## KONDISI OPTIMUM PERLAKUAN AWAL DAN PENGERINGAN KULIT BUAH NAGA KERING

## [Optimum Condition of Initial Treatment and Drying of Dried Dragon Fruit Peel]
Mulia W. Apriliyanti 1) *, Muhammad A. Suryanegara 1) , Agung Wahyono 2) , dan Siti Djamila 3)
1) Program Studi Teknologi Industri Pangan, Politeknik Negeri Jember, Jember
2) Program Studi Teknologi Rekayasa Pangan, Politeknik Negeri Jember, Jember
3) Program Studi Keteknikan Pertanian, Politeknik Negeri Jember, Jember
Diterima 13 September 2019 / Disetujui 12 Desember 2020

## ABSTRACT
Antioxidant plays an important role in keeping the body health. Antioxidant is needed to prevent the occurrence of oxidative stress, which causes of various degenerative diseases.  Betacyanin in the dragon fruit peel takes part in antioxidant activity. The research is conducted  using the central composite design (CCD)  of  the  response  surface  methodology  (RSM).  This  research  aims  to  optimize  the  initial  treatment condition  by  applying  natrium  metabisulfite  immersion  and  drying  on  the  dried  dragon  fruit  peel.  Three design composite factors used are natrium metabisulfite concentration (X1: 0.2-0.4%), drying temperature (X2:  65-75°C),  and  drying  duration  (X3:  4-5  hours)  with  betacyanin  content  (Y1)  and  antioxidant  activity (Y2)  as  the  response.  A  quadratic  model  is  a  method  chosen  for  this  research.  The  surface  response showed the  natrium  metabisulfite  concentration,  temperature,  and  drying  duration  had  signifi-cant  effects on  the  betacyanin  content  and  antioxidant  activity.  The  most  optimum  condition  of  initial  treatment  is showed by immersion in 0.23% natrium metabisulfite and drying temperature of 70°C for 4.5 hours which resulted in 44.07 mg/100 g of betacyanin concentration and 50.56% antioxidant activity.
Keywords: antioxidant, betacyanin, dried dragon fruit peel, drying

## ABSTRAK
Antioksidan  berperan  penting  dalam  menjaga  tubuh  tetap  sehat.  Antioksidan  juga  diperlukan  untuk mencegah  terjadinya  stress  oksidatif  yang  menyebabkan  penyakit  degeneratif.  Salah  satunya  adalah betasianin  pada  buah  naga  yang  mempunyai  peran  sebagai  antioksidan.  Tujuan  penelitian  ini  adalah untuk  mengetahui  kondisi  optimum  dari  perlakuan  awal  dan  pengeringan  kulit  buah  naga.  Penelitian dilakukan  dengan  metode  permukaan  respons  dengan  respons  kadar  betasianin  (Y 1 )  dan  aktivitas antioksidan  (Y 2 ).  Tiga  faktor  yang  digunakan,  yaitu  konsentrasi  natrium  metabisulfit  (X 1 :  0,2-0,4%),  suhu pengeringan  (X 2 :  65-75°C),  dan  waktu  pengeringan  (X 3 :  4-5  jam).  Model  kuadratik  adalah  metode  yang yang  terpilih  dari  penelitian  ini.  Plot  permukaan  respons  menunjukkan  bahwa  konsentrasi  natrium metabisulfit,  suhu,  dan  waktu  pengeringan  berpengaruh  signifikan  pada  respons  kadar  betasianin  dan aktivitas  antioksidan.  Berdasarkan  hasil  penelitian  ini  diperoleh  kondisi  optimum  perlakuan  awal  dengan perendaman menggunakan natrium metabisulfit konsentrasi 0,23% dan pengeringan pada suhu 70°C se- lama  4,5  jam  untuk  menghasilkan  kadar  betasianin  sebesar  44,07  mg/100  g  dan  aktivitas  antioksidan 50,56%.
Kata kunci: antioksidan, betasianin, kulit buah naga kering, pengeringan

## PENDAHULUAN
1
Buah  naga  merupakan  salah  satu  buah  tropis yang  bermanfaat  untuk  kesehatan.  Buah  ini  terdiri dari  beberapa  jenis,  diantaranya  buah  dengan  da- ging buah berwarna ungu, merah, putih, dan kuning.
*Penulis Korespondensi: E-mail: mulia_apriliyanti@polije.ac.id
Buah  naga  dengan  daging  buah  berwarna  merah banyak  digemari  oleh  masyarakat.  Buah  ini  terdiri dari  kulit  dan  daging  buah,  30-35%  dari  buahnya adalah  kulit  yang  seringkali  hanya  dibuang.  Pada ekstrak kulit buah naga kering yang diuji mengguna- kan  2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl  (DPPH)  (Sigma Aldrich)  mengan-dung  aktivitas  antioksidan  yang lebih  tinggi  118±4,12  µmol  apabila  dibandingkan dengan daging buahnya 22,4±0,29 µmol (Jamilah et
al., 2011).  Beberapa  industri  kosmetik  meng- gunakan  kulit  buah  naga  sebagai  bahan  pewarna alami,  bahan  pengental,  dan moisturizer (pelem- bab).  Kulit  buah  naga  mengandung  150,46/100  g (bobot  kering)  betasianin;  10,79%  pektin,  kan- dungan  serat  larut  sebesar    56,5%  dan  serat    tidak larut  14,82%  sehingga  kulit  buah  ini  dapat  ber- potensi  sebagai  minuman  herbal  (Jamilah et  al., 2011).  Buah  naga  ungu  mengandung  senyawa fenolik  yang  berupa  betalain  mempunyai  peranan utama  pada  kapasitas  antioksidan  sementara  se- nyawa  fenolik  non-betalain  memberikan  peranan yang sedikit (Jamilah et al., 2011).
