Bab IV
Hasil dan Analisa
4.1 Ekstraksi likopen dari wortel dan
pengukurannya dengan spektrometer
NIR
Ekstraksi likopen dari tomat dilakukan dengan
menggunakan pelarut aseton : metanol dengan
perbandingan 7 : 3 (v/v). Berdasarkan beberapa kali
ekstraksi jumlah pigmen yang berhasil terekstrak dari
1 kg tomat kurang dari 0,01 g. Jumlah tersebut tidak
cukup untuk digunakan untuk proses-proses
selanjutnya. Bila dilihat dari sisa ampas buah tomat
yang sudah diekstraksi, warna kuning kemerahan
masih nampak jelas. Hal tersebut menunjukkan bahwa
pigmen belum dapat terekstrak dengan sempurna.
Untuk mendapatkan pigmen yang lebih banyak, waktu
pengadukan pelarut dan buah tomat yangtelah
dihancurkan diperpanjang. Alat pengaduk pun dibuat
khusus sehingga dapat mengaduk dengan lebih efektif.
Percobaan juga melibatkan peningkatan jumlah
konsentrasi aseton. Namun masih saja hasil ekstraksi
kurang dari 1mg.
Proses selanjutnya adalah pengukuran spektrum
sampel dengan menggunakan spektrometer Near
24
Infrared (NIR). Mode yang dipakai dalam pengukuran
ini adalah reflektan. Spektrum reflektan aseton dapat
dilihat pada gambar 4.1.1 dibawah ini.
0,6
0,4
0,2
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.1.1 Spektrum reflektan aseton
Spektrum yang diperoleh dari spektrometer
adalah data dari reflektan atau pantulan dari sampel.
Data puncak yang terlihat dari sektrum tersebut
bukanlah puncak dari absorbansi sampel. Jika kita
ingin mengetahui data dari absorbansi sampel, data
reflektan harus diubah menjadi absorban dengan
menggunakan rumus A = log 1/R ( A= absorbansi, R =
reflektan). Hal ini dilakukan karena nilai absorbansi
pada NIR memiliki hubungan linier dengan kandungan
pada sampel. Spektrum NIR akan berbeda untuk
25
sampel yang mempunyai kandungan yang berbeda.
Perbedaan penyusun bahan ini dapat dilihat pada
puncak absorbansi spektrum nya[21]. Dengan
menggunakan rumus A=log (1/R), maka didapatkanlah
spektrum absorbansi untuk aseton seperti pada
gambar 4.1.2 berikut ini.
2
1
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.1.2 Spektrum absorban aseton
Jika spektrum reflektan aseton dan absorban
aseton dibandingkan, maka dapat dilihat bahwa posisi
lembah pada spektrum reflektan merupakan posisi
puncak pada spektrum absorban. Oleh karena itu, kita
dapat menemukan puncak spektrum absorban dengan
melihat lembah spektrum reflektan. Bila kita ingin
mengetahui puncak pada spektrum absorban secara
lebih teliti, kita tidak bisa hanya melihat secara
langsung pada puncak-puncak dominan pada26
spektrum. Hal itu disebabkan karena ada
kemungkinan ditemukannya puncak pada bagian
spektrum yang landai yang merupakan kombinasi dari
beberapa puncak yang berdekatan. Untuk mengetahui
posisi puncak secara lebih teliti, cara yang digunakan
adalah dengan mencari turunan kedua dari spektrum
absorban tersebut.
Seperti yang sudah tertulis diatas, pelarut yang
digunakan dalam percobaan ini adalah aseton. Aseton
adalah keton yang paling sederhana. Keton yang
merupakan gugus karbonil, mepunyai regangan yang
sangat kuat pada daerah mid-infrared (4000-200 cm-1).
Walaupun overtone pertamamasih terdapat pada
daerah mid-infrared, tapi overtone kedua dapat diamati
pada daerah near-infrared. Overtone kedua ini cukup
lemah apalagi bila terdapat unsur air didalamya.
Walaupun begitu, masih ada beberapa anihidrat yang
mungkin berguna untuk menganalisa gugus karbonil
dengan spektroskopiNIR. Berdasarkan gambar
spektrum absorban NIR pada gambar 4.1.2, dapat
dilihat bahwa aseton mempunyai beberapa puncak
yang menojol, antara lain 5100 cm-1 dengan tambahan
ban yang terpisah pada 5260 cm-1 yang berhubungan
dengan C=O. Ikatan C-H pada metil dapat dilihat pada
puncak-puncak spektrum di daerah 5908, 5960 and
5771 cm-1. Puncak pada daerah 7242 dan 7370 dimiliki
27
oleh senyawa hidrokarbon, oleh karena itu kedua
puncak terpisah ini muncul pada aseton. Puncak pada
4142, 4188 dan 4638 cm-1 berhubungan dengan gugus
aril pada aseton.
