Jurnal Keteknikan Pertanian (JTEP) terakreditasi berdasarkan SK Dirjen Penguatan Riset dan Pengembangan Kementerian Ristek Dikti Nomor I/E/KPT/2015 tanggal 21 September 2015. Selain itu, JTEP juga telah terdaftar pada Crossref dan telah memiliki Digital Object Identifier (DOI) dan telah terindeks pada ISJD, IPI, Google Scholar dan DOAJ. Mulai edisi ini redaksi memandang perlu untuk meningkatkan nomor penerbitan dari dua menjadi tiga kali setahun yaitu bulan April, Agustus dan Desember berisi 12 naskah untuk setiap nomornya. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi masa tunggu dengan tidak menurunkan kualitas naskah yang dipublikasikan. Jurnal berkala ilmiah ini berkiprah dalam pengembangan ilmu keteknikan untuk pertanian tropika dan lingkungan hayati. Penulis makalah tidak dibatasi pada anggota PERTETA tetapi terbuka bagi masyarakat umum. Lingkup makalah, antara lain: teknik sumberdaya lahan dan air, alat dan mesin budidaya pertanian, lingkungan dan bangunan pertanian, energi alternatif dan elektrifikasi, ergonomika dan elektronika pertanian, teknik pengolahan pangan dan hasil pertanian, manajemen dan sistem informasi pertanian. Makalah dikelompokkan dalam invited paper yang menyajikan isu aktual nasional dan internasional, review perkembangan penelitian, atau penerapan ilmu dan teknologi, technical paper hasil penelitian, penerapan, atau diseminasi, serta research methodology berkaitan pengembangan modul, metode, prosedur, program aplikasi, dan lain sebagainya. Penulisan naskah harus mengikuti panduan penulisan seperti tercantum pada website dan naskah dikirim secara elektronik ( online submission ) melalui http://journal.ipb.ac.id/index.php/jtep.

## Penanggungjawab:
Ketua Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia Ketua Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian,IPB
Dewan Redaksi: Ketua : Wawan Hermawan (Scopus ID: 6602716827, Institut Pertanian Bogor) Anggota : Asep Sapei (Institut Pertanian Bogor) Kudang Boro Seminar (Scopus ID: 54897890200, Institut Pertanian Bogor) Daniel Saputra (Scopus ID: 6507392012, Universitas Sriwijaya - Palembang) Bambang Purwantana (Universitas Gadjah Mada - Yogyakarta) Yohanes Aris Purwanto (Scopus ID: 6506369700, Institut Pertanian Bogor)
Muhammad Faiz Syuaib (Scopus ID: 55368844900, Institut Pertanian Bogor) Salengke (Scopus ID: 6507093353, Universitas Hasanuddin - Makasar) I Made Anom Sutrisna Wijaya (Scopus ID: 56530783200, Universitas Udayana - Bali)
Redaksi Pelaksana: Ketua : Rokhani Hasbullah (Scopus ID: 55782905900, Institut Pertanian Bogor) Sekretaris   :  Lenny Saulia (Scopus ID: 16744818700, Institut Pertanian Bogor) Bendahara   :  Hanim Zuhrotul Amanah (Universitas Gadjah Mada - Yogyakarta) Anggota :  Dyah Wulandani (Scopus ID: 1883926600, Institut Pertanian Bogor) Usman Ahmad (Scopus ID: 55947981500, Institut Pertanian Bogor) Satyanto Krido Saptomo (Scopus ID: 6507219391, Institut Pertanian Bogor) Slamet Widodo (Scopus ID: 22636442900, Institut Pertanian Bogor)
Liyantono (Scopus ID: 54906200300, Institut Pertanian Bogor) Administrasi :  Diana Nursolehat (Institut Pertanian Bogor)
Penerbit: Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia (PERTETA) bekerjasama dengan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor.
Alamat: Jurnal Keteknikan Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Kampus Institut Pertanian Bogor, Bogor 16680. Telp. 0251-8624 503, Fax 0251-8623 026, E-mail: jtep@ipb.ac.id atau jurnaltep@yahoo.com Website: web.ipb.ac.id/~jtep  atau http://journal.ipb.ac.id/index.php/jtep
Rekening: BRI, KCP-IPB, No.0595-01-003461-50-9 a/n: Jurnal Keteknikan Pertanian
Percetakan: PT. Binakerta Makmur Saputra, Jakarta
P-ISSN 2407-0475  E-ISSN 2338-8439 Vol. 5, No. 2, Agustus 2017

