## PERUBAHAN KADAR SENYAWA BIOAKTIF DAN AKTIVITAS
ANTIOKSIDAN BERAS ORGANIK HITAM VARIETAS Jawa DENGAN PENGEMAS POLIPROPILEN SELAMA ENAM BULAN PENYIMPANAN
(The change of bioactive content and antioxidant activities in java varieties organic black rice with polypropylene packaging during six months storage)
Gabriella Kohartono a* , Anita Maya Sutedja a , Paini Sri Widyawati a
a Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya, Indonesia
* Penulis korespondensi Email: gabykohartono@gmail.com

## ABSTRACT
The importance of health awareness has increased so the consumption of organic products has increased. Java varieties black organic rice is one of the local organic rice grown in Indonesia. Pigmented rice contains bioactive  compounds  that  can  act  as  antioxidants.  Rice  needs  to  be  packaged  to  minimize  damage  and facilitate  the  storage  using  polypropylene  (PP)  packaging.  The  results  showed  an  increase  in  the  yield, bioactive  compounds,  and  antioxidant  activities  during  storage.  The  highest  yield  of  black  rice  (12.08  ± 0.03% dry basis) was at the 4 th month. Total phenol of black rice (10.55 ± 0.29 mg Gallic Acid Equivalent/g dry  basis)  and  total  anthocyanins  (0.04  ±  0.00  mg  Cyanidin-3-Glucoside  Equivalent/g  dry  basis)  was  the highest at 3 rd month, total flavonoids (2.10 ± 0.11 mg Catechin Equivalent/g dry basis) at 6 th month, the free radical  DPPH  scavenging  (1.53  ±  0.03  mg  GAE/g  dry  basis)  activity  at  3 rd month,  and  the  iron  reducing power (31.31 ± 2.05 mg GAE/g dry basis) at 4 th month.
Keywords: organic black rice, bioactive compounds, antioxidant activities, storage time

## ABSTRAK
Kesadaran  masyarakat  akan  pentingnya  kesehatan  yang  semakin  meningkat  mendorong bertambahnya  konsumsi  produk  organik.  Beras  organik  hitam  varietas  Jawa  merupakan  salah  satu  jenis beras organik lokal yang dibudidayakan di Indonesia. Beras berpigmen mengandung senyawa bioaktif yang dapat  berfungsi  sebagai  antioksidan.  Beras  perlu  dikemas  untuk  meminimalkan  kerusakan  serta mempermudah proses penyimpanan antara lain menggunakan plastik polipropilen (PP). Hasil menunjukkan terjadi peningkatan hasil ekstraksi, senyawa bioaktif, dan aktivitas antioksidan selama penyimpanan. Hasil ekstraksi beras hitam (12,08 ± 0,03% basis kering) tertinggi pada bulan ke-4. Total fenol beras hitam (10,55 ± 0,29 mg ekuivalen asam galat/g basis kering) dan total antosianin (0,04 ± 0,00 mg ekuivalen sianidin-3- glukosida/g basis kering) tertinggi pada bulan ke-3, total flavonoid (2,10 ± 0,11 mg ekuivalen katekin/g basis kering)  pada  bulan  ke-6,  kemampuan  menangkap  radikal  bebas  DPPH  pada  bulan  ke-3  (1,53  ±  0,03  mg EAG/g basis kering), dan kemampuan mereduksi ion besi (31,31 ± 2,05 mg EAG/g basis kering) pada bulan ke-4.
Kata kunci: beras organik hitam, senyawa bioaktif, aktivitas antioksidan, lama penyimpanan

