## APLIKASI PERLAKUAN PENDAHULUAN PULSED ELECTRIC FIELD (PEF) PADA EKSTRAKSI TANIN BIJI PINANG (Areca catechu) (KAJIAN FREKUENSI DAN WAKTU PEF)

## PULSED ELECTRIC FIELD (PEF) PRETREATMENT APPLICATION AT ARECA (ARECA CATECHU) NUT-TANNINS EXTRACTION (STUDY OF PEF FREQUENCY AND TIME)
Nur Lailatul Rahmah, Sukardi, dan Irwina Nova Dila
Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya Jl. Veteran Malang 65145, Malang, Jawa Timur
Email: nur_laila@ub.ac.id
Makalah: Diterima 1 September 2018; Diperbaiki 2 Januari 2019; Disetujui 15 Januari 2019

## ABSTRACT
Areca  catechu  contains  tannins  compounds  acting  as  antioxidants.  Extraction  process  is  required  to obtain these compounds from areca nut. Pretreatment before extraction using Pulsed Electric Field (PEF) has shown  improvement  of  yield  as  well  as  the  quality  of  antioxidant  extracts  compared  with  control.  The experimental  design  of  this  research  was  Factorial  Random  Design  with  two  factors.  The  first  factor  was frequency  of  PEF  with  three  levels  of  1,  1.5,  and  2  kHz  and  the  second  factor  was  PEF  application  time  with three  levels  of  20,  25,  and  30  seconds.  The  extract  of  areca  seed  from  PEF  extraction  with  combination  of frequency and time of PEF using magnetic field 450 v/cm did not provide significanty different yield and quality. The selection of best treatment was based on the economic aspects and analysis of variance, since there was no significant difference between each parameter and treatment. The best frequency and duration of PEF on yield and antioxidant quality of areca nut extract were 1 kHz and 20 second with a yield of 5.6%; moisture content of 7.78%; IC50 value of 277,56 ppm; and tannins content of 442.36 mg GAE/g. FTIR spectrophotometric analysis results showed that the resulting absorption has a functional group that supports the presence of tannins.
Keywords: fresh areca nut, electroporation, electrical pulse

## ABSTRAK
Biji  pinang  ( Areca  catechu )  memiliki  kandungan  senyawa  tanin  yang  berfungsi  sebagai  antioksidan. Untuk  mendapatkan senyawa tersebut dibutuhkan proses ekstraksi biji pinang.  Perlakuan  pendahuluan sebelum ekstraksi  menggunakan Pulsed  Electric  Field (PEF)  terbukti  dapat  meningkatkan  rendemen  dan  kualitas antioksidan  ekstrak  dibandingkan  kontrol.  Oleh  karena  itu,  dilakukan  penelitian  ekstraksi  biji  pinang  dengan perlakuan  pendahuluan PEF  menggunakan  variasi  frekuensi  dan  waktu  aplikasi  PEF  dengan  medan  listrik sebesar  450  v/cm.  Rancangan  percobaan  pada  penelitian  ini  adalah  rancangan  acak  kelompok  faktorial  dengan dua  faktor.  Faktor  pertama  adalah  frekuensi  PEF  dengan    tiga  level  yaitu  1;  1,5;  dan  2  kHz  dan  faktor  kedua adalah waktu aplikasi PEF dengan tiga level yaitu 20, 25 dan 30 detik. Ekstrak biji pinang hasil ekstraksi dengan perlakuan pendahuluan PEF dengan kombinasi frekuensi dan lama waktu PEF tidak menghasilkan rendemen dan kualitas  yang  berbeda  secara  signifikan.  Pemilihan  perlakuan  terbaik  didasarkan  atas  aspek  ekonomi  dari perlakuan dan telaah ANOVA karena setiap parameter dan setiap perlakuan tidak berbeda signifikan.  Frekuensi dan lama waktu PEF terbaik terhadap rendemen dan kualitas  antioksidan ekstrak biji pinang adalah 1 kHz dan 20  detik  dengan  nilai  rendemen  5,6%;  kadar  air  7,78%;  nilai  IC50  277,56  ppm;  dan  kadar  tanin  442,36  mg GAE/g.  Hasil  analisis  spektrofotometri  FTIR  menunjukkan  bahwa  serapan  yang  dihasilkan  memiliki  gugus fungsi yang menunjang keberadaan tanin.
Kata kunci: biji pinang segar, elektroporasi, pulsa listrik

