EKSTRAKSI PEKTIN DARI KULIT BUAH PISANG RAJA ( Musa sapientum )
Farida Hanum, Irza Menka Deviliany Kaban, Martha Angelina Tarigan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara,
Jl. Almamater Kampus USU Medan 20155, Indonesia
Email: ida_hanum78@yahoo.co.id

## Abstrak
Pektin secara luas digunakan dalam pengolahan makanan khususnya untuk mengubah buah-buahan yg memiliki  nilai  yang  rendah  menjadi  produk-produk  berkualitas  baik  seperti  selai,  jelly,    dan  permen. Pektin  juga    memiliki  banyak  aplikasi  dalam  produk  makanan  dan  obat-obatan  sebagai  agen pembentuk  gel  dan  agen  penstabil.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  memanfaatkan  limbah  kulit  buah pisang raja (Musa Sapientum) sebagai sumber pektin. Penelitian ini dilakukan dengan metode ekstraksi menggunakan  pelarut  asam  klorida  (HCl)  kemudian  ditambahkan  etanol  ke  dalam  filtrat  untuk mengendapkan  pektin  dan  proses  terakhir  dilakukan  pengeringan  untuk  mendapatkan  pektin  kering. Variabel  tetap  yang digunakan dalam penelitian  ini adalah berat kulit pisang  raja  (Musa  Sapientum) 10 gram, kadar air awal bahan 10%, dan pelarut asam klorida (HCl). Sedangkan variabel berubahnya adalah pH ekstraksi 1; 1,5; 2; waktu ekstraksi 70, 80, 90, 100 menit, dan temperatur ekstraksi 80 o C, 90 o C.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  rendemen  hasil  ekstraksi  terbaik  dapat  diperoleh  pada temperatur 90 o C, pH 1,5 sebesar 59% selama 80 menit dengan kadar air 11,93%, kadar abu 0,79%, berat ekivalen 600-800mg  dan kadar metoksil 4,43 %.
Kata kunci : berat ekivalen, ekstraksi, kadar metoksil pektin, rendemen

## Abstract
Pectin is extensively utilized by the food processors especially for conversion of low grade fruits in to good  quality  products  like  jam,  jelly,  marmalade,  and  candies.  Pectin  has  many  applications  in  food and pharmaceuticals products as gelling agents and stabilizers.  This research aims to utilize banana peel    waste  (Musa  sapientum)  as  a  source  of  pectin.  The  research  used  a    solvent  extraction  method using  hydrochloric  acid  (HCl)  in  additional  to    ethanol    to  precipitate  the  pectin  and  the  last  step drying  process  to  obtain  dry  pectin.  The  fixed  variables  which  were  used  in  this  research  were  10 grams of banana peel (Musa sapientum),  10% water content of sample, and hydrochloric acid (HCl) as a solvent. The  extraction process was carried out by pH 1; 1.5, 2; the  time of 70, 80, 90, 100 minutes, and  the  temperature  of  80 o C,  90 o C . The  results  showed  that  the  highest    yield of  the  extraction  was obtained at  90 o C, pH 1.5  during 80 minutes with  11.93%  water content of 0.79% ash content,  about 600-800mg and 4, 43% methoxyl  content.
Keywords : equivalent weight,  extraction, methoxyl content, pectin, yield

## Pendahuluan
Di  Indonesia,  komoditas  pisang  menduduki tempat  pertama  di  antara  jenis  buah  buahan  lainnya, baik  dari  segi  luas  pertanamannya  maupun  dari  segi produksinya.  Total  produksi  pisang  di  Indonesia  pada tahun 2006 berkisar antara 5.037.472 ton.
Berdasarkan data terakhir yang diperoleh, saat ini luas  lahan  yang  ditanami  pisang  di  daerah  Sumatera Utara   berkisar  3.195,60  hektar  dengan  produktivitas 5,32 kuintal per hektar. Setiap tahunnya daerah tersebut bisa  menghasilkan  160.888  ton  buah  pisang,  termasuk di  dalamnya    buah  pisang  raja (Musa  Sapientum  ) [13].Bobot kulit pisang mencapai 40% dari buahnya [4]. Dengan  demikian  kulit  pisang  menghasilkan  limbah dengan volume yang besar [9].