Sebanyak 1 mg likopen yang telah dikeringkan
kemudian dicampurkan dengan 10 ml aseton dan
diukur spektrumnya dengan menggunakan
spektrometer. Gambar 4.1.3 adalah spektrum dari
campuran aseton-likopen. Pencampuran pigmen
dengan pelarut ini dilakukan karena jumlah pigmen
yang ada tidak mencukupi untuk pengukuran dengan
menggunakan pigmen saja.
2
1
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.1.3 Spektrum campuran aseton dan likopen
Dalam spektrumcampuran ini, nampak
kontribusi besar dari aseton. Hal tersebut dapat
diketahui dari bentuk spektrum yang menyerupai
28
spektrum aseton. Spektrum ini mempunyai puncak
pada 5097 dan 5240 cm-1 yang berhubungan dengan
ikatan C=O. Puncak ini nampak karena aseton
merupakan suatu senyawa organik yang mempunyai
sebuah gugus karbonik (C=O) terikat pada gugus alkil
dan aril. Pada spektrum nampak jelas kontribusi
ikatan C=O dan C-H. C-H metil pada gugus karbonil
nampak pada bilangan gelombang 5908, 5962, 5771
dan 5623 cm-1. Sedangkan bilangan gelombang 4066,
4142, 4183 dan 4633 cm-1 berhubungan dengan C-H
aril. Jika dibandingkan antara spektrum aseton dan
campuran aseton –pigmen, dapat dilihat perbandingan
mencolok pada daerah 5500-5000 cm-1. Hal tersebut
menunjukkan bahwa kontribusi pigmen yang utama
adalah pada daerah tersebut, terutama pada panjang
gelombang 5242. Puncak pada bilangan gelombang
4000 cm-1, berhubungan dengan C-H mode regangan.
Untuk mendapatkan spekrum likopen saja maka
spektrum campuran tersebut disubtraksi dengan
spektrum aseton. Hal tersebut dilakukan untuk
menghilangkan kontribusi aseton dan mendapatkan
spektrum likopen saja. Gambar 4.1.4 merupakan
spektrum aseton yang diperoleh dari hasil subtraksi.
29
.
1
0
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.1.4 Spektrum absorban likopen
Pada spektrum likopen tersebut nampak puncak
yang sangat kuat pada 5242 cm-1. Puncak ini
berhubungan dengan C-H yang dimiliki oleh senyawa
hidrokarbon alifatik. Likopen merupakan senyawa
hidrokarbon alifatik oleh karena itu, puncak C-H dapat
diamati disini. Beberapa noise juga muncul pada
daerah kurang dari 4500 cm-1. Beberapa puncak kecil
juga nampak pada daerah 5500-6000 cm-1 Dapat
dilihat juga daerah ban yang luas antara 6500-7500
cm-1.
Beberapa puncak dengan intensitas kecil
terdapat pada bilangan gelombang 4040, 4101 yang
berhubungan dengen senyawa hidrokarbon aromatik.
C-H aril nampak pada spektrum tersebut pada
bilangan gelombang 4157 dan 5976 cm-1. Hidrokarbon
30
alifatik juga nampak pada bilangan gelombang 4254
dan area antara 7020-7162 cm-1. Spektrum tersebut
merupakan spektrum likopen, dan puncak utama nya
terdapat pada 5242 cm-1.
Sebagai langkah awal untuk mencampurkan
pigmen dengan madu, maka dalam percobaan ini madu
digunakan sebagai campuran pigmen. Untuk
mendapatkan spektrum likopen, selain campuran
aseton-likopen diatas digunakan campuran likopen dan
madu. Langkah pertamayang dilakukan adalah
mengukur spektrum madu. Gambar 4.1.5 dibawah ini
merupakan spektrum dari madu.
2
1
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.1.5 Spektrum absorban madu
Penyusun utama madu adalah karbohidrat, oleh
karena itu spektrum yang berhubungan dengan
karbohidrat nampak kuat pada 4762 dan 4393 cm-1
yang timbul karena kandungan glukosa pada madu.
31
Spektrum protein muncul pada bilangan gelombang
5921-6838 cm-1. Puncak pada 5921 cm-1 muncul
karena kandungan air dalam madu. Sedangkan daerah
4200-5200 cm-1 berkaitan dengan C-O dan C-C mode
regangan dari sakarida.
Sebanyak 2 mg pigmen kemudian dicampurkan
dengan 10 ml madu randu. Karena kedua sifat pigmen
dan madu bertentangan (madu=hidrofilik, likopen
=hidrofobik) maka keduanya sulit untuk tercampur.
Usaha telah dilakukan dengan mencampurkan pigmen
dengan minyak, tapi hasil nya tidak sesuai dengan
yang diharapkan. Oleh karena itu, dalam percobaan ini,
sebagai suatu langkah awal, maka pigmen likopen
hanya dicampurkan dengan madu secara langsung.
Tentu saja likopen tidak terlarut dalam madu, hanya
saja dengan pertimbangan spektrometer akan
mengukur spektrum campuran antara madu dan
likopen. Spektrum tersebut nanti dapat diproses
dengan menghilangkan spektrum madu untuk
mendapatkan spektrum likopennya saja.
