## Ekstraksi dan Uji Stabilitas Zat Warna Alami dari Bayam Merah ( Alternanthera amoena Voss)
[Extraction and Stabilization of Natural Dyes from Red Spinach ( Alternanthera amoena Voss)]
Khairuddin, Joy Noldy Baciang*, Indriani, Nov Irmawati Inda
Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Tadulako, Jl. Soekarno-Hatta Km. 9, Kampus Bumi Tadulako, Palu, Indonesia
*Corresponding author: joy_noldy@yahoo.com
ABSTRACT. Research on the extraction and stability test of natural dye from red spinach ( Alternanthera amoena Voss ) has been carried out. This study aims to determine the effect of pH and length of sun exposure on the stability of the dye from red spinach. Extraction using the maceration method with ethanol solvent and measurement using a UV-Vis spectrophotometer. Stability testing is carried out at pH 2-5 and sun exposure for 1-4 hours using a dark and light container. The results obtained, at pH 2 and pH 3, anthocyanins were more stable, compared to pH 4 and 5 which had greater color degradation. In exposure to sunlight, dark containers with a degradation percentage of 31.70% were better than clear containers with a percentage of 48.78%.
Keywords : Anthocyanin, red spinach, natural dyes stability.
ABSTRAK. Penelitian  tentang  ekstraksi  dan  uji  stabilitas  zat  warna  alami  dari  bayam  merah    ( Alternanthera amoena  Voss )  telah  dilakukan. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  pH    dan  lama  penyinaran matahari  terhadap  stabilitas  zat  warna  dari  bayam  merah . Ekstraksi  menggunakan  metode  maserasi  dengan pelarut etanol dan pengukuran menggunakan spektrofotometer UV-Vis . Pengujian stabilitas dilakukan pada pH 2- 5  dan  paparan  sinar  matahari  selama  1-4  jam  dengan  menggunakan  wadah  gelap  dan  terang.  Hasil  yang  di peroleh, pada pH 2 dan pH 3, antosianin lebih stabil dibandingkan dengan pH 4 dan 5 yang degradasi warnanya lebih besar. Pada paparan sinar matahari, wadah gelap  dengan persentasi degradasi yaitu 31,70%  lebih baik dibandingkan wadah bening dengan persentasi 48,78%.
Kata kunci : Antosianin, bayam merah, stabilitas zat warna alami .
Riwayat artikel: Diterima 26 September 2019, Disetujui 2 Desember 2020 Cara sitasi: Khairuddin., Baciang, J N., Indriani., & Inda, N I. (2020). Ekstraksi dan Uji Stabilitas Zat Warna Alami dari Bayam Merah ( Alternanthera amoena Voss). KOVALEN: Jurnal Riset Kimia , 6(3): 212-217. DOI: https://doi.org/10.22487/kovalen.2020.v6.i3.13670

## LATAR BELAKANG
Pada  saat  ini,  bahan  pewarna  sintetik banyak  digunakan  untuk  meningkatkan  nilai pangan  atau  nilai  jual  suatu  produk.  Pewarna sintetik  banyak  digunakan  dalam  berbagai
industri  seperti  tekstil,  makanan,  dan  obat- obatan.  Penggunaan  pewarna  sintetik  cukup tinggi karena harga yang relatif terjangkau dan mudah  untuk  didapatkan.  Namun  demikian pewarna  sintetik  dapat  berakibat  tidak  baik
terhadap  kesehatan  dan  lingkungan  (Jenie et al. , 1994).
Senyawa  antosianin  dapat  dimanfaatkan sebagai pewarna alami yang dapat diaplikasikan pada produk pangan maupun non pangan.  Pewarna  alami  berpotensi  untuk mengurangi bahkan menggantikan penggunaan  pewarna  sintetis  yang  dilarang pemerintah  untuk  diaplikasikan  pada  produk pangan karena bersifat karsinogenik. Beberapa jenis  tanaman  yang  dapat  dimanfaatkan sebagai  pewarna  antara  lain  buah  bit,  buah naga,  bunga  rosella,  kayu  secang,  ubi  ungu dan bayam merah (Pratiwi, 2017).