Pektin  adalah  suatu  komponen  serat  yang terdapatpada  lapisan  lamella  tengah  dan  dinding  sel primer  pada  tanaman    [13].  Sedangkan  menurut Hoejgaard  pektin  merupakan  asam  poligalakturonat yang mengandung metil ester [20].
Pektin  merupakan  pangan  fungsional  bernilai tinggi yang berguna secara luas dalam pembentukan gel dan  bahan  penstabil  pada  sari  buah,  bahan  pembuatan jelly,  jam  dan  marmalade  [20].  Konsentrasi  pektin berpengaruh  terhadap  pembentukan  gel  dengan  tingkat kekenyalan dan kekuatan tertentu [12].
Pektin  secara  luas  berguna  sebagai  bahan  tekstur dan pengental dalam makanan [3], mampu membungkus  logam  berat  [17]  dan  juga  sebagai  bahan tambahan  produk  susu  terfermentasi  [16].  Selain  itu menurut  Yamada    rantai  sisi  pektin  yang  komplek
mempunyai  aktivitas  anti  kanker  dan  senyawa  bioaktif lainnya  [7].    Kondisi  ekstraksi  pektin  berpengaruh terhadap  karakteristik  pektin  [8]  dan  sifat  fisik  pektin tergantung  dari  karakteristik  kimia  pektin  [2].  Suhu yang  tinggi  selama  ekstraksi  dapat  meningkatkan rendemen  pektin.  Suhu  yang  agak  tinggi.  Buah  pisang mengandung pektin dalam konsentrasi tinggi.
Buah pisang mengandung pektin dalam konsentrasi tinggi. Kandungan pektin pada kulit pisang berkisar  antara  0,9%  dari  berat  kering.  Pektin  tersebut dapat  diekstraksi  dengan  cara  sederhana,  biaya  yang tidak mahal dan dapat diterapkan dalam skala kecil [7].
Hingga  tahun  2011,  seluruh  pektin  yang digunakan  di  industri-industri  Indonesia  adalah  barang impor.  Jumlah  impor  pektin  cukup  besar,  yaitu  lebih besar dari 100 ton per tahun dan harganya sangat mahal, membuat  biaya  impor  pektin  berdampak  terhadap pengurangan devisa negara yang besar pula [2].

## Teori
Pektin  merupakan  polimer  dari  asam  D- galakturonat  yang  dihubungkan  oleh  ikatan  β-1,4 glikosidik. Asam D-galakturonat memiliki struktur yang sama  seperti  struktur  D-galaktosa,  perbedaannya terletak  pada  gugus  alkohol  primer  C6  yang  memiliki gugus karboksilat [6] seperti yang terlihat pada gambar 1.

## Gambar 1.  Senyawa Asam Pektinat atau Pektin
Penggunaan  asam  dalam  ekstraksi  pektin  adalah untuk  menghidrolisis  protopektin  menjadi  pektin  yang larut dalam air ataupun membebaskan pektin dari ikatan dengan  senyawa  lain,  misalnya  selulosa.    Meyer menyatakan bahwa protopektin menjadi pektin merupakan  makromolekul  yang  merupakan  berat moleku  tinggi,  terbentuk  antara  rantai  molekul  pektin satu sama lai atau dengan polimer lain.
Protopektin  tidak  larut  karena  dalam  bentuk garam  kalsium-magneium  pektinat.  Proses  pelarutan protopektin  menjadi  pektin  terjadi  karena  adanya penggantian  ion  kalsium  dan  magnesium  oleh  ion hidrogen  ataupun  karena  putusnya  ikatan  antara  pektin dan  selulosa.  Semakin  tinggi  konsentrasi  ion  hidrogen (pH)  makin  rendah  kemampuan  menggantikan  ion kalsium  dan  magnesium  ataupun  memutus  ikatan dengan  selulosa  akan  semakin  tinggi  pula  dan  pektin yang larut akan bertambah [14].