## Ucapan Terima Kasih
Redaksi Jurnal Keteknikan Pertanian mengucapkan terima kasih kepada para Mitra Bebestari yang telah menelaah (me-review) Naskah pada penerbitan Vol. 5 No. 2 Agustus 2017. Ucapan terima kasih disampaikan kepada: Prof.Dr.Ir. Sutrisno, M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Prof. Dr. Ir. Kamaruddin Abdullah, IPU. (Fakultas Teknologi Kelautan, Universitas Darma Persada), Dr. Yudi Chadirin, STP.,M.Agr (Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Edward Saleh, MS (Faklutas Pertanian, Universitas Sriwijaya), Dr. Ir. Yandra Arkeman, M.Eng (Departemen Teknologi Industri Pertanian, Institut Pertanian Bogor), Dr. Ir. Agus Buono, MSi, MKom (Departemen Ilmu Komputer, Institut Pertanian Bogor), Dr. Ery Suhartanto, ST.,MT (Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya), Prof.Dr.Ir.Hj. Nurpilihan Bafdal, MSc (Fakultas Teknologi Industri Pertanian, Universitas Padjadjaran), Dr.Ir. Satyanto Krido Saptomo, STP.,M. Si (Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Yohanes Aris Purwanto, M.Sc (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Lilik Pujantoro Eko Nugroho, M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Prof.Dr.Ir. Thamrin Latief, M.Si (Fakultas Pertanian, Universitas Sriwijaya), Asri Widyasanti, STP.,M.Eng (Fakultas Teknologi Industri Pertanian, Universitas Padjadjaran), Prof.Dr.Ir. Daniel Saputra, MS (Faklutas Pertanian, Universitas Sriwijaya), Dr.Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Prof.Dr.Ir. I Made Anom Sutrisna Wijaya, M.App., Sc., Ph.D. (Jurusan Teknik Pertanian, Universitas Udayana), Dr.Ir. I Wayan Budiastra, M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Dr. Kurniawan Yuniarto, STP.,MP (Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram), Dr.Ir. Sugiarto, MSi (Departemen Teknologi Industri Pertanian, Institut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Dyah Wulandani, M.Si Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Leopold Oscar Nelwan, MSi (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor).

## Technical Paper

## Aplikasi Gelombang Ultrasonik untuk Meningkatkan Rendemen Ekstraksi dan Efektivitas Antioksi dan Kulit Manggis

## Application of Ultrasonic Wave to Increase Extraction Yield and Effectiveness of Antioxidant from Mangosteen Rind
Mar'atus Sholihah, Program Studi Teknologi Pascapanen, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem. Institut Pertanian Bogor. Email: maratus.03@gmail.com Usman Ahmad, rogram Studi Teknologi Pascapanen, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem. Institut Pertanian Bogor. Email: uahmad2010@gmail.com I Wayan Budiastra, rogram Studi Teknologi Pascapanen, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem. Institut Pertanian Bogor. Email: wbudiastra@yahoo.com

## Abstract
Maceration is one of the common extraction methods used to obtain antioxidant of mangosteen rind. However, this method time consuming and produce low extraction yield. Therefore, it needs other methods. One of them is ultrasonic-assisted extraction (UAE). The aim of the research is to observe the effect of UAE method on the increasing of extraction yield and the effectiveness of antioxidant from mangosteen rind. Three level of excitation time (15, 30, 45 minutes) and amplitude of ultrasonic wave (35, 50, 65%) were tested on UAE. As the control was maceration method at 35 o C for 7 hours. The result showed that extraction yield, antioxidant activity (IC 50 ) and total anthocyanin content (TAC) of all ultrasonic treatments were significantly different from that of control. The optimum condition of UAE was obtained from amplitude of 65% and excitation time of 45 minutes resulting 6.71% of extraction yield, IC 50 4.93 ppm and TAC 558.76 ppm. UAE can enhance the effectiveness antioxidant and reduce extraction time from mangosteen rind.
Keywords : extraction, mangosteen rind, ultrasonic

## Abstrak
Maserasi adalah salah satu metode ekstraksi yang umum digunakan untuk mendapatkan antioksidan kulit manggis. Metode ini membutuhkan waktu yang cukup lama dan menghasilkan rendemen yang rendah. Oleh karena itu, diperlukan metode ekstraksi yang lebih cepat salah satunya dengan ultrasonic-assisted extraction (UAE) . UAE adalah metode ekstraksi menggunakan bantuan ultrasonik. Tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji pengaruh metode ultrasonik untuk peningkatan rendemen dan efektivitas antioksidan dari kulit manggis. Tiga level waktu eksitasi (15, 30, 45 menit) dan amplitudo (35, 50, 65%) diuji pada ekstraksi berbantu ultrasonik. Maserasi pada suhu 35 o C selama 7 jam digunakan sebagai kontrol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rendemen, aktivitas antioksidan (IC 50 ) dan kadar antosianin total (TAC) dari ekstraksi berbantu ultrasonik berbeda nyata terhadap kontrol. Kombinasi perlakuan terbaik dari ekstraksi berbantu ultrasonik adalah menggunakan amplitudo 65% dan waktu eksitasi 45 menit yang menghasilkan rendemen 6.71%, aktivitas antioksidan IC 50 4.93 ppm dan kadar antosianin total 558.76 ppm. Ekstraksi berbantu ultrasonik mampu meningkat rendemen, efektivitas antioksidan dan mengurangi waktu ekstraksi kulit manggis.
Kata kunci : ekstraksi, kulit manggis, ultrasonik
Diterima: 04 April 2016; Disetujui: 25 April 2016
Vol. 5 No. 2, p 161-168
P-ISSN 2407-0475 E-ISSN 2338-8439
Sholihah, et al.

