Analisis Kandungan Gingerol Dan Shogaol Ekstrak Jahe Merah (Zingiber Officinale Var. Rubrum) Dengan Perlakuan Pendahuluan Pulsed Electric Field (PEF)

Mahardinata, Bima Dwi and Dr. Ir. Sukardi,, MS. and Arie Febrianto Mulyadi,, STP,MP (2022) Analisis Kandungan Gingerol Dan Shogaol Ekstrak Jahe Merah (Zingiber Officinale Var. Rubrum) Dengan Perlakuan Pendahuluan Pulsed Electric Field (PEF). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Indonesia merupakan negara tropis yang memiliki beraneka ragam tumbuh-tumbuhan biofarmaka, salah satunya adalah jahe merah (Zingiber officinale var. Rubrum). Jahe merah mengandung komponen gingerol dan shogaol yang dapat digunakan sebagai antihepatotoksik dan juga bersifat antitusif. Kandungan dalam jahe merah dapat di ekstrak dengan cara maserasi. Untuk mengoptimalkan hasil rendemen pada teknik ekstraksi maserasi, dapat dilakukan dimodifikasi dengan perlakuan pendahuluan berupa kejut tegangan listrik atau Pulse Electric Field (PEF). Perlakuan pendahuluan ini dapat mengakibatkan pemecahan sel bahan sehingga proses difusi senyawa yang terkadung dalam bahan dapat berlangsung cepat dan kualitas hasil ekstrak yang didapatkan lebih baik. Tujuan penelitian ini yaitu mengetahui berapa besar tegangan dan waktu yang dibutuhkan dalam perlakuan pendahuluan PEF untuk mengekstrak gingerol dan shogaol pada jahe merah. Setelah itu, dilakukan perhitungan besar kecilnya energi untuk merusak sel bahan dengan rumus energi masukan spesifik PEF. Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) pola faktorial dengan dua faktor yaitu besar tegangan dan waktu kejut PEF. Variasi besar tegangan yang digunakan adalah 1,5 kV; 2 kV; dan 2,5 kV. Variasi waktu kejut PEF adalah 20, 30, dan 40 menit. Sampel dikeringkan menggunakan cabinet dryer suhu 50°C selama 12 jam. Setiap sampel dilakukan perlakuan pendahuluan PEF dan kemudian dimaserasi secara digesti selama 2 jam menggunakan hot plate stirrer pada suhu 50°C. Filtrat kemudian di evaporasi menggunakan rotary vacuum evaporator dengan kecepatan 65 rpm, suhu 50°C, tekanan 100mbar, dan waktu 100 menit. Kandungan gingerol dan shogaol di uji dengan alat Liquid Chromatography- Mass Spectrometry (LC-MS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan faktor tegangan dan waktu pada seluruh parameter tidak memiliki pengaruh secara nyata menurut uji ANOVA yang telah dilakukan dari parameter rendemen, indeks bias, berat jenis dan warna L*, a*, b*. Masing – masing memiliki nilai signifikansi lebih dari 0,05. Perlakuan terbaik terdapat pada variasi pretreatment PEF dengan tegangan sebesar 2,5 kV dan waktu paparan selama 20 menit dipilih melalui pemilihan multiple attribute. Perlakuan terbaik PEF diuji kandungan gingerol dan shogaolnya menggunakan alat (LC-MS). Didapatkan data pada perlakuan terbaik PEF dengan rendemen sebesar 7,92%, indeks bias 1,5008, berat jenis 1,0439, Warna L* 35,74; a* 19,02; b* 23,18. Perlakuan terbaik PEF menghasilkan kandungan total senyawa non-volatile 6-gingerol sebesar 25,71 % dan senyawa 6-shogaol sebesar 7,01 %. Hasil tersebut dapat dibandingkan dengan perlakuan kontrol dengan kandungan 6-gingerol sebesar 28,32 % dan 6-shogaol sebesar 5,17%. Hasil tersebut menujukkan adanya peningkatan pada perlakuan PEF terhadap senyawa 6-shogaol, peningkatan ini disebabkan karena pecahnya membran sel sehingga pada proses ekstraksi senyawa yang terekstrak lebih banyak. Pada senyawa 6-gingerol menunjukkan hasil penurunan, hal ini dapat dikarenakan pemberian tegangan listrik dapat memicu senyawa-senyawa dalam bahan mengalami reaksi isomerisasi salah satunya gingerol menjadi senyawa shogaol.

English Abstract

Indonesia is a tropical country that has a variety of biopharmaceutical plants, one of which is red ginger (Zingiber officinale var. Rubrum). Red ginger contains gingerol and shogaol components which can be used as antihepatotoxic and also antitussive. The content in red ginger can be extracted by maceration. To optimize the yield of the maceration extraction technique, it can be done with treatments such as electric shock or Pulse Electric Field (PEF). This pre-treatment can result in the breakdown of the material cells so that the diffusion process of the compounds contained in the ingredients can take place quickly and the quality of the extract obtained is better. The purpose of this study was to determine how much stress and time it took for the PEF pretreatment to extract gingerol and shogaol in red ginger. After that, the calculation of the size of the energy to damage the material cell is carried out with the PEF specific input energy formula. The study was conducted in a laboratory scale using a factorial randomized block design (RAK) with two factors, namely the magnitude of the stress and the shock time of the PEF. The large variation of the voltage used is 1.5 kV; 2 kV; and 2.5 kV. PEF shock time variations are 20, 30, and 40 minutes. The samples were dried using a cabinet dryer at 50°C for 12 hours. Each sample was pretreated with PEF and then macerated by digestion for 2 hours using a hot plate stirrer at a temperature of 50°C. The filtrate was then evaporated using a rotary vacuum evaporator at a speed of 65 rpm, a temperature of 50°C, a pressure of 100mbar, and a time of 100 minutes. The content of gingerol and shogaol was tested by means of Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS). The results showed that the difference in stress and time factors on all parameters did not have a significant effect according to the ANOVA test that had been carried out from the yield parameters, refractive index, specific gravity and color L*, a*, b*. Each has a significance value of more than 0.05. The best treatment is in the PEF pretreatment variation with a voltage of 2.5 kV and an exposure time of 20 minutes selected through multiple attribute selection. The best treatment of PEF was tested for its gingerol and shogaol content using a tool (LC-MS). The data obtained on the best treatment of PEF with yield of 7.92%, refractive index 1.5008, specific gravity 1.0439, Color L* 35.74; a* 19.02; b* 23.18. The best treatment of PEF resulted in the total content of non-volatile compounds 6-gingerol of 25.71% and 6-shogaol compounds of 7.01%. These results can be compared with the control treatment with 6-gingerol content of 28.32% and 6-shogaol of 5.17%. These results showed an increase in the PEF treatment of 6-shogaol compounds, this increase was due to the rupture of the cell membrane so that in the extraction process more compounds were extracted. The 6-gingerol compound showed a decrease, this could be because the application of an electric voltage could trigger the compounds in the material to undergo an isomerization reaction, one of which was gingerol into a shogaol compound.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0522100146
Uncontrolled Keywords:	Gingerol, Jahe Merah, Maserasi, PEF, Shogaol,Gingerol, Red Ginger, Maceration, PEF, Shogaol.
Subjects:	300 Social sciences > 338 Production > 338.1 Agriculture > 338.16 Production efficiency
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Industri Pertanian
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	28 Sep 2022 07:01
Last Modified:	28 Sep 2022 07:01
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/195081

Text (DALAM MASA EMBARGO) Bima Dwi Mahardinata.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (4MB)

Actions (login required)

View Item