Perubahan-perubahan  senyawa  pektin  di  dalam buah-buahan  dan  interelasinya  dapat  dilihat  pada gambar 2.
Gambar  2.  Perubahan  senyawa-senyawa  pektin  di dalam buah-buahan dan interelasinya [11]

## Metodologi Penelitian
Bahan  baku  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  kulit  buah  pisang  raja  ( Musa  Sapientum ) dan  bahan  kimia  berupa  asam  klorida  (HCl),  air (H 2 O),  etanol  (C 2 H 5 OH),  perak  nitrat  (AgNO 3 ), natrium hidroksida (NaOH), natrium klorida (NaCl), dan  phenolptalein.  Tahap  awal  adalah  persiapan bahan  baku  dimana  kulit  buah  pisang  raja dikeringkan di oven dan diukur kadar airnya 10%.
Percobaan  utama  untuk  mengetahui  pengaruh temperatur,  pH,  dan  waktu  ekstraksi  terhadap rendemen, kadar air, kadar abu, dan kadar metoksil . Percobaan  dilakukan  dengan  variasi  temperatur  80 o C dan 90 o C, variasi pH 1; 1,5; 2 dan variasi waktu ekstraksi 70, 80, 90, dan 100 menit. Rangkaian alat yang digunakan seperti gambar 2.

## Gambar 3. Rangkaian peralatan ekstraksi
Keterangan : 1. Statif dan klem 2. Termometer 3. Stirrer
4. Heating mantle
5. Labu leher tiga
Kemudian  dilakukan  tahap  filtrasi  untuk memisahkan filtrat dari ampasnya. Filtrat didinginkan  kemudian  dilakukan  pengendapan pektin  dengan  menambahkan  etanol  yang  telah diasamkan. Endapan pektin yang diperoleh kemudian  dikeringkan  dalam  oven  pada  temperatur 40 o C selama 8 jam. Pektin kering dianalisa kadar air, kadar  abu,  berat  ekivalen,  dan  kadar  metoksilnya. Kemudian  hasil  analisa  dibandingkan  dengan standar  mutu  pektin  berdasarkan  standar  mutu International  Pectin  Producers  Association (IPPA) pada tabel 1.
Tabel 1. Standar Mutu Pektin Berdasarkan Standar Mutu International Pectin Producers Association [9]
Faktor Mutu Kandungan Kekuatan gel Kandungan metoksil :  Pektin metoksil tinggi
 Pektin bermetoksil rendah Kadar asam galakturonat Susut pengeringan (kadar air)
Kadar abu Kadar air
Derajat esterifikasi untuk :
 Pektin ester tinggi
 Pektin ester rendah
Bilangan Asetil Berat Ekivalen Min 150 grade > 7,12% 2,5 - 7,12% Min 35% Maks 12% Maks 10% Maks 12% Min 50% Maks 50% 0,15 – 0,45% 600 – 800 mg
Hasil
Data  hasil  percobaan  rendemen  pektin  yang diperoleh setelah proses ekstraksi dapat dilihat pada tabel 2.
A.  Pengaruh  pH  dan  waktu  ekstraksi  terhadap rendemen pektin
Gambar  4  menunjukkan  bahwa  temperatur,  pH, dan  waktu  ekstraksi  berpengaruh  terhadap  rendemen pektin  hasil  ekstraksi.  Pada  waktu  hidrolisis  yang singkat,  protopektin  baru  sedikit  terhidrolisis  sehingga rendemen  yang dihasilkan juga  masih sedikit.  Namun, apabila  suhu  dan  waktu  ekstraksi  terlalu  tinggi  akan menyebabkan perusakan terhadap pektin [19].
Oleh  karena  itu,  pada  penelitian  ini  diperoleh rendemen  yang  terbaik  pada  waktu  ekstraksi  80  menit pada suhu 90 o C dan pH 1,5 yaitu 59%.
