Laporan Praktikum Spetrofotometer dan Pigmen pada Tanaman

LAPORAN PRAKTIKUM

APLIKASI TEKNIK LABORATORIUM

SPEKTROFOTOMETER DAN PIGMEN PADA TANAMAN

NAMA           : ERVAN TOGATOROP

NIM                : G31113302

KELOMPOK: SATU

ASISTEN       : DEWI SARTIKA MONOARFA

 

LABORATORIUM KIMIA ANALISA DAN PENGAWASAN MUTU PANGAN

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

I.            PENDAHULUAN

I.1   Latar Belakang

Bahan pangan merupakan salah satu komponen penting dalam menunjang kehidupan manusia. Sumber bahan pangan banyak berasal dari tanaman berupa sayuran, buah, umbi-umbian dan kacang-kacangan. Dalam setiap jenis tanaman memiliki kandungan gizi serta manfaat yang berbeda.

Secara organoleptik tanaman pangan bukan hanya dilihat dari segi fisik dan cita rasanya tetapi dapat juga dilihat dari berbagai macam warna berbeda yang dimiliki oleh tanaman tersebut. Warna dalam bahan pangan atau tanaman dipengaruhi oleh molekul pigmen yang terkandung di dalam tanaman tersebut.

Pigmen dalam bahan pangan memiliki banyak jenis dan fungsi yang berbeda-beda dalam memberikan warna. Beberapa pigmen yang penting tergolong dalam kelompok klorofil, karotenoid dan antosianin. Bahan pangan yang mengandung pigmen karoten sangat baik dilihat dari segi kebutuhan gizi manusia karena sebagian karotenoid dapat diubah menjadi vitamin A. Dimana pigmen-pigmen ini banyak ditemukan di dalam tanaman bersama-sama dengan klorofil.

Selain memiliki perbedaan warna pigmen satu dan lainnya, pigmen juga memilik panjang gelombang yang berbeda-beda sehingga diperlukan alat spektrofotometer yang dapat membaca nilai absorbansi dan panjang gelombang suatu sampel melalui cahaya yang diteruskan dan diserap. Berdasarkan uraian di atas praktikum ini dilakukan untuk mengetahui jenis pigmen yang terdapat dalam bahan pangan serta panjang gelombang dari masing-masing pigmen.

I.2   Tujuan dan Kegunaan

Tujuan dari praktikum Spektrofotometer dan Pigmen Pada Tanaman adalah :

1.    Untuk mengetahui prinsip kerja spektrofotometer.

2.    Untuk mengetahui efek pemanasan terhadap intensitas warna pigmen tanaman.

3.    Untuk mengetahui sifat pigmen, panjang gelombang, pengenceran, absorbansi dan pH pada bayam.

Kegunaan dari praktikum ini adalah agar mahasiswa mengetahui system kerja spektrofotometer dalam menentukan panjang gelombang dan absorbansi suatu sampel pengujian.

II.     TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Buah Tomat( Lycopersicum esculentum Mill)  

Buah tomat (Lycopersicum esculentum Mill) adalah buah khas  Amerika, terdiri dari berbagai bentuk dan dimensi.  Tomat tergolong buah karena merupakan bagian tanaman yang bisa dimakan, yang mengandung biji atau benih, sementara sayuran adalah bagian daun, akar dan stem (batang) tanaman yang bisa dimakan. Pigmen utama pada tomat adalah likopen. Pada pembentukan likopen, suhu mempunyai peranan yang penting, jika suhu naik maka likopen akan semakin banyak terbentuk( Kertati, 1991)

Tomat memiliki berbagai vitamin dan senyawa anti penyakit yang baik bagi kesehatan, terutama likopen.  Tomat mengandung lemak dan kalori dalam jumlah rendah, bebas kolesterol, dan merupakan sumber serat dan protein yang baik. Selain itu, tomat kaya akan vitamin A dan C, beta-karoten, kalium dan antioksidan likopen. Satu buah tomat ukuran sedang mengandung hampir setengah batas jumlah kebutuhan harian ( required daily/RDA) vitamin C untuk orang dewasa (Franceschi , 1994)

II.2 Bayam (Amaranthus spp)

