misalnya bolu

kukus akan memberikan warna merah kecoklatan dan bakpao akan memberikan

warna kuning kecoklatan. Pada pembuatan jelly tanpa tambahan perasa buah

akan nampak warna ungu tua, tetapi bila jelly tersebut ditambahkan dengan

fruit acid

Gambar 4.8. Es krim

Penambahan serbuk zat warna alami dari kayu secang dengan takaran 1

sendok teh, apabila diujicobakan pada makanan yang dikukus misalnya bolu

kukus akan memberikan warna merah kecoklatan dan bakpao akan memberikan

ly tanpa tambahan perasa buah (fruit

akan nampak warna ungu tua, tetapi bila jelly tersebut ditambahkan dengan

27

Page 39: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

perasa buah (fruit acid) yang memberi rasa asam (seperti pada nutri jel), warna

jelly tersebut akan berubah menjadi kuning. Penambahan pewarna pada rengginan

akan memberikan warna coklat, sedangkan pada pembutan es krim juga akan

memberikan warna coklat.

F. Uji Organoleptik

Zat warna dari kayu secang yang telah diujicobakan pada makanan seperti

bolu kukus, bakpao, jelly, rengginan, dan es krim, kemudian dilakukan penilaian

oleh 21 responden meliputi kategori warna, rasa, dan aroma. Untuk mengetahui

hasil uji organoleptik, maka para responden yang telah terlebih dahulu mencicipi

rasa dari jenis makanan yang telah disiapkan lalu mengisi polling yang telah

disediakan. Hasil uji organoleptik dapat dilihat pada Tabel IV- 4.

Tabel IV- 4. Hasil Uji Organoleptik

Jumlah responden yang memilih berdasarkan kategori

Jenis Makanan

Kategori Warna Kategori Rasa Aroma

Kurang Menarik

MenarikTidak

MenarikKurang

enakEnak

Tidak Enak

sukaTidak suka

Jelly yg diberi

perasa(asam buah)

4 16 1 3 18 - 21 -

Jelly tanpa perasa

3 18 - 4 16 1 19 2

Rengginan 9 12 - 4 17 - 11 10

Bolu kukus 9 12 - 4 17 - 14 7

Es krim 9 12 - - 21 - 21 -

Bakpao 15 6 - 3 18 - 13 8

Dari Tabel IV- 4 dapat dilihat bahwa untuk kategori warna, sebagian besar

para responden menilai makanan (jelly yang diberi perasa (fruit acid), jelly tanpa

perasa (fruit acid), rengginan, bolu kukus, dan es krim) tampak menarik kecuali

pada bakpao, sebagian besar responden menilai makanan tersebut kurang menarik.

Untuk kategori rasa, sebagian besar responden menilai makanan tersebut enak.

28

Page 40: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Sedangkan untuk kategori aroma, sebagian besar responden menyukai aroma dari

makanan yang diberi pewarna dari kayu secang.

29

Page 41: LAPORAN TUGAS AKHIR PENGAMBILAN ZAT WARNA ALAMI …...pengambilan zat warna alami dari kayu secang (caesalpinia sappan linn) untuk pewarna makanan disusun oleh: anna nur hidayati i

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Laporan Tugas Akhir

Pengambilan Zat Warna Alami dari Kayu Secang untuk Pewarna Makanan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil dan pembahasan, maka diperoleh kesimpulan sebagai

berikut :

1. Metode yang digunakan untuk mengambil zat warna alami dari kayu

secang dengan cara ekstraksi secara batch.

2. Kondisi operasi yang digunakan pada pengambilan warna alami dari kayu

secang agar diperoleh rendemen yang paling banyak adalah 500 gram kayu

secang diekstrak dengan 7 liter air dengan pengadukan manual selama 3

jam pada suhu didih larutan (100oC).

3. Rendemen zat warna alami dari kayu secang yang diperoleh dari kondisi

optimum yaitu 6,484 %.

B. Saran

1. Perlu alat untuk menghaluskan hasil zat warna agar serbuk zat warna yang

dihasilkan lebih halus dan ukuran seragam.

2. Perlu pembuatan alat ekstraksi yang dilengkapi pendingin agar hasil yang

diperoleh lebih maksimal.

3. Perlu analisa lanjutan untuk mengetahui kandungan senyawa-senyawa

yang terikut dalam zat warna alami dari kayu secang yang sudah menjadi

bubuk.

30