Ekstraksi  antosianin  dari  tanaman  telah banyak  dilakukan.  Antosianin  memiliki  sifat polar,  sehingga  pelarut  yang  cocok  digunakan untuk  ekstraksi  zat  tersebut  adalah  pelarut organik  yang  bersifat  polar  juga.  Pelarut  polar antara lain etanol, metanol, asam format dan air yang  dikenal  sebagai  pelarut  universal.  Selain tingkat  kepolaran  pelarut,  beberapa  hal  yang harus  dipertimbangkan  dalam  memilih  pelarut adalah pelarut aman untuk digunakan, harganya murah,  mudah  diperoleh  atau  ketersediaannya melimpah, bereaksi netral, dan tidak mempengaruhi zat ekstrak.
Kandungan  senyawa  metabolit  sekunder pada bayam merah didominasi atas antosianin, sehingga  dapat  dijadikan  sebagai  sumber pewarna  dengan  aktivitas  antioksidan  yang dapat  menghambat  radikal  bebas  (Syaifuddin, 2015). Zat pewarna alami antosianin merupakan senyawa  flavonoid  yang  tergolong  ke  dalam turunan  benzopiran.  Struktur  utama  turunan benzopiran  ditandai  dengan  adanya  dua  cincin aromatik  benzena  (C 6 H 6 )  yang  dihubungkan dengan  tiga  atom  karbon  yang  membentuk cincin (Moss, 2002). Antioksidan dapat digunakan  di  berbagai  macam  bidang,  seperti
bidang  pangan  dan  industri  famasi,  industri tekstil (Bangee et al. , 1995), perminyakan (Pan et  al., 1998)  dan  industri  karet  (Pushpa et  al. , 1995).  Eksplorasi  tanaman  yang  mengandung antosianin  tinggi  terus  dilakukan.  Salah  satu tanaman  yang  mengandung  antosianin  tinggi adalah beras hitam. Dari penelitian Kristamtini et al. (2014) diketahui bahwa kadar antosianin dari 11 kultivar padi beras hitam di Indonesia berkisar antara 50-600 mg/100 g.
Pigmen  antosianin  larut  dalam  air  dan memiliki warna merah muda, merah, ungu, biru, dan kuning. Kerangka dasar antosianin berasal dari  kation  flavilium  (Akhda,  2009).  Penelitian tentang  ekstraksi  antosianin  pada  tanaman banyak dilakukan menggunakan metode maserasi. Hasil penelitian Suzery et al . (2010) menunjukkan bahwa ekstraksi dengan metode maserasi  pada  suhu  kamar  memberikan  hasil penyarian antosianin yang lebih tinggi dibanding maserasi pada suhu 5 o C pada bunga rosella. Stabilitas pigmen antosianin dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor  terutama cahaya matahari (intensitas), suhu udara, dan pH.  Setiap  jenis  tanaman  akan  menghasilkan kestabilan  pigmen  yang  berbeda  karena komponen  kimi  yang  juga  berbeda,  sehingga stabilitas  pigmen  bayam  merah  perlu  diteliti terutama terhadap faktor cahaya dan pH.

## METODE PENELITIAN

## Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan adalah daun bayam merah, etanol 96%, kertas saring, aluminium foil, akuades, buffer pH 2, 3, 4, dan 5.
Alat  yang  digunakan  adalah  gelas  ukur
(10,  100  dan  500  mL),  botol  vial  (bening  dan gelap), pipet tetes, corong kaca, pipet volum 1 mL, rotari  vakum  evaporator,  corong buchner , pompa vakum, labu ukur 25 mL, sendok zat, pH
meter,  seperangkat  alat  spektrofotometer  UV- Vis PerkinElmer L850 dan alat-alat gelas umum lainnya.

## Prosedur Penelitian

## Preparasi sampel (Yudiono, 2011)
Bayam merah yang diperoleh dibersihkan kemudian  dicuci  dengan  air  mengalir.  Daun bayam merah dipotong-potong dan siap untuk diekstraksi.

