## PENGARUH PEMANASAN TERHADAP KESTABILAN PIGMEN BETALAIN DARI BUAH NAGA MERAH (HYLOCEREUS POLYRHIZUS)

## Yelfira Sari
Universitas Islam Riau Email: yelfirasari@edu.uir.ac.id
Abstrak : Betalain merupakan pigmen alami yang mengandung atom nitrogen dan larut dalam air, terdiri  dari  campuran  betasantin  kuning  dan  betasianin  merah.  Salah  satu  sumber  penghasil betalain adalah buah naga  merah. Ekstrak buah  naga  merah diukur serapannya pada 200-800 nm menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis.  Dari  ekstrak  buah  naga  merah,  didapatkan  dua  puncak absorban pada 269 nm dan 536 nm. Puncak absorban pada 536 nm ini  menunjukkan  keberadaan betasianin.  Degradasi  warna  pigmen  betalain  oleh  pengaruh  suhu  dimonitor  dengan spektrofotometer  UV-Vis  pada  λ  536  nm.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  suhu  optimum untuk kestabilan pigmen betalain adalah pada 30 o C.
Kata kunci : Hylocereus polyrhizus , betalain, betasianin, spektrofotometer UV-Vis

## PENDAHULUAN
Adanya  batasan-batasan  terhadap  penggunaan  zat  warna  sintetik menyebabkan  meningkatnya  minat  terhadap  penelitian  tentang  zat  warna  alami. Pewarna  alami  aman  dikonsumsi  mengingat  hingga  saat  ini  belum  ada  laporan efek  negatifnya  pada  manusia  sehingga  pewarna  alami  menjadi  salah  satu alternatif bahan pewarna di kalangan masyarakat (Amalia, dkk: 2009).
Beberapa  jenis  zat  warna  alami  yang  sering  digunakan  sebagai  pewarna makanan diantaranya  adalah karotenoid, antosianin dan betalain. Pigmen-pigmen tersebut  tersebar  mulai  dari  bunga,  daun,  dan  juga  akar  dari  kelompok  tanaman buah, sayuran maupun bunga (Amalia, dkk: 2009).
Buah  naga  merah  merupakan  salah  satu  sumber  potensial  dari  berbagai tanaman yang menghasilkan zat warna. Zat warna yang dihasilkan dari buah naga ini berupa pigmen yang disebut dengan pigmen betalain (Rebecca, dkk: 2010).
Betalain  merupakan  metabolit  sekunder  berupa  pigmen,  larut  dalam  air, mengandung  gugus  nitrogen  dan  berperan  pada  tampilan  warna  merah-ungu (betasianin) dan kuning-jingga (betasantin) (Rahayu,dkk: -).
Betasianin  menunjukkan  kandungan  pigmen  merah-ungu  dan  terbentuk dari  hasil  kondensasi  dari    asam  betalamat    dengan  siklo-DOPA  dan  memiliki absorbansi pada panjang gelombang antara 534-554 nm. Betasantin menunjukkan pigmen kuning-jingga dan terbentuk dari konjugasi antara asam Betalamat dengan amina  atau  dengan  asam  amino  dan  memiliki  absorbansi  panjang  gelombang antara 470-486 nm (Umayah, Evi dan Moch. Amrun H: 2007).
Ketertarikan industri makanan terhadap betalain sebagai pewarna makanan semakin  meningkat  ketika  dilaporkan  mengandung  antioksidan  alami  yang memiliki  efek  positif  terhadap  kesehatan  manusia,  dan  menunjukkan  aktivitas sebagai anti kanker (Rahayu,dkk: -).

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan Alat
Alat  yang  digunakan  adalah  seperangkat  alat  distilasi,  seperangkat  alat vakum  penguap,  spektrofotometer  UV/Vis  (UV-1700  series  Shimadzu), termometer,  kertas  saring,  alumunium  foil,    serta  peralatan  gelas  yang  umum digunakan dalam laboratorium.

