## PENGARUH VARIASI  VOLUME PEWARNA DAN MASSA GUM ARAB PADA KECEPATAN PENGERINGAN DAN VISKOSITAS
TINTA DARI KULIT BUAH NAGA

## Imani Lazuardi dan Haryanto
Program Studi Teknik Kimia, Universitas Muhammadiyah Surakarta Jawa Tengah Email: ardiard39@gmail.com

## ABSTRAK
Indonesia adalah negara tropis yang ditumbuhi tanaman buah naga. Kulit buah naga memiliki zat antosianin yang tinggi. Zat antosianin dapat digunakan dalam pembuatan tinta dan bertindak sebagai pigmen dalam tinta, sehingga dibutuhkan penelitian  pembuatan  tinta  dari  kulit  buah  naga.  Penelitian  dilakukan  di Laboratorium  Teknik  Kimia  Universitas  Muhammadiyah  Surakarta,  dengan rentang  waktu  ±  3  bulan.  Penilitian  yang  dilakukan  adalah  memanfaatkan  zat antosianin dalam kulit buah naga sebagai pigmen tinta dengan membuat variasi volume pewarna dari kulit buah naga sebanyak 9 ml, 12 ml, 15 ml, 18 ml, dan 21 ml dengan massa gum arab dengan rasio 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, dan 1:7. Variasi ini bertujuan untuk menentukan efek pada laju pengeringan dan viskositas tinta dan  volume  optimal  pewarna  dan  massa  gum  arab  yang  akan  digunakan. Penelitian  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  metode  ekstraksi  ultrasonik untuk  mendapatkan  pewarna.  Bahan  pendukung  dalam  penelitian  ini  adalah alkohol, air, dan resin (gum arab).
Kata kunci: Zat Antosianin, Kulit Buah Naga, Tinta.

## ABSTRACT
Indonesia  is  a  tropical  country  that  is  overgrown  with  dragon  fruit  plants. Dragon fruit peel has a high anthocyanin substance. Anthocyanin can be used in making ink and acts as a pigment in ink, so research is needed to make ink from the skin of dragon fruit. The study was conducted at the Laboratory of Chemical Engineering, Muhammadiyah University, Surakarta, with a span of ± 3 months. The  research  carried  out  was  to  utilize  anthocyanin  substances  in  dragon  fruit peel as ink pigments by varying the volume of coloring from dragon fruit peels as many as 9 ml, 12 ml, 15 ml, 18 ml, and 21 ml with arabic gum mass with a ratio of 1: 3, 1 : 4, 1: 5, 1: 6, and 1: 7. This variation aims to determine the effect on the  drying  rate  and  viscosity  of the ink  and the  optimal  volume  of  dyes  and  the gum  gum  mass  to  be  used.  This  research  was  conducted  using  ultrasonic extraction methods to obtain dyes. Supporting materials in this study are alcohol, water, and resin (gum arabic).
Keywords: Antochyanin Substance, Dragon Fruit Peel, Ink.

## PENDAHULUAN
Buah  naga  merah  biasanya  dikonsumsi  secara langsung  atau  diolah  menjadi  jus.  Karena  itu, produk  sampingan  utama  buah  naga  adalah kulitnya. Kulit buah naga merupakan 22% dari seluruh buah, yang saat ini dibuang. Kulit buah naga  mengandung  pektin,  pigmen  betacyanin, dan  serat.  Oleh  karena  itu,  kulit  pitaya  dapat dimanfaatkan sebagai sumber serat, pektin, dan pewarna alami yang baik (Hernawati, Setiawan, Shintawati, & Priyandoko, 2018).
Kulit  buah  naga  merah  memiliki  kandungan nutrisi  seperti  karbohidrat,  lemak,  protein  dan serat  pangan.  Kandungan  serat  pangan  yang terdapat  dalam  kulit  buah  naga  merah  sekitar 46,7%.  Ekstrak  kulit  buah  naga  merah mengandung antosianin 26,4587 ppm. Antosianin merupakan zat warna yang berperan memberikan  warna  merah  berpotensi  menjadi pewarna  alami  untuk  pangan  dan  dapat dijadikan  alternatif  pengganti  pewarna  sintetis yang  lebih  aman  bagi  kesehatan  (Harjanti, 2018).