Tabel 2. Data hasil rendemen
pH Suhu ( o C) Waktu (menit) Massa Pektin (gram) Kadar Metoksil (%)
1
80 70 2,5 2,33 80 5,1 2,48 90 5 2,67 100 4,4 2,79 90 70 2 2,36 80 4,4 2,71 90 4,2 3,72 100 3,2 4,03 1,5 80 70 2 2,98 80 5,1 3,40 90 4,8 4,03 100 3,8 4,34 90 70 5 3,10 80 5,9 4,43 90 5,7 4,15 100 4,8 4,34 2 80 70 2 3,44 80 3,6 3,78 90 2,4 4,22 100 2 4,30 90 70 2 3,72 80 5,4 4,02 90 4,9 4,24 100 3,7 4,31
Gambar 4. Pengaruh pH dan waktu ekstraksi terhadap rendemen pectin
B. Pengaruh pH dan waktu ekstraksi terhadap kadar air pektin
Kadar  air  pektin  yang  dihasilkan  semakin  rendah dengan meningkatnya suhu dan semakin lamanya waktu ekstraksi.  Kadar  air  yang  tinggi  disebabkan  suhu  yang rendah  tidak  mampu  menguapkan  air  pada  pektin, sebaliknya  semakin  tinggi  suhu  dan  semakin  lama waktu  ekstraksi  akan  meningkatkan  penguapan  jumlah air  selama  proses  ekstraksi  sehingga  mempermudah proses pengeringan [1].
Pektin yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar antara  10,58-11,93%  yang  sesuai  dengan  standar  mutu kadar  air  pektin  yang  ditetapkan  IPPA  ( International Pectin Producers Association ), yaitu maksimum 12%. Hasil  kadar  air  pisang  raja  tertinggi  diperoleh sebesar  11,93%  pada  pH  1,5  suhu  90 o C  dan  waktu ekstraksi 80 menit seperi yang terlihat  pada gambar 5.
Gambar    5.  Pengaruh  pH  dan  waktu  ekstraksi terhadap kadar air pektin
C. Pengaruh pH dan waktu ekstraksi terhadap kadar abu pektin
Pada  gambar  6  menunjukkan  tingginya  suhu  dan lamanya  ekstraksi  mengakibatkan  kadar  abu  pektin
semakin  tinggi.  Hal  ini  terjadi  karena  adanya  reaksi hidrolisis protopektin. Hidrolisis protopektin menyebabkan  bertambahnya  kandungan  kalsium  dan magnesium.  Kalsium  dan  magnesium  merupakan mineral  sebagai  komponen  abu.  Dengan  demikian semakin  banyaknya  mineral  berupa  kalsium  dan magnesium  akan  semakin  banyak  kadar  abu  pektin tersebut [1].
Pada  penelitian  ini  kadar  abu  yang  diperoleh berkisar  0,79-9,45%  sehingga  dapat  diterima  karena berdasarkan  IPPA  ( International  Pectin  Producers Association ), kadar abu  maksimum pektin adalah 10%. Tetapi  kurang  sesuai  menurut Food  Chemical  Codex karena kadar abu pektin yang diijinkan kurang dari 1%.
Hasil  kadar  abu    pisang  raja  terbaik  diperoleh sebesar  0,79%  pada  pH  1,5  suhu  90 o C  dan  waktu ekstraksi 80 menit.
Gambar  6.  Pengaruh  pH  dan  waktu  ekstraksi terhadap kadar abu pektin
D.  Pengaruh  pH  dan  waktu  ekstraksi  terhadap  berat ekivalen pektin
Suhu  yang  tinggi  dan  semakin  lama  ekstraksi menyebabkan  terjadinya  depolimerisasi  dan  demetilasi. Selain  itu  suhu  tinggi  dapat  menyebabkan  pula  proses deesterifikasi  pektin  menjadi  asam  pektat.  Proses deesterifikasi  akan  meningkatkan  jumlah  gugus  asam bebas.  Peningkatan  jumlah  gugus  asam  bebas  akan menurunkan berat ekivalen  [21].