Pengeringan  merupakan  tahap  yang  penting dalam  manajemen  pascapanen.  Proses  pengering- an digunakan untuk mencegah terjadinya reaksi bio- kimia  dan  pertumbuhan  mikroba  pada  produk  pa- ngan.  Kelemahan  dari  proses  pengeringan  adalah dapat memengaruhi kualitas sensoris, seperti aroma dan  tekstur.  Proses  pengeringan  biasanya  akan  di- sertai dengan berkurangnya aktivitas antioksidan se- lama  proses  pengeringan  (Hossain et  al., 2010). Kondisi  optimum  untuk  membuat  bubuk  kulit  buah naga  menggunakan spray-drier (Niro  A/S,  GEA, Jerman) dengan suhu inlet (suhu masuk) 165°C dan outlet (suhu  keluar)  80°C.  Penambahan  malto- dekstrin    dengan  konsentrasi  15%  (b/v)  pada  filtrat kulit  buah  naga  dapat  mempertahankan  kadar  be- tasianin yang tinggi (Ee et al., 2014).
Proses pengolahan dapat menyebabkan menu- runnya  aktivitas  antioksidan  dari  senyawa  bioaktif. Perlakuan  awal  dengan  perendaman  menggunakan natrium  metabisulfit  dapat  mencegah  penurunan aktivitas  antioksidan.  Menurut  Aydin  dan  Gocmen (2015) menjelaskan bahwa aktivitas antioksidan dari tepung  labu  kuning  dapat  meningkat  melalui  per- lakuan pengeringan oven dan perlakuan awal peren- daman menggunakan larutan natrium metabisulfit.
Oven pengering maupun dehidrator merupakan alternatif metode pengeringan  untuk produk pangan dengan biaya investasi yang tidak mahal dan praktis dalam  pengoperasiannya.  Proses  pengeringan  da- pat  dilakukan  dengan  menggunakan  oven  penge- ring, sehingga proses lebih efisien dan cepat diban- dingkan secara tradisional menggunakan panas ma- tahari.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui kondisi optimum dari perlakuan awal dan pengering- an kulit buah naga. Penelitian mengenai kondisi op- timum  perlakuan  awal  dengan  perendaman  natrium metabisulfit dan pengeringan dilakukan untuk meng- optimalkan  kadar  betasianin  dan  aktivitas  antioksi- dan pada kulit buah naga kering menggunakan res- ponse  surface  methdology (RSM).  Metode  RSM  di- lakukan  dengan  menggunakan Design  Expert  ver- sion 7 software (DX 7.0®).
Proses  optimasi  pengeringan  kulit  buah  naga dilakukan  dengan  variasi  penambahan  konsentrasi
natrium metabisulfit pada kulit buah naga, kemudian dilakukan  perendaman  dan  pengaturan  suhu  serta waktu pengeringan  pada  oven  kabinet.  Hal  tersebut diharapkan dapat menghasilkan kulit buah naga ke- ring dengan aktivitas antioksidan dan kadar betasia- nin yang optimum. Penelitian ini dapat sebagai infor- masi  untuk  kondisi  optimum  pengeringan  kulit  buah naga  sehingga  dapat  diaplikasikan  dalam  mempro- duksi kulit buah naga kering dari limbah industri pen- golahan dodol dan keripik buah naga.

## BAHAN DAN METODE

## Bahan
Bahan baku berupa kulit dari buah naga merah segar  yang diperoleh dari perkebunan di desa Jam- bewangi,  kecamatan  Sempu,  kabupaten  Banyu- wangi,  Jawa  Timur.  Na 2 CO 3 7%  (Yungfen,  Cina), dan metanol (pa, QREAC, Jerman).
Pengolahan  kulit  buah  naga  (Apriliyanti et  al., 2017)
Kulit  buah  dibersihkan  dari  kotoran,  dibuang sisiknya,  dipotong,  dan  dicincang  sampai  halus  de- ngan  ukuran  kurang  lebih  2-4  mm  menggunakan pisau.  Kulit  buah  yang  telah  dicincang  kemudian direndam  ke  dalam  larutan  natrium  metabisulfit (Yunfeng,  Cina)  konsentrasi  0,13-0,47%  (b/v)  se- lama  20  menit,  lalu  dikeringkan  pada  suhu  61,59- 78,41°C,  selama  3,66-5,34  jam  di  dalam  oven  pe- ngering  (Model  R-5A  Harvest  Saver,  USA).  Kom- binasi  perlakuan  penelitian  terdiri  dari  20  kombinasi yang  setiap  perlakuan  mengikuti  rancangan  perco- baan  dari central  composite  design (CCD)  yang  di- tunjukkan pada Tabel 1.
Penentuan kadar betasianin (Tze et al., 2 012) Kulit  buah  naga  kering  sebanyak  2  g  dimasuk- kan  dalam  kantong  teh  kemudian  diseduh  dengan air  panas  suhu  90-95°C.  Cairan  hasil  ekstraksi  di- ukur absorbansinya menggunakan spektrotofometer (Ultrospec 2100 Pro UV-Visible, Cambridge UK) de- ngan  panjang  gelombang  538  nm.  Nilai  kadar  beta- sianin dapat dihitung menggunakan rumus:
A=  nilai  absorbansi  maksimum  (538  nm)  yang dikoreksi  dengan  absorbansi  pada  600  nm;  MW= berat  molekul  betasianin  (550  g/  mol).  V=  volume dari  ekstrak  (mL);  DF=  faktor  pengenceran;  W= berat  kering  (g); =  koefisien  molar  dari  betasianin (65000 L mol-1); L= tebal kuvet (1 cm).