Pewarna  alami  memiliki  banyak  keunggulan dan  kelemahan.  Akan    tetapi  pada  saat  ini menjaga keseimbangan lingkungan juga menjadi  sesuatu  yang  sangatlah  penting.  Maka dibutuhkan  kerjasama  individu,  komunitas  dan negara  untuk  mewujudkan  hal  ini  menjadi kebutuhan global (Jihad, 2014).
Dalam  penilitian  ini  digunakan  alat  ultrasonik ekstraction  untuk  mengekstrak  zat  antosianin dalam  kulit  buah  naga.  Dibandingkan  dengan banyak  metode  ekstraksi,  ultrasonik  adalah teknik  yang  efisien  jika  dibandingkan  dengan metode  refluks  untuk  mengekstrak  bahan organik. Ekstraksi ultrasonik memiliki kemampuan  reproduksi  yang  lebih  tinggi daripada ekstraksi soxhlet. Optimalisasi parameter  ekstraksi  ultrasonik,  komposisi pelarut,  waktu  ekstraksi,  beban  sampel  dan kadar air lebih efisien dan ekstraksi yang dapat direproduksi (Banjoo & Nelson, 2005). Sebuah  penelitian  yang  dilakukan  oleh Kamel  dengan  bantuan  ultrasonik  dalam pencelupan  wol  dengan  lac  sebagai  pewarna alami.  Dalam  penelitian  ini,  ultrasonik  dalam ekstraksi pewarna menunjukkan bahwa efeknya  sekitar  41%  dan  47%.  Keuntungan dari  teknik  ini  adalah  menghemat  waktu pemrosesan  dan  penghematan  energi  yang
berdampak  pada  lingkungan  (Kamel,  El- Shishtawy, Youssef, & Mashaly, 2007).

## METODE PENELITIAN
Dalam  penilitian  ini  variabel  bebas  yang digunakan adalah volume dye dan masssa gum arab.  Sedangkan  uvariabel  terikat  adalah densitas  viskositas  dan  kecepatan  pengeringan tinta.
Proses penilitian dimulai dengan pembuatan dy dari kulit buah naga. Kulit buah naga dipotong- potong sebelum dikeringkan dalam oven dalam suhu  50 o C  selama  7  jam.  kemudian  kulit  buah naga  diayak  pada  ayakan  60-80  mesh.  Setelah itu serbuk buah naga akan diekstrak menggunaknan  aquadest  dan  10%  asam  sitrat. Perbandingan  kulit  buah  naga  dan  pelarut (solvent)  adalah  1:20.  Ekstraksi  dilakukan dengan alat ekstraksi ultrasonik pada suhu 60 o C selama 2 jam.
Dye  akan  dicampurkan  dengan  gum  arab sebagai  bahan  pembuatan  tinta.  Volume  dye yang digunakan yakni 9, 12, 15, 18 dan 21 ml. Sedangkan  rasio  massa  gum  arab  dengan  dye adalah 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, dan 1:7. Larutan yang telah  dibuat  diaduk  sampai  homogen  dan ditambahkan alkohol sebanyak 2 ml.
Setelah  mendapatkan  25  sampel,  sampel  akan diuji  densitasnya  menggunakan  massa  larutan yang  ditimbang  menggunakan  piknometer. Untuk  viskositas,  sampel  diuji  menggunakan viskometer ostwald. Sedangkan untuk kecepatan pengeringan, sampel akan dituliskan pada  papan  tulis  dan  dihitung  dengan stopwatch  sampai  sampel  benar-benar  kering dan tidak dapat lagi dihapus.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  penilitian  yang  dlakukan  dengan memvariasikan  volume  dye  dan  massa  gum arab  menggunakan  perbandingan  rasio  antara volume  dye  dan  gum  arab  sebagai  bahan pembuat tinta. Tinta yang dihasilkan cendurung berwarna merah muda.