Pada  penelitian  ini  berat  ekivalen  yang  diperoleh dapat  diterima  seperti  yang  terlihat  pada  gambar  7, karena  berdasarkan  standar  IPPA  ( International  Pectin Producers  Association )  berat  ekivalen  adalah  600-800 mg.

## Gambar  7.  Pengaruh  pH  dan  waktu  ekstraksi terhadap berat ekivalen pektin
E.  Pengaruh  pH  dan  waktu  ekstraksi  terhadap  kadar metoksil pektin
Menurut  Constenla  dan  Lozano  (2003),  kadar metoksil pektin akan semakin tinggi dengan meningkatnya  suhu.  Gambar  di  atas  menunjukkan bahwa  kadar  metoksil  pektin  semakin  tinggi  dengan meningkatnya  suhu  dan  semakin  lamanya  waktu ekstraksi.  Hal  ini  dapat  disebabkan  gugus  karboksil bebas yang teresterifikasi semakin meningkat.
Berdasarkan  data  range  kadar  metoksil  terendah- tertinggi,  dapat  dinyatakan  bahwa  pektin  kulit  buah pisang raja termasuk golongan pektin yang mempunyai kadar  metoksil  rendah.  Hal  tersebut  merujuk  pada ketentuan  IPPA  ( International  Pectin  Producers Association ) yang menggolongkan pektin dengan kadar metoksil 2,5%-7,12% sebagai pektin berkadar  metoksil rendah.  Kadar  metoksil  pada  penelitian  ini  telah  sesuai dengan  teori  yang  menyatakan  kadar  metoksil  semakin tinggi seiring dengan meningkatnya waktu ekstraksi.
Hasil  kadar  metoksil  tertinggi  diperoleh  sebesar 4,43% pada pH 1,5 suhu 90 o C dan  waktu ekstraksi 80 menit seperti yang terlihat pada gambar 8.
Gambar  8.  Pengaruh  pH  dan  waktu  ekstraksi terhadap kadar metoksil pektin

## Kesimpulan
1. Rendemen  kulit  pisang  raja  yang  terbaik  pada waktu ekstraksi 80 menit pada suhu 90 o C dan pH 1,5 yaitu 59%.
2. Kadar  air  kulit  pisang  raja    tertinggi  diperoleh sebesar  11,93%  pada  pH  1,5  suhu  90 o C  dan waktu ekstraksi 80 menit.
3. Kadar  abu  kulit  pisang  raja  terbaik  diperoleh sebesar 0,79% pada pH 1,5 suhu 90 o C dan waktu ekstraksi 80 menit.
4. Berat  ekivalen  kulit  pisang  raja  yang  diperoleh berkisar 600-800 mg.
5. Kadar  metoksil  tertinggi  kulit  piasng  raja    diperoleh sebesar  4,43%  pada  pH  1,5  suhu  90 o C  dan  waktu ekstraksi 80 menit.

## Daftar Pustaka
[1]  A.  Budiyanto  dan  Yulianingsih, Pengaruh  Suhu dan  Waktu  Ekstraksi  terhadap  Karakter Pektin  dari  Ampas  Jeruk  Siam  (Citrus nobilis  L) ,  Jurnal  Penelitian  Pascapanen Pertanian 5(2), 2008.
[2]    E. S., Guichard, A, Issanchou., Descovieres and P. Etievant., Pectin  concentrat  ion,  molekular weight  and  degree  of  esterification, Influence  on  volatile  composition  and sensory  caracteristic  of  strawberry  jam,  J. Food Science 56:1621, 1991.
[3]      F.M  Goycoolea,.  and  Adriana  Cardenas, Pectins from  Opuntia Spp.  :  A  Short  Review.  J. PACD 17-29, 2003.
[4]      G.  Tchobanoglous,  H.  Theisen,  dan  S.  Vigil, Integrated  Solid  Waste  Management:
Engineering Principles and Management Issues, New York: McGraw-Hill. Hal 3-22, 2003.