## Pendahuluan
Manggis ( Garcinia  mangostana L . ) adalah salah satu buah eksotis yang berasal dari hutan tropis Asia Tenggara khususnya Malaysia dan Indonesia. Menurut Kementan dalam Rencana Strategis Kementerian Pertanian 2015-2019, manggis merupakan salah satu buah yang memiliki peluang ekspor cukup menjanjikan. Berdasarkan penelitian Iswari dan Sudaryono (2007), komponen manggis yang paling besar adalah kulitnya yakni 70-75% sedangkan daging buahnya hanya 10- 15% dan bijinya 15-20%. Kulit manggis diketahui mengandung antioksidan yang tinggi karena tersusun atas senyawa polifenol yang cukup banyak diantaranya adalah antosianin, tanin, xanthone, dan senyawa asam fenolat. Antosianin merupakan senyawa  flavonoid  yang  memiliki  kemampuan sebagai antioksidan kuat.
Kemampuan antioksidatif antosianin timbul dari reaktivitasnya yang tinggi sebagai pendonor hidrogen atau elektron, kemampuan radikal turunan polifenol untuk menstabilkan dan mendelokalisasi elektron tidak berpasangan serta kemampuannya mengkhelat ion logam (terminasi reaksi Fenton) (Rice-Evans et al . 1997). Antosianin dalam kulit manggis dapat diperoleh dengan metode ekstraksi. Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan dari bahan padat maupun cair dengan bantuan pelarut. Ekstraksi menggunakan pelarut didasarkan pada kelarutan komponen terhadap komponen lain dalam campuran (Miryanti 2011). Metode ektraksi yang paling umum digunakan adalah maserasi. Maserasi umumnya berjalan lambat dan menghasilkan rendemen yang rendah. Pada suhu yang cukup tinggi maserasi dapat mempercepat proses oksidasi antioksidan.
Ultrasonic-assisted  extraction (UAE) adalah salah satu metode ektraksi berbantu ultrasonik. Gelombang ultrasonik adalah gelombang suara yang memiliki frekuensi diatas pendengaran manusia (≥ 20 kHz). Metode ekstraksi ini digunakan untuk memperoleh kandungan antioksidan yang lebih tinggi dengan waktu yang relatif singkat. Ultrasonik bersifat non-destructive dan non-invasive sehingga dapat dengan mudah diadaptasikan ke berbagai aplikasi (McClements 1995). Dengan bantuan ultrasonik, proses ektraksi senyawa organik pada tanaman dan biji-bijian dengan menggunakan pelarut organik dapat berlangsung lebih cepat. Dinding sel dari bahan dipecah dengan getaran ultrasonik sehingga kandungan yang ada di dalamnya dapat keluar dengan mudah (Mason 1990). Studi UAE untuk peningkatan rendemen dan efektivitas ekstraksi sudah banyak dilakukan. Balachandran et al. (2006) melakukan ekstraksi berbantu ultrasonik pada jahe yang dapat meningkatkan 30% rendemen dan mengurangi waktu ekstraksi. Xia et al. (2006) telah membuktikan
bahwa ekstraksi berbantu ultrasonik pada polifenol, asam amino dan kafein dari teh hijau dapat meningkatkan rendemen pada suhu 65 o C. Di Indonesia, aplikasi ultrasonik telah dilakukan Supardan et al. (2011) untuk me- recovery minyak dari limbah pabrik kelapa sawit dengan rendemen yang berbeda nyata terhadap ekstraksi tanpa bantuan ultrasonik. Kebanyakan penelitian di Indonesia dilakukan dengan metode sonikasi tidak langsung menggunakan medium air atau dikenal dengan ultrasonic  water  bath . Metode sonikasi tidak langsung adalah metode sonikasi dengan sensor ultrasonik yang tidak bersentuhan langsung dengan larutan yang akan diekstraksi.
Penelitian menggunakan metode sonikasi langsung telah dilakukan oleh Golmohamadi et al. (2013) yang meneliti pengaruh frekuensi ultrasonik pada puree raspberry merah dan Gonzalez- centeno et al. (2015) mengenai pengaruh daya ultrasonik terhadap ekstraksi senyawa fenolik dari grape  pomace . Metode sonikasi langsung belum digunakan untuk ekstraksi kulit manggis. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh amplitudo dan waktu eksitasi terhadap rendemen, aktivitas antioksidan dan kadar antosianin total dari kulit manggis.

## Bahan dan Metode
Bahan utama yang digunakan adalah kulit manggis yang berasal dari kebun petani manggis di daerah Leuwiliang, Kabupaten Bogor. Bahan lain yg digunakan adalah kertas saring dan ethanol 96% . Alat yang digunakan adalah timbangan merek Mettler PM-480, cabinet  dryer,  hammer mill,  grinder , ayakan mesh 60, gelas beker 1 L dan pengaduk . Sonikator yang digunakan adalah merek QSonica model Q700 buatan USA dengan probe berdiameter 1” tipe replaceable tip part 4210. Perangkat yang digunakan sebagai pengontrol suhu ekstraksi adalah thermostat, water  bath , selang akuarium, pipa tembaga diameter ¼”, ice box , pompa akuarium, kabel dan baterai. Selain itu juga digunakan air dan ice  gel sebagai media pendingin.
Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap dua faktor. Kedua faktor tersebut adalah waktu eksitasi (15, 30, 45 menit) dan amplitudo ultrasonik (35, 50, 65%). Amplitudo adalah jarak yang dilalui ujung probe yang outputnya dapat diatur dari 1-100%. Amplitudo yang diukur pada output 100% dari probe yang digunakan adalah 30 µm. Setiap kombinasi perlakuan diulang sebanyak 2 kali sehingga terdapat 18 unit percobaan. Ekstraksi dengan metode maserasi pada suhu 35 o C selama 7 jam digunakan sebagai kontrol sesuai dengan penelitian Miryanti (2011). Analisis varian rancangan