Gambar 4.1.6 adalah spektrum dari campuran
madu dan pigmen. Bila dilihat pada spektrum tersebut
nampak spektrum madu sangat dominan. Kontribusi
air (5159 cm-1), protein (5909 dan 6844 cm-1) dan
glukosa (4393 dan 4762 cm-1 nampak kuat spektrum
ini.
32
2
1
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.1.6 Spektrum absorban campuran likopen dan madu2
1
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.1.7 Spektrum absorban likopen
Puncak-puncak yang berhubungan dengan madu
tersebut mendominasi spektrum campuran ini karena
konsentrasi pigmen sangatlah kecil. Untuk
mendapatkan spektrum likopen saja, cara yang sama33
dilakukan kembali. Spektrum dari campuran pigmen
dan madu kemudian disubtraksi dengan spektrum
madu. Hasil subtraksi ini dapat dilihat pada gambar
4.1.7 diatas.
Pada spektrum ini, tidak nampak secara jelas
kontribusi likopen, karena sebagian besar spektrum
menunjukkan kontribusi air (5150 cm-1) dan
karbohidrat (4763 and 4393 cm-1). Hal tersebut
menunjukkan bahwa metode kedua ini belum dapat
mencampurkan pigmen dengan sempurna sehingga
kontribusi pigmen sangat lah kecil. Walaupun begitu
masih nampak persamaan antara spektrum likopen
hasil subtraksi dengan aseton dan spektrum likopen
hasil subtraksi dengan madu. Persamaan antara kedua
spektrum tersebut adalah mempunyai puncakdi
sekitar 5200 cm-1. Hal tersebut menunjukkan bahwa
tinggi dugaan spektrum likopen terdapat pada daerah
tersebut. Beberapa perbedaan spektrum likopen dari
gambar 4.1.4 dan 4.1.7 antara lain nampak adanya
pergeseran ban pada daerah sekitar 5200 cm-1 dan
4300-4450 cm-1. Belum diketahui secara pasti apa
yang menyebabkan pergeseran ini. Kemungkinan band
shift ini disebabkan karena interaksi pelarut dengan
pigmen pada likopen yang diperoleh dari substraksi
aseton. Perbedaan diantara 4300-4450 cm-1 juga
kemungkinan besar terjadi karena perbedaan pelarut,
34
tapi juga ada kemungkinan hal ini disebabkan karena
terjadi sedikit perubahan pada sistem pengukuran
mengingat daerah sekitar 4500 cm-1 merupakan
daerah puncak untuk petri yang digunakan untuk
mengukur. Pada percobaan ini, petri yang digunakan
mengukur identik satu sama lain, jadi ada
kemungkinan sistem yang sedikit berubah karena
perubahan suhu, kesalahan pengukuran ataupun
kemungkinan lainnya.
Percobaan ini tidak bisa lanjutkan ke langkah
berikutnya karena jumlah pigmen yang tidak memadai.
Hal ini terjadi karena metode pengekstrakan likopen
yang dirasa kurang efektif. Untuk penelitian yang lebih
lanjut, sangat disarankan menggunakan metode yang
lain untuk mengekstrak likopen. Dalam penelitian
berikutnya, perlakuan yang sama kembali diulang
dengan menggunakan wortel.
4.2 Ekstraksi beta karoten dari wortel
Ekstraksi wortel dilakukan sesuai dengan
prosedur yang tertulis pada bab III. Percobaan
dilakukan beberapa kali untuk mendapatkan jumlah
pigmen yangcukup untuk proses berikutnya.
Berdasarkan beberapa kali percobaan, hasil yang
diperoleh untuk ekstraksi 1 kg masing-masing buah
sangat lah sedikit kurang dari 0,02 g. Oleh karena itu
35
hasil ekstraksi tidak mencukupi jika akan digunakan
dalam proses berikutnya. Usaha yang sama telah
dilakukan untuk meningkatkan hasil yang sudah
diperoleh seperti menambah durasi pengadukan,
menggunakan pengaduk yang lebih baik dan mengganti
pelarut dengan aseton seluruhnya, namun hasilnya
masih kurang mencukupi. Sisa hasil ekstraksi juga
masih menunjukkan warna oranye yang jelas, hal
tersebut menujukkan bahwa pigmen tidak terekstrak
secara maksimal. Oleh sebab itu, penelitian ini
kemudian menggunakan sampel beta karoten murni
yang yang dibeli dari Sigma®, selain untuk menjaga
kemurnian nya juga untuk mencukupi jumlah yang
dibutuhkan untuk proses berikutnya.
Untuk penelitian lanjutan, perlu dicari cara lebih
efektif untuk mengekstrak beta karoten dari wortel,
maupun likopen dari tomat. Kedua sampel tersebut
dipilih karena kesediaannya yang melimpah disekitar
kita. Oleh karena keterbatasan hasil eksraksi maka
untuk percobaan berikutnya sampel yang digunakan
adalah beta karoten murni.