## Ekstraksi bayam merah  (Yudiono, 2011)
Metode ekstraksi dilakukan dengan maserasi selama 2 kali 24 jam. Potongan daun bayam  merah  ditimbang  sebanyak  500  g  lalu dimasukan  ke  dalam  wadah  kedap  cahaya, selanjutnya ditambahkan 1000 mL etanol 96% dengan rasio perbandingan sampel dan pelarut 1:2 (b/v), lalu ditutup rapat. Kemudian disaring menggunakan corong buchner dengan bantuan pompa vakum untuk memisahkan ekstrak dari residu.  Ekstrak  yang  didapatkan  kemudian dipisahkan dari pelarutnya dengan menggunakan rotari vakum evaporator

## Penentuan  panjang  gelombang  maksimum
(Yudiono, 2011)
Diambil 1 mL ekstrak etanol bayam merah lalu  dimasukan  ke  dalam  labu  ukur  25  mL kemudian ditambahkan akuades sampai tanda batas. Kemudian ditentukan panjang gelombang maksimum menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

## Penentuan absorbansi awal (Yudiono, 2011)
Diambil 4 mL ekstrak etanol bayam merah lalu  dimasukan  ke  dalam  labu  ukur  100  mL kemudian  ditepatkan  dengan  akuades  untuk pengujian penetapan nilai absorbansi awal dan ditambahakan  masing-masing  larutan    buffer pH  2-5  untuk  pengujiaan  stabilitas  pH. Kemudian diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
Uji stabilitas ekstrak bayam merah terhadap pengaruh  ph  selama  masa  penyimpanan (Yudiono, 2011)
Diikur    4  mL  ekstrak  bayam  merah  lalu dimasukan  ke  dalam  masing-masing  4  labu ukur  100  mL  lalu  ditambahkan  larutan penyangga  yang  telah  disediakan  pada masing-masing labu ukur secara berturut-turut yaitu buffer pH 2, 3, 4 dan 5. Kedalam masing- masing botol vial diisi dengan larutan dari labu ukur  sesuai  dengan  pH  masing-masing  botol yang tersedia  dan diletakan pada suhu ruang. Sampel disimpan selama masa penyimpanan 7 hari  dan  diukur  absorbansinya  pada  panjang gelombang  maksimun  setiap  24  jam  sekali menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Perlakuan  dilakukan  sebanyak  dua  kali.  Lalu menghitung  degradasi  zat  warna  dengan menggunakan Persamaan 1.
Degradasi (%) = Ao-At Ao x 100 ............(1)
Dimana : A 0 = absorbansi sebelum dilakukan pengujian At =  absorbansi per satuan waktu
Uji stabilitas ekstrak bayam merah terhadap paparan  sinar  matahari  selama  masa penyimpanan  (Yudiono, 2011)
Disiapkan 4 botol vial gelap dan 4 botol vial bening.  Masing-masing  botol  vial  diisi  dengan ekstrak  bayam  merah  yang  telah  diencerkan dalam  labu  ukur    dengan  menambahkan akuades  sampai  tanda  batas.  Kemudian masing-masing botol diletakan di luar ruangan agar  terpapar  sinar  matahari.  Paparan  sinar matahari  berlangsung  selama  4  jam.  Setiap  1 jam  selama  4  jam  diambil  1  botol  vial  bening dan  botol  vial  gelap.  Kemudian    dilakukan pengukuran absorbansi dengan spektrofotometer  UV-Vis.  Perlakuan  dilakukan sebanyak dua kali. Lalu menghitung degradasi zat warna dengan Persamaan 2.