## Volume 5, 2017
percobaan dilakukan untuk mengetahui perbedaan perlakuan ultrasonik terhadap kontrol, pengaruh 2 faktor terhadap parameter uji dan interaksi diantara kedua faktor. Untuk uji lanjut dilakukan dengan uji Duncan’s  Multiple  Range  Test (DMRT) pada taraf nyata 95% atau pada p- value 0.05.
Preparasi sampel Kulit manggis yang digunakan berasal dari buah manggis yang telah matang. Kematangan buah manggis disortasi berdasarkan warna kulit manggis dari kemerahan hingga keungu-unguan sebagai karakteristik keberadaan antosianin. Kulit manggis yang telah bersih dan terbebas dari kotoran selanjutnya mengalami proses pemisahan antara bagian kulit yang keras, bagian kulit yang lunak dan daging buah. Bagian kulit manggis yang lunak dijadikan sebagai bahan baku utama. Kulit manggis dicuci dan dipotong kecil-kecil kemudian dilakukan pengeringan dengan cabinet dryer pada suhu 50 o C sampai kadar air mencapai 9-11%. Kulit manggis yang telah mengering kemudian digiling hingga menjadi serbuk kulit manggis dengan ukuran mesh 60.
Preparasi Alat Perangkat sonikator terdiri dari generator , converter dan probe . Generator digunakan untuk mentransmisi arus AC menjadi energi listrik yang memiliki frekuensi 20 kHz dan daya 700 watt. Jenis ini digunakan untuk sonokimia karena gelembung kavitasi sukar dihasilkan dari frekuensi ultrasonik yang tinggi (Mason et al. 2002). Frekuensi ultrasonik yang digunakan untuk ekstraksi berkisar antara 20- 40 kHz. Converter mengubah energi listrik menjadi energi mekanik (vibrasi) oleh pengaruh kristal piezoelektrik. Vibrasi diperkuat dan ditransmisikan ke permukaan larutan oleh probe yang dapat dicelupkan pada larutan dan tidak menyebabkan korosi. Gambar 1 menunjukkan susunan perangkat ultrasonik yang digunakan dalam penelitian ini.
Eksitasi gelombang utrasonik pada waktu yang lama dapat meningkatkan suhu larutan sehingga mempercepat oksidasi antioksidan. Oleh karena itu, digunakan pengontrol suhu untuk menurunkan suhu ekstraksi dengan prinsip heat  exchanger. Thermostat diatur pada suhu 35 o C sebagai suhu optimum. Suhu larutan yang semakin tinggi akan membuat air dalam water  bath juga menjadi panas. Pada suhu larutan diatas 35 o C thermostat akan menyala sehingga menggerakkan pompa air sebagai sirkulator. Air disirkulasikan melalui selang yang disambung dengan pipa tembaga berkelok dan dibenamkan pada ice  gel . Pipa tembaga berfungsi sebagai media pindah panas sehingga dapat mendinginkan air yang akan dikembalikan ke water  bath untuk menurunkan suhu larutan. Percobaan pendahuluan dilakukan untuk melihat keakuratan suhu yang dicapai dengan toleransi ± 2 o C.

## Ekstraksi Berbantu Ultrasonik
Ekstraksi dilakukan dengan melarutkan 150 gram serbuk kulit manggis pada ethanol 96% di dalam gelas beker. Waktu eksitasi dan amplitudo diatur melalui panel generator sedangkan converter, probe dan sensor suhu dicelupkan pada larutan. Waktu eksitasi gelombang ultrasonik juga diartikan sebagai waktu ekstraksi. Suhu larutan akan dijaga konstan pada 35 o C oleh thermostat. Hasil ekstraksi disaring dan dipekatkan menggunakan rotary vacuum evaporator pada suhu 50 o C hingga didapatkan ekstrak kental.
Kadar Air Serbuk Kulit Manggis Kadar air serbuk kulit manggis ditentukan menggunakan metode oven (AOAC, 1995). Sebanyak 5 gram sampel dimasukkan dalam cawan yang telah ditimbang dan selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 105 o C. Pengeringan dilakukan sampai diperoleh berat konstan. Penetapan kadar air dihitung dengan persamaan (1).
(1)
Keterangan: a = berat bahan awal (g) b = berat bahan akhir (g)
Rendemen Ekstrak Kulit Manggis Rendemen menunjukkan jumlah ekstrak kulit manggis yang diperoleh dari setiap gram sampel serbuk kulit manggis yang diekstrak (%w/w). Rendemen dihitung dengan persamaan (2).
Gambar 1. Metode ekstraksi berbantu ultrasonik.
Keterangan: 1 = generator 6 = water bath 2 = sensor suhu 7 = pipa tembaga 3 = converter 8 = ice box 4 = probe 9 = ice gel 5 = gelas beker 10 = pompa air submersible
Sholihah, et al.
(2)
Keterangan: M S = massa serbuk kulit manggis (g) M E = massa hasil ekstraksi (g)
Energi Ultrasonik Energi ultrasonik yang digunakan secara otomatis tertera pada display generator ultrasonik setelah proses ekstraksi selesai. Energi ultrasonik yang digunakan dalam sistem mempengaruhi tinggi rendahnya amplitudo. Energi ultrasonik yang tertera dalam satuan Joule.