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  agraris  yang mempunyai  potensi  besar,  antara  lain  dari  hasil pertanian,  perkebunan  dan  hasil  hutan.  Salah  satu hasil  perkebunan  yang  memilki  manfaat  untuk pengobatan  adalah  tanaman  pinang.  Menurut  data BPS  (Badan  Pusat  Statistik)  2017  produksi perkebunan  tanaman  pinang  pada  tahun  2012-2015 meningkat  dari  tahun  ke  tahun,  yaitu  berturut-turut 42,0; 42,8; 47,0 dan 47,1 ribu ton. Menurut Peng et al .  (2015)  biji  pinang  memiliki  59  senyawa  yang
dapat  diisolasi  dan  diidentifikasi  yang  mayoritas senyawanya  adalah  alkaloid  tipe  piridin  dan  tanin terkondensasi  sebagai  pencirinya.  Ekstrak  air maupun methanol dari biji pinang memiliki aktivitas antioksidan  dan  total  fenolik  yang  lebih  tinggi daripada  ekstrak  akarnya  (Hamsar et  al. ,  2011). Untuk memperoleh kandungan antioksidan pada biji pinang tersebut diperlukan proses ekstraksi.
Ekstraksi  yang  sudah  dilakukan  pada  biji pinang  diantaranya  menggunakan  metode  maserasi dan  sokletasi  (Bhandare et  al .,  2010;  Hamsar et  al ., 2011; Mamonto et al ., 2014). Rendemen ekstrak biji
Jurnal Teknologi Industri Pertanian 29 (1):45-52 (2019) Nomor DOI: 10.24961/j.tek.ind.pert.2019.29.1.45 ISSN: 0216-3160    EISSN: 2252-390
pinang  dengan  metode  sokletasi  dan  pelarut methanol  yang  dihasilkan  pada  penelitian  Mamonto et  al .  (2014)  sangat  kecil  yaitu  3,87%  dan  aktivitas antioksidan  dengan  nilai  ekuivalen  asam  galat sebesar  59,33  eq  GAE/g.  Kecilnya  rendemen  dan aktivitas antioksidan pada penelitian tersebut diduga kurang  efektifnya  proses  ekstraksi  tanpa  adanya perlakuan  pendahuluan pada  simplisia.  Lain  halnya dengan  penelitian  Rahmah et  al .  (2017)  yang melakukan perlakuan pendahuluan ekstraksi menggunakan  teknik Pulsed  Electric  Field (PEF= medan listrik berpulsa/berdenyut) yang menghasilkan  rendemen  ekstrak  biji  pinang  sebesar 4,63%  dan  nilai  kadar  tanin  sebesar  507,42  mg GAE/ g.
PEF disebut juga dengan istilah elektroporasi  yaitu  pemberian  tegangan  listrik  pada sel, agar sel mengalami kerusakan dinding sel tanpa merusak  komponen  bioktif  yang  ada  di  dalam  sel (Sukardi,  2016),  seperti  senyawa  antioksidan  dan metabolit sekunder. Pada biji tanaman palma seperti Palma  Swamp  ( Mauritia  flexuosa )  tersusun  atas  sel endosperma.  Vakuola    pada  sel  endosperma terakumulasi di dalamnya senyawa fenolik, alkaloid, dan  terpenoid  (Silva et  al .,  2014).  Sama  halnya dengan biji pinang, diduga senyawa antioksidan dan metabolit  sekundernya  juga  tersimpan  dalam vakuola sel endosperma.
Pada  aplikasi  PEF,  polarisasi  membran  sel menghasilkan  dispersi  antara  1  kHz  dan  10  MHz tergantung  pada  ukuran  sel  dan  konduktivitas elektrolit  sekitarnya.  Dispersi  diartikan  sebagai pergerakan  ion-ion  dalam  sel  yang  berpengaruh nantinya pada elektroporasi sel (Pliquet, 2010; Donsi et  al .,  2010).  Modifikasi  pada  frekuensi  dengan menggunakan  medan  listrik  yang  sama  diduga  akan berpengaruh  pada  “yield”  ekstrak.  Waktu  sangat berpengaruh pada medan listrik yang diberikan pada bahan. Peningkatan waktu menghasilkan peningkatan  rendemen  ekstrak,  namun  demikian waktu  yang  terlalu  lama  dapat  menurunkan rendemen karena ketahanan membrane sel berkurang (Sukardi,  2016;  Janositz,  2010).  Oleh  karena  itu,
perlu  dilakukan  penelitian  mengenai  aplikasi  PEF pada  ekstraksi  antioksidan  biji  pinang  untuk mengetahui  frekuensi  dan  waktu  aplikasi  PEF  yang tepat untuk menghasilkan kualitas ekstrak antioksidan yang lebih baik.

## BAHAN DAN METODE

## Bahan dan Alat

## Bahan
Bahan  utama  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  biji  pinang  ( Areca  catechu ) muda  hingga  setengah  tua  (warna  hijau  hingga oranye)  yang  diperoleh  dari  Kota  Malang,  Jawa Timur.  Bahan  dalam  analisis  laboratorium  antara lain aquades, etanol 96%, asam galat, Na 2 CO 3 , Folin Denis, dan DPPH, lakban, dan kertas label.

## Alat
Alat-alat  yang  digunakan  dalam  proses pembuatan  ekstrak  kasar  biji  pinang  adalah Generator Pulsed  Electric  Field (Gambar  1) yang dilengkapi dengan chamber tabung plastik transparan. Spesifikasi Generator PEF: input voltase 150  w,  luaran  medan  listrik  0,5  sd  5000  v/cm, frekuensi 10 Hz sd 10 kHz, lebar pulsa 1 sd 200 mS, waktu  paparan  1  detik  sd  2  jam,  output  tegangan bipolar dan  monopolar, diameter chamber PEF 11,5 cm  dan  tinggi  25  cm),  timbangan  digital  (Denver Instrumen  M-310),  labu  ukur  100  mL  (Pyrex), sendok, gelas beaker 600 mL (Pyrex), kertas saring, corong,  loyang,  kulkas  (Toshiba),  wadah    kedap cahaya, botol kecil, pisau, oven dan aluminium foil.
Alat  yang  digunakan  dalam  analisis  adalah timbangan  digital  (Denver  Instrumen  M-310),  gelas beaker  200  (Pyrex),  pipet  volume  (HG),  bola  hisap (Merienfiel),  tabung  reaksi  (pyrex),  plastik,  rak tabung  kayu,  aluminium  foil,  kuvet,  vortex, spektrofotometer  UV  VIS  (20  D  Plus),  FTIR spectrophotometer (8400S/Shimadzu), oven, desikator,  cawan  petri  dan  labu  ukur  100  mL (Pyrex).