[5]      Hasbullah, Teknologi  Tepat  Guna  Agroindustri Kecil  Sumatera  Barat  -  Pektin  Jeruk .
Jakarta: Dewan Ilmu Pengetahuan, Teknologi  dan  Industri  Sumatera  Barat, 2001. [6]      H.  Hart,  L.  E.  Craine,  dan  D.  J.  Hart, Kimia Organik. Edisi  Kesebelas,  Jakarta: Penerbit Erlangga, Hal 511,  2003.
[7]    H. Yamada,. Kiyohara, H. and Matsumoto, T, Recent Studies on Possible Funct ion of
Bioact ive Pektins and Pectic Polysaccharides from Medica, 2003.
[8]    I.  Kacem,  H.  Majdoub  and  S.  Roudesli, Physicochemical  properties  of  pectin from  retama  raetam  obtained  using sequential extraction, Journal of Applied  Sciences  8(9)  :1713–  1719, 2008.
[9]      International  Pectin  Producers  Association,
Pectin Commercial Production ,
http://www.google.com / IPPA.info.html, Diakses: 18 Pebruari 2012, 2003.
[10]    I. Sofia, Produksi Pektinase dari Kulit Pisang dengan Jamur Aspergillus Niger, Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Bandung, 2008.
[11]  JBS.  Braverman,  Citrus  Product  di  dalam Handayani,  1987, Ekstraksi  Pektin  dari kulit  Buah  Jeruk  Besar  (Citrus  grandis Osbek), Skripsi,  FATETA,  IPB,    Bogor, Hal 37-44, 1949.
[12]    K.C  Chang,.  and  A.  Miyamoto, Gelling characteristics  ofpektin  from  sunflower head  residue, Dalam  Sahari.  M.  A.,  A. Akbarian  and  M.  Hamedi,  2002, Effect of  variety  and  acid  washing  method  on extraction yield and quality of sunflower head  pectin, J. Food Chemistry 83: 43– 47, 1992.
[13]   K. Sirotek,, L. Slovakova, J. Kopecny and M. Marounek, Fermentation  of  pectin  and glucose, and activity of pectindegrading enzymes  in  the  rabbit  caecal  bacterium Bacteroides  caccae, Letters  in  Applied Microbiology 38: 327–332, 2004.
[14]  L.  H.  Meyer, Food  Chemistry ,  AVI Publishing,  Co.  Westport,  Connecticut, 1978.
[15]  Medan  Bisnis, Produksi  Pisang  Barangan. http://www.medanbisnisdaily.com, Diakses: 26 Pebruari 2012.
[16]  M.  H.  Canteri-Schemin,.,  H.R.  Fertonani,  N. Waszczyaskyj and G. Wosiacki,
Extraction  of  Pektin  from  Apple. Brazilian  Archives  of  Biology  and Technology, Vol.  48  n.2:  pp.  259–266, 2005.
[17]    M.    Khotimchenko,  Kovalev,  V.  and  Y. Khotimchenko, Equilibrium  studies  of sorption  of  lead  (II)  ions  by  different pectin compounds, Journal of Hazardous Materials 149 (3): 693– 699, 2007.
[18]     S. Hoejgaard, Pectin Chemistry, Funcionality and Applications , http://www.cpkelco. com /Ptalk/ ptalk.htm, Tanggal akses 10
Mei 2006, 2004.
[19]     S. Yeoh, J. Shi, dan T. Langrish, Comparison Between Different Techniques for Water Based  Extraction  of  Pectins  from Orange  Peels, Desalination,  218,  Hal 229-237, 2008.
[20]    W.  G.  T.  Willat,  J.  Paul  Knox  and  J.D. Mikkelsen, Pectin : new insights into on
old  polymer  are  starting  to  gel, Trends in  Food  Science  and  Technology  17: 97–1004,  2006.
[21]    W.J  Kim,  C.J.B.  Smit  and  V.N.M.  Rao, Demethylation  ofpectin  using  acid  and ammonia ,  J.  Food  Science  43,  74-78, 1978.