## Bahan
Bahan-bahan  yang  digunakan  adalah  daging  buah  naga  merah,  etanol, HCl,  asam  asetat  glasial,  ammonium  asetat,  amonia,  ammonium  klorida,  asam sitrat, dinatrium hidrogen pospat, dan akuades.

## Ekstraksi Betalain
Daging buah naga merah dipotong kecil kemudian dihomogenkan dengan etanol.  Bubur  buah  yang  diperoleh  dimaserasi  selama  ±  24  jam,  setelah  itu disaring  dengan  kain  kasa  dan  dilanjutkan  dengan  penyaringan  vakum.  Filtrat yang diperoleh diuapkan dengan vakum hingga didapatkan ekstrak buah. Ekstrak buah kemudian digunakan untuk analisa selanjutnya.

## Analisa Betalain Analisa Spektrofotometri
Ekstrak buah naga merah diukur serapannya dengan spektrofotometer UV- Vis pada panjang gelombang antara 200-800 nm.

## Pengaturan Suhu
Sampel  diberi  perlakuan  pada  4  suhu  berbeda,  masing-masing  40 o ,  60 o , 80 o ,  dan  100 o C.  Masing-masing  sampel  dipanaskan  selama  30  menit,  kemudian dimonitor  dengan  spektrofotrometri  UV-Vis  pada  panjang  gelombang  200-800 nm.

## Penentuan Degradasi Warna Pigmen Betalain
Dari perlakuan terhadap pengaruh pH dan panas diukur absorban masing- masing sampel pada 𝜆 max 536 nm. Persen degradasi warna dapat diketahui dengan persamaan :
% 𝐷𝑒𝑔𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠𝑖   = 𝐴 𝑎𝑤𝑎𝑙 − 𝐴 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 𝐴 𝑎𝑤𝑎𝑙 𝑥 100 %
Untuk masing-masing sampel diamati perubahan warna yang terjadi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisa Betalain Analisa Spektrofotometri
Ekstrak  segar  dari  buah  naga  merah  diukur  serapannya  pada  panjang gelombang 200-800 nm. Spektrum serapan menunjukkan 2 puncak. Puncak pada 536 nm dan 269 nm menunjukkan keberadaan betalain (Gambar 1). Berdasarkan spektrum yang diperoleh, dapat dikatakan bahwa betalain yang terkandung dalam buah naga merah ini termasuk ke dalam struktur betasianin karena puncak serapan pada  536  nm  merupakan  penyerapan  karakteristik  untuk  kelompok  betalain merah-ungu,  betasianin  [5].  Hal  ini  sesuai  dengan  literatur,  dimana  betalain menunjukkan  dua  puncak  maksimum  yaitu  pada  daerah  sinar  tampak  (534-554 nm) dan daerah UV (270-280 nm).

## λ (nm)
Gambar 1. Spektrum UV-Vis Pigmen Betalain

## Pengaruh Pemanasan terhadap Serapan Pigmen Betalain
Panas  merupakan  faktor  yang  sangat  penting  terhadap  kestabilan  pigmen betalain.  Selama proses  pemanasan, kemungkinan terjadi pemutusan ikatan  yang menyebabkan  terjadi  pengurangan  warna  merah  menjadi  merah  pucat  ataupun berubah menjadi kuning terang. Selain oleh panas, perubahan warna ini juga dapat disebabkan oleh basa. Pemutusan ikatan ini akan menghasilkan dua senyawa yaitu asam betalamat (kuning terang) dan siklo-DOPA (tidak berwarna) [6].
Betasianin relatif stabil pada suhu ruang, namun untuk pemanasan hingga suhu  60 o C,  tidak  menunjukkan  perubahan  warna  yang  jelas.  Perubahan  mulai terjadi  pada  suhu  80 o C  dan  pada  suhu  100 o C,  warna  merah  betasianin  semakin menghilang.
A
Ket:      40 o C,     60 o C,     80 o C,    100 o C
Gambar 2 . Spektrum UV Pigmen Betalain akibat Pengaruh Pemanasan
Selama  proses  pemanasan,  terjadi  pengurangan  warna  merah  dari  ekstrak buah naga. Hal  ini menyebabkan terjadinya penurunan intensitas pada spektrum. Pemanasan  hingga  suhu  80 o C  tidak  menyebabkan  terjadinya  pergeseran  λ max , namun pada pemanasan 100 o C terjadi pergeseran λ max sehingga terbentuk puncak baru pada 521 nm.