## Penentuan Rancangan Percobaan
Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial dengan 2  faktor,  faktor  1  adalah  faktor  frekuensi  pulsa  PEF yang mempunyai 3 level, yaitu : 1 kHz (F 1 ) ; 1,5 kHz (F 2 ) dan 2 kHz (F 3 ) dan faktor 2 adalah  lama waktu PEF  yang  mempunyai  3  level,  yaitu  :  20  detik  (T 1 ) ; 25 detik (T 2 ) ; dan 30 detik (T 3 )  sehingga terdapat 9 kombinasi perlakuan.  Pada penelitian yang menjadi kelompok adalah ulangan. Masing-masing perlakuan diulang  sebanyak  3  kali  sehingga  didapatkan  27 satuan  percobaan.  Tegangan  yang  digunakan  adalah 4,5  kV,  jarak  antara  katoda  dan  anoda  10  cm  dan medan listrik 450 v/cm.

## Pelaksanaan  Penelitian
Penelitian  ini  dibagi  menjadi  dua  tahapan, yaitu proses ekstraksi dengan menggunakan perlakuan  pendahuluan  PEF  dan  kontrol  (tanpa PEF).  Adapun  prosedur  penelitiannya  dijelaskan sebagai berikut:
Proses  Perlakuan  Pendahuluan  Biji  Pinang  dengan PEF
Langkah-langkah  perlakuan  pendahuluan biji pinang dengan PEF adalah sebagai berikut: buah pinang disortasi yang bertujuan untuk menghilangkan kotoran atau buah yang busuk. Buah pinang selanjutnya dikupas dan diambil bijinya. Biji pinang  kemudian  dihaluskan  untuk  memperluas permukaan  dan  ditimbang  sebanyak  50  g.    Biji pinang  dimasukkan  kedalam chamber pada    alat generator  PEF  kemudian  diberikan  kejutan  listrik dengan tegangan 4,5 kV/cm, jarak antara katoda dan anoda  10  cm,  medan  listrik  450  v/cm  dan  frekuensi masing-masing 1; 1,5 dan 2 kHz pada waktu 20, 25, dan  30  detik.  Campuran  bahan  dan  pelarut  [1:4 (b/v)]  selanjutnya  dimaserasi  kinetik  dengan pemanasan  menggunakan water  bath  shaker selama 120  menit  pada  suhu  60ºC.  Tahap  selanjutnya dilakukan  penyaringan  dengan  kertas  saring  untuk mendapatkan  filtrat  biji  pinang,  dioven  selama  24 jam  pada  suhu  59ºC  dan  dilakukan  perhitungan rendemen  analisis  kadar  air,  aktivitas  antioksidan dan kadar tanin.
Proses Perlakuan Kontrol Tanpa Perlakuan Pendahuluan PEF
Langkah-langkah  ekstraksi  tanpa  perlakuan pendahuluan  adalah  sebagai  berikut:  buah  pinang disortasi  untuk  menghilangkan  kotoran  atau  buah yang  busuk.  Buah  pinang  selanjutnya  dikupas diambil  bijinya.  Biji  pinang  kemudian  dihaluskan dengan  blender  untuk  memperluas  permukaan  dan ditimbang  sebanyak  50  g    (tanpa  perlakuan pendahuluan PEF). Campuran bahan dan pelarut [1:4 (b/v)]  selanjutnya  di  maserasi  kinetic  dengan pemanasan  menggunakan water  bath  shaker selama 120  menit  pada  suhu  60ºC.  selanjutnya  dilakukan penyaringan dengan kertas saring untuk
mendapatkan  filtrat  biji  pinang,  dioven  selama  24 jam  pada  suhu  59ºC  dan  dilakukan  perhitungan rendemen analisa kadar air, aktivitas antioksidan dan kadar tanin.

## Pengujian dan Analisis
Pengujian  dan  analisis  dilakukan  pada ekstrak biji pinang. Pengujian yang dilakukan adalah rendemen,  aktivitas  antioksidan  dengan  reagen DPPH,  dan  kadar  air  serta  dan  uji  tanin.  Untuk mengetahui  perbedaan  hasil  antara  yang  dilakukan PEF  dan  tidak,  maka  hasil  terbaik  dengan  kontrol dilakukan uji FTIR.