4.3 Uji foto stabilitas beta karoten dalam
pelarut heksana
Untuk mengetahui stabilitas pigmen dalam
campuran, maka perlu diketahui terlabih dahulu
36
stabilitas pigmen itu sendiri. Untuk mengetahui
stabilitas pigmen beta karoten dengan menggunakan
spektrometer NIR, maka beberapa cara dilakukan.
Cara pertama adalah mengukur stabilitas beta karoten
dalam pelarut dan cara kedua dilakukan tanpa pelarut.
Dalam bab ini akan dijelaskan pengukuran stabilitas
dengan pelarut.
Pelarut yang digunakan dalam penelitian ini adalah
heksana. Heksana dipilih karena sifatnya yang tidak
reaktif. Dalam pengukuran ini diharapkah kontribusi
pelarut dapat dihilangkan dengan metode subtraksi
seperti yang telah dilakukan sebelumnya.
Pengukuran spektrum pertama yang dilakukan
dengan spektrometer NIR adalah spektrum heksana.
Spektrum absorbansi heksana dapat dilihat dari
gambar berikut ini.
2
1
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.3.1 Spektrum absorban heksana
37
Berdasarkan gambar diatas nampak bahwa
spektrum heksana dapat dibagi menjadi empat bagian
utama. Bagian pertama adalah puncak antara 4000-
4500 yang merupakan daerah kombinasi ban antara
overtone kedua dari ikatan pada C-H dan CH2 mode
regangan asimetrik dan mode vibrasi lainnya. Daerah
kedua adalah daerah antara 5000-6000 cm-1 yang
berhubungan dengan C-H mode vibrasi regangan.
Sedangkan daerah ketiga dan keempat yang walaupun
tidak sekuat daerah pertama dan kedua namun juga
merupakan kontribusidari C-H dari senyawa
hidrokarbon karena juga menunjukkan ikatan C-H.
Daerah 6500-7500 cm-1 merupakan C-H overtone
pertama sedangkan daerah 8000-8500 merupakan C-H
overtone ketiga. Secara keseluruhan spektrum tersebut
menujukkan ikatan C-H. Puncak yang sangat kuat
pada daerah 4334 cm-1 dimiliki olehhidrokarbon
alifatik. Ikatan C-H ini juga muncul pada 8392, 5909,
5872, 5808 dan 5678 cm-1. Sedangkan puncak yang
berkaitan dengan CH2 antara lain 8269, 7185 dan 7084
cm-1.
Sekitar 1 mg sampel kemudian dicampurkan
dengan 10ml heksana. Spektrum campuran tersebut
kemudian diukur dengan spektrometer NIR kemudian
diukur dengan spektrometer NIR dan didapatkanlah
spektrum seperti pada gambar dibawah ini.
38
2
1
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.3.2 Spektrum absorban campuran heksana dan beta
karoten
Berdasarkan campuran tersebut nampak bahwa
kontribusi heksana sangat besar sehingga bentuk
spektrum secara keseluruhan nampak sangat mirip
dengan spektrum heksana. Disini juga nampak 4
daerah yang berhubungan dengan ikatan C-H. Puncak
pada 4334 cm-1 juga nampak sangat kuat pada
spektrum. Secara keseluruhan spekrum nampak ikatan
C-H pada metil dan CH2 sangat yang sangat dominan.
Untuk mengetahui spektrum beta karoten, maka
spektrum campuran tersebut kemudian disubstraksi
dengan menggunakan spektrum heksana. Berikut
adalah spektrum beta karoten hasil subtraksi tersebut.
39
.
1
4334
4406
4257
41784100
4065
4700 4000
0
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.3.3 Spektrum absorban beta karoten dengan pembesaran
pada daerah 4000-4700 cm-1
Berdasarkan spektrum tersebut nampak jelas
bahwa kontribusi beta karoten sangat kuat pada
daerah antara 4000 sampai 4500 cm-1. Dimana daerah
tersebut merupakan daerah kombinasi ban antara C-H
dan beberapa mode vibrasi dari CH2 Dalam spektrum
tersebut juga nampak bahwa tidak ada puncak pada
daerah 5000-10000 cm-1. Hal tersebut bukan berarti
bahwa kontribusi beta karoten hanya ada pada daerah
sekitar 4000-4500 cm-1 saja, namun tinggi dugaan
bahwa tidak semuapuncak dapat diamati karena
intensitasnya yang kecil. Berdasarkan jumlah beta
karoten yang dipakai dalam larutan,maka ada
kemungkinan sebenarnya beta karoten juga
mempunyai puncak diantara 5000-10000 cm-1 hanya
40
saja dalam pengukuran ini ban tersebut sangat lemah
dibanding ban antara 4000-4500cm-1 sehingga tidak
teramati.