Tabel 1.  Data  respons  kadar  betasianin  dan  aktivitas  antioksidan  dengan  rancangan central  composite design (CCD) No Faktor 1 (A) Konsentrasi Natrium Metabisulfit (%) Faktor 2 (B) Suhu Pengeringan (°C) Faktor 3 (C) Waktu Pengeringan (Jam) Respons 1 Kadar Betasianin (mg/100 g) Respons 2 Aktivitas Antioksidan (%) 1 0,30 70,00 4,50 50,68 68,61 2 0,40 75,00 5,00 31,90 31,82 3 0,30 61,59 4,50 33,85 50,92 4 0,40 65,00 5,00 30,88 39,18 5 0,47 70,00 4,50 26,15 30,98 6 0,20 65,00 4,00 26,57 27,42 7 0,30 78,41 4,50 33,34 40,74 8 0,20 75,00 5,00 30,88 26,03 9 0,30 70,00 4,50 50,68 68,60 10 0,30 70,00 4,50 49,48 68,60 11 0,30 70,00 4,50 50,67 50,92 12 0,30 70,00 4,50 49,20 50,65 13 0,30 70,00 5,34 34,86 42,43 14 0,20 65,00 5,00 22,34 28,15 15 0,30 70,00 4,50 50,77 51,75 16 0,20 75,00 4,00 25,38 33,95 17 0,40 75,00 4,00 25,15 34,52 18 0,40 65,00 4,00 28,18 38,47 19 0,30 70,00 3,66 31,31 45,45 20 0,13 70,00 4,50 20,18 19,24
Penentuan  aktivitas  antioksidan  (Kanlayavatta- nakul dan Lourith, 2011)
Sebanyak 2 g sampel kulit buah naga kering di- masukkan  dalam  kantong  teh  kemudian  ditambah- kan  air  panas  suhu  95°C  150  mL,  diseduh  selama 10  menit  dan  diaduk  merata.  Ekstrak  seduhan  di- ambil  0,1  mL,  dimasukkan  ke  dalam  tabung  reaksi, ditambahkan metanol (pa, QREAC, Jerman) sebanyak 5 mL, divortex, dan diambil 4 mL. Larutan 1,1-diphenyl-2-pycrilhidrazil  (DPPH)  (Sigma  Aldrich, USA)  konsentrasi  20  ppm  ditambahkan  sebesar  1 mL,  dan  divortex.  Sampel  dikondisikan  dalam  ke- adaan  gelap  selama  30  menit,  kemudian  diukur absorbansinya dengan spektrotofometer mengguna- kan  panjang  gelombang  517  nm  (Ultrospec  2100 Pro  UV-Visible,  Cambridge  UK).  Aktivitas  antioksi- dan dihitung dengan rumus:
Abs DPPH kontrol= absorbansi DPPH sebelum direaksikan dengan sampel; Abs DPPH sisa= absor- bansi DPPH setelah direaksikan dengan sampel.
Proses  optimasi  perlakuan  awal  dan  pengering- an kulit buah naga kering
Penelitian  ini  terdiri  3  faktor,  yaitu  konsentrasi Na-metabisulfit  (X 1 :  0,2-0,4%),  suhu  pengeringan (X 2 :  65-75°C),  dan  waktu pengeringan  (X 3 :  4-5  jam) sebagai  variabel  bebas.  Kadar  betasianin  (Y 1 )  dan aktivitas  antioksidan  (Y 2 )  merupakan  variabel  ter-
gantung  atau  respons  yang  diamati.  Rancangan disusun  berdasarkan  rancangan central  composite design (CCD)  pada response  surface  methodology (RSM).  Tabel 1  menunjukkan perlakuan penelitian yang terdiri dari 20 kombinasi, yaitu setiap perlakuan mengikuti  rancangan  percobaan  komposit  pusat atau central  composite  design (CCD).  Penentuan respons  optimum  dari  penelitian  berdasarkan  eva- luasi  model  menggunakan  program Design  Expert version 7 software (DX  7.0®).  Hasil  dari  program software menunjukkan model urutan sequential  mo- del sum of squares (jumlah kuadrat) , lack of fit tests (pengujian  ketidaktepatan  model) , dan model  sum- mary statistics (ringkasan model statistik) . Setiap  variabel  respons  dianalisis  mengguna- kan analysis of variance (ANOVA).  Program Design Expert memberikan  saran  model  ANOVA  yang  di- gunakan.  Model  yang  terpilih  adalah  model  yang mempunyai  nilai  terbesar  dan  menghasilkan  nilai signifikansi  pada  ANOVA.  Model linear (linier), quadratic (kuadratik), special  cubic (kubik  spesial), dan cubic (kubik)  yang  terpilih  untuk  menganalisis variabel,  kemudian  menunjukkan  ANOVA  yang signifikansi  dan lack  of  fit non  signifikansi.  Program Design  Expert  version 7 software juga  menjelaskan plot  kenormalan  residual,  yaitu  menunjukkan  selisih nilai  respons  aktual  dengan  nilai  respons  yang diprediksikan  tersebut.  Apabila  titik  plot  data semakin  mendekat  pada  garis  kenormalan  maka data  tersebut  menyebar  secara  normal,  sehingga hasil yang diprediksikan oleh program Design Expert version 7.0® mendekati hasil aktual (Braimah et al., 2016).