## Perhitungan  Rendemen
Analisa rendemen untuk mengetahui seberapa besar persentase yang dihasilkan.
- Bahan  baku  ditimbang sebelum  dilakukan pengolahan
- Kemudian  dibandingkan  dengan  produk  yang dihasilkan
Rendemen (%) =

## Analisa  Aktivitas  Antioksidan  Metode  DPPH
(diukur sebagai IC50) (Rahmah et al., 2017)
Pembuatan  larutan  ekstrak  1000  ppm  lalu diencerkan  menjadi  200,  400,  dan  600  ppm. Kemudian diukur absorbansi dengan spektrofotometer  dengan  menambahkan  1  mL ekstrak  dengan  konsentrasi  200,  400,  dan  600  ppm dengan  metanol  sebanyak  7  mL.  Selanjutnya ditambahkan  larutan  DPPH  sebanyak  2  mL  dengan konsentrasi  0,2  mM.  Kemudian  divortex  selama  2 menit  dan  didiamkan  selama  30  menit  sebelum dianalisis.  Lalu  diambil  larutan  sebanyak  1  mL  dan diukur  absorbansinya  pada  ʎ  =  517  nm.  Kontrol yang  digunakan  adalah  larutan  DPPH  dan  metanol. Nilai  absorbansi  masing-masing  konsentrasi  pada setiap sampel dibuat persamaan regresi liniernya (y= a  +  bx)  dengan  x  (konsentrasi)  dan  y  (absorbansi untuk memperoleh nilai intersep (a) dan slope (b).

## IC50 =
Analisa  Kadar  Tanin  (Tambe  and  Rajendra, 2014)
Pembuatan  larutan  stok  asam  galat  100 ppm,  kemudian  diencerkan  menjadi  80,  60,  40  dan 20 ppm. Selanjutnya dibuat kurva standar asam galat dengan  memasukkan  0,1  mL  larutan  asam  galat berbagai  konsentrasi  kedalam  labu  takar  10  mL, ditambahkan  7,5  mL  akuades,  0,5  mL  reagen  Folin
Berat produk jadi
Berat bahan baku x 100%
(absorbansi kontrol/2) – a
b
Ciocalteu,  dan  1  mL  Na 2 CO 3 35%.  Kemudian tambahkan  akuades  sampai  tanda  batas  dan  simpan pada  suhu  ruang.  Absorbansi  larutan  diukur  pada 725  nm.  Selanjutnya  dibuat  kurva  standar  dengan sumbu  x  konsentrasi  asam  galat  dan  sumbu  y absorbansi.  Blanko  adalah  8,5  mL  akuades,  0,5  ml reagen  Folin  Ciocalteu,  dan  1  mL  Na 2 CO 3 35%. Untuk  mengukur  kadar  tanin  sampel,  dilakukan prosedur  dengan  cara  yang  sama  seperti  pembuatan kurva  standar,  namun  asam  galat  diganti  dengan sampel 0,1 mL 1000 ppm.

## Pengolahan dan Analisis Data
Analisa data diolah menggunakan ANOVA dengan  bantuan software SPSS.  Hal  ini  untuk mengetahui beda nyata atau tidak pada setiap faktor, apabila  hasil  dari  analisa  ragam  menunjukkan  beda nyata pada masing-masing faktor maka dilakukan uji lanjut, apabila hasil dari analisa ragam menunjukkan adanya interaksi antar faktor perlakuan maka  akan  dilanjutkan  dengan  uji  DMRT  5%, sedangkan  apabila  tidak  ada  interaksi  antar  faktor perlakuan  maka  dilanjutkan  uji  BNT  5%  pada masing-masing faktor.

## Pemilihan Perlakuan Terbaik
Penentuan perlakuan terbaik pada penelitian  ini  berdasarkan  hasil  ANOVA  dari  nilai kadar  air  dan    IC 50 yang  paling  rendah  serta  hasil rendemen  dan  kadar  tanin  yang  paling  tinggi  dari semua perlakuan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Rendemen
Hasil  dari  rendemen  ekstrak  biji  pinang segar  dengan  perhitungan wet  basis pada  penelitian ini  disajikan  dalam  Gambar  2.  Rendemen  ekstrak biji  pinang  segar  adalah  persentase crude ekstrak yang  dihasilkan  dari  proses  ekstraksi  serbuk  biji pinang.  Bentuk  akhir  dari  ekstrak  biji  pinang  pada penelitian  ini  berupa  padatan.  Hasil  ANOVA menggunakan  SPSS  dengan  tingkat  kepercayaan 95%  (α  =  0,05)  menunjukkan  bahwa  interaksi  dan masing-masing  faktor  frekuensi  dan  waktu  PEF tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap rendemen ekstrak biji pinang segar. Hal ini ditunjukkan dengan nilai sig lebih besar dari 0,05. Tidak  adanya  pengaruh  kedua  faktor terhadap  nilai  rendemen  menunjukkan  bahwa rentang  frekuensi  dan  waktu  terlalu  dekat  sehingga menghasilkan  pengaruh  yang  sama  pada  setiap perlakuan.  Diduga  bahwa  variasi  waktu  paparan pulsa  listrik  belum  sepenuhnya  membuka  pori-pori sel  sehingga  ekstrak  yang  dihasilkan  belum menunjukkan  perbedaan  rendemen  pada  berbagai frekuensi.  Sesuai  dengan  uji  t  antara  perlakuan dengan  kontrol  juga  tidak  menunjukkan  perbedaan signifikan.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  rendemen ekstrak antara yang mendapat perlakuan
pendahuluan  dan  tidak  mendapatkan  perlakuan pendahuluan memiliki hasil yang sama.
Gambar 2. Grafik  hubungan rendemen dengan lama waktu paparan PEF
Penerapan  PEF  mampu  membentuk  lubang pori  pada  dinding  sel  sehingga  minyak  di  dalam  sel keluar  (Sukardi et  al., 2016). Adanya  kejutan  listrik tersebut  menyebabkan  modifikasi  pada  permukaan sel tanaman sehingga kemampuan difusi pada proses ekstraksi dapat meningkat.  Akan tetapi, berdasarkan uji t pada data yang disajikan oleh Gambar 2, antara kontrol  (tanpa  PEF)  dengan  perlakuan  yang menggunakan  perlakuan  pendahuluan PEF,  tidak menunjukkan  perbedaan  yang  signifikan  pada rendemennya.  Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa aplikasi lama waktu kejutan listrik dengan frekuensi 1; 1,5 dan 2 kHz dengan lama  waktu 20; 25 dan 30 detik diduga belum  mampu  menghasilkan pori pada dinding  sel  biji  pinang  segar  dan  belum  ada modifikasi  pada  permukaan  sel  tanaman.  Dengan demikian,  antara  perlakuan  yang  diberi  treatment PEF  dan  kontrol    diduga  memiliki  laju  difusi  yang sama  (perpindahan  bahan  aktif  ke  dalam  pelarut akuades)  sehingga  menghasilkan  rendemen  yang sama.
Biji  pinang  segar  yang  hanya  dihaluskan memiliki  kadar  air  yang  tinggi  dan  nilai  medan listrik  dalam  sel  lebih  besar  daripada  aplikasi  PEF (450  v/cm)  yang  diterapkan  pada  bahan  sehingga tidak menyebabkan pergerakan elektron yang berarti (Jiahui et  al .,  2009).  Berbeda  pula  dengan  jenis bahan  lain  seperti  pada  bunga  melati  segar,  dengan PEF  yang  menggunakan  medan  listrik  100  v/cm telah  dihasilkan  pori  pada  dinding  selnya  yang ditunjukkan  dengan  hasil  SEM  (Sukardi et  al ., 2016). Hal tersebut menunjukkan bahwa jenis bahan juga  mempengaruhi  elektroporasi  pada  dinding  sel tanaman.