Pada spektrum beta karoten tersebut nampak
puncak kuat pada 4334 cm-1 yang merupakan
kontribusi dari ikatan C-H. Ban tersebut mempunyai
puncak kecil didekatnya yang juga masih berhubungan
dengan C-H yaitu pada daerah 4264 cm-1. C-H aril
aromatik (4210 cm-1) juga mempunyai kontribusi dalam
spektrum ini walaupun tidak sekuat pada C-H. Puncak
pada 4093 cm-1 berkaitan dengan hidrokarbon
aromatik dan 4073 muncul dari hidrokarbon alifatik.
Berdasarkan spektrum ini, maka pada percobaan
berikutnya akan diukur foto stabilitas dari pigmen.
Sebagai fokus pembahasan akan dilihat pada daerah
4000-4500 karena pada daerah ini berhubungan
dengan beta karoten.
Uji fotostabilitas dilakukan dengan menggunakan
alat seperti yang dijelaskan pada bab III. Dengan
menggunakan heksana, pengukuran stabilitas hanya
bisa dilakukan dalam jangka waktu kira kira 1jam,
mengingat bahwa pelarut akan menguap. Dari
spektrum terlihat bahwa sampai dengan 1 jam masih
terdapat pelarut dalam sampel walaupun bila dilihat
dengan mata sudahhanya endapan yang tersisa.
Jumlah pelarut yang berubah ini tentu saja akan
41
menghasilkan spektrum absorbansi yang berbeda pula.
Maka dalam analisa ini, setiap sampel akan disubtraksi
dengan spektrum dasar heksana dengan ratio yang
disesuaikan dengan spektrum hasil.
Berikut ini adalah spektrum yang diperoleh setelah
pengukuran selama 1 jam dengan interval 10 menit.
Pengukuran dilakukan pada saat 0 menit (mula-mula),
10 menit, 20 menit, 30 menit, 40 menit, 50 menit dan
60 menit. Intensitas cahaya yang digunakan adalah
350 lux.1
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.3.4 Spektrum absorban campuran heksana dan beta
karoten untuk durasi 0-60 menit
42
Setelah dikurangi dengan spektrum heksana, spektrum
beta karoten dapat diperoleh. Gambar 4.3.4 merupakan
spektrum beta karoten yang diperoleh untuk durasi 0-
60 menit.
0,1
0
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb. 4.3.5 Spektrum absorban beta karoten untuk durasi 0-60
menit
Berdasarkan spektrum tersebut nampak bahwa
satu spektrum berbeda dengan yang lain. Spektrum
berwarna biru yang terdapat pada puncak tersebut
merupakan spektrum yang diambil untuk fotostabilitas
50 menit. Hasil tersebut menunjukkan adanya
kesalahan dalam pengukuran spektrum. Kemungkinan
penyebab error yang lain adalah penggunaan referensi
eksternal dan internal yang salah dalam pengukuran
spektrum.
43
Spektrum tersebut kemudian dicari turunan
keduanya untuk pengaruh penyinaran untuk terhadap
stabilitas spektrum.
Gb. 4.3.5 Turunan kedua spektrum beta karoten dengan
pembesaran daerah 4300-4350 cm-1
Berdasarkan spektrum tersebut dapat diamati pada
puncak 4334 cm-1 yang sebelumnya ditemukan sebagai
puncak yang berkaitan dengan beta karoten, intensitas
pada setiap pengukuran berbeda satu sama lain. Pada
nampak hasil dari Intensitas terkecil ke adalah 50, 60,
30, 40, 0, 20 dan 10 menit. Hasil tersebut
menunjukkan urutan yang tidak beraturan. Hasil
serupa ditemukan untuk daerah yang lain (Gb.4.3.6)
seperti pada puncak 4264 cm-1 yang berhubungan
dengan ikatan tunggal pada C-H. Urutan dari Intensitas
rendah ke tinggi adalah 50, 60, 30, 40, 0, 20 dan 10
menit. Sedangkan pada daerah 4178 cm-1 yang
44
berhubungan dengan C-H aril dan C-H aromatik
(Gb.4.3.7) nampak urutan dari intensitas besar ke kecil
adalah 0, 10, 20, 30, 40, 60, 50. Nampak bahwa
spektrum pada 0 dan 10 menit; 30 dan 40 menit sangat
dekat satu sama lain dan hampir tumpang tindih.
Gb. 4.3.6 Turunan kedua spektrum beta karoten dengan
pembesaran daerah 4200-4700 cm-1
Gb. 4.3.7 Turunan kedua spektrum beta karoten dengan
pembesaran daerah 4160-4200 cm-1
45
Berdasarkan hasil tersebut terlihat bahwa pola
degradasi spektrum pada puncak 4178 cm-1 nampak
teratur dengan error pada pengukuran menit ke 50.
Hasil menunjukkan pengurangan intensitas dengan
bertambahnya durasi penyinaran. Sedangkan pada
puncak 4334 dan 4264 nampak bahwa degradasi
pigmen tidak tersebut masih terlihat bahwa degradasi
nampak tidak seteratur pada daerah 4178 cm-1.