Pada  tahap  optimasi  dihasilkan  rekomendasi perlakuan kondisi  yang optimum berdasarkan meto- de  respons  permukaan.  Setiap  variabel  bebas  dan variabel  tergantung  pada  proses  optimasi  diberikan bobot kepentingan berdasarkan tujuan yang ingin di- capai.  Tujuan  yang  ditetapkan  pada  setiap  variabel dengan  kriteria in  range,  in  target,  maximize, atau minimize. Bobot  kepentingan  ( importance )  dipilih mulai  dari  1  (+)  sampai  5  (+++++)  berdasarkan kepen-tingan  variabel  respons.  Semakin  banyak tanda  positif  maka  tingkat  kepentingan  semakin penting (Maula et al., 2019). Kriteria proses optimasi penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 2.
Perlakuan  kondisi  yang  paling  optimum  adalah yang  mempunyai  nilai desirability maksimum.    Me- nurut  Raissi  dan  Farzani  (2009)  bahwa  nilai desi- rability merupakan  nilai  fungsi  tujuan  dari  proses optimasi  yang  menunjukkan  kemampuan  program dalam  memenuhi  keinginan  berdasarkan  kriteria yang  telah  ditetapkan  untuk  produk  akhir.  Kisaran nilai desirability yaitu  mulai  dari  0  hingga  1,0.  Nilai desirability yang  semakin  mendekati  nilai  1,0  me- nunjukkan  kemampuan  program  untuk  menghasil- kan  produk  akhir  yang  dikehendaki  semakin  sem- purna. Tujuan optimasi tidak untuk memperoleh nilai desirability 1,0, akan  tetapi  untuk  mencari  kondisi terbaik  dengan  mempertemukan  semua  fungsi tujuan.

## Verifikasi hasil
Kondisi  optimum  dari  proses  optimasi  yang terpilih  kemudian  dilanjutkan  ke  tahapan  verifikasi. Tahapan  ini,  yaitu  dilakukan  pengolahan  dan  ana- lisis kulit buah naga kering sesuai dengan perlakuan atau kondisi optimum terbaik. Hasil analisis respons dari  kondisi  optimum  terbaik  disebut  hasil  respons aktual kemudian dibandingkan dengan respons pre- diksi.  Verifikasi  dapat  dinyatakan  baik  apabila  res- pons  aktual  dan  respons  prediksi  terdapat  kese- suaian dalam interval tertentu  yang telah ditetapkan program (Muhandri et al., 2017).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil pemilihan model yang sesuai
Hubungan  antara  variabel  bebas,  yaitu  faktor X 1 (konsentrasi  natrium  metabisulfit),  X 2 (suhu  pe- ngeringan),  dan  X 3 (waktu  pengeringan)  terhadap variabel  tergantung,  yaitu  respons  Y 1 (kadar  beta- sianin)  dan  respons  Y 2 (aktivitas  antioksidan)  dapat diketahui berdasarkan kriteria pemilihan model.  Mo- del  kuadratik  adalah  model  yang  terpilih  dari  pene- litian ini.  Pengaruh dari variabel bebas terhadap va- riabel  tergantung  atau  respons  dapat  diketahui  dila- kukan dari analisa ragam (ANOVA).
Analisis  ragam  (ANOVA)  dengan  ketiga  faktor ini  menunjukkan  pengaruh  signifikan  ( P <0,05)  ter-
hadap  respons  kadar  betasianin  dengan  nilai P <0,0001 sedangkan nilai P untuk respons aktivitas antioksidan, yaitu 0,0026. Menurut Sun et al. (2011) bahwa  model  bersifat  signifikan  jika  nilai P kurang dari  0,05  dan  jika lack  of  fit  F-Value di  atas  nilai P “p   >f”   , 5                     u     u ju tidak signifikan. Model yang bersifat signifikan maka berpengaruh  lebih  besar  pada  respons  daripada model yang lain. Ketidak signifikanan pada lack of fit merupakan syarat model yang baik dan tepat. Hal ini menunjukkan  kesesuaian  data  dari  respons  kadar betasianin  dan  respons  antioksidan  dengan  model. Menurut  Syafaat  (2016)  bahwa  pada  pengujian ANOVA  dilakukan  pengujian  signifikasi  untuk  men- dapatkan  informasi  pengaruh  berbagai  faktor  perla- kuan  terhadap  respons. R-Squared (R 2 )  merupakan koefisien determinasi dengan nilai 0 sampai dengan 1.  Apabila  R 2 mendekati  1  maka  hubungan  antara variabel  semakin  kuat  sedangkan  apabila  R 2 sema- kin  kecil,  maka  hubungan  antara  variabel  semakin lemah.  Nilai  yang  diinformasikan  program Design Expert 7  untuk adjust  r-squared dan predicted  r- squared pada  respons  betasianin  yaitu  0,9888  dan 0,9592  sedangkan  pada  respons  aktivitas  antioksi- dan,  yaitu    0,7415  dan  0,6730.  Nilai adequate  pre- cision untuk  respons  kadar  betasianin  yaitu  37,356 sedangkan  aktivitas  antioksidan  yaitu  8,313.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  nilai  yang  diperoleh  tersebut menunjukkan  hubungan  antara  model  prediksi dengan  nilai  aktual  masih  cukup  erat  dan  saling mendukung.
