Submitted : 1 Mei 2020 Revised : 29 Mei 2020 Accepted : 11 Juni 2020

## STUDI AWAL PEMANFAATAN EKSTRAK KELOPAK BUNGA ROSELLA SEBAGAI PEWARNA KAIN
Maria Inggrid 1 , Adilavi Sima 1 , Yansen Hartanto 1* 1 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Katolik Parahyangan Jalan Ciumbuleuit No. 94, Bandung, 40141
* Email: yansen_hartanto@unpar.ac.id

## Abstrak
Bunga  rosella  merupakan  jenis  tanaman  yang  memiliki  banyak  manfaat.  Kandungan  pada  bunga  rosella  yang banyak  digunakan  yaitu  senyawa  antosianin.  Pada  umumnya  antosianin  digunakan  sebagai  antioksidan  untuk mencegah  penyakit  seperti  penyakit  jantung  dan  kanker.  Selain  sebagai  antioksidan,  antosianin  juga  dapat digunakan  sebagai  pewarna  alami.    Penggunaan  pewarna  alami  bertujuan  untuk  mengurangi  permasalahan terkait dengan kesehatan dan lingkungan yang ditimbulkan dari pemakaian zat pewarna sintetis. Penelitian ini bertujuan  untuk  menggunakan  zat  warna  antosianin  dari  kelopak  bunga  rosella  dalam  pewarnaan  tekstil, mempelajari  pengaruh  jenis  dan  metode  mordan  terhadap  kadar  warna  yang  diserap  oleh  kain.  Zat  warna diperoleh  melalui  proses  ekstraksi  menggunakan  pelarut  air.  Mordan  yang  digunakan  yaitu  FeSO 4 ,  CuSO 4 dan Al 2 (SO 4 ) 3. Sedangkan metode yang digunakan adalah premordanting dan metamordanting. Dari hasil  penelitian diperoleh bahwa mordan yang paling baik dalam serapan zat warna yaitu FeSO 4 sedangkan metode yang paling baik adalah premordanting.
Kata Kunci : rosella, antosianin, pewarna, mordan.

## Abstract
Rosella flowers are a type of plant that have many benefits. The content of the rosella flower that commonly used is anthocyanin compounds. In general, anthocyanin is used as antioxidants to prevent disease such as heart disease and cancer. Anthocyanin also can be used as a  natural coloring agent. The use of natural dyes  aims to  deal  with problems related to health and the environment caused by the use of synthetics dyes. Therefore, this study aims to use anthocyanin dyes from rosella flowers in textile coloring, to study the effects of mordant types on the levels of dye  absorbed  by  the  fabric,  and  the  effect  of  mordanting  method  on  the  levels  of  dye  absorbed  by  fabric. Anthocyanin from rosella flowers was extracted using water as solvent. This experiment was conducted using three types  of  mordants  namely  FeSO 4 ,  CuSO 4 ,  and  Al 2 (SO 4 ) 3 .  The  mordanting  method  used  in  this  experiment  were premordanting and metamordanting. The result of this experiment show that the best mordant type was FeSO 4 and premordanting was better method.
Keywords : rosella, anthocyanin, coloring, mordant
JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip

## 1. PENDAHULUAN
Penambahan  zat  warna  umumnya  dilakukan untuk  membuat  produk  menjadi  lebih  menarik  baik pada makanan atau produk lainnya seperti tekstil. Saat ini, industri tekstil merupakan salah satu industri yang diprioritaskan  untuk  dikembangkan  dengan  tujuan agar  meningkatkan  pertumbuhan  perekonomian negara.  Industri  tekstil  Indonesia  sangat  potensial, baik  bagi  pasar  dalam  negeri  maupun  luar  negeri (Hermawan, 2011).
Pada  umumnya  industri  tekstil  menggunakan pewarna  sintetis.  Namun  penggunaan  zat  pewarna sintetis  dapat  mengakibatkan  gangguan  pada kesehatan seperti iritasi pada saluran pernapasan dan bersifat  karsinogenik  (Mamoto,  et  al.,  2013).  Selain menimbulkan  masalah  kesehatan,  limbah  pewarna sintetis  hasil  produksi  industri  tekstil  biasanya dibuang  begitu  saja  ke  lingkungan.  Limbah  tersebut dapat  mencemari  lingkungan  dan  sangat  berbahaya (Bae & Freeman, 2007; Padhi Ratna, 2012).
Mengingat  adanya  masalah  dari  penggunaan  zat pewarna  sintetis,  maka  perlu  dikembangkan penggunaan zat warna yang mudah terdegradasi yaitu zat warna alami sehingga penggunaannya lebih aman. Pewarna  alami  biasanya  diperoleh  dari  tumbuh- tumbuhan yaitu pada kulit, batang, daun, akar, biji, dan bunga. Beberapa zat pewarna alami yang telah dikenal oleh  masyarakat  yaitu  kurkumin  dari  kunyit,  klorofil dari daun suji, dan antosianin dari anggur dan stroberi (Hutajulu & Hartanto, 2008).
Tanaman  rosella  merupakan  salah  satu  jenis tanaman yang mudah tumbuh di daerah yang beriklim tropis  seperti  Indonesia.  Kelopak  bunga  rosella menghasilkan  zat  warna  alami  antosianin  yang diketahui  mudah  terdegradasi,  ramah  terhadap lingkungan  dan  tidak  beracun.  Pewarnaan  tekstil menggunakan  ekstrak  antosianin  dari  rosella  dapat menjadi  alternatif  pengganti  pewarna  sintetis  dan dapat  menyebabkan  alergi  pada  kulit  (Wang,  et  al., 2012).
Sebagian  besar  pewarna  alami  membutuhkan  zat kimia bernama mordan agar melekat secara permanen pada  tekstil.  Mordan  dapat  meningkatkan  daya  serap tekstil  terhadap  pewarna  alami  yang  menyebabkan meningkatnya  intensitas  warna  pada  tekstil. Pewarnaan tekstil menggunakan zat warna antosianin dari kelopak bunga rosella masih belum umum untuk dilakukan.  Jenis  tanaman  yang  pernah  diteliti  adalah kurkumin  dari  kunyit  (Mulec  &  Gorjanc,  2015) menggunakan  mordan  Al 2 (SO 4 ) 3 ,  FeSO 4 ,  ZnCl 2 ,  tanin dan manggis (Mar, et al., 2016) menggunakan mordan K 2 Cr 2 O 7 , Al(SO 4 ) 2 , dan ZnSO 4 . Dari beberapa hasil studi literatur  tersebut,  perlu  dilakukan  penelitian mengenai  penggunaan  zat  warna  antosianin  dari kelopak bunga rosella sebagai zat warna alami tekstil dalam  meningkatkan  pemanfaatan  tanaman  rosella dan  mencari  tahu  potensi  pewarna  alami  yang terdapat  pada  rosella  untuk  pewarnaan  tekstil. Penelitian  ini  mempelajari  jenis  mordan  dan  metode mordanting terhadap kadar warna terserap.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  ini  dibagi  menjadi  2  (dua)  tahap  yaitu penelitian awal dan penelitian utama.

## 2.1 Penelitian Awal
Penelitian  awal  terdiri  dari  persiapan  bahan baku, dan ekstraksi kelopak bunga rosella.
Sebelum  ekstraksi,  kelopak  bunga  rosella  harus diseragamkan  ukurannya  dengan  cara  dipotong- potong  agar  proses  ekstraksi  menjadi  optimal. Kelopak  bunga  rosella  yang  telah  dikeringkan  dan diseragamkan  ukurannya,  dimasukan  ke  dalam ekstraktor yang sudah diisi dengan pelarut. Ekstraksi dilakukan  dengan  menggunakan  pelarut  berupa aquadest yang diasamkan dengan buffer sitrat hingga pH  3  dengan  perbandingan  massa  umpan  (F) terhadap pelarut (S) sebesar 1:15 dengan temperatur 45°C.