Degradasi (%) = Ao-At Ao x 100 ............(2)
Dimana :
A 0 =  absorbansi sebelum dilakukan pengujian At =   absorbansi per satuan waktu

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Ekstrak Zat Warna Alami Bayam Merah
Ekstraksi dengan metode maserasi dipilih karena  lebih  praktis,  pelarut  yang  digunakan lebih  sedikit,    hanya    waktu  yang  dibutuhkan relatif  lebih  lama.  Hasil  ekstraksi  di  peroleh ekstrak  berwana  ungu  kemerah-merahan. Menurut  Andersen et  al. (2001)  dalam Wulaningrum  (2013),  salah  satu  pigmen  yang dapat  diekstrak  dari  sumber  bahan  alami adalah  antosianin  yang  termasuk  golongan senyawa  flavonoid.  Pigmen  ini  berperan terhadap  timbulnya  warna  merah  hingga  biru pada beberapa bunga, buah, daun dan umbi.

## Stabilitas  Ekstrak  Bayam  Merah  Terhadap Pengaruh pH Selama Masa Penyimpanan
Uji  stabilitas  zat  warna  alami  terhadap pengaruh  pH  dilakukan  dengan  ekstrak  daun bayam  dengan  menambahkan  larutan  buffer dengan  masing-masing  pH  2,  3,  4  dan  5. kemudian  di  ukur  absorbansinya  setiap  hari selama masa penyimpanan 7 hari.
Gambar 1 .  Degradasi  zat  warna  terhadap pengaruh pH selama masa
penyimpanan
Berdasarkan data yang diperoleh, diketahui  degradasi  tertinggi  pada  pH  4,  yaitu 79,07  %  (Gambar  1).  Pada  pH  5  di  hari  ke empat  mencapai  degradasi  73,54  %  dan mengalami kerusakan pada hari penyimpanan setelahnya.  Degradasi  pigmen  antosianin terendah di peroleh pada pH 3, yaitu 53,23 %. Perbedaan  degradasi  pH  2  dan  pH  3  tidak signifikan,  sedangkan  pH  4  dan  pH  5 mengalami degradasi warna yang sangat tajam (Gambar 1).
Masing-masing pH, mulai  dari pH 2, 3, 4, dan 5 mengalami degradasi yang berarti bahwa suasana  asam  yang  berbeda  mempengaruhi kestabilan zat warna bayam merah. Sementara itu, pada pH yang lebih rendah (pH 2 dan 3), zat warna cenderung lebih stabil. Hal ini membuktikan  bahwa  suasana  asam  yang berbeda  berpengaruh  terhadap  kestabilan antosianin.  Menurut  (Farida  &  Nisa,  2014), pada pengujian stabilitas antosianin dari range pH  1-5,  pH  3  mengalami  penuruan  paling sedikit artinya pH paling stabil terdapat pada pH 3,  sedangkan  pada  pH  4  dan  5  mengalami penurunan  secara  tajam.  Rundubelo et  al.
(2019)  dan  Sampebarra  (2018),  melaporkan bahwa penggunaan pH rendah dapat meningkatkan kestabilan pigmen antosianin ubi banggai,  proses  tersebut  terjadi  karena senyawa  antosianin  akan  membentuk  kation flavilium berwarna merah pada pH rendah dan pada  pH  tinggi  terjadi  deprotonisasi  serta hidrasi  kation  flavilium  menjadi  karbinol  yang berwarna pudar atau tidak berwarna lagi.
Stabilitas  Ekstrak  Bayam  Merah  Terhadap Paparan  Sinar  Matahari  Selama  Masa Penyimpanan
Paparan sinar matahari juga
mempengaruhi stabilitas pigmen ekstrak bayam  merah.  Pengujian  dilakukan  dengan
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 1 2 3 4 5 6 7 % Deg rad a s i Waktu penyimpanan (hari)
pH 2 pH 3
pH 4
pH 5
lama paparan 4 jam dan pengamatan dilakukan setiap    1  jam  menggunakan  botol  vial  bening dan  gelap.  Dari  hasil  uji  stabilitas  terhadap paparan  sinar  matahari  diketahui  tingkat degradasi  pada  botol  vial  bening  sebesar 48,78%  dan  pada  botol  vial  gelap  sebesar 31,70% (Gambar 2).