Hasil  tersebut  juga  didukung  oleh  Kumari (2008)  yang  menyebutkan  bahwa  identifikasi  model yang  baik  jika  memiliki  signifikansi  terhadap  res- pons, nilai yang tidak signifikan pada lack of fit , nilai yang  saling  mendukung  antara prediction  r-squared dengan adjusted r-squared , dan nilai pada adequate precision lebih dari 4. Di samping itu pada tahap ini, Design  Expert 7 menjelaskan  plot  kenormalan  resi- dual  dengan  menunjukkan  selisih  nilai  antara  res- pons  aktual  dan  nilai  respons  yang  diprediksikan mengikuti  garis  lurus  kenormalan.  Titik-titik  data yang  mendekat  pada  garis  kenormalan  menunjuk- kan  data  menyebar  secara  normal  sehingga  hasil yang  diprediksikan  oleh  program Design  Expert 7 mendekati  hasil  aktual.  Persamaan  model  RSM yang dihasilkan dari pengolahan data respons kadar betasianin  dan  aktivitas  antioksidan  masing-masing adalah sebagai berikut:
5 ,    ,5 , , , , , , , , dan
,    ,5 , , , , 5 ,5 , 5, ,5
Tabel 2.  Kriteria dan hasil prediksi optimasi kulit buah naga kering menggunakan Design Expert 7 Konsentrasi Natrium Metabisulfit (%) Suhu Pengeringan (°C) Waktu Pengeringan (Jam) Kadar Betasianin (mg/100 mg) Aktivitas Antioksidan (%) Goal In range In range In range Maximize Maximize Lower 0,2 65 4 20,18 19,24 Upper 0,4 75 5 50,77 68,61 Importance +++ +++ +++ +++ +++ Solution 1 (selected) 0,31 69,70 4,51 50,34 60,30 Desirability 0,905
Keterangan:  (+++) menunjukkan tingkat nilai respons tersebut penting

## Hasil respons kadar betasianin
Hasil  proses  optimasi  terhadap  perlakuan  awal dan pengeringan terhadap respons kadar betasianin dan aktivitas antioksidan dapat dilihat pada Tabel 1. Kadar  betasianin  tertinggi  dari  hasil  penelitian  se- besar  50,77  mg/100  g  dan  terendah  sebesar  20,18 mg/100  g  dengan  sebaran  normal.  Pada  Gambar  1 dapat dilihat respons kadar betasianin  yang menun- jukkan  peningkatan  dari  konsentrasi  natrium  meta- bisulfit  dan  suhu  pengeringan  selama  4,5  jam  me- nyebabkan kadar betasianin menjadi menurun.  Pro- ses optimasi menghasilkan kadar betasianin terting- gi sebesar 50,77 mg/100 g dengan  natrium metabi- sulfit konsentrasi 0,3%, dan pengeringan pada suhu 70°C selama 4,5 jam. Nilai respons kadar betasianin dengan prosedur perlakuan tersebut lebih besar jika dibandingkan  dengan  tanpa  perlakuan,  yaitu  19,03 mg/100  g  (Apriliyanti et  al., 2017).  Hal  ini  karena natrium  metabisulfit  dapat  mempertahankan  kan- dungan  betasianin  seperti  pada  antosianin  dari Dioscorea  alata ungu.  Ratnaningsih et  al. (2018) menyebutkan  bahwa  perendaman  dengan  natrium metabisulfit  dapat  memberikan  efek  mempertahan- kan  senyawa  antosianin  dari Dioscorea  alata ungu. Penggunaan  natrium  metabisulfit  berkontribusi  se- cara  signifikan  meningkatkan  kandungan  total  anto- sianin  pada Dioscorea  alata ungu  karena  sulfit menghambat  reaksi  enzimatik  dan  non-enzimatik, serta  memberikan  nilai  total  antosianin  yang  lebih tinggi  dibandingkan  dengan  perendaman  menggu- nakan asam askorbat dan air.
Suhu pengeringan juga dapat memengaruhi ka- dar betasianin dari produk kulit buah naga kering ini. Pengaruh  pengeringan  terhadap  interaksi  kimia yang  kompleks  dan  sifat  fungsional  produk  pangan masih  diteliti.  Wong  and  Siow  (2015)  menyebutkan pada proses pasteurisasi 65°C selama 30 menit dari jus  buah  naga  merah  dengan  perlakuan  asam askorbat 0,25% dan pH 4,0 dapat mempertahankan kandungan  betasianin. Woo et al .  (2011)  juga  men- jelaskan bahwa degradasi pigmen warna pada buah naga  dapat  disebabkan  karena  panas  yang  tinggi. Degradasi  warna  pigmen  dapat  menurun  sampai 30%  dengan  perlakuan  panas  85°C  pada  awal  pe- nyimpanan. Oleh karena itu untuk proses pengering- an  kulit  buah  naga  sebaiknya  suhu  tidak  melebih 70°C.

## Respons aktivitas antioksidan
Tabel  1  menunjukkan  aktivitas  antioksidan tertinggi  sebesar  68,61%  dan  terendah  sebesar 19,24%  dengan  menyebar  normal.  Gambar  2  me- rupakan  respons  kadar  aktivitas  antioksidan  yang menunjukkan  adanya  peningkatan  konsentrasi  nat- rium  metabisulfit  dan  suhu  pengeringan  dapat  me- nurunkan  respons  aktivitas  antioksidan.  Kadar  anti- oksidan tertinggi sebesar 68,61% dengan perlakuan natrium  metabisulfit  konsentrasi  0,3%,  pengeringan pada suhu 70°C selama 4,5 jam.