## PENDAHULUAN
Dewasa  ini  kesadaran  masyarakat akan pentingnya kesehatan semakin meningkat sehingga konsumsi produk
organik  semakin  meningkat.  Salah  satu jenis  produk  organik  adalah  beras  organik. Ada  berbagai  macam  beras  organik  antara lain  beras  putih,  beras  merah,  dan  beras hitam. Beras organik yang banyak
dibudidayakan  di  Indonesia  merupakan varietas  lokal,  salah  satunya  adalah  beras organik  hitam  varietas Jawa.  Beras  organik hitam  masih  kurang  dimanfaatkan  oleh masyarakat,  padahal  beras  berpigmen mengandung  antioksidan  yang  bermanfaat bagi kesehatan karena memiliki kandungan antosianin  (Sutharut  dan  Sudarat,  2012). Menurut Vichapong et al . (2010) kandungan senyawa  fenolik,  total  flavonoid,  dan aktivitas  antioksidan  pada  beras  berpigmen lebih banyak dibandingkan beras yang tidak berpigmen  sehingga  beras  hitam  dapat berfungsi sebagai antioksidan.
Beras perlu dikemas untuk meminimalkan kerusakan serta
mempermudah  proses  penyimpanan  dan distribusi. Kemasan yang banyak digunakan merupakan kemasan plastik seperti kemasan  polipropilen  (PP).  Beras  dalam kemasan  yang  dibeli  umumnya  tidak langsung habis dikonsumsi, sehingga dilakukan  proses  penyimpanan.  Menurut
USA Rice Federation (2013) beras berwarna  memiliki  umur  simpan  berkisar enam  bulan.  Selama  penyimpanan  dapat terjadi  perubahan  pada beras  hitam karena adanya  faktor-faktor  seperti  suhu,  cahaya, kelembapan,  dan  oksigen  yang  dapat mempengaruhi senyawa bioaktif pada beras hitam.  Menurut  Htwe et  al .  (2010)  selama penyimpanan  terjadi  degradasi  antosianin dan  perubahan  kadar  senyawa  fenolik. Adanya senyawa bioaktif yang labil tersebut mendasari dilakukannya penelitian mengenai  pengaruh  lama  penyimpanan terhadap  perubahan  senyawa  bioaktif  dan aktivitas  antioksidan  beras  organik  hitam varietas Jawa.

## BAHAN DAN METODE

## Bahan
Bahan  baku  yang  digunakan  adalah beras  organik  hitam  varietas  Jawa  yang diperoleh dari PT. Grahatma Semesta Jl. Dr. Wahidin No. 88, Wadas, Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta. Bahan pengemas  yang  digunakan  adalah  plastik polipropilen  (PP)  ketebalan  0,8  mm  merek “Bella”.  Bahan  analisa  yang  digunakan
meliputi asam galat (Riedel-deHaen), katekin (Sigma), Vitamin E (Sigma), DPPH ( diphenil- 1-picrylhydrazyl )  (Sigma),  metanol  96%, metanol 95% (JT. Breaker), Folin-Ciocalteus (Merck),  Na 2 CO 3 (Riedel-deHaen),  NaNO 2 (Merck),  AlCl 3 (Schuchardt  OHG),  NaOH (Merck),  HCl  (Merck),  CH 3 COOK  (Merck), Asam  asetat  glasial  (Merck),  NaH 2 PO 4 (Merck), Na 2 HPO 4 (Merck), K 3 FeCN 6 (Merck), TCA (Riedel-deHaen), FeCl 3 (Merck), alkohol 70%  (PT.  Mitra  Megah  Mandiri),  akuades (UD. Surabaya Aqua Industri), dan akuabides (Lab. Analisa Pangan, FTP, UKWMS).
Hasil Ekstraksi ( Yield )
Ekstraksi sampel dilakukan
berdasarkan  metode  Chakuton et  al .  (2012) dengan  modifikasi.  Ekstrak  pekat  yang dihasilkan dihitung menggunakan perbandingan  berat  ekstrak  dengan  berat sampel kering dikali dengan 100%.

## Total Fenol
Total  fenol  dianalisa  berdasarkan metode  Muntana  dan  Prasong  (2010) dengan  modifikasi.  Absorbansi  diukur  pada panjang  gelombang λ  760  nm.  Total  fenol dinyatakan  dengan  mg  ekuivalen  asam galat/gram sampel basis kering.

## Total Flavonoid
Total  flavonoid  dianalisa  berdasarkan metode  Kassim et  al. (2011)  dengan modifikasi.  Pengukuran  absorbansi  pada panjang gelombang  510  nm. Total flavonoid dinyatakan  dengan  mg  ekuivalen  (+)- katekin/gram sampel basis kering.