## Aktivitas Antioksidan
Uji aktivitas antioksidan penangkap radikal pada ekstrak kulit manggis dilakukan dengan metode DPPH menggunakan spektrofotometri berdasarkan Leu et al . (2006). Ekstrak kulit manggis diencerkan kembali pada ethanol (1 mg mL -1 ) pada berbagai konsentrasi yang berbeda (0.31, 0.63, 1.25, 2.50, 5, 10 dan 20 ppm) untuk setiap sampel yang digunakan. Setiap 1 mL larutan akhir terdiri dari 500 μ l ekstrak dan 500 μ l larutan DPPH (125 μ M dalam ethanol). Larutan kemudian divorteks dan didiamkan selama 30 menit pada ruangan gelap. Penyerapan sinar oleh larutan diukur pada panjang gelombang 517 nm menggunakan spektrofotometri. Larutan DPPH tanpa sampel dan tanpa standar digunakan sebagai kontrol. Asam askorbat digunakan untuk membuat kurva standar. Aktivitas penangkapan radikal DPPH dinyatakan sebagai % penghambatan terhadap radikal DPPH. Persentase penghambatan dihitung dengan persamaan (3).
(3)
Keterangan: A  = absorbans tanpa penambahan sampel/standar (DPPH dan ethanol)
B = absorbans dengan penambahan sampel/ standar (DPPH, ethanol dan sampel/standar)
Besarnya aktivitas antioksidan ditandai dengan nilai IC 50. Nilai IC 50 merupakan konsentrasi suatu larutan sampel yang dibutuhkan untuk menghambat DPPH sebesar 50% (Molyneux, 2004). IC 50 dihitung dari kurva regresi linear antara ekstrak kulit buah manggis dan pembanding vitamin C pada berbagai konsentrasi uji versus aktivitas antioksidan (%).
Kadar AntosianinTotal Analisis kandungan antosianin total dilakukan dengan metode pH  Differential  Method (Giusti et  al., 2001). Ekstrak kulit manggis dilarutkan dalam dua larutan buffer yang berbeda. Sampel dilarutkan dalam buffer KCl pH 1,0 dan buffer CH 3 COONa.3H 2 O pH 4,5. Absorbansi larutan diukur pada panjang gelombang 510 nm. Faktor
pengenceran sampel ditentukan dengan melarutkan sampel dalam buffer KCl pH 1,0 sampai absorbansi pada panjang gelombang 510 nm mencapai kurang dari 0,8. Sampel kemudian dilarutkan dalam buffer KCl pH 1,0 (didiamkan 15 menit) dan buffer CH 3 COONa.3H 2 O pH 4,5 (didiamkan 5 menit). Absorbansi larutan kemudian dibaca pada panjang gelombang 510 nm dan 700 nm. Absorbansi akhir dihitung dengan persamaan (4).
A = ( A 510 – A 700 ) pH 1,0 – ( A 510 – A 700 ) pH 4,5 (4)
Kandungan antosianin total atau Total Anthocyanin Content (TAC) dihitung dengan persamaan (5).
(5) Keterangan:
TAC  = Total Anthocyanin Content (mg/100 g) A = Absorbansi akhir larutan ε = Absorptivitas  molar  sianidin-3-glukosida (26.900 L(mol.cm) –1 ) Absorptivitas adalah suatu tetapan yang spesifik untuk setiap molekul pada panjang gelombang dan pelarut tertentu.
l =  Panjang sel kuvet (1 cm)
MW   =  ( Molecular weight) berat molekul sianidin- 3-glukosida (449,2 g/mol) DF  =  ( Dilution factor ) faktor pengenceran
V
=  Volume akhir (L)
Wt  =  Berat ekstrak (g)