Bayam merupakan tanaman sayuran yang dikenal dengan nama ilmiah Amaranthus spp. Kata "amaranth" dalam bahasa Yunani berarti "everlasting" (abadi). Tanaman bayam semula dikenal sebagai tumbuhan hias. Tanaman bayam dipromosikan sebagai bahan pangan sumber protein, terutama untuk negara-negara berkembang. Varietas bayam unggul ada 7 macam yaitu; varietas Giri Hijau, Giti Merah, Maksi, Raja, Betawi, Skop, dan Hijau. Sedangkan beberapa varietas bayam cabut unggul adalah Cempaka 10 dan Cempaka 20. Bayam merupakan bahan sayuran daun yang bergizi tinggi dan digemari oleh semua lapisan masyarakat. Daun bayam dapat dibuat berbagai sayur, bahkan disajikan sebagai hidangan mewah (elit). Di beberapa negara berkembang bayam dipromosikan sebagai sumber protein nabati, karena berfungsi ganda bagi pemenuhan kebutuhan gizi maupun pelayanan kesehatan masyarakat. Manfaat lainnya adalah sebagai bahan obat tradisional, dan juga untuk kecantikan. Akar bayam merah dapat digunakan sebagai obat penyembuh sakit disentri. Daun dan bunga bayam duri berkhasiat untuk mengobati penyakit asma dan eksim. Bahkan sampai batas tertentu, bayam dapat mengatasi berbagai jenis penyakit dalam. Untuk tujuan pengobatan luar, bayam dapat dijadikan bahan kosmetik (kecantikan). Biji bayam digunakan untuk bahan makanan dan obat-obatan. Biji bayam dapat dimanfaatkan sebagai

pencampur penyeling terigu dalam pembuatan roti atau dibuat bubur biji bayam. Ekstrak biji bayam berkhasiat sebagai obat keputihan dan pendarahan yang berlebihan pada wanita yang sedang  haid (Syekh, 2013).

Bayam merupakan salah satu tanaman yang daunnya banyak mengandung klorofil dan karotenoid. Klorofil a dan b adalah pigmen tumbuhan yang dibutuhkan dalam reaksi fotosintesis, diproduksi di kloroplast pada jaringan fotosintesis yang ada di daun. Klorofil a berwarna hijau biru memiliki panjang gelombang maksimum pada 430 nm dan 669 nm, sedangkan klorofil b berwarna hijau kuning memiliki panjang gelombang maksimum pada 453 nm dan 652 nm. Klorofil a menunjukkan Rf 0,4 dan klorofil b menunjukkan Rf 0,38. Disamping itu bayam memiliki kisaran pH yaitu  antara 6 dan 7 (Wiwing, 2005).

II.3 Wortel (Daucus Carota L)

Wortel merupakan jenis tumbuhan sayuran umbi. Wortel ini biasanya berwarna jingga atau putih dengan texstur serupa kayu. Bagian yang dapat dimakan dari wortel adalah bagian umbi atau akarnya. Wortel adalah tumbuhan biennial (siklus hidup 12 – 24 bulan) yang menyimpan karbohidrat dalam jumlah besar untuk tumbuhan tersebut berbunga pada tahun kedua. Batang bunga tumbuh setinggi sekitar 1 m, dengan bunga berwarna putih. Semakin jingga, merah, atau ungu warnanya, semakin tinggi kandungan  vitamin A-nya.  Adanya warna disebabkan oleh pigmen karoten. Dalam bentuk beta-karoten,  wortel  bisa
 pula berperan sebagai antioksidan,  yaitu memberi perlindungan pada tubuh terhadap pengaruh negatif yang merusak  dari radikal bebas. pemanasan mampu meningkatkan aktivitas antioksidan  wortel  rata-rata  34% lebih tinggi daripada dalam keadaan
 mentah (Anonim,2012).

II.4 Anggur Hitam (Vitis vinifera)

Anggur merupakan komoditi yang dapat dibuat menjadi berbagai produk pangan seperti minuman beralkohol dan kismis. Kulit anggur merupakan lapisan terluar dari anggur yang berwarna hitam keunguan. Isi kulit buah anggur sekitar 5-12% dari ukuran buah. Kulit anggur sering digunakan untuk membuat wine dan suplemen membuat suplemen makanan. Pada penelitian yang dilakukan Toukairin, membuktikan bahwa kulit anggur yang dibuat dalam minuman menghambat pertumbuhan S mutan. kulit anggur menjadi minuman wine dimurnikan sehingga terbukti mengandung polifenol.

II.5  Spektrofotometer

Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet. Sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang (Yazid, 2012).