Nilai  respons  aktivitas  antioksidan  dengan  pro- sedur  perlakuan  tersebut  lebih  besar  jika  diban- dingkan  dengan  tanpa  perlakuan,  yaitu  11,20% (Apriliyanti et  al., 2017).  Natrium  metabisulfit  dapat meningkatkan  aktivitas  antioksidan  dari  kulit  buah naga  kering  karena  senyawa  tersebut  dapat  mem- pertahankan senyawa bioaktif, salah satunya adalah kandungan  betasianin  kandungan  betasianin  pada sampel  yang  telah  direndam  dengan  natrium  meta- bisulfit. Sulfit merupakan senyawa antioksidan multi- fungsi.  Sodium  metabisulfit  maupun  kalsium  bisulfit biasa digunakan untuk menstabilkan warna buah ka- rena  seperti  halnya  pada  vitamin  C,  sulfit  sebagai penerima  oksigen  dan  menghambat  aktivitas  enzim pengoksidasi.  Sulfit  juga  menghambat  reaksi Maillard,  yaitu  dengan  bereaksi  pada  gugus  aldehid dari  gula  pereduksi  sehingga  tidak  ada  gugus  OH bebas lagi untuk bereaksi dengan asam amino (Oke et al., 2012).  Aktivitas  antioksidan  dapat  mengalami peningkatan  maupun  penurunan  dipengaruhi  oleh proses  pengeringan,  jenis  komoditas,  dan  system produksi yang digunakan (secara konvensional atau organik) (Lutz et al., 2015).
Aktivitas  antioksidan  dari  produk  kulit  buah naga  kering  juga  dapat  dipengaruhi  oleh  suhu  pe- ngeringan. Hal ini karena suhu pengeringan berkole- rasi  dengan  proses  degradasi  senyawa  fenol  yang menyebabkan  penurunan  aktivitas  antioksidan.  Be- tasianin  dapat  sensitif  terhadap  panas.  Menurut López et  al. (2013)  bahwa  secara  umum  selama pengeringan  dapat  merubah  kandungan  senyawa bahan dan menyebabkan  aktivitas  antioksidan  yang menurun.  Hal  ini  dapat  disebabkan  efek  antagonis atau sinergis antar senyawa.
Keterangan: A= Surface plot ; B= Contour plot
Gambar 1. Surface  plot respons  kadar  betasianin  dari  kondisi  suhu  dan  waktu  pengeringan  dengan  kon- sentrasi natrium metabisulfit tetap
Keterangan: A= Surface plot ; B= Contour plot
Gambar 2. Surface plot respons aktivitas antioksidan dari kondisi suhu dan waktu pengeringan dengan kon- sentrasi natrium metabisulfit tetap
46 41 36 31 51 5,00 4,75 4,50 4,25 4,00 65,00 67,50 70,00 72,50 75,00 C: Waktu B: Suhu A B C : W a k tu B: Suhu 5,00 4,75 4,50 4,25
4,00 65,00 67,50 70,00 72,50 75,00
C: W a k tu B: Suhu B 5,00 4,75 4,50 4,25
4,00 65,00 67,50 70,00 72,50 75,00 C: Waktu B: Suhu
46 41 36 31 51 5,00 4,75 4,50 4,25 4,00 65,00 67,50 70,00 72,50 75,00 A
Hasil  optimasi  proses  pada  kulit  buah  naga kering
Optimasi  proses  kulit  buah  naga  kering  dila- kukan untuk memperoleh suatu proses optimum dari respons-respons  yang  diharapkan. Response  sur- face methodology dengan Design Expert 7.0 sangat membantu  untuk  menentukan  proses  optimum  ber- dasarkan  respons-respons  yang  diharapkan.  Res- pons kadar betasianin dan aktivitas antioksidan me- rupakan parameter penting untuk kualitas kulit buah naga kering yang dapat memberikan nilai fungsional dari  produk  tersebut.  Salah  satunya  karena  pada buah naga mengandung betasianin yang dapat ber- peran sebagai antioksidan. Selanjutnya, untuk mem- peroleh  proses  optimum  dalam  pengolahan  kulit buah naga kering maka konsentrasi natrium metabi- sulfit,  suhu  pengeringan,  lama  waktu  pengeringan, kadar  betasianin,  dan  aktivitas  antioksidan  digu- nakan  sebagai  parameter  yang  dilakukan  optimasi dengan  nilai  batas  atas  dan  bawah  serta  tingkat kepentingan ( importance ).
Tabel  2  merupakan  kriteria  dan  hasil  prediksi optimasi  kulit  buah  naga  kering  menggunakan Design  Expert 7.0.  Pada  tabel  tersebut  menun- jukkan solusi kondisi optimum terpilih yang dianggap sesuai  kriteria  tujuan  ( goal ) , batas,  dan  tingkat  ke- pentingan  dari  parameter.  Nilai desirability yang mendekati  1  berada  pada  urutan  pertama  sebagai kondisi  optimum  terpilih.  Maula et  al. (2019)  me- nyebutkan  nilai desirability yang  mendekati  1  me- nunjukkan  semakin  tinggi  kesesuaian  proses  opti- masi untuk menghasilkan kondisi yang optimal.  Per- lakuan perendaman natrium metabisulfit konsentrasi 0,31% dan pengeringan suhu 69,71°C  selama 4,51 jam merupakan solusi yang pertama dengan tingkat desirability sebesar  0,905.  Berdasarkan  solusi  ter- sebut  didapatkan  kondisi  optimum  nilai  respons kadar  betasianin  50,34  mg/100  g  dan  aktivitas  anti- oksidan  60,30%  sehingga  berikutnya  dilakukan verifikasi.