## Hasil dan Pembahasan
Pengontrol Suhu Ekstraksi Ekstraksi berbantu ultrasonik mengalami kenaikan suhu yang bervariasi hingga mencapai suhu 40 o C pada pengaturan amplitudo 50% dan 65%. Penggunaan pengontrol suhu mampu menjaga suhu diantara 34 o C – 36.2 o C sehingga sesuai untuk ekstraksi antosianin.
Kadar Air Serbuk Kulit Manggis Pengukuran kadar air dalam penelitian ini tidak berkaitan langsung dengan proses ekstraksi namun parameter ini tetap diukur untuk dibandingkan dengan persyaratan. Kadar air mempengaruhi kualitas serbuk kulit manggis. Dari Tabel 1 diketahui bahwa kadar air rata-rata yang didapat dari hasil pengeringan adalah 10,17%. Kadar air ini telah sesuai dengan persyaratan kadar air 9-11%. Kadar air yang terlalu tinggi dapat menyebabkan timbulnya jamur selama penyimpanan sebelum digunakan yang dapat menurunkan kualitas hasil ekstraksi.
Rendemen Ekstrak Kulit Manggis Rendemen ekstrak kulit manggis didapatkan setelah melalui pengentalan selama 9 jam menggunakan rotary  vacuum  evaporator . Semua
kombinasi perlakuan ekstraksi berbantu ultrasonik berbeda nyata dengan kontrol. Rendemen ekstrak kulit manggis dijelaskan pada Tabel 2. Semakin tinggi amplitudo dan semakin lama waktu eksitasi yang digunakan menghasilkan rendemen yang semakin besar. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan amplitudo berpengaruh nyata dan waktu eksitasi tidak berpengaruh nyata terhadap rendemen yang dihasilkan. Rendemen amplitudo 50% tidak berbeda nyata dengan amplitudo 35% dan 65% sedangkan amplitudo 35% berbeda nyata dengan amplitudo 65% dilihat dalam waktu eksitasi yang sama. Rendemen tertinggi dihasilkan dari amplitudo 65% selama 45 menit yaitu sebesar 6.71%.
Dari hasil yang didapatkan dapat dikatakan bahwa amplitudo lebih berpengaruh terhadap rendemen yang dihasilkan dibandingkan dengan waktu ekstraksi. Gambar 2 menunjukkan tidak adanya interaksi antara amplitudo dan waktu eksitasi terhadap rendemen. Semakin tinggi amplitudo yang digunakan maka semakin banyak rendemen yang dihasilkan. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Vinatoru (2001) yang menyatakan semakin tinggi amplitudo ultrasonik yang melewati suatu medium maka pemecahan gelembung kavitasi dapat terjadi disekitar atau dipermukaan membran sampel sehingga menyebabkan mikrofraktur yang lebih besar. Semakin lama waktu ekstraksi maka akan semakin meningkatkan rendemen karena kesempatan kontak antara pelarut dan bahan menjadi lebih besar. Kelarutan bahan tersebut akan terus meningkat hingga pelarut mengalami kejenuhan (Ketaren dan Suastawa 1995). Castro dan Garcia (2004) melaporkan bahwa waktu ekstraksi dengan bantuan ultrasonik lebih singkat dibandingkan dengan ekstraksi tanpa ultrasonik untuk menghasilkan jumlah rendemen produk yang sama. Hal ini dapat terjadi karena selama ekstraksi berbantu ultrasonik menyebabkan
timbulnya panas dan proses difusi meningkat sehingga proses ekstraksi semakin dipercepat (Rusli dan Rahmawan 1988). Variasi hasil rendemen pada berbagai jenis tumbuhan dapat disebabkan oleh struktur, rheologi (kekerasan) atau perbedaan komposisi yang mengakibatkan derajat kerentanan terhadap daya kejut gelombang ultrasonik dan gelembung kavitasi yang kontak dengan permukaan tanaman (Haizhou et al . 2004).
Energi Ultrasonik Energi ultrasonik yang digunakan disajikan pada Tabel 3. Semakin tinggi amplitudo dan semakin lama waktu eksitasi maka semakin besar energi yang digunakan. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan amplitudo dan waktu eksitasi berpengaruh nyata terhadap energi yang digunakan. Pada waktu eksitasi yang sama, amplitudo 35% berbeda nyata dengan amplitudo 50% dan 65% sedangkan amplitudo 50% tidak berbeda nyata dengan 65%. Pada amplitudo yang sama, waktu eksitasi 45 menit berbeda nyata dengan 15 menit dan 30 menit sedangkan waktu eksitasi 15 menit tidak berbeda nyata dengan 30 menit. Energi terendah didapatkan dari kombinasi
Gambar 2. Pengaruh interaksi amplitudo dan waktu eksitasi terhadap rendemen.
Tabel 1. Kadar air serbuk kulit manggis (%).
Ulg. Berat awal (g) Berat akhir (g) Kadar air (%) Rerata kadar air (%) 1 5.00 4.47 10.70 2 5.00 4.50 10,04 10.17 ± 0.46 3 5.00 4.51 9.75 Tabel 2. Rendemen ekstrak kulit manggis (%). Maserasi Amplitudo Waktu eksitasi (menit) (kontrol) (%) 15 30 45 35 5.07 ± 0.60a 5.44 ± 0.37a 5.56 ± 0.51a 4.05 ± 0.00c 50 5.54 ± 0.77ab 5.73 ± 0.46ab 5.99 ± 0.27ab 65 6.44 ± 0.04b 6.64 ± 0.54b 6.71 ± 0.76b
Sholihah, et al.
perlakuan ultrasonik pada amplitudo 35% selama 15 menit yaitu sebesar 9.67 joule. Kombinasi perlakuan ultrasonik terbaik memiliki nilai energi yang kecil untuk rendemen yang terbaik yaitu pada amplitudo 50% selama 15 menit yang membutuhkan energi 22.78 Joule.
Gambar 3 menunjukkan tidak adanya interaksi antara amplitudo dan waktu eksitasi terhadap energi. Energi ultrasonik (E) memiliki hubungan positif terhadap amplitudo yang dijelaskan melalui persamaan (6).
(6)
Keterangan: k  = konstanta = 4 π 2 m/T 2 T  = periode (s) A  = amplitudo gerakan (m) m = massa partikel pada medium (kg)
Dapat dikatakan bahwa energi yang dibawa oleh gelombang ultrasonik sebanding dengan kuadrat amplitudo. Amplitudo besar yang melewati medium dapat menyebabkan tekanan dan gaya geser oleh molekul pelarut. Kondisi ini dapat menghasilkan perubahan densitas dan modulus elastisitas
secara lokal serta perpindahan massa antar fase meningkat sehingga rendemen meningkat pada waktu yang singkat (Price et al. 1995). Faktor yang dapat mempengaruhi penyebaran energi dan keefektivitasan ekstraksi adalah tekanan turgor dan mobilitas partikel didalam sampel (Zhang et al. 2005).