Secara garis besar menurut Emal (2011) spektrofotometer terdiri dari 4 bagian penting yaitu :

a.              Sumber Cahaya

Sebagai sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak, ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa, daerah panjang gelombang (l ) adalah 350 – 2200 nanometer (nm).

b.              Monokromator

Monokromator adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen panjang gelombang tertentu (monokromatis) yang bebeda (terdispersi).

c.              Kuvet

Kuvet spektrofotometer adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat contoh atau cuplikan yang akan dianalisis.  Kuvet biasanya terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastic dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm dan tinggi 5 cm. Pada pengukuran di daerah UV dipakai cuvet kwarsa atau plexiglass, sedangkan kuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca mengabsorbsi sinar UV. Semua macam cuvet dapat dipakai untuk pengukuran di daerah sinar tampak (visible).

d.             Detektor

Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan ditampilkan oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital. Dengan mengukur transmitans larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan konsentrasinya dengan menggunakan hukum Lambert-Beer. Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I), dan membandingkan ke intensitas cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio  disebut transmittance, dan biasanya dinyatakan dalam persentase (% T) sehingga bisa dihitung besar absorban (A) dengan rumus A = -log %T.

Prinsip kerja spektrofotometer adalah bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium itu, dan sisanya diteruskan. Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan dinyatakan dalam nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi sampel.Sinar berasal dari dua lampu yang berbeda, yaitu lampu wolfram untuk sinar Visible (sinar tampak = 38 – 780nm) dan lampu deuterium untuk sinar Ultra Violet (180-380nm) pada video lampu yang besar. Pilih panjang gelombang yang diinginkan/diperlukan. Kuvet, ada dua karena alat yang dipakai tipe double beam, disanalah kita menyimpan sample dan yang satu lagi untuk blanko. Detektor atau pembaca cahaya yang diteruskan oleh sampel, disini terjadi pengubahan data sinar menjadi angka yang akan ditampilkan pada reader. Yang harus dihindari adanya cahaya yang masuk ke dalam alat, biasanya pada saat menutup tenpat kuvet, karena bila ada cahaya lain otomatis jumlah cahaya yang diukur menjadi
bertambah (Yazid, 2012).

Klasifikasi sinar tampak beserta warna komplementernya (bila dicampurkan jadi tidak berwarna) berdasarkan Anonim (2012) yaitu sebagai berikut :

Tabel 15 : Panjang gelombang cahaya

Panjang gelombang (nm)	Warna	Warna Komplementer
400-435	Violet/ungu/lembayung	Hijau kekuningan
435-480	Biru	Kuning
490-500	Hijau kebiruan	Merah
500-560	Hijau	Ungu kebiruan
580-610	Jingga	Biru kehijauan
610-680	Merah	Hijau kebiruan
680-800	Ungu kemerah-merahan	Hijau

Sumber:  Buku Aborbansi Cahaya dan konsentrasi, 2014

II.6  Pigmen

Pigmen adalah zat yang terdapat di permukaan suatu benda sehingga bila disinari dengan cahaya putih sempurna akan memberikan sensasi warna tertentu yang mampu ditangkap mata. Salah satu tugas terpenting pigmen tanaman adalah melindungi dari sinar matahari yang merusak.  Karena, pada saat terik, tanaman tidak dapat berpindah ke tempat yang lebih sejuk. Pengenceran dilakukan untuk mengurangi kepekatan pada uji klorofil  maupun karoten. Hal ini dilakukan agar sampel dapat terbaca oleh alat absorbansi Karena pembacaaan alat absorbansi yang baik  adalah 0,04-0,8% (Monroetiboti, 2012).

Menurut Yetty (2011) daun tanaman memiliki berbagai jenis pigmen warna adalah sebagai berikut:

1.                  Klorofil merupakan kelompok pigmen fotosintesis yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan,terdapat dalam kloroplas dan memanfaatkan cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksi-reaksi cahaya dalam proses-proses fokus. Pigmen klorofil berfungsi pada tumbuhan untuk proses fotosintesis, memoles daun dan buah yang masih mentah dengan warna hijau. Pigmen ini juga berfungsi sebagai anti-oksidan.

2.                  Klorofil a mengandung warna hijau dan mempunyai rumus molekul C₅₅H₇₂O₅N₄ Mg, dapat mengabsorbansi blue violet dan merah dalam gelombang yang lebih pendek disbanding dengan menyerap cahaya merah secara maksimal yang terjadi pada gelombang cahaya yang panjang.

3.                  Klorofil b Mengandung warna biru dan mempunyai rumus molekul C₅₅H₇₀O₆N₄ Mg, biasanyahanya terdapat pada alga hijau, klorofil b memiliki gugus aldehid yang menyebabkanklorofil ini bersifat hidrooli dibanding klorofil a dan berwarna hijau kekuningan.

4.                  Karotenoid merupakan pigmen penyebab warna merah, orange dan kuning pada sayuran. Merupakan golongan pigmen yang larut dan terdapat pada semua jenis tumbuhanmulai dari bakteri sederhana sampai yang berbuga kuning pada tumbuhan.