## Total Antosianin
Total antosianin dianalisa berdasarkan metode  pH  differensial  menurut  Lee et  al . (2005).  Pengukuran  absorbansi  dilakukan pada pada panjang gelombang 530 nm dan 700  nm  setelah  inkubasi  15  menit.  Total antosianin  dinyatakan  dalam  mg  ekuivalen sianidin-3-glukosida/g sampel basis kering.
Kemampuan  Menangkap  Radikal  Bebas DPPH
Kemampuan menangkap radikal bebas DPPH dianalisa berdasarkan metode
Jurnal Teknologi Pangan dan Gizi Journal of Food Technology and Nutrition Vol 13 (2): 69-74, 2014.
Sompong et  al .  (2011).  Sampel  diukur absorbansinya  pada  panjang  gelombang 515  nm.  Kemampuan  menangkap  radikal bebas DPPH dinyatakan dalam mg ekuivalen asam galat/g sampel basis kering.

## Kemampuan Reduksi Ion Besi
Kemampuan  mereduksi  ion  besi dianalisa  berdasarkan  metode  Park et  al . (2008).  Pengukuran  absorbansi  dilakukan pada panjang gelombang 700 nm. Kemampuan mereduksi ion besi dinyatakan dalam  mg  ekuivalen  asam  galat/g  sampel basis kering.