## Aktivitas Antioksidan
Pengujian aktivitas antioksidan dengan metode DPPH merupakan prosedur yang sederhana untuk mengetahui suatu senyawa yang berfungsi sebagai antioksidan. Aktivitas antioksidan ekstrak kulit manggis dicerminkan melalui nilai IC 50 (Tabel 4). Semua kombinasi perlakuan ekstraksi berbantu ultrasonik berbeda nyata dengan kontrol. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan amplitudo dan waktu eksitasi berpengaruh nyata terhadap aktivitas antioksidan yang dihasilkan. Semakin tinggi amplitudo dan semakin lama waktu eksitasi maka menghasilkan IC 50 yang semakin kecil. Menurut Molyneux (2004) suatu senyawa dikatakan sebagai antioksidan yang sangat kuat apabila nilai IC 50 kurang dari 50 ppm sehingga antioksidan pada kulit manggis tergolong antioksidan yang kuat.
Aktivitas antioksidan terkecil didapatkan dari kombinasi perlakuan amplitudo 65% selama 45 menit yaitu sebesar 4.93 ppm (Gambar 4). Nilai IC 50 rata-rata kulit manggis yang mendekati IC 50 Vitamin C (1.78 ppm) juga dapat menunjukkan bahwa kulit manggis memiliki antioksidan yang kuat karena vitamin C merupakan salah satu antioksidan kuat yang terkandung dalam buah-buahan. Dari analisis sidik ragam tidak terdapat interaksi antara amplitudo dan waktu eksitasi terhadap IC 50 .
Kadar Antosianin Total Kadar antosianin total dijelaskan pada Tabel 5. Semua kombinasi perlakuan ekstraksi berbantu ultrasonik berbeda nyata terhadap kontrol. Semakin
Tabel 3. Energi ultrasonik yang digunakan (Joule).
Amplitudo (%) Waktu eksitasi (menit) 15 30 45 35 9.67 ± 1.97a 15.47 ± 2.14a 27.29 ± 4.52b 50 22.78 ± 0,77c 26.72 ± 1.02c 33.91 ± 3.64d 65 23.02 ± 0,04c 27.54 ± 0.16c 39.59 ± 6.25d Tabel 4. Aktivitas antioksidan ekstrak kulit manggis IC 50 (ppm). Maserasi Vitamin C Amplitudo Waktu eksitasi (menit) (kontrol)   (%) 15 30 45 35 6.80 ± 0.07a 6.27 ± 0.49ac 5.91 ± 0.80c 8.20±0.35e 1.78 50 5.82 ± 0.25b 5.68 ± 0.04bd 5.27 ± 0.45d 65 5.78 ± 0.30b 5.31 ± 0.40bd 4.93 ± 0.58d
Gambar 3. Pengaruh interaksi amplitudo dan waktu eksitasi terhadap energi.
tinggi amplitudo dan semakin lama waktu eksitasi menghasilkan kadar antosianin total yang semakin besar. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan amplitudo dan waktu eksitasi berpengaruh nyata terhadap kadar antosianin total yang dihasilkan. Pada waktu eksitasi yang sama, amplitudo 35%, 50% dan 65% menunjukkan hasil yang saling berbeda nyata. Pada amplitudo yang sama, waktu eksitasi 30 menit tidak berbeda nyata dengan 15 menit dan 45 menit namun waktu eksitasi 15 menit berbeda nyata dengan 45 menit. Tidak ada interaksi antara amplitudo dan waktu eksitasi terhadap kadar antosianin total. Kadar antosianin total tertinggi didapatkan dari kombinasi perlakuan ultrasonik pada amplitudo 65% selama 45 menit yaitu sebesar 558.76 ppm (Gambar 5).
Dari tabel juga dapat diketahui bahwa amplitudo lebih berpengaruh terhadap kadar antosianin total dibandingkan dengan waktu eksitasi. Antosianin merupakan senyawa yang sensitif terhadap
kenaikan suhu ekstraksi. Semakin lama proses sonikasi dapat meningkatkan transfer massa sehingga meningkatkan ekstrak dengan kandungan antosianin yang tinggi selama suhu dijaga pada kondisi optimum 35 o C. Waktu sonikasi yang terlalu lama juga dapat mempercepat laju kenaikan suhu larutan dibanding dengan laju penurunan suhu oleh pengontrol suhu ekstraksi sehingga dapat mendegradasi kandungan antosianin terekstrak.
Kandungan antosianin yang didapatkan juga dipengaruhi oleh jenis pelarut yang digunakan. Ethanol merupakan pelarut organik yang memiliki polaritas yang sesuai dengan antosianin sehingga sering digunakan dalam ekstraksi antosianin. Aktivitas antioksidan memiliki korelasi positif dengan kandungan antosianin. Penyusun utama dari antioksidan adalah antosianin (Liu et al. 2002) yang ditunjukkan oleh warna gelap pada kulit manggis. Warna gelap tersebut menunjukkan kandungan antioksidan yang tinggi serupa pada buah berry dan anggur. Dapat dikatakan bahwa semakin tinggi aktivitas antioksidan maka semakin tinggi antosianin yang terkandung di dalam ekstrak.

## Simpulan
UAE dapat meningkatkan rendemen, efektivitas antioksidan dan mengurangi waktu ekstraksi kulit manggis. Rendemen, energi, aktivitas antioksidan dan total antosianin dari UAE berbeda nyata dengan kontrol. Tidak ada interaksi antara amplitudo dan waku eksitasi terhadap parameter mutu yang diuji. Kombinasi perlakuan terbaik dari ekstraksi berbantu ultrasonik adalah menggunakan amplitudo 65% dan waktu eksitasi 45 menit yang menghasilkan rendemen 6.71%, aktivitas antioksidan IC 50 4.93 ppm dan kadar antosianin total 558.76 ppm.