Hasil  verifikasi  proses  optimasi  kulit  buah  naga kering
Salah  satu  kelebihan  menggunakan  RSM dalam  proses  optimasi  adalah  dapat  menampilkan prediksi  nilai  respons  dari  kondisi  proses  terpilih. Prediksi  dari  nilai  respons  kemudian  diverifikasi untuk  mengetahui  ketepatan  model  dari  program
dalam  memprediksi  nilai  respons.  Nilai  prediksi respons  dari software  Design  Expert 7.0  kemudian dibandingkan  dengan  nilai  aktual  respons  yang merupakan  hasil  analisis  untuk  verifikasi.  Hasil verifikasi  proses  optimasi  kulit  buah  naga  kering ditampilkan  pada  Tabel  3.  Hasil  verifikasi  optimasi kulit buah naga kering antara prediksi dan aktual.
Berdasarkan  Tabel  3  tersebut  menunjukkan nilai  prediksi  respons  dari Design  Expert 7.0  kadar betasianin  dan  aktivitas  antioksidan  sebesar  50,34 mg/100  g  dan  60,30%  sedangkan  nilai  aktual  dari hasil  analisis  kadar  betasianin  dan  aktivitas  anti- oksidan  sebesar  49,78  mg/100  g  dan  55,64%. Nurmiah et  al. (2013)  menyebutkan  bahwa  model empiris  yang  dikembangkan  cukup  akurat,  jika  nilai aktual  masih  dalam  kisaran  95% prediction  interval . Nilai  aktual  dari  kedua  respons  tersebut  masih  me- menuhi  95% confident  interval dan  95% prediction interval dari  tabel  prediksi Software  Design  Expert 7.0. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  proses  optimasi konsentrasi  natrium  metabisulfit,  suhu  pengeringan, dan  lama  waktu  pengeringan  cukup  baik  untuk  me- nentukan kondisi optimum respons kadar betasianin dan aktivitas antioksidan.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  model  prediksi,  diperoleh  kondisi optimum  untuk  kulit  buah  naga  kering,  yaitu  perla- kuan  perendaman  natrium  metabisulfit  konsentrasi 0,31%, suhu pengeringan 69,71°C selama 4,51 jam. Kondisi  optimum  tersebut  diprediksi    menghasilkan respons  kadar  betasianin  50,34  mg/100  g  dan aktivitas  antioksidan  60,30%.  Perlakuan  opti-mum tersebut  dapat  menghasilkan  kadar  betasianin  dan aktivitas  antioksidan  yang  lebih  tinggi  jika  diban- dingkan  tanpa  perlakuan,  yaitu  sebesar  19,03  mg/ 100  g  dan  11,20%.  Hasil  verifikasi  proses  optimasi kulit  buah  naga  kering  menunjukkan  model  empiris yang  dikembangkan  cukup  akurat  dengan  nilai aktual dari kedua respons yang diperoleh masih me- menuhi  95% confident  interval dan  95% prediction interval .  Pengukuran  kadar  MDA  (Malondialdehid) plasma dapat dilakukan menggunakan mencit untuk mengetahui  aktivitas  antioksidan  dari  kulit  buah naga kering secara in vivo .
Tabel 3. Hasil verifikasi optimasi kulit buah naga kering antara prediksi dan aktual
Respons Prediksi 95% Cl low 95% Cl High 95% PI low 95% Pl High Aktual Ulangan 1 Ulangan 2 Rerata Kadar betasianin (mg/100 mg) 50,34 49,28 51,37 47,57 53,08 50,02 49,53 49,78 Aktivitas antioksidan (%) 60,30 53,60 66,99 42,54 78,06 60,32 50,95 55,64
Keterangan:  Cl= Confindent interval ; Pl= Prediction interval

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan  untuk  Direk- torat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM) Di- rektorat  Jenderal  Penguatan  Riset  dan  Pengem- bangan  Kementerian  Riset,  Teknologi,  dan  Pendi- dikan  Tinggi  atas  Pendanaan  Penelitian  Dosen  Pe- mula tahun 2017 dengan Kontrak Penelitian Nomor: 034/SP2H/LT/DRPM/IV/2017.  Perbaikan  naskah  ini melalui Klinik Penulisan Artikel Ilmiah Nasional yang diadakan  oleh  Direktorat  Pengelolaan  Kekayaan  In- telektual  Kementerian  Riset,  Teknologi,  dan  Pendi- dikan  Tinggi  Bekerja  sama  dengan  Sekolah  Tinggi Ilmu  Ekonomi  Indonesia  di  Surabaya  Tanggal  5-7 September 2019.

## DAFTAR PUSTAKA
Apriliyanti  MW,  Ardiansyah  M,  Prasetyo  AF, Wahyono A. 2017. Optimasi total fenol pada teh kulit  buah  naga  menggunakan  response surface  methodology  dengan  perlakuan  awal dan  pengeringan.  313-322.  Prosiding  Seminar Nasional PATPI 2017, Lampung: 10-11 Oktober 2017.
Aydin  E, Gocmen D. 2015. The influences of drying method  and  metabisulfite  pre-treatment  on  the color,  functional  properties  and  fenolik  acids con-tents  and  bioaccessibility  of  pumpkin  flour. LWT-Food  Sci  Technol  60:  385-392.  DOI: 10.1016/j. lwt.2014.08.025.
Braimah  MN,  Anozie  AN,  Odejobi  OJ.  2016. Utilization  of  response  surface  methodology (RSM) in the optimization of crude oil refinery. J Multidiscip Eng Sci Technol 3: 4361-4369.