Pengaruh volume dye dan massa gum arab terhadap massa jenis (gram/ml) tinta
Tabel -1: data uji densitas
Volume dye
Gum arab ratio 9 ml 12 ml 15 ml 18 ml 21 ml 1:3 1,0002 1,067 1,0616 1,046 1,099
Volume dye Gum arab ratio
9 ml 12 ml 15 ml 18 ml 21 ml 1:4 1,0211 1,0457 1,0222 1,0681 1,0405 1:5 1,0162 1,0227 1,0186 1,0227 1,0304 1:6 1,016 1,0184 1,0166 1,2368 1,0285 1:7 0,9901 1,0264 1,0083 0,9994 1,0277
Dari data diatas dapat dilihat bahwa massa jenis berada di kisaran 0,9901 gram/ml sampai 1,099 gram/ml.  Nilai  massa  jenis  hampir  sama dengan  massa  jenis  air  dikarenakan  tinta  ini merupakan dye base. Tinta dye base merupakan tinta dengan bahan dasar air.
Grafik  -1 :  Nilai  Massa  Jenis  Dengan  Variasi Volume Dye Dan Gum Arab
Keterangan angka 1 sampai 5 pada grafik diatas adalah  rasio  perbandingan  volume  dye  dengan gum  arab  sebesar  1:3,  1:4,  1:5,  1:6,  dan  1:7 pada setiap ml dyenya. Grafik diatas menunjukkan  bahwa  sampel  dengan  volume dye  9  ml  dan  rasio  gum  arab  1:7  memiliki massa  jenis  paling  kecil  dengan  nilai  0,9901 gram/ml.  Sedangkan  massa  jenis  pada  sampel 21  ml  dan  rasio  gum  arab  1:3  memiliki  nilai tertinggi dengan nilai 1,099 gram/ml.
Pengaruh volume dye dan massa gum arab terhadap Viskositas (cp) tinta
Tabel -2: data uji viskositas
Volume
dye Gum arab ratio 9 ml 12 ml 15 ml 18 ml 21 ml 1:3 41,952 61 50,0020 6912 54,8732 42,7850 5 56,86485 1:4 22,571 12 32,1367 0344 26,7524 4 28,0593 28,6709 1:5 16,043 76 21,0905 8011 24,7070 5 22,4977 19,7847
Volume dye Gum arab ratio 9 ml 12 ml 15 ml 18 ml 21 ml 1:6 12,433 98 14,5147 6933 14,5200 2 19,3198 14,9089 1:7 9,1140 98 12,2179 65 12,8992 5 11,0685 13,2568
Berdasarkan  data  diatas  dapat  dilihat  bahwa viskositas  yang  dihasilkan  memiliki  kisaran data  9,114098  cp  sampai  56,86485  cp.  Alat yang  digunakan  untuk  menghitung  viskositas pada penilitian ini adalah viskometer ostwald. Pada  formula  ostwald  menjelaskan  bahwa viskositas  suatu  larutan  dapat  ditentukan dengan:
ᶯ = ᶯo. 𝑡.𝜌 𝑡𝑜.𝜌𝑜 (1)
Dengan ᶯ adalah viscositas sampel , ᶯo adalah viscositas pembanding , t adalah waktu sampel to adalah  waktu  pembanding, ρ adalah  masasa  jenis  sampel,  dan ρ o adalah massa jenis pembanding.
Grafik  -2 :  Nilai  Viskositas  Dengan  Variasi Volume Dye Dan Gum Arab
Keterangan angka 1 sampai 5 pada grafik diatas adalah  rasio  perbandingan  volume  dye  dengan gum  arab  sebesar  1:3,  1:4,  1:5,  1:6,  dan  1:7 pada  setiap  ml  dyenya.  Dari  grafik  diatasdapat dilihat  bahwa  semakin  anya  dye  yang digunakan  maka  kekentalan  atau  viskositas suatu  larutan  akan  menurun.  Nilai  viskositas paling  tinggi  adalah  21  ml  dye  dengan  rasio volume dye dan gum arab 1:3. Sedangkan nilai viskositas paling kecil adalah 9 ml dye dengan rasio  volume  dye  dan  gum  arab  sebesar  1:7 dengan nilai 9,114089.
Dari  grafik  diatas  juga  bisa  dilihat  bahwa viskositas  yang  dihasilkan  memiliki  hasil  yang kurang  stabil.  Hal  ini  dikarenakan  aanya  zat
0.8 1 1.2 1 2 3 4 5 nilai massa jenis dengan variasi volume dye dan gum arab 9 ml dye 12 ml dye 15 ml dye 18 ml dye 21 ml dye 5 65 1 2 3 4 5 nilai viskositas dengan variasi volume dye dan gum arab
9 ml dye 12 ml dye 15 ml dye 18 ml dye 21 ml dye
pektin  yang  ikut  terlarut  saat  ekstraksi dilakukan.