## Analisis Statistik
Rancangan penelitian yang digunakan adalah  rancangan  deskriptif.  Faktor  yang digunakan adalah lama penyimpanan dengan tujuh taraf (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 bulan) dan  ada  tidaknya  proses  penepungan dengan  dua  taraf  (dengan  dan  tanpa penepungan). Parameter yang diuji meliputi kadar  senyawa  bioaktif  (total  fenol,  total flavonoid, dan total antosianin) dan aktivitas antioksidan (kemampuan menangkap radikal  bebas  DPPH  dan  kemampuan mereduksi  ion  besi).  Data  akan  dihitung rata-rata dan standar deviasinya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Yield merupakan  perbandingan  berat ekstrak sampel dengan berat kering sampel. Semakin  banyak yield yang  diperoleh menunjukkan  bahwa  pelarut  semakin  efektif dalam melarutkan senyawa-senyawa tertentu pada bahan. Pelarut yang digunakan untuk  ekstraksi  sampel  pada  penelitian  ini adalah metanol 99,8%. Menurut Chakuton et al .  (2012)  metanol  merupakan  pelarut  yang paling  efektif  dalam  proses  ekstraksi  karena menghasilkan yield paling tinggi dibandingkan  dengan  akuades,  heksana, dan etanol. Tabel 1 menunjukkan yield beras organik  hitam  selama  penyimpanan. Yield cenderung  meningkat  selama  penyimpanan dengan  hasil  tertinggi  pada  bulan  ke-4 (12,08  ±  0,03%  basis  kering)  kemudian
mengalami  penurunan.  Peningkatan yield diduga disebabkan adanya degradasi komponen-komponen penyusun beras organik menjadi senyawa yang lebih sederhana  sehingga  lebih  mudah  terekstrak dengan metanol dan menyebabkan peningkatan hasil ekstraksi. Penurunan yield yang  terjadi  disebabkan  senyawa  kompleks yang  terdegradasi  telah  banyak  digunakan untuk  proses  metabolisme  pada  beras sehingga  jumlah  senyawa  yang  terekstrak menjadi lebih sedikit.
Pengujian total fenol dilakukan dengan metode  Folin  Ciocalteu  yang  menggunakan prinsip  reaksi  reduksi  dan  oksidasi  senyawa fenolik  dengan  senyawa  molibdat  pada reagen  Folin  Ciocalteu.  Hasil  kadar  total fenol  ditunjukkan  pada  Tabel  1.  Kadar  total fenol  beras  organik  hitam  mengalami peningkatan  hingga  bulan  ke-3  (10,55±0,29 mg EAG/g basis kering) kemudian mengalami  penurunan.  Widyawati et  al. (2010) menyatakan bahwa pengujian fenolik total  sangat  tergantung  pada  struktur kimianya. Senyawa fenolik yang mempunyai gugus  fungsi  hidroksil  dalam  jumlah  banyak atau  dalam  kondisi  bebas  (aglikon)  akan menghasilkan kadar fenolik total yang tinggi. Jumlah senyawa fenolik dalam bentuk bebas akan semakin meningkat selama
penyimpanan,  sebagai  akibat  dari  reaksi enzimatik dan hidrolitik yang dapat memotong  rantai  tersebut  (Walter  dan Marchesan,  2011).  Penurunan  total  fenol pada bulan ke-4 dapat disebabkan senyawa fenol yang terukur sebagai asam galat telah mengalami perubahan struktur atau degradasi sehingga tidak dapat terukur.
Flavonoid merupakan golongan terbesar  senyawa  polifenol  yang  terdiri  dari ribuan  senyawa,  antara  lain  golongan flavonol, flavon, katekin, flavonon, antosianidin,  dan  isoflavonoid.  Tabel  1 menunjukkan  bahwa  total  flavonoid  beras hitam  cenderung  meningkat  dengan  total flavonoid pada bulan ke-0 menunjukkan hasil terendah (0,60 ± 0,18 mg EK/g basis kering) dan  bulan  ke-6  menunjukkan  hasil  tertinggi (2,10±0,11  mg  EK/g  basis  kering).  Hal  ini
menunjukkan  bahwa  semakin  lama  waktu penyimpanan maka semakin banyak senyawa flavonoid yang mengalami pemutusan  ikatan  glikosida  dan  menjadi bentuk bebas sehingga kadar total flavonoid semakin  meningkat  seiring  bertambahnya waktu  penyimpanan.  Menurut  Harborne (1996)  penguraian  flavonoid  dalam  bentuk glikosida  (flavonoid  yang  masih  berikatan dengan  gugus  gula)  menjadi  flavonoid dalam  bentuk  aglikon  (flavonoid  tunggal) akan  meningkatkan  kadar  total  flavonoid. Efisiensi antioksidan flavonoid akan meningkat dengan menurunnya keberadaan gugus gula pada flavonoid. Semakin banyak gugus  gula  yang  terurai  maka  pengukuran total flavonoid akan meningkat.
Antosianin  merupakan  antosianidin yang  berikatan  dengan  karbohidrat  dan berada dalam bentuk glikosida, dan merupakan bagian dari flavonoid.
Penentuan  total  antosianin  dengan  metode pH differential merupakan  pengujian  untuk menentukan total monomer antosianin yang dideteksi sebagai sianidin-3-glukosida. Tabel 1 menunjukkan kadar total antosianin beras  hitam  yang  cenderung  meningkat selama penyimpanan dengan kadar tertinggi  pada  bulan  ke-3  (0,04  ±  0,00  mg ES3G/g  basis  kering)  dan  kadar  terendah pada  bulan  ke-1  (0,02  ±  0,00  mg  ES3G/g basis kering). Kenaikan kadar total antosianin  dapat  disebabkan  terputusnya ikatan  glikosida  menjadi  bentuk  aglikon yang menyebabkan peningkatan kadar total antosianin  dalam  bahan  karena  antosianin dengan  gugus  aglikon  lebih  aktif  daripada bentuk glikosida (Santoso, 2006).
Kemampuan menangkap radikal bebas DPPH merupakan salah satu metode untuk  mengetahui  aktivitas  antioksidan. Senyawa  antioksidan  akan  mendonorkan atom  hidrogen  kepada  radikal  DPPH menjadi senyawa non radikal difenilpikrilhidrazin  (DPPHH)  yang  akan ditunjukkan  oleh  perubahan  warna  dari ungu  menjadi  kuning  (Molyneux,  2004). Tabel 1 menunjukkan kemampuan menangkap  radikal  bebas  DPPH  beras hitam cenderung meningkat selama penyimpanan mengalami peningkatan kemampuan  menangkap  radikal  bebas DPPH,  dengan  aktivitas  terendah  pada bulan  ke-4  (0,85  ±  0,13  mg  EAG/g  basis kering) dan aktivitas tertinggi pada bulan ke- 3  (1,53  ±  0,03  mg  EAG/g  basis  kering). Senyawa yang terdapat pada beras organik hitam  mampu  mendonorkan  atom  hidrogen pada radikal bebas DPPH dan mengubahnya  menjadi  radikal  yang  lebih stabil.
Kemampuan  mereduksi  ion  besi merupakan  salah  satu  pengujian  aktivitas antioksidan  beras  organik  hitam  varietas Jawa  yang  didasarkan  pada  kemampuan senyawa  antioksidan  mereduksi  ion  besi dan membentuk kompleks. Tabel 1 menunjukkan  kemampuan  reduksi  ion  besi beras hitam meningkat selama penyimpanan  dengan  aktivitas  tertinggi pada  bulan  ke-4  (31,31  ±  2,05  mg  EAG/g basis  kering)  kemudian  menurun  di  bulan ke-5.
Tabel 1. Yield dan Kadar Senyawa Bioaktif dan Aktivitas Antioksidan Beras Organik Hitam
Varietas Jawa Lama Simpan (bulan) Yield (%basis kering) Total Fenol (mg EAG/g basis kering) Total Flavonoid (mg EK/g basis kering) Total Antosianin (mg ES3G/g basis kering) Kemampuan Menangkap Radikal Bebas DPPH (mg EAG/g basis kering) Kemampuan Mereduksi Ion Besi (mg EAG/g basis kering) 0 1 2 3 4 5 6 11,24±0,02 10,92±0,14 10,97±0,07 11,38±0,10 12,08±0,03 11,23±0,15 11,54±0,06 6,48±0,03 6,04±0,45 7,70±0,07 10,55±0,29 9,89±0,00 10,36±1,10 9,32±0,03 0,60±0,18 0,87±0,05 1,09±0,04 1,91±0,09 1,93±0,06 1,94±0,21 2,10±0,11 0,03±0,00 0,02±0,00 0,03±0,00 0,04±0,00 0,03±0,00 0,04±0,00 0,03±0,00 0,92±0,03 0,99±0,08 0,97±0,03 1,53±0,03 0,85±0,13 1,20±0,36 1,53±0,18 14,86±0,62 8,24±0,84 14,46±1,20 20,27±0,06 31,31±2,05 31,14±2,58 25,52±1,01
Keterangan: Nilai: mean ± SD