## 2.2 Penelitian Utama
Uji  pengaruh  jenis  mordan  dan  metode mordanting terhadap kadar warna terserap dilakukan dengan  mencelupkan  kain  hasil  mordanting  kedalam ekstrak zat warna. Jenis mordan yang digunakan yaitu FeSO 4 ,  CuSO 4 dan  Al 2 (SO 4 ) 3 .  Metode  mordanting  yang digunakan yaitu premordanting dan meta mordanting. Diagram alir penelitian disajikan dalam Gambar 1 dan Gambar 2.
Ekstraksi Rosella
45 o C, F:S 1:15, 200 RPM
Aquadest, 4 Jam Mordant (Fe, Cu, Al) (40 g/L) Ekstrak Rosella Kain Pewarnaan Kain (45 o C, 4 jam)
Kain Hasil Pewarnaan Sisa Pewarnaan Absorbansi (515 nm) Proses Meta Mordanting Absorbansi (515 nm) Pengeringan (Suhu Ruang, 24 Jam) Pencucian Air Cucian Absorbansi (Pada 515 nm)
Gambar 1. Cara kerja metode metamordanting
Ekstraksi Rosella F:S 1:15, 45 o C, aqudest , 200 RPM, 4 Jam Mordant (Fe, Cu, Al) (40 g/L ) Ekstrak Rosella
Pelarutan & Pemanasan
(300 mL, 70 o C) Larutan mordant Fe, Cu, Al Kain Proses Pre Mordanting (70 o C, 1 jam) Pewarnaan Kain (45 o C, 4 jam) Kain Hasil Pewarnaan Sisa Pewarnaan Absorbansi (Pada 515 nm) Absorbansi (Pada 515 nm) Pengeringan (Suhu Ruang) Pengeringan (Suhu Ruang, 24 J am) Pencucian Air Cucian Absorbansi (Pada 515 nm)
Gambar 2. Cara kerja metode premordanting
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Penelitian Awal
Rosella  terlebih  dahulu  dianalisis  kadar  airnya menggunakan moisture  analyzer .  Jika  kadar  air  lebih tinggi  dari  10%,  maka  dapat  terkontaminasi  oleh khamir  atau  kapang.  Pengeringan  rosella  dilakukan hingga  kadar  air  7-10%  ( water  activity 0,6)  yang merupakan  kadar  air  terbaik  untuk  menghindari khamir  atau  kapang  karena  khamir  tumbuh  pada water  activity 0,88  dan  kapang  tumbuh  pada water activity 0,8. Ekstraksi  dilakukan  menggunakan  aquadest dengan  rasio  F:S  1:15,  temperatur  45 o C,  pH  3  dan kecepatan  pengadukan  200.  Penggunaan  akuades sebagai  pelarut  disebabkan  akuades  adalah  pelarut yang  bersifat  polar  sehingga  dapat  mengekstraksi antosianin  yang  juga  bersifat  polar  (Amperawati.,  et al., 2019).
Selama proses ekstraksi sampel diambil setiap 30 menit  kemudian  diukur  dengan  menggunakan spektrofotometer  UV-Vis.  Hasil  ekstraksi ini  disajikan dalam Gambar 3.
Dari  Gambar  3  terlihat  bahwa  proses  ekstraksi mencapai  kesetimbangan  setelah  ekstraksi  dilakukan selama  4  jam  (240  menit).  Hal  ini  terlihat  dari  profil konsentrasi yang mulai melandai.
Gambar 3. Kinetika ekstraksi