Gambar 2 . Degradasi  zat  warna  terhadap paparan  sinar  matahari  selama masa penyimpanan
Setelah dilakukan pengujian pada sampel
botol bening dan botol gelap, terjadi peningkatan  degradasi  pada  setiap  jam pemaparan sinar matahari. Hal ini menandakan paparan sinar matahari dapat memepengaruhi kestabilan zat warna, semakin lama penyinaran terhadap sampel menyebabkan warna semakin memudar.
Degradasi  sampel  pada  wadah  berwarna bening  memiliki  tingkat  degradasi  yang  lebih tinggi  di  bandingkan  dengan  botol  sampel berwarna gelap. Hal ini menunjukan botol gelap dapat  menghambat  sinar  UV  lebih  baik dibandingkan  botol  sampel  berwarna  bening.
Waktu pemaparan juga mempengaruhi kestabilan  zat  warna  bayam  merah,  dimana semakin  lama  pemaparan  sinar  matahri semakin tinggi degradasi  warna pada sampel. Paparan sinar matahari merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi stabilitas zat
warna.  Sinar  matahari  merupakan  salah  satu kondisi yang menyebabkan terjadinya perubahan  warna.  Jika  diamati  benda-benda yang  terkena  paparan  sinar  matahari  secara langsung  cenderung  lebih  cepat  mengalami kerusakan.
Hal  ini  dapat  dijelaskan  karena  matahari adalah  sumber  sinar  utama  untuk  bumi  dan atmosfir  yang  memiliki  besaran  energi.  Energi ini diserap oleh ekstrak sehingga menyebabkan warna  berubah  ke  panjang  gelombang  yang lebih  pendek.  Penjelasan  ini  sesuai  dengan penelitian Samsudin & Khoiruddin (2009), sinar matahari  mengandung  energi  yang  disebut energi insolasi. Insolasi ini tediri atas sinar-sinar radiasi  yang  tersusun  dari  bermacam-macam panjang  gelombang.  Sinar  dengan  panjang gelombang  lebih  pendek  akan  menghasilkan efek fitokimia tertentu dan mampu mempercepat proses oksidasi biomolekul juga proses kematangan buah.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan  dapat  disimpulkan  bahwa  pada masing-masing  variasi  pH  2,  3,  4,  dan  5 stabilitas zat warna menurun selama penyimpanan.  Penurunan  tertinggi  pada  pH  4 sebesar  79,07  %  dan  terendah  pada  pH  3 sebesar  53,23  %.  Paparan  sinar  matahari selama 4 jam ekstrak bayam merah mengalami penurunan  tertinggi  pada  botol  vial  bening sebesar  48,78%  dibandingkan  dengan  botol vial gelap sebesar 31,70 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Akhda, D. (2009).  Pengaruh Dosis dan Waktu Aplikasi  Kompos  Azolla  sp  terhadap Pertumbuhan  Tanaman  Bayam  Merah (Alternanthera  amoena  Voss) [ Skripsi ]. UIN Maulana Malik Ibrahim, Malang.
0 10 20 30 40 50 60 0 1 2 3 4 5 Deg rad a s i %
Waktu penyimpanan (jam)
terang
gelap
Bangee,  O.  D.,  Wilson,  V.  H.,  East,  G.  C.,  & Holme,  I.  (1995).  Antioxidant-induced yellowing of textiles. Polymer Degradation and Stability , 50 (3): 313 –317.
https://doi.org/10.1016/0141- 3910(95)00156-5
Farida,  R.,  &  Nisa,  F.  C.  (2014).  Ekstraksi
Antosianin  Limbah  Kulit  Manggis  Metode Microwave  Assisted  Extraction  (Lama Ekstraksi  dan  Rasio  Bahan:  Pelarut). Jurnal  Pangan  Dan  Agroindustri , 3 (2):
362 –373.
Jenie,  B.,  Helianti,  &  Fardiaz,  S.  (1994). Pemanfaatan  Ampas  Tahu,  Ongkok,  dan Dedak Untuk Produksi Pigmen Merah oleh Monascus  purpureus. Buletin  Teknologi
Dan Industri Pangan , 22 –24.