Ee  SC,  Jamilah  B,  Muhammad  K,  Hashim  DM, Adzahan  N.  2014.  Physico-chemical  properties of  spray-dried  red  pitaya  ( Hylocereus  polyrhi- zus )  peel  powder  during  storage.  Int  Food  Res J 21: 155-160.
Hossain  M,  Barry-Ryan  C,  Martin-Diana  AB.  2010. Effect  of  drying  method  on  the  antioxidant  ca- pacity of six larniaceae herbs. Food Chem 123: 85-91. DOI: 10.1016/j.foodchem.2010.04.003.
Jamilah  B,  Shu  CE,  Kharidah  M,  Dzulkifly  MA,
Noranizan  A.  2011.  Physico-chemical  charac- teristics  of  red  pitaya  ( Hylocereus  polyrhizus ) peel.  Int  Food  Res  J  18:  279-286.  DOI:  10. 1163/156856103321 645176.
Kanlayavattanakul  M,  Lourith  N.  2011.  Sapodilla seed  coat  as  a  multifunctional  ingredient  for cosmetic  application.  Process  Biochem  46:
2215-2218.  DOI:  10.1016/j.procbio.2011.08. 022.
Kumari KS, Babu IS, Rao GH. 2008. Process optimi- zation  for  citric  acid  production  from  raw glycerol  using  response  surface  methodology. Biotechnol J 7: 496-501.
López  J,  Vega-Gálvez  A,  Torres  MJ,  Lemus- Mondaca R, Quispe-Fuentes I, Scala KD. 2013. Effect  of  dehydration  temperature  on  physico- chemical  properties  and  antioxidant capacity  of golden-berry  ( Physalis  peruviana  L. ).  Chilean  J Agric  Res  73:  293-300.  DOI:  10.4067/S0718- 5839201300 0300013.
Lutz  M,  Hernández  J,  Henríquez  C.  2015.  Fenolik content  and  antioxidant  capacity  in  fresh  and dry fruits and vegetables grown in Chile. CyTA- J  Food  13:  541-547.  DOI:  10.1080/19476337. 2015.1012743.
Maula  A,  Faridah  DN,  Muhandri  T.  2019.  Optimasi proses  mi  jagung  varietas  lokal  dengan  tek- nologi  ekstruksi.  J  Teknol  Industri  Pangan  30: 110-118. DOI: 10.6066/jtip.2019.30.2.110.
Muhandri  T,  Subarna,  Koswara  S,  Nurtama  B,
Ariefianto  DI,  Fatmala  D.  2017.  Optimasi  pem- buatan sohun ubi jalar menggunakan ekstruder pemasak-pencetak.  J  Teknol  Industri  Pangan 28: 34-45. DOI: 10.6066/jtip.2017.28.1.36.
Nurmiah  S,  Syarief  R,  Sukarno,  Peranginangin  R, Nurtama  B.  2013.  Aplikasi  response  surface methodology  pada  optimalisasi  kondisi  proses pengolahan  alkali  treated  cottonii  (ATC).  JPB Kelautan dan Perikanan 8: 9-22.
Oke M, Jacob JK, Paliyath G. 2012. Biochemistry of fruit processing in Food Biochemistry and Food Processing,  Simpson  BK  Ed,  John  Wiley  and Sons  Inc.,  Blackwell  Publishing.  Chapter  28 th . DOI: 10.1002/9781118308035.ch28.
Raissi  S,  Farzani  RE.  2009.  Statistical  process optimization  through  multi-response  surface methodology.  World  Academy  of  Science, Engineeering  and  Technology.  Int  J  Math, Coumputational, Physical, Electrical and Computer Engineering 3: 197-201.
Ratnaningsih,  Richana  N,  Suzuki  S,  Fujii  Y.  2018. Effect  of  soaking  treatment  on  anthocyanin, flavonoid,  phenolic  content  and  antioxidant activities  of Dioscorea  alata flour.  Indonesian  J Chem 18: 656-663. DOI: 10.22146/ijc.23945.
Sun  J,  Yin  G,  Du  P,  Chen  L.  2011.  Optimization  of extraction  technique  of  polysaccharides  from pumpkin  by  response  surface  method.  J  Med Plants Res 5: 2218-2222 .
Syafaat  WU.  2016.  Optimasi  Produksi  Roti  meng- gunakan  Metode  Rancangan  Percobaan  res- ponse  surface  pada  Industri  Rumahan  Tahun 2015.  [Skripsi].  Jakarta:    Fakultas  Sains  dan Teknologi,  Universitas  Islam  Negeri  Syarif Hidayatullah.
Tze NL, Han CP, Yusof YA, Ling CN, Talib RA, Taip FS,  Aziz  MG.  2012.  Physicochemical  and nutritional  properties  of  spray-dried  pitaya  fruit powder as natural colorant. Food Sci Biotechnol 21: 675-682. DOI: 10.1007/s10068-012-0088-z.
Wong Y-M, Siow L-F. 2015. Effects of heat, pH, anti- oxidant,  agitation  and  light  on  betacyanin stability  using  red-fleshed  dragon  fruit  ( Hylo- cereus  polyrhizus )  juice  and  concentrate  as models.  J  Food  Sci  Technol  52:  3086-3092. DOI: 10.1007/s131 97-014-1362-2.
Woo  KK,  Ngou  FH,  Ngo  LS,  Soong  WK,  Tang  PY. 2011.  Stability  of  betalain  pigment  from  red dragon fruit ( Hylocereus polyrhizus ). Am J Food Technol  6 : 140-148.  DOI:  10.3923/ajft.2011.
140.148.