Ekstraksi Pektin Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizus) dengan Pelarut Asam Sitrat dan Aplikasinya sebagai Polimer Plastik Biodegradable


Muhammad Fariez Kurniawan(1*), Zahra Adenia(2)

(1) Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Indonesia
(2) Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Indonesia
(*) Corresponding Author

Abstract


Pektin yang terdapat di dalam kulit buah naga dapat berpotensi menjadi salah satu bahan dasar pembuatan plastik biodegradable yang bermanfaat untuk mengurangi dampak kerusakan lingkungan karena penggunaan plastik yang berlebihan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi 0,5 dan 1 N, suhu 60 dan 70˚C, dan waktu ekstraksi 30 dan 60 menit terhadap karakteristik pektin yang dihasilkan dari kulit buah naga. Metode yang digunakan adalah ekstraksi dengan pelarut asam sitrat lalu dilakukan pengendapan menggunakan alkohol 96% kemudian dikeringkan pada suhu 60˚C. Pektin kering dikarakterisasi dan hasil yang optimal dilanjutkan untuk dibuat polimer plastik biodegradable. Karakteristik pektin yang dianalisis adalah rendemen pektin yang dihasilkan, berat ekivalen, kadar metoksil, kadar asam galakturonat, dan derajat esterifikasi. Polimer yang dihasilkan diamati sifat mekanisnya secara kualitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rendemen pektin yang dihasilkan berkisar antara 4,55– 15,67% dengan rendemen terbanyak pada konsentrasi 1 N pada suhu 60˚C selama 60 menit sebanyak 15,67%. Berat ekivalen berkisar antara 204,48-558,68 dengan nilai tertinggi dari variasi perlakuan 0,5 N pada suhu 60˚C selama 30 menit. Pektin bermetoksil rendah dan tinggi berkisar antara 5,95%-8,97%. Kadar asam galakturonat berkisar antara 292,46%-489,78%. Derajat esterifikasi berkisar antara 7,00%-15,70% dan termasuk pektin ester rendah. Polimer plastik biodegradable diperoleh dari pektin dengan kondisi konsentrasi 0,5 N pada suhu 60˚C selama 30 menit dan pada suhu 70˚C selama 60 menit. Polimer dari kondisi 0,5 N, 60˚C, 30 menit dan 0,5 N, 70˚C, 60 menit berwarna kecoklatan, transparan, dan memiliki nilai permeabilitas uap air yang cukup tinggi.  Polimer dari kondisi 0,5 N, 70˚C, 60 menit memiliki sifat mekanis yang lebih baik karena lebih elastis.


Keywords


Karakterisasi; kulit buah naga; pektin; plastik biodegradable; polimer.

Full Text:

PDF

References


K.L. Law, “Plastics in the marine environment,” Annual Review of Marine Science, vol. 9, no. 1, pp. 205–229, 2017.

G.A. Elizalde-Velázquez and L.M. Gómez-Oliván, “Microplastics in aquatic environments: A review on occurrence, distribution, toxic effects, and implications for human health,” Science of the Total Environment, vol. 780, pp. 5–23 , 2021.

T.P. Haider, C. Völker, J. Kramm, K. Landfester, and F.R. Wurm, “Plastics of the future? the impact of biodegradable polymers on the environment and on society,”AngewandteChemie-International Edition, vol. 58, no. 1, pp. 50–62, 2019.

M. Sandarani, “A review: different extraction techniques of pectin,” Journal of Pharmacognosy & Natural Products, vol. 03, no. 03, pp. 1–5, 2017.

N.S.M. Ismail, N. Ramli, N.M. Hani, and Z. Meon, “Extraction and characterization of pectin from dragon fruit (Hylocereus polyrhizus) using various extraction conditions,” Sains Malaysiana, vol. 41, no. 1, pp. 41–45, 2012.

P.H.F. Pereira et al., “Pectin extraction from pomegranate peels with citric acid,” International Journal of Biological Macromolecules, vol. 88, pp. 373–379, 2016.