Walaupun demikian dapat dilihat ada kecenderungan
yang serupa. Bertambahnya durasi penyinaran
menununjukkan berkurangnya intensitas pada
bilangan gelombang yang bersesuaian. Bila dilihat
dengan lebih teliti, ada tiga kelompok dalam hasil
tersebut, 50 dan 60 menit, 30 dan 40 menit dan 0, 10
dan 20 menit. Dari hasil pengukuran nampak
hubungan bahwa Intensitas (I) pada menit-menit
pengukuran adalah ܫ ����� ܫ�� < ܫ � � ��� ܫ ��
<ܫ
��ܫ, � ,��� .��ܫ Seperti yang dijelaskan diatas spektrum
pada menit 30 dan 40 hampir tumpang tindih sehingga
intensitas hampir sama, begitu pula untuk pengukuran
0, 10 dan 20 menit. Sedangkan terdapat kesalahan
dalam pengukuran 50 menit sehingga spektrum
nampak sangat berbeda dengan yang lain. Dalam
pengukuran dalam jangka yang pendek atau sekitar 10
menit, tidak diamati adanya banyak perbedaan
sehingga hasil menunjukkan spektrum yang hampir
sama. Sehingga untuk pengukuran lebih lanjut, lebih
baik bila intensitas cahaya durasi pengukuran
ditingkatkan. Dalam percobaan ini dapat ditunjukkan
bahwa spektrometer NIR dapat digunakan dalam
mengukur fotostabilitas pada pigmen.
4.4 Uji fotostabilitas beta karoten tanpa
pelarut
Untuk mengetahui kestabilan pigmen terhadap
oksidasi maupun cahaya, maka sebelum pigmen
tersebut dicampurkan dengan madu, ataupun bahan
lainnya maka kestabilan pigmen itu sendiri harus
diketahui. Setelah uji fotostabilitas dilakukan dengan
bersamaan dengan pelarut, maka dalam percobaan ini
uji foto stabilitas dan oksidasi akan dilakukan tanpa
setelah pelarut diuapkan. Jika memungkinkan, akan
lebih efektif bila pigmen diukur secara langsung dalam
bentuk serbuk mengingat spektrometer NIR dapat
mengukur sampel baik padat, cair, gel, tablet ataupun
serbuk. Jika pigmen diukur secara langsung akan
nampak bahwa spektrum pigmen akan didapatkan
tanpa harus melakukan perlakuan lebih lanjut. Sampel
NIR akan optimal jika ketebalan sampel sekitar10 mm.
Untuk menyediakan pigmen yang setebal 10 cm untuk
diameter petri sekitar 10 cm tentu saja membutuhkan
biaya yang tidak sedikit oleh karena itu dalam
47
percobaan ini dilakukan dengan bantuan pelarut.
Percobaan dilakukan dengan mencampur 25 mg
beta karoten dengan 10 ml heksana. Setelah larutan
tercampur secara homogen, larutan tersebut kemudian
dituangkan kedalam petri. Larutan diuapkan untuk
mendapatkan endapan betakaroten yang merata
diseluruh permukaan petri. Penguapan membutuhkan
waktu sekitar 1 jam. Dan endapan kemudian dicek
dengan spektrometer NIR untuk memastikan tidak ada
larutan heksana yang tertinggal. Oleh karena pigmen
tersebut harus diuapkan sekitar satu jam hingga dapat
dihilangkan seluruh pelarutnya. Hal tersebut
memungkinkan adanya pengaruh oksidasi dan juga
degradasi pigmen oleh pelarut. Untuk mengetahui
perbedaan nya, campuran heksana dan beta karoten
yang lain telah disimpan selama satu hari. Berdasarkan
gambar pada lampiran dapat terlihat jelas adanya
pemucatan warna larutan yang menunjukkan adanya
degradasi pigmen.
Gambar 4.4.1 adalah spektrum dari petri kosong.
Spektrum ini perlu diukur untuk mendapatkan
spektrum beta karoten saja. Dari spektrum tersebut
terlihat bahwa puncak spektrum melebar dari 4000-
4800 cm-1, tanpa ada tambahan ban pada bilangan
gelombang lainnya. Setelah seluruh pelarut menguap,
spektrum dari beta karoten kemudian diukur.
48
0,2
0
-0,210000 9000 8000 7000 6000 5000 4000
Bilangan gelombang (cm-1)
Gb.4.4.1 Spektrum absorban petri kosong
0,2
0
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb.4.4.2 Spektrum absorban beta karoten dan petri
Gambar 4.4.2 berikut merupakan spektrum dari
beta karoten. Jika dilihat dari bentuk spektrumnya
saja, nampak sama dengan petri kosong. Hal tersebut
49
6500 4000
menunjukkan bahwa kontribusi pigmen yang diukur
sangat lemah konsentrasinya. Namun hal tersebut
tidak berarti spektrum beta karoten tidak dapat
diperoleh, dengan mengurangi spektrum beta karoten
dengan petri kosong maka didapatkanlah spektrum
pada gambar 4.4.3.