## 3.2 Penelitian Utama
Pada  penelitian  ini  digunakan  tiga  jenis  mordan yaitu  FeSO 4 ,  CuSO 4 dan  Al 2 (SO 4 ) 3 dengan  metode premordanting dan metamordanting. Hasil penyerapan  zat  warna  pada  katun  menggunakan berbagai  jenis  mordan  dan  metode  mordanting disajikan  pada  Tabel  1  sedangkan  pengaruh  jenis mordan  dan  metode  mordanting  terhadap  kadar warna terserap disajikan pada Gambar 4.
Tabel 1. Pengaruh jenis mordan terhadap kadar warna terserap Jenis Mordan Kadar Warna Terserap (ppm) Premordanting Metamordanting Tanpa Mordan 62,14 70,47 FeSO 4 250,19 57,28 CuSO 4 157,46 59,66 Al 2 (SO 4 ) 3 178,25 67,96
Gambar 4 Pengaruh metode mordanting terhadap kadar warna terserap
Dari  Tabel  1  dan  Gambar  4  dapat  dilihat  bahwa penggunaan  ion  logam  Fe 2+ ,  Cu 2+ dan  Al 3+ sebagai mordan  dengan  metode  premordanting  mampu meningkatkan  kadar  warna  yang  terserap  apabila dibandingkan dengan pewarnaan tanpa menggunakan mordan.  Untuk  metode  metamordanting  terlihat bahwa  zat  warna  terserapnya  lebih  rendah  daripada metode premordanting.
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 A bs or ba ns i Waktu (Menit) 0 50 100 150 200 250 300 Tanpa Mordant FeSO4 CuSO4 Al2(SO4)3 K adar W ar na T er ser ap (ppm ) Jenis Mordant Premordanting metamordanting
Jika  dilihat  pada  metode  premordanting,  mordan yang  memberikan  hasil  kadar  warna  terserap  paling baik  adalah  Fe 2+ .  Hal  ini  disebabkan  karena  sebagian ion logam transisi dapat membentuk ikatan yang kuat dengan  molekul  zat  warna  alami  karena  membentuk kompleks  koordinasi.  Ion  logam  trivalen  seperti  Cr 3+ atau  Co 3+ ,  yang  memiliki  bilangan  koordinasi 6  dapat dengan  mudah  membentuk  kompleks  1:1  dan  1:2 antara  ion  logam  dengan  zat  warna.  Ion  Fe 2+ merupakan  ion  logam  yang  memiliki  bilangan koordinasi 6 yang dapat membentuk ikatan kompleks 1:1  dan  1:2  yaitu  kemungkinan  satu  molekul  logam berikatan  dengan  dua  molekul  zat  warna.  Ion  logam dengan  bilangan  koordinasi  4,  seperti  Cu 2+ , membentuk  kompleks  1:1  yaitu  satu  molekul  logam berikatan dengan satu molekul zat warna. Karena hal tersebut,  maka  ion  Fe 2+ memiliki  kemungkinan mengikat  lebih  banyak  zat  warna  dibandingkan dengan  ion  Cu 2+ ,  hal  ini  yang  mengakibatkan  kadar warna  terserap  menggunakan  mordan  Fe 2+ menjadi lebih tinggi.
4. KESIMPULAN
Dari  sejumlah  percobaan  yang  telah  diakukan dapat  disimpulkan  bahwa  metode  premordanting menghasilkan  kadar  warna  terserap  yang  lebih  baik jika dibandingkan dengan metode metamordanting.
Untuk  jenis  mordan  FeSO 4 menghasilkan  kadar warna  terserap  yang  paling  baik  jika  dibandingkan dengan CuSO 4 dan Al 2 (SO 4 ) 3 .
5. DAFTAR PUSTAKA
Bae,  J.  S.  &  Freeman,  H.  S.,  2007,  Aquatic  toxicity evaluation of copper complexed direct dyes to the Daphnia magna, Dyes and Pigments, 73: 126-132.
Hermawan,  I.,  2011,  Analisis  Dampak  Kebijakan Makroekonomi  Terhadap  Perkembangan  Industri Tekstil  dan  Produk  Tekstil  Indonesia,  Buletin Ekonomi Moneter dan Perbankan, 13: pp. 3.
Hutajulu, T. F., & Hartanto, E. S., 2008, Proses Ekstraksi Zat Warna Hijau Khorofil Alami Untuk Pangan Dan Karakterisasinya,  Journal  of  Industrial  Research (Jurnal Riset Industri), 2(1).
Mamoto,  L.V.,  Fatimawali,  F.,  dan  Citraning  tyas,  G.,
2013,  Analisis  Rhodamin  B  pada  Lipstik  yang Beredar  di  Pasar  Kota  Manado,  Pharmacon,  2(2): pp. 61-66.
Mar,  A,  A.,  Lin,  K,  S.,  &  Ni,  K,  T.,  2016,  Extraction  of Natural Dye from Mangosteen Peel for Application on  Dyeing  of  Cotton  Fabric,  Universities  Research Journal, 9, pp. 1-9.
Mulec,  I  &  Gorjanc,  M.,  2015,  The  Influence  of Mordanting on the Dyeability of Cotton Dyed with Turmeric Extract, Tekstilec, 58, pp. 199-208.
Padhi,  B.  S.  &  Ratna.,2012,  Pollution  due  to  synthetic dyes  toxicity  &  carcinogenicity  studies  and remediation,
International Journal
of Environmental Sciences, 3(3), pp. 940.
Wang, M. L., Morris, B., Tonnis, B., Davis, J., & Pederson, G. A, 2012, Assessment of oil content and fatty acid composition  variability  in  two  economically
important Hibiscus species, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60(26), pp. 6620-6626.