5.                  Antosianin merupakan warna paling penting dalam tumbuhan, pigmen yang berwarna kuat dan larutan air. Antosianin memberi warna merah, merah muda, ungu dan biru. Karena sifat ion antosianin, intensitas dan warnanya tergantung pada pH. Pada larutan asam, ada berbagai warna dari oranye-merah sampai ungu. Apabila pH mendekati 7 terbentuk semu basa yang tidak berwarna.

6.                  Xantofil merupakan pigmen warna dengan biasanya berada bersama-sama dengan klorofil yang bila jumlah hanya dominan akan tampak warna kuning pada tanaman dan apabila klorofil yang tampak akan berwarna hijau.

II.7 Absorbansi

Absorbansi larutan akan bervariasi berdasarkan konsentrasi atau ukuran wadah. Absorptivitas molar diperoleh dari pembagian absorbansi dengan konsentrasi dan panjang larutan yang dilalui sinar. Hal ini artinya bahwa untuk membandingkan antara satu senyawa dengan senyawa lainnya tanpa mengkhawatirkan pengaruh konsentrasi dan panjang larutan. Disamping itu dalam penentuan absorbansi larutan jika suatu larutan terlalu pekat, maka akan diperoleh absorbansi yang sangat tinggi karena ada banyak molekul yang berinteraksi dengam sinar. Akan tetapi, dalam larutan yang sangat encer, sangat sulit untuk melihat warnanya. Absorbansinya sangat  rendah (Mentari, 2012).

Pengujian pengaruh lama pemanasan terhadap absorbansi pigmen menunjukkan bahwa pada umumnya penurunan absorbansi secara nyata terjadi setelah pemanasan selama 30 menit. Selanjutnya penurunan absorbansi hampir sama dengan sebelumnya. Penurunan absorbansi secara kualitatif menyatakan penurunan intensitas warna (Wulan, 2001).

II.8  Aquades

Aquades atau biasa di sebut air suling merupakan air hasil penyulingan (diuapkan dan disejukan kembali). Air suling juga memiliki rumus kimia pada air umumnya yaitu H₂0 yang berarti dalam 1 molekul terdapat 2 atom hidrogen kovalen dan atom oksigen tunggal. Molekul pada H₂0 berbentuk asimetris. Karena molekul air asimetris dan atom oksigen memiliki  elektronegativitas lebih tinggi dari atom hidrogen, ia membawa muatan negatif sedikit, sedangkan atom hidrogen sedikit positif. Akibatnya, air adalah molekul polar dengan momen dipol listrik atau tidak sama dengan 0. Air juga dapat membentuk dalam jumlah yang besar ikatan hidrogen antarmolekul untuk molekul ukurannya. Aquadest juga biasa digunakan dilaboratorium sebagai zat pelarut  (Anonim, 2011).

III.      METODOLOGI PRAKTIKUM

III.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Aplikasi Teknik Laboratorium ini dilaksanakan pada hari Rabu, tanggal 03 November 2014, pukul 08.00-12.00 WITA, di Laboratorium Kimia Analisa dan Pengawasan Mutu Pangan, Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Jurusan Teknologi Pertanian, Universitas Hasanuddin. Makassar.

III.2  Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum ini, yaitu :

- tabung reaksi                                                 - pisau                         

- pipet volum                                                   - timbangan analitik   

- wadah                                                           - sendok

- spektrofotometer                                          - Erlenmeyer

- gelas kimia                                                    - pH meter

- corong pemisah                                             - hot plate

- blender                                                          - laminar flow

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini, yaitu :

- Anggur Hitam                                               - kertas saring whatman         

- Wortel                                                           - aquades

- tomat rebus                                                   - acetone phospat buffer

- tomat mentah                                                - aluminium foil

- wortel              

C. Prosedur Praktikum

Prosedur praktikum Spektrofotometer dan Pigmen Pada Tanaman adalah sebagai berikut :

·      Pigmen larut dalam lemak

1.  Bayam dicuci sampai bersih, lalu dikeringkan

2.  Kemudian bahan ditimbang 50 gram

3.  Bahan dimasukkan dalam blender lalu ditambahkan acetone phospat buffer

4.  Lalu disaring menggunakan kertas saring whatmandi laminar flow

5.  Diukur dan dicatat pH hasil saringan

6.  Diulangi tahap 1-3 untuk bayam rebus

7.  Bandingkan intensitas warnanya

·      Pigmen larut dalam air

1.  Bahan dicuci sampai bersih

2.  Lalu tomat ditimbang 100 gram

3.  Kemudian bahan dimasukkan kedalam blender  lalu ditambahkan 100 ml aquades

4.  Lalu disaring menggunakan kertas saring whatman di laminar flow

5.  Diulangi 1-3 tahap untuk tomat rebus

6.  Bandingkan intensitas warnanya