## Pengaruh Pemanasan terhadap Degradasi Warna Pigmen Betalain
Pengaruh  pemanasan  dalam  degradasi  warna  merah  pigmen  betalain ditunjukkan pada Gambar 3. Pemanasan hingga suhu 100 o C menyebabkan terjadi degradasi  warna  hingga  84,23  %  sedangkan  pada  pemanasan  suhu  40 o C, degradasi warna hanya terjadi sebesar 11,54 %.
Gambar 3. Degradasi Warna Merah Pigmen Betalain akibat Pengaruh Suhu
0 20 40 60 80 100 30 40 60 80 100 % d e gr ad as i Suhu (°C)
A
Betalain  relatif  stabil  pada  suhu  ruang,  namun  untuk  pemanasan  hingga suhu  60 o C,  tidak  menunjukkan  perubahan  warna.  Perubahan  mulai  terjadi  pada suhu 80 o C dan pada suhu 100 o C, warna merah betanin semakin menghilang. Langkah  pertama  dari  degradasi  pigmen  betalain  oleh  suhu  adalah pengaruh  hidrolisis oleh  air pada senyawa betasianin.  Langkah ini menghasilkan siklo-DOPA-5-O-β-glukosida dan asam betalamat. Senyawa ini dapat mengalami regenerasi pada suhu rendah, namun pada suhu yang tinggi regenerasi tidak dapat terjadi karena asam betalamat tidak tahan terhadap pemanasan.
Gambar 4. Reaksi pemutusan ikatan senyawa betasianin pada suhu tinggi

## KESIMPULAN
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan,  dapat  disimpulkan  bahwa  pigmen betalain  relative  tidak  stabil  terhadap  pemanasan,  dimana  semakin  tinggi  suhu yang  diberikan,  warna  pigme  akan  semakin  berkurang.  Suhu  optimum  dari pigmen betalain ini adalah pada suhu ruang (± 30 o C).

## DAFTAR RUJUKAN
Amalia,  Indrian  R.,  Aziza  Slyvia  H.,  dan  Dian  S., Studi  efektivitas  penggunaan ekstrak pigmen bunga bugenvil (Bougainvillea spectabilis) sebagai zat warna alami pada produk jajanan pasar, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia, (2009).
Rebecca,  O.P.S.,  A.N.  Boyce,  and  S.  Chandran,  Pigment  identification  and antioxidant  properties  of  red  dragon  fruit (Hylocereus  polyrhizus) , African Journal of Biotechnology., 9, (2010), 1450-1454.
Rahayu, Dwi P., Retno Mastuti, Anna Roosdiana. Kultur kalus sebagai penghasil betalain  secara  in  Vitro. Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam, Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia.
Umayah,  Evi  dan  Moch.  Amrun  H.  Uji  aktivitas  antioksidan    ekstrak  buah  naga (Hylocereus  undatus (Haw.) ) Britt.  &  Rose. Jurnal  Ilmu  Dasar., 8,  (2007),
83-90.
N + N H O OH COOH COOH H COOH Glc Betanin N H O OH COOH Glc Cyclo-Dopa-5-O-  -glycoside  N H COOH COOH O H Asam betalamat panas
Woo,  K.  K.,  F.  H.  Ngou,  L.  S.  Ngo,  W.  K.  Soong  and  P.  Y.  Tang.  Stability  of betalain  pigmen  from  red  dragon  fruit (Hylocereus  polyrhizus).  American Journal of Food Technology., 6, (2011), 140-148.
Azeredo,  Henriette  M.C.,  Betalains:  properties,  sources,  applications,  and stability–a  review, International  Journal  of  Food  Science  and  Technology, 44, (2009), 2365-2376.