## KESIMPULAN
Lama  penyimpanan  menyebabkan peningkatan hasil ekstraksi, kadar senyawa bioaktif  dan  aktivitas  antioksidan  beras hitam. Yield beras  hitam  tertinggi  terdapat pada  bulan  ke-4  (12,08  ±  0,03%  basis kering),  namun  pada  bulan  selanjutnya mengalami  penurunan.  Kadar  total  fenol (10,55  ±  0,29  mg  EAG/g  basis  kering)  dan total  antosianin  (0,04  ±  0,00  mg  ES3G/g basis  kering)  beras  hitam  tertinggi  terdapat pada  bulan  ke-3  dan  menurun  pada  bulan ke-4  sedangkan  total  flavonoid  tertinggi pada bulan ke-6 (2,10 ± 0,11 mg EK/g basis kering).  Kemampuan  menangkap  radikal bebas  DPPH  beras  hitam  (1,53  ±  0,03  mg EAG/g basis kering) tertinggi pada bulan ke- 3  dan  kemampuan  mereduksi  ion  besi (31,31 ± 2,05 mg EAG/g basis kering) pada bulan  ke-4,  namun  pada  bulan  selanjutnya mengalami penurunan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan kepada  Kementrian  Riset  dan  Teknologi (Kemanristek)  atas  dana  penelitian  yang diberikan  melalui  Proyek  Insentif  Riset Sinas  tahun  2013  dan  PT.  Grahatma Semesta  atas  bantuan  dalam  penyediaan beras organik hitam varietas Jawa.