Kristamtini,  Taryono,  T.,  Basunanda,  P.,  &
Murti, R. (2014). Keragaman Genetik dan Korelasi  Parameter  Warna  Beras  dan Kandungan  Antosianin  Total  Sebelas
Kultivar  Padi  Beras  Hitam  Lokal. Ilmu Pertanian , 17 (1): 57 –70. https://doi.org/10.13140/2.1.5061.6964
Moss,  B.  (2002). The  Chemistry  of  Food Colour. Di dalam: D.B. MacDougall, Editor. 2002. Colour  in  Food:  Improving Quality. CRC Press, Washington.
Pan, J.-Q., Liu, N. C., & Lau, W. W. Y. (1998). Preparation  and  properties  of  new antioxidants  with  higher  MW. Polymer Degradation and Stability , 62 (1): 165 –170. https://doi.org/10.1016/S0141- 3910(97)00274-7
Pratiwi, A. (2017). Effect of nitrogen fertilizer to the  flavonoid  content  of  red  amaranth
(Amaranthus gangeticus L.). Pharmaciana , 7 (1): 87 –94.
https://doi.org/10.12928/pharmaciana.v7i 1.4213
Pushpa,  S.  A.,  Goonetilleke,  P.,  &  Billingham,
N.  C.  (1995).  Diffusion  of  Antioxidants  in
Rubber. Rubber Chemistry and Technology , 68 (5): 705 –716.
https://doi.org/10.5254/1.3538767
Rundubelo,  B.  A.,  Ridhay,  A.,  Hardi,  J.,  & Pusptasari,  D.  J.  (2019).  Uji  Stabilitas Pigmen  Ekstrak  Ubi  Banggai  ( Dioscorea bulbifera var  celebica  Burkill)  Pada
Berbagai  Variasi  Ph  Dan  Lama  Paparan Sinar  Matahari. KOVALEN:  Jurnal  Riset Kimia , 5 (1): 9 –16.
Sampebarra,  A.  L.  (2018).  Karakteristik  Zat Warna  Antosianin  Dari  Biji  Kakao  Non- Fermantasi  Sebagai  Sediaan  Zat  Warna Alam. Jurnal  Industri  Hasil  Perkebunan ,
13 (1):
63 –70.
https://doi.org/10.33104/jihp.v13i1.3880
Samsudin,  A.  M.,  &  Khoiruddin,  K.  (2009). Ekstraksi,  Filtrasi  Membran  Dan  Uji Stabilitas  Zat  Warna  Dari  Kulit  Manggis
(Garcinia mangostana) [ Makalah Penelitian ]. Universitas Diponegoro,
Semarang.
http://eprints.undip.ac.id/763/1/makalah_p enelitian_asep_(L2C005239)- Khoiruddin(L2C005271).pdf
Suzery, M., Lestari, S., & Cahyono, B. (2010).
Penentuan  Total  Antosianin  Dari  Kelopak Bunga  Rosela  (Hibiscus  Sabdariffa  L)
Dengan Metode Maserasi Dan Sokshletasi. Jurnal Sains dan Matematika Universitas Diponegoro , 18 (1): 1 –6.
Syaifuddin.  (2015). Uji  Aktivitas  Antioksidan Bayam  Merah  (Alternanthera  amoena
Voss.) Segar    dan  Rebus  Dengan Metode DPPH (1,1 –diphenyl-2-
picylhydrazyl) [ Skripsi ].  UIN  Walisongo, Semarang.
Wulaningrum,  R.  A.  (2013).  Pengaruh  Asam Organik  Dalam  Ekstraksi  Zat Warna  Kulit Buah  Manggis  ( Garcinia  mangostana ). Indo. J. Chem. Sci. , 2 (2): 119 –124.
Yudiono,  K.  (2011).  Ekstraksi  Antosianin  Dari Ubijalar  Ungu  ( Ipomoea  batatas Cv. Ayamurasaki)  Dengan  Teknik  Ekstraksi Subcritical  Water. Teknologi  Pangan :
Media  Informasi  dan  Komunikasi  Ilmiah Teknologi Pertanian , 2 (1). https://doi.org/10.35891/tp.v2i1.479