## Kecepatan pengeringan dengan interval 5 menit
Tabel -3: data uji densitas Volume dye Gum arab ratio 9 ml 12 ml 15 ml 18 ml 21 ml 1:3 50 55 55 50 60 1:4 45 45 45 45 45 1:5 15 20 30 30 30 1:6 5 10 15 15 15 1:7 5 5 10 10 10
Dari  data  diatas  dapat  dilihat  bahwa kecepatan  pengeringan  diantara  5  sampai  60 menit.
Grafik  -3 :  kecepatan  pengeringan  tinta  dengan interval 5 menit
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa semakin tinggi  konsentrasi  gum  arab  maka  semakin lama  tinta  mengering.  Dari  data  viskositas  dan kecepatan  pengeringan  juga  dapat  dilihat bahwa keduanya berhubungan. Hal ini dibuktkan  pada  rasio  volume  dye  dengan  gum arab  sebesar  1:3,  1:6  dan  1:7.  Bahwa  semakin tinggi  viskositas  suatu  tinta  maka  kecepatan pengeringan  juga  semakin  lama.  Dan  semakin kecil  viskositas  suatu  tinta  maka  tinta  akan cepat mengering.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa tinta dari kulit
buah naga dapat dibuat dengan mencampurkan hasil  ekstraksi  kulit  buah  naga  yang  kemudian disebut  dye,  perekat  (Gum  Arab),  dan  pelarut (alcohol). Dapat diketahui juga bahwa konsentrasi  gum  arab  berbanding  lurus  dengan massa  jenis  tinta.  Semakin  rendah  konsentrasi gum  arab  maka  massa  jenis  suatu  tinta  akan semakin  kecil.  Sedangkan  untuk  kecepatan pengeringan berbanding lurus dengan viskositas suatu tinta. Semakin besar viskositas suatu  tinta  semakin  lama  tinta  itu  mengering. Dan begitu juga sebaliknya.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Ir. Haryanto  selaku  pembimbing  dalam  penilitian ini.  Tidak  lupa  juga  terima  kasih  saya sampaikan  kepada  kedua  orang  tua  yang senantiasa  mendoakan  dan  seluruh  teman teman  dan  seluruh  pihak  yang  membantu jalannya penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Banjoo,  D.  R.,  &  Nelson,  P.  K.  (2005).
Improved  ultrasonic  extraction  procedure for  the  determination  of  polycyclic aromatic  hydrocarbons  in  sediments.
Journal  of  Chromatography  A , 1066 (1– 2), 9–18. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2005.01. 033 Harjanti,  R.  S.  (2018).  Optimasi  Pengambilan
Antosianin  dari  Kulit  Buah  Naga  Merah (Hylocereus polyrhizus) Sebagai Pewarna Alami pada Makanan. CHEMICA: Jurnal Teknik Kimia , 3 (2), 39. https://doi.org/10.26555/chemica.v3i2.59
22
Hernawati,  Setiawan,  N.  A.,  Shintawati,  R.,  & Priyandoko,  D.  (2018).  The  role  of  red dragon  fruit  peel  (Hylocereus  polyrhizus) to  improvement  blood  lipid  levels  of hyperlipidaemia  male  mice. Journal  of Physics:  Conference  Series , 1013 (1). https://doi.org/10.1088/1742- 6596/1013/1/012167
Jihad, R. (2014). Dyeing of Silk Using Natural Dyes  Extracted  From  Local  Plants. International  Journal  of  Scientific  &
Engineering Research , 5 (11), 809–818. Kamel,  M.  M.,  El-Shishtawy,  R.  M.,  Youssef, B.  M.,  &  Mashaly,  H.  (2007).  Ultrasonic assisted  dyeing.  IV.  Dyeing  of  cationised cotton  with  lac  natural  dye. Dyes  and
0 100 1 2 3 4 5 kecepatan pengeringan dengan interval 5 menit 9 ml dye 12 ml dye 15 ml dye 18 ml dye 21 ml dye
Pigments , 73 (3), 279–284.
https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2005.12.0 10