## DAFTAR PUSTAKA
Chakuton,  K.,  D.  Puangpropintag,  and  M.
Nakornriab. 2012. Phytochemical
Content  and  Antioxidant  Activity  of Colored  and  Non-colored  Thai  Rice
Cultivars.  Asian  Journal  of  Plant Sciences 1: 285-293.
Harborne,  J.B.  1987.  Metode  Fitokimia.
Bandung: Penerbit ITB. http://www.lib.uin-
malang.ac.id/files/thesis/fullchapter/04 530008.pdf (25 September 2013).
Htwe,  N.,  V.  Srilaong,  K.  Tanprasert,  S. Photchanachai,  S.  Kanlayanarat,  and A.  Uthairatanakij.  2010.  Low  Oxygen Concentrations  Affecting  Antioxidant Activity  and  Bioactive  Compound  in
Colored  Rice.  Asian  Journal  of  Food Agro Industry 3(2): 269-281. Kassim,  M.J.,  M.H.  Hussin,  A.  Achmad, N.H.  Dahon,  T.K.  Suan,  and  H.S. Hamdan. 2011. Determination of Total Phenol,  Condensed  Tannin,  and Flavonoid  Contents  and  Antioxidant Activity  of  Uncaria  Gambir  Extracts. Jurnal  Majalah  Farmasi  Indonesia 22:50-59.
Lee,  J.,  R.W.  Durst,  and  R.E.  Wrolstad.
2005. Determination of Total Monomeric Anthocyanin Pigment
Content  of  Fruit  Juices,  Beverages,
Natural  Colorants,  and  Wines  by  the pH  Differential  Method:Collaborative Study.  Journal  of  Association  of Official Analytical Chemists International 88(5). Molyneux,  P.  2004.  The  Use  of  The  Stable Free  Radical  Diphenylpicrylhydrazyl (DPPH)  for  Estimating  Antioxidant Activity.  Journal  of  Science  and Technology 26(2): 211-219.
Muntana,  N.  and  S.  Prasong.  2010.  Study on  Total  Phenolic  Contents  and  Their Antioxidant  Activities  of  Thai  White, Red,  and  Black  Rice  Bran  Extracts.
Pakistan Journal of Biological
Sciences 13(4):170-174.
Park, Y.S., S.J. Kim, and H.I. Chang. 2008.
Isolation  of  Anthocyanins  from  Black Rice  (Heugjinjubyeo)  and  Screening of Its  Antioxidant  Activities.  Journal  of Microbial Biotechnology 36(1):55-60.
Santoso,  U.  2006.  Antioxidant.  Yogyakarta:
Sekolah Pasca Sarjana UGM. Sompong,  R.,  S.  Siebenhandl-Ehn,  G.
Linsberger-Martin,  and  E.  Berghofer.
2011. Physicochemical and Antioxidative  Properties  of  Red  and Black  Rice  Varieties  from  Thailand,
China and Sri Lanka. Food Chemistry 124:132-140.
Sutharut,  J.  and  J.  Sudarat.  2012.  Total Anthocyanin  Content  and  Antioxidant Activity  of  Germinated  Colored  Rice. International  Food  Research  Journal 19(1): 215-221.
USA Rice Federation. 2013. http://www.usarice.com/doclib/157/ 3366.pdf (10 September 2013).
Vichapong, J., M. Sookserm, V. Srijesdaruk, P.  Swatsitang,  and  S.  Srijaranai. 2010. High Performance Liquid Chromatographic Analysis of Phenolic Compounds  and  Their  Antioxidant Activities  in  Rice  Varities.  Journal  of
Food  Science  and  Technology  43:
1325-1330.
Walter,  M.  and  E.  Marchesan.  2011. Phenolic  Compounds  and  Antioxidant
Activity  of  Rice.  Journal  of  Brazilian Archives  of  Biology  and  Technology 54 (1): 371-377. Widyawati, P.S., C.H. Wijaya, P.S.
Harjosworo,  dan  D.  Sajuthi.  2010. Pengaruh  Ekstraksi  dan  Fraksinasi terhadap  Kemampuan  Menangkap Radikal  Bebas  DPPH  (1,1-Difenil-2- Pikrilhidrazil) Ekstrak dan Fraksi Daun Beluntas ( Pluchea indica L. ). Seminar Rekayasa  Kimia  dan  Proses  ISSN: 1411-4216.