S.Q. Liew, N.L. Chin, and Y.A. Yusof, “Extraction and characterization of pectin from passion fruit peels,” Agriculture and Agricultural Science Procedia, vol. 2, pp. 231–236, 2014.

Megawati and U. AY., “Ekstraksi pektin kulit buah naga (dragon fruit) dan aplikasinya sebagai edible film,” Jurnal Bahan Alam Terbarukan, vol. 3, no. 1, pp. 16–23, 2014.

M. Hindun Pulungan and V. Suryo Qushayyi, “Pembuatan plastik biodegradeble pati sagu (kajian penambahan kitosan dan gelatin),” Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI, no. September, p. A-61-A-67, 2015.

Y. Rosalina, L. Susanti, and N.B. Karo, “Kajian Ekstraksi Pektin Dari Limbah Jeruk Rimau Gerga Lebong (Jeruk Rgl) Dan Jeruk Kalamansi,” Agrointek, vol. 11, no. 2, pp. 68–74, 2017.

F. Hanum, I.M. . Kaban, and M.A. Tarigan, “Ekstraksi pektin dari kulit buah pisang raja (Musa sapientum),” Jurnal Teknik Kimia USU, vol. 1, no. 2, pp. 21–26, 2012.

R. Nazaruddin, A.A. Noor Baiti, S.C. Foo, Y.N. Tan, and M.K. Ayob, “Comparative chemical characteristics of hydrochloric acid- and ammonium oxalate-extracted pectin from roselle (Hibiscus sabdariffa L.) calyces,” International Food Research Journal, vol. 20, no. 1, pp. 281–284, 2013.

X. Ma et al., “Synergistic Effect and Mechanisms of Combining Ultrasound and Pectinase on Pectin Hydrolysis,” Food and Bioprocess Technology, vol. 9, no. 7, pp. 1249–1257, 2016.

Nazaruddin Ramli, “Effect of ammonium oxalate and acetic acid at several extraction time and pH on some physicochemical properties of pectin from cocoa husks (Theobroma cacao),” African Journal of Food Science, vol. 5, no. 5, pp. 790–798, 2011.

N.K.Y. Kesuma, I.W.R. Widarta, and I.D.G. M. Permana, “Pengaruh Jenis Asam Dan pH Pelarut Terhadap Karakteristik Pektin Dari Kulit Lemon (Citrus limon),” Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan (ITEPA), vol. 7, no. 4, pp. 192–203, 2018.

D. Gawkowska, J. Cybulska, and A. Zdunek, “Structure-related gelling of pectins and linking with other natural compounds: A review,” Polymers, vol. 10, no. 7, 2018.

B. Gullón, B. Gómez, M. Martínez-Sabajanes, R. Yáñez, J. C. Parajó, and J. L. Alonso, “Pectic oligosaccharides: Manufacture and functional properties,” Trends in Food Science & Technology, vol. 30, no. 2, pp. 153–161, 2013

H.S. Jeong, H.Y. Kim, S.H. Ahn, S.C. Oh, I. Yang, and I.G. Choi, “Optimization of enzymatic hydrolysis conditions for extraction of pectin from rapeseed cake (Brassica napus L.) using commercial enzymes,” Food Chemistry, vol. 157, pp. 332–338, 2014.

A. Tuhuloula, L. Budiyarti, and E. N. Fitriana, “Karakterisasi Pektin Dengan Memanfaatkan Limbah Kulit Pisang Menggunakan Metode Ekstraksi,” Konversi, vol. 2, no. 1, pp. 21–27, 2013.

L. . Adetunji, A. Adenkule, V. Orsat, and V. Raghavan, “Advance in Pectin Production Process Using Novel Extraction Techniques: A Review,” Food Hydrocolloids, vol. 62, pp. 239–250, 2017.

B. Wilde and S. Deconinck, “Benefits and Challenges of Bio- and Oxo-Degradable Plastics, A Comparative Literature Study,” Final Report, 2013.




DOI: https://doi.org/10.15575/ak.v9i1.17425

Copyright (c) 2022 Muhammad Fariez Kurniawan, Zahra Adenia

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

CrossrefSINTAGoogle ScholarIndonesia One Search

View My Stats

 

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.