## Kadar Air
Hasil  dari  kadar  air  ekstrak  pada  penelitian ini  disajikan  dalam  Gambar  3.  Hasil  ANOVA dengan  tingkat  kepercayaan  95%  (α  =  0,05) menunjukkan  bahwa  interaksi  dan  masing-masing faktor  frekuensi  dan  waktu  PEF  tidak  memberikan pengaruh yang signifikan terhadap kadar air ekstrak.
0 1 2 3 4 5 6 7 20 detik 25 detik 30 detik Re n d em e n (% )
Kontrol 1    kHz
1.5 kHz
2    kHz
Hal ini ditunjukkan dengan nilai sig lebih besar dari 0,05.
Tidak  adanya  pengaruh  kedua  faktor terhadap nilai kadar air menunjukkan bahwa rentang frekuensi  dan  waktu  terlalu  dekat  sehingga menghasilkan  pengaruh  yang  sama  pada  setiap perlakuan.  Diduga  bahwa  variasi  waktu  paparan pulsa  listrik  belum  sepenuhnya  membuka  pori-pori sel  sehingga  ekstrak  yang  dihasilkan  belum menunjukkan  perbedaan  pada  berbagai  frekuensi. Sesuai dengan uji t antara perlakuan dengan kontrol juga  tidak  menunjukkan  perbedaan  signifikan.  Hal ini  menunjukkan  bahwa  kadar  air  ekstrak  antara yang  mendapat  perlakuan  pendahuluan  dan  tidak mendapatkan  perlakuan  pendahuluan  memiliki  hasil yang  sama.  Menurut  Yildiz  (2010),  pada  saat pengeringan  bahan  pangan,  hanya  air  bebas  dan  air yang  terperangkap  yang  dapat  mudah  diuapkan, sedangkan  air  terikat  tidak  dapat  dengan  mudah diuapkan.  Hal  ini  dikarenakan  air  terikat  adalah lapisan  molekul  air  yang  paling  dekat  dengan  zat terlarut  dan  konstituen  tak  berair  lainnya  dan  lebih terikat secara struktural daripada air yang bebas atau terperangkap menghambat mobilitas. Adanya perlakuan  pendahuluan  PEF  maupun  tanpa  PEF, tidak  mempengaruhi  energi  pemutusan  ikatan  air dengan  matriks  pada  proses  pengeringan  ekstrak (suhu  59-60 o C)  sehingga  jumlah  air  dalam  ekstrak sama.  Hubungan  kadar  air  dengan  lama  waktu  PEF disajikan pada Gambar 3.
Gambar  3.  Grafik  hubungan  kadar  air  dengan  lama waktu PEF
Berdasarkan  uji  t,  antara  kontrol  (tanpa PEF) dengan perlakuan yang menggunakan perlakuan  pendahuluan  PEF,  tidak  menunjukkan perbedaan  yang  signifikan  pada  nilai  kadar  airnya. Kadar  air  merupakan  jumlah  air  yang  terdapat  di dalam  ekstrak.  Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa aplikasi lama waktu kejutan listrik dengan frekuensi 1; 1,5 dan 2 kHz dengan lama  waktu 20; 25 dan 30 detik  belum  mampu  membentuk  pori  pada  dinding sel  biji  pinang  dan  belum  ada  modifikasi  pada permukaan  sel  tanaman  sehingga  jumlah  zat  yang berdifusi ke dalam pelarut akuades  memiliki jumlah yang  sama  dan  mengakibatkan  kekentalan  larutan ekstrak  sama.  Dengan  demikian,  melalui  proses
pengeringan yang sama, maka jumlah air (kadar air) yang terkandung pada ekstrak yang diberi perlakuan pendahuluan  PEF  dan  tidak  diberi  perlakuan  PEF sama.