0,2
0,1
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb.4.4.3 Spektrum absorban beta karoten dengan
pembesaran pada area 4000-6500cm-1
Gambar 4.4.3 menunjukkan spektrum beta
karoten tanpa kontribusi dari petri. Puncak kuat pada
4336 cm-1 berhubungan dengan mode vibrasi C-H pada
beta karoten. Selain puncak utama, muncul pula
beberapa puncak lain yang lebar dan lemah antara lain
puncak pada 5864 cm-1 yang muncul karena
kontribusi CH3 metil. pada bilangan gelombang 5195
50
cm-1 nampak kontribusi dari ikatan 0-H hal tersebut
menunjukkan bahwa sampel telah teroksidasi. Selain
itu, daerah pada bilangan gelombang sekitar 4625 cm-1
muncul karena kontribusi C-H aromatik dan C-H aril.
Hasil yang diperoleh pada percobaan ini selaras dengan
hasil yang diperoleh pada percobaan menggunakan
pelarut pada sub bab 4.3 Bahwa kontribusi beta
karoten yang terbesar nampak pada bilangan
gelombang sekitar 4334 yang berkaitan dengan ikatan
C-H.
Uji stabilitas sampel untuk mengetahui pengaruh
cahaya terhadap kestabilan pigmen dilakukan dalam
jangka waktu pendek dan panjang. Pendek berarti
kurang dari 24 jam dan panjang berarti 8 hari. Jangka
waktu ini merupakan pengukuran maksimal yang bisa
dilakukan untuk uji stabilitas karena rangkaian yang
digunakan untuk penyinaran tidak bisa digunakan
untuk jangka panjang. Setelah hampir8 hari
pengukuran nonstop lampu akhirnya padam.
Diperkirakan waktu padamnya adalah malam hari,
sehingga telah beberapa jam sampel dibiarkan tanpa
penyinaran, sehingga pengukuran sampel harus
diakhiri. Sampel selalu diekspos cahaya dengan
intensitas 1800 lux. Saat tidak diukur, sampel ditutup
dengan plastik untuk meminimalisasi pengaruh
oksidasi. Lempeng reflektan juga tidak diubah ubah,
51
0,1
0
untuk memastikan pengukuran selalu dalam kondisi
yang sama dan posisi yang sama. Petri juga ditandai
seperti berikut ini untuk memastikan petri selalu
dimasukan dalam posisi yang sama.
Perilaku yang sama juga diberikan saat
pengukuran sampel untuk mengukur pengaruh
oksidasi. Pengukuran dilakukan selama 17 hari.
4.4.1 Uji fotostabilitas beta karoten
Uji fotostabilitas dilakukan dengan menyinari
sampel dengan intensitas cahaya 1800 lux dalam
jangka waktu 0 jam (mula-mula), 1 jam, 2 jam, 3 jam, ,
4 jam, , 5 jam, 1 hari, 2 hari, 3 hari, 4 hari, 7 hari dan
8 hari. Spektrum yang diperoleh untuk semua
pengukuran dapat dilihat pada gambar 4.4.4 dibawah
ini.
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb.4.4.4 Spektrum beta karoten setelah disubtraksi
Setelah disubtraksi dengan spektrum petri maka
52
diperolehlah spektrum hasil uji fotostabilitas beta
karoten seperti pada gambar 4.5.5. Spektrum dipilih
pada area 4000-6500 cm-1 karena area selain tersebut
terdapat puncak-puncak spektrum. Seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya, daerah yang akan diobservasi
adalah 4336, 4625, 5195 dan 4625 cm-1.
1
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb.4.4.5 Spektrum beta karoten
Untuk mengetahui pengaruh penyinaran
terhadap pigmen, maka akan dilihat intensitas dari
puncak masing-masih pengukuran. Hal ini dilakukan
karena intensitas pada spektrum absorban mempunyai
hubungan linier dengan kandungan pada sampel. Tabel
berikut ini menunjukkan urutan intensitas pada
masing-masing pengukuran dimulai dari intensitas
tertinggi menuju intensitas terendah.
53
Tabel 1 Urutan intensitas (dari tinggi ke rendah) hasil uji
fotostabilitas pada panjang bilangan gelombang tertentu.
Urutan ke
Bilangan gel (cm-1)
4336 4625 5195 58641 0 jam 0 jam 0 jam 0 jam2 1 jam 1 jam 1 jam 1 jam3 3 jam 4jam 4jam 4jam4 4jam 5jam 5jam 5jam5 5jam 3 jam 3 jam 3 jam6 2 hari 2 hari 2 hari 2 hari7 4 hari 4 hari 4 hari 4 hari8 3 hari 3 hari 3 hari 3 hari9 7hari 7hari 7hari 7hari10 1 hari 1 hari 1 hari 1 hari11 8hari 8hari 8hari 8hari
Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa urutan
intensitas yang diperoleh tidak beraturan. Fotostabilitas
pigmen tidak dapat diamati dengan menggunakan cara
yang digunakan pada percobaan ini. Dalam usaha
untuk uji fotostabilitas nampaknya bahwa terdapat
pengaruh oksigen. Oleh karena itu, dalam percobaan
selanjutnya akan diuji tentang kestabilan pigmen
terhadap pengaruh oksigen.