## Daftar Pustaka
[AOAC] Association of Official Analytical Chemists. 1995. Official Methods of Analysis, 16 th ed. 45:5- 6. Washington DC (US).
Balachandran S, Kentish SE, Mawson R,
Ashokkumar M. 2006. Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrason Sonochem. 13:471-479.

## Tabel 5. Pengaruh interaksi amplitudo dan waktu eksitasi terhadap aktivitas antioksidan
Maserasi Amplitudo Waktu eksitasi (menit) (kontrol) (%) 15 30 45 35  366.12 ± 18.82a 373.79 ± 6.36ad 407.58 ± 6.04d 297.89±6.57g 50 442.90 ± 20.03b  448.24 ± 12.65be 461.87 ± 7.62e 65 500.27 ± 16.48c  532.82 ± 19.62cf 558.76 ± 29.62f
Gambar 5. Pengaruh interaksi amplitudo dan waktu eksitasi terhadap kadar antosianin total.
Gambar 4. Pengaruh interaksi amplitudo dan waktu eksitasi terhadap aktivitas antioksidan.
Sholihah, et al.
Castro MDL, Garcia JLL. 2004. Ultrasonic-assisted soxhlet extraction : an expeditive approach for solid sample treatment, application to the extraction of total fat from oleaginous seeds. J Chromatogr A . 1034:237-242.
Giusti MM, Wrolstad RE. 2001. Characteristic and measurement of anthocyanins by UV-Visible Spectroscopy. Curr. Protoc. Food Analyt. Chem. F1.2.1-F1.2.13.doi: 10.1002/0471142913. Golmohamadi G, Moller G, Powers J, Nindo C. 2013.
Effect  of  ultrasonic  frequency  on  antioxidant activity, total phenolic and anthocyanin content of red raspberry puree. Ultrason  Sonochem . 20:1316-1323.
Gonzalez-Centeno MR, Comas-Serra F, Femenia A,  Rosello  C,  Simal  S.  2015.  Effect  of  power ultrasonic application on aqueous extraction of phenolic compounds and antioxidant capacity from grape pomace (Vitis vinifera L.): Experimental kinetics and modeling. Ultrason Sonochem . 22:506-514.
Haizhou L, Pordesimo L, Weiss J. 2004. High intensity ultrasonic-assisted extraction of oil from soybeans. Food  Research  International . 37:731−738. Iswari K, Sudaryono T. 2007. Empat jenis olahan manggis, si ratu buah dunia dari Sumbar. Di dalam: Tabloid Sinar Tani. BPTP Sumbar.
[Kementan] Kementerian Pertanian. 2015. Rencana Strategis Kementerian Pertanian 2015-2019. Jakarta.
Ketaren S, Suastawa IGM. 1995. Pengaruh tingkat mutu buah panili dan nisbah bahan dengan pelarut terhadap rendemen dan mutu oleoresin yang dihasilkan. J  Teknol  Indust  Pertanian.
3:161-171. Leu SJ, Lin YP, Lin RD, Wen CL, Cheng KT, Hsu FL,
Lee MH. 2006. Phenolic constituents of Malus doumeri var. formosana in the field of skin care. Biol Pharm Bull . 29(4):740–745. Liu M, Li XQ, Weber C, Lee CY, Brown J, Liu RH. 2002. Antioxidant and antiproliferative activities of raspberries. J. Agric. Food Chem. 50:2926– 2930.
Mason TJ. 1990. Sonochemistry: The Use of Ultrasonic in Chemistry. Volume ke-1. Cambridge (UK): Royal Society of Chemistry. Mason TJ, Lorimer JP. 2002. Applied Sonochemistry: The uses of power ultrasonic in chemistry and processing . Weinheim (DE): Wiley- VCH Verlag GmBH and Co. McClements DJ. 1995. Advances in the application of ultrasonic in food analysis and processing.
Trends Food Sci. Techn . 6:293-299. Miryanti A, Sapei L, Budiono K, Indra S. 2011. Ekstraksi antioksidan dari kulit manggis ( Garcinia mangostana L.). Bandung(ID): LPPM Universitas Katolik Parahyangan.
Molyneux P. 2004. The use of stable free radical diphenylpicrylhidraxyl (DPPH) for estimating antioxidant activity. Songklanakarin  J  Sci Technol . 26 (2):211-219. Price  GJ,  White  A,  Clifton  AA.  1995.  The  effect of high intensity ultrasonic on solid polymer. Polymer. 26:4919–4925.
Rice-Evans, C., Miller, N. J., & Paganga, G. 1997.
Antioxidant properties of phenolic compounds.
Trends Plant Sci . 2:152–159. Rusli SD, Rahmawan D. 1988. Pengaruh cara pengirisan dan tipe pengeringan terhadap mutu jahe kering. Bull Penelitian dan Tanaman Rempah dan Obat. 3:80-83. Supardan MD, Asnawi TM, Putri Y, Wahyuni S. 2011. Metode ekstraksi pelarut berbentuan ultrasonik untuk recovery minyak dari limbah cair pabrik kelapa sawit. Agritech . 31(4):368–373. Vinatoru M. 2001. An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs. Ultrason Sonochem . 8:303−313. Xia, T., Shi, S., Wan, X. 2006. Impact of ultrasonic- assisted extraction on the chemical and sensory quality of tea infusion. J Food Eng . 74:557−560. Zhang T, Niu X, Eckhoff R, Feng H. 2005. Sonication enhanced cornstarch separation. Starch-Starke . 57:240−245.