## Aktivitas Antioksidan (IC50)
Aktivitas antioksidan (IC50) adalah konsentrasi  DPPH  sisa  (ppm)  yang  tidak  bereaksi dengan senyawa antioksidan ekstrak biji pinang dari proses ekstraksi biji pinang segar. Hasil IC50 ekstrak biji  pinang  pada  penelitian  ini  disajikan  dalam Gambar 4. Hasil ANOVA dengan tingkat kepercayaan  95%  (α  =  0,05)  menunjukkan  bahwa interaksi  dan  masing-masing  faktor  frekuensi  dan waktu  PEF  tidak  memberikan  pengaruh  yang signifikan terhadap aktivitas antioksidan ekstrak biji pinang.  Hal  ini  ditunjukkan  dengan  nilai sig lebih besar dari 0,05.
Tidak  adanya  pengaruh  kedua  faktor terhadap  nilai  aktivitas  antioksidan  ekstrak  biji pinang  menunjukkan  bahwa  variasi  perlakuan  perlu dimodifikasi  kembali.  Diduga  bahwa  variasi  waktu paparan  pulsa  listrik  belum  sepenuhnya  membuka pori-pori  sel  sehingga  ekstrak  biji  pinang  yang dihasilkan  belum  menunjukkan  perbedaan  aktivitas antioksidan pada berbagai frekuensi.
Gambar  4.  Grafik  hubungan  aktivitas  IC50  dengan lama waktu PEF
Berdasarkan uji t, terlihat bahwa nilai IC50 ekstrak  biji  pinang  dengan  perlakuan  pendahuluan PEF  dan  tanpa  PEF  menghasilkan  nilai  IC50  yang berbeda.  Nilai  IC50  ekstrak  yang  menggunakan perlakuan pendahuluan PEF lebih kecil dibandingkan  tanpa  menggunakan  PEF.  Namun demikian,  keduanya  memiliki  aktifitas  antioksidan dalam kategori lemah yaitu antara 250-500 ppm (Jun et al., 2003). Diduga bahwa  waktu pemaparan kejut listrik  terlalu  singkat,  sehingga  belum  semua senyawa  aktif  antioksidan  dalam  pinang  dapat berdifusi  ke  dalam  pelarut  akuades.  Peningkatan waktu  menghasilkan peningkatan rendemen ekstrak, namun  demikian  waktu  yang  terlalu  lama  dapat menurunkan  rendemen  karena  ketahanan  membrane sel  berkurang  (Sukardi,  2016;  Janositz,  2010).
0 2 4 6 8 10 12 20 detik 25 detik 30 detik K a d a r a ir (% ) Kontrol 1    kHz 1.5 kHz 2    kHz 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00 450.00 500.00 20 detik 25 detik 30 detik IC 5 0 Kontrol 1    kHz 1.5 kHz 2    kHz
Aplikasi  frekuensi  PEF  baik  pada  kisaran  10  kHz- 1MHz.  Polarisasi  membran  sel  menghasilkan dispersi  antara  1  kHz  dan  10  MHz  tergantung  pada ukuran  sel  dan  konduktivitas  elektrolit  sekitarnya. Dispersi diartikan sebagai pergerakan ion-ion dalam sel yang berpengaruh pada elektroporasi sel (Pliquet, 2010; Donsi et al ., 2010).

## Kadar Tanin
Hasil  dari  kadar  tanin  pada  penelitian  ini disajikan  dalam  Gambar  5.  Kadar  tanin  adalah jumlah mg tanin ekivalen terhadap asam galat setiap gramnya  (mg  GAE  /  g)  yang  dihasilkan  dari  proses ekstraksi  serbuk  biji  pinang.  Hasil  analisis  sidik ragam  (ANOVA)  dengan  tingkat  kepercayaan  95% (α  =  0,05)  didapatkan  bahwa  interaksi  dan  masing- masing  faktor  frekuensi  dan  waktu  PEF  tidak memberikan  pengaruh  yang  signifikan  terhadap kadar  tanin.  Hal  ini  ditunjukkan  dengan  nilai sig lebih besar dari 0,05.
Gambar  5.  Grafik  hubungan  kadar  tanin  dengan lama waktu paparan PEF
Tidak  adanya  pengaruh  kedua  faktor terhadap  nilai  kadar  tanin  menunjukkan  bahwa variasi  perlakuan  perlu  dimodifikasi  kembali. Diduga  bahwa  variasi  waktu  paparan  pulsa  listrik belum  sepenuhnya  membuka  pori-pori  sel  sehingga tanin yang dihasilkan belum menunjukkan perbedaan  pada  berbagai  frekuensi.  Berdasarkan  uji t,  kadar  tanin  antara  yang  diberi  treatment  PEF  dan tidak  diberi  perlakuan  pendahuluan  PEF  tidak menunjukkan  perbedaan  yang  signifikan.  Proses tersebut diduga memiliki laju yang sama pada proses perpindahan  bahan  aktif  tanin  ke  dalam  pelarut akuades  sehingga  menghasilkan  kadar  tanin  yang sama.  Pada  penelitian  ini,  variasi  waktu  paparan pulsa listrik yang terlalu cepat diduga belum mampu menghasilkan  pori  pada  dinding  sel  sehingga  bahan aktif  tanin  yang  berdifusi  ke  dalam  pelarut  akuades jumlahnya  sama  dengan  perlakuan  tanpa  PEF. Begitu  pula  variasi  frekuensi  yang  diaplikasikan pada  pinang  segar  belum  mampu  menghasilkan polarisasi  membrane.  Diduga  karena  bahan  biji pinang segar yang diberi kejut listrik masih memiliki kadar  air  yang  cukup  tinggi,  maka  diperlukan
frekuensi  yang  lebih  besar  untuk  membuka  pori dinding  sel  pinang.  Hal  tersebut  diduga  adanya gangguan  molekul  air  pada  bahan  pinang  segar sehingga  dapat  menurunkan  konduktivitas  elektrolit di  sekitarnya.  Menurut  Pliquet  (2010)  dan  Donsi et al .  (2010)  polarisasi  membran  sel  menghasilkan dispersi  antara  1  kHz  dan  10  MHz  tergantung  pada ukuran  sel  dan  konduktivitas  elektrolit  sekitarnya. Dispersi diartikan sebagai pergerakan ion-ion dalam sel yang berpengaruh pada elektroporasi sel.