4.4.2 Uji pengaruh oksidasi beta karoten
Uji oksidasi dilakukan dengan meletakkan
sampel pigmen di ruangan pengukuran sehingga
sampel dapat terekspos dengan udara disekitar nya. Uji
pengaruh oksidasi ini dilakukan dalam jangka waktu 1,
7, 10, 11, 12, 13, 14, 17 dan 18 hari. Spektrum yang
diperoleh sebelum dikurangi spektrum petri dapat54
dilihat pada gambar 4.4.6. dan spektrum hasil
pengurangan dengan petri pada gambar 4.4.7
0,3
0
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
0,13
0,10
Gb.4.4.6 Spektrum beta karoten pada uji oksidasi sebelum
dikurangi petri
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000Bilangan gelombang (cm-1)
Gb.4.4.7 Spektrum beta karoten pada uji oksidasi setelah
dikurangi petri
55
Gambar 4.4.7. menunjukkan bahwa spektrum
hasil pengaruh oksidasi ini nampak sama dengan uji
fotostabilitas. Puncak-puncak yang sama dengan
antara lain puncak kuat pada 4334 cm-1 (C-H)dan
puncak-puncak lemah dan luas pada daerah sekitar
5872 (C-H metil), 5211(0-H) dan 4655 cm-1 (C-H aril).
Hal tersebut menunjukkan bahwa uji oksidasi pun
tidak lepas dari pengaruh cahaya. Sehingga dalam
kedua uji pengaruh satu sama lain tidak terelakkan.
Salah satu yang menjadi alasan adalah ruang
penyimpanan pigmen tidak sepenuhnya ruang gelap.
Masih ada beberapa cahaya yang masuk pada sela-sela
ruangan tersebut. Untuk mengetahui pengaruh
oksidasi terhadap pigmen maka intensitas masing-
masing pengukuran akan dibandingkan. Intensitas
diurutkan dari terbesar menuju terkecil. Hasilnya dapat
dilihat pada tabel 1 dibawah ini.
Tabel 2 Urutan intensitas dari tinggi ke rendah pada uji oksidasi pada panjang gelombang tertentu.
Urutan ke
Bilangan gel (cm-1)
4334 4655 5211 58721 1 hari 1 hari 1 hari 1 hari2 10 hari 10 hari 10 hari 10 hari3 11 hari 11 hari 11 hari 11 hari4 14 hari 17 hari 17 hari 17 hari5 17 hari 7 hari 7 hari 7 hari6 7 hari 13 hari 13 hari 13 hari7 13 hari 14 hari 14 hari 14 hari8 18 hari 18 hari 18 hari 18 hari9 12 hari 12 hari 12 hari 12 hari
56
Berdasarkan urutan tersebut nampak bahwa
pada uji pengaruh oksidasi ini tidak nampak korelasi
linier antara penambahan durasi oksidasi dengan
kandungan pada spektrum. Secara garis besar dapat
disimpulkan bahwa dengan cara yang digunakan,
pengaruh oksidasi dan cahaya tidak dapat diamati
dengan baik. Ada beberapa hal yang menjadi alasan
ketidak berhasilan pengukuran ini, antara lain: 1.
sampel tidak sepenuhnya terisolasi dari pengaruh
cahaya dan oksigen; 2. Ketebalan sampel dalam
pengukuran kurang dari 10 mm sehingga kontribusi
pigmen dalam spektrum dirasa lemah; 3. alat yang
digunakan untuk fotostabilitas kurang efektif; 4. Ada
kemungkinan pengaruh panas selain oksigen dan
cahaya.
Langkah berikutnya untuk percobaan ini adalah
pencampuran beta karoten dengan madu untuk diuji
fotostabilitas nya. Hasil penelitian sebelumnya
menunjukkan bahwa hasil pencampuran madu dan
pigmen tadi tidak dapat digunakan untuk
mendapatkan spektrum murni pigmen. Salah satu
penyebabnya adalah belum ditemukannya cara untuk
mencampur madu secara homogen. Selain itu, sistem
untuk pengukuran fotostabilitas dan oksidasi perlu
diperbaiki. Untuk penelitian lebih lanjut perlu
dipikirkan beberapa cara yang lebih efektif untuk
57
mengekstrak pigmen, pencampuran pigmen dan uji
stabilitas maupun oksidasi pigmen. Penelitian yang
telah penulis lakukan adalah suatu percobaan
pendahuluan yang perluuntuk diteruskan dan
diperbaiki kekurangan nya.
58