## Pemilihan perlakuan terbaik
Berdasarkan  hasil  ANOVA,  setiap  parameter dan  setiap  perlakuan  tidak  berbeda  signifikan.  Oleh karena  itu,  frekuensi  dan  lama  waktu  PEF  yang paling  rendah  yang  menjadi  perlakuan  terbaik. Frekuensi  dan  lama  waktu  PEF  terbaik  terhadap rendemen  dan  kualitas    antioksidan  ekstrak  biji pinang  adalah  1  kHz  dan  20  detik  dengan  nilai rendemen 5,6%; kadar air 7,78%; nilai IC50 277,56 ppm; dan kadar tanin 442,36 mg GAE / g.

## Hasil Analisis Spektrofotometri FTIR
Hasil  analisis  FTIR  perlakuan  terbaik  yang dihasilkan  dari  perlakuan  pendahuluan PEF  dengan frekuensi  1  kHz  dan  waktu  PEF  20  detik  dengan nilai  rendemen  5,6%;  kadar  air  7,78%;  nilai  IC50 277,56  ppm;  dan  kadar  tanin  442,36  mg  GAE/g ditunjukkan pada Tabel 1. Berdasarkan Tabel 1, nilai bilangan gelombang (cm -1 ) pada band menunjukkan nilai remark yang  sama  dengan  hasil  tanin  kulit pohon Schinopsis  quebracho  Colorado (Pantoja- Castro  dan  Horacio,  2012)  berdasarkan  interpretasi. Hasil  spektra  IR  ekstrak  kontrol  (Gambar  6)  dan perlakuan  terbaik  (Gambar  7)  juga  menunjukkan band yang  sama.  Gugus  -OH  (alkohol,  fenol) ditunjukkan  pada  bilangan  gelombang  3383,67; 3231,31  untuk  kontrol  dan  3264,09  cm -1 untuk perlakuan  terbaik.  Gugus  C-H  dan  C-C  alifatik ditunjukkan  pada  bilangan  gelombang  2936,22  cm -1 untuk  kontrol  dan  2936,22  cm -1 untuk  perlakuan terbaik.  Gugus  C=C  aromatic; -CH 2 ;  -CH 3 deformation ;  C-O-C  cincin  heterotanin;  -C-O stretching dan Para  disubtituted sebagai  ciri  khas benzena  (aromatik  terkonjugasi)  juga  ditemukan pada  kontrol  dan  perlakuan  terbaik.  Dengan  adanya band-band tersebut  menunjukkan  bahwa  hasil ekstrak diduga kuat terkandung tanin.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Perlakuan pendahuluan PEF ( Pulsed Electric Field ) dengan kombinasi frekuensi dan lama waktu  PEF  pada  proses  ekstraksi  maserasi  kinetik pada  biji  pinang  segar  tidak  mempengaruhi rendemen,  kadar  tanin,  kadar  air  dan  aktivitas antioksidan  ekstrak  tanin.  Frekuensi  1  kHz  dengan waktu  paparan  20  detik  sebagai  perlakuan  terbaik
0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 20 detik 25 detik 30 detik Ka d a r ta n in ( m g GA E / g ) Kontrol 1    kHz
1.5 kHz 2    kHz
menghasilkan nilai rendemen 5,6%; kadar air 7,78%; nilai  IC50  277,56  ppm;  dan  kadar  tanin  442,36  mg GAE / g.

## Saran
1. Perlu  dimodifikasi  kembali  variasi  waktu  dan frekuensi pada perlakuan pendahuluan PEF.
2. Tegangan  dan  medan  listrik  pada  PEF  perlu diperbesar.
3. Perlu  ditemukan  kombinasi  yang  tepat  agar terdapat  pengaruh  signifikan  antar  kedua  faktor (waktu dan frekuensi) serta interaksinya
4. Diperlukan  pengeringan  bahan  agar  kandungan air berkurang.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini didukung oleh dana PNBP FTP UB  sesuai  SK  Dekan  FTP  UB  Nomor  74  Tahun 2017.
Tabel 1. Hasil band analisis FTIR tanin ekstrak terbaik (dalam satuan cm -1 )
No. Kontrol Ekstrak perlakuan terbaik Frekuensi 1 kHz; 20 detik Ekstrak tanin kulit pohon Schinopsis quebracho Colorado (Pantoja-Castro & Horacio, 2012) Nilai bilangan gelombang (cm - 1 ) Jenis gugus fungsi 1. 3383,67; 3231,31 3264,09 3381 3650-3590 3200-3600 -OH (alkohol, fenol) 2. 2936,22 2936,22 2925 2960-2850 C-H dan C-C alifatik 3. 1609,28; 1522,49; 1611,21; 1522,49; 1614 1600-1500 C=C aromatik 4. 1443,42 1443,42 1452 1430-1470 -CH 2 ; -CH 3 deformation 5. 1385,56; 1379,77; - 1385-1355 C-O-C cincin heterotanin 6. 1063,47 1061,54 1165 1150-1040 -C-O stretching 7. 822,38 824,31 646 840-790 Para disubtituted sebagai ciri khas benzena (aromatik terkonjugasi)
Gambar 6. Hasil spektra IR ekstrak tanin biji pinang (kontrol)

## Gambar 7. Hasil spektra IR ekstrak tanin biji pinang (perlakuan terbaik)

## DAFTAR PUSTAKA
Badan  Pusat  Statistik.  2017.  Produksi  perkebunan rakyat  menurut  jenis  tanaman  (ribu  ton), 2000-2015.
https://www.bps.go.id/linkTabelStatis/view/i d/1670. [ 24 April 2017].
Bhandare  AM,  Ajay  DK,  Neeraj  SV,  Avinash  AH, Vrushali  ST.  2010.  Potential  analgesic,  anti- inflammatory  and  antioxidant  activities  of hydroalcoholic  extract  of Areca  catechu L. nut. Food Chem Toxicol. 48: 3412–3417. Donsi  FG,  Ferrari,  dan  Pataro  G.  2010.  Application of  pulsed  electric  field  treatments  for  the enhancement of mass transfer from vegetable tissue . Journal Food Eng Rev. 2 : 109-130. Hamsar  MN,  Ismail  S,  Mordi  MN,  Ramanathan  S, Mansor  SM.  2011.  Antioxidant  activity  and the  effect  of  different  parts  of Areca  catechu extraction  glutathione-S-transferase  activity in vitro. Free Radic Antioxid . 1 (1): 28–33. Janositz  A  dan  Knorr  D.  2010.  Microscopic visualization  of  pulsed  electric  field  induced changes  on  plant  cellular  level .  IFSET. 11: 592-597.
Jiahui  L,  Xinlao  W,  Yonghong    W,  Gongqiang  L. 2009. Anlysisis for relationship of transmembrane  potential  pulse  electric  field frequency. Journal Food Bioprod Process. 87 (1): 261-265.
Jun M, Fuu HY, Hong J, Wan X, Yang CS, Cho CT. 2003. Comparison of antioxidant activities of isoflavones  from  kudzu  root  (Pueraria lobata Ohwi). Journal  Food  Science. 68(6): 2117-2122.
Mamonto  SI,  Max  RJR,  dan  Frenly  W.  2014.
Aktivitas  antioksidan  ekstrak  kulit  biji  buah
pinang  yaki  ( Areca  vestiaria Giseke)  yang diekstraksi  secara  soklet. Jurnal  Ilmiah Farmasi . 3 (3): 268-272.
Peng  W,  Liu  YJ,  Wu  N,  Sun  T,  He  XY,  Gao  YX, Wu CJ. 2015. Areca catechu L.(Arecaceae): a review  of  its  traditional  uses,  botany, phytochemistry, pharmacology and toxicology. Journal  Ethnopharmacol. 164:
340–356.
Pliquet  U.  2010.  Bioimpedansi:  a  review  for  food processing. Journal Food Eng . 2: 74-94. Rahmah NL, Sukardi, Beauty SDW, Wulandari HA. 2017.  Effect  of  frequency  and  duration  of pulsed electric field pre-treatment on antioxidant  compounds  extraction  of  dry areca nut ( Areca catechu ). Biotika. 5 (18): 69-
75.
Silva  RS,  Leonardo  MR,  Maria  OM,  Yule  RFN, Paulo  SNL.  2014.  Seed  structure  and germination in buriti ( Mauritia flexuosa ), the Swamp palm. Flora. 209 :674–685.
Sukardi,  Mahendra  NN,  Arie  FM,  Sucipto.  2016.
Efek  pulsed  electric  field  (PEF)  pada rendemen  dan  kualitas  minyak  bunga  melati (Jasminum  sambac)  (kajian  rasio  bahan  dan pelarut). Indonesian  Journal  Essential  Oil. 1
(1): 30-43.
Sukardi.  2016.  Elektroporasi  membran  sel  untuk meningkatkan  efisiensi  distilasi  minyak nilam. [Disertasi]. Malang: Universitas Brawijaya.
Tambe  VD  dan  Rajendra  SB.  2014.  Estimation  of total phenol, tannin, alkaloid and flavonoid in Hibiscus  tiliaceus Linn.  wood  extracts. RRJPP. 2 (4): 41-47.
Yildiz  F.  2010. Advances  in  Food  Biochemistry . USA: CRC Press Taylor & Francis Group.