Mikroenkapsulasi Hasil Ekstraksi Bawang Dayak (Eleutherine sp.) dengan Perlakuan Pendahuluan Pulsed Electric Field (PEF).

Arini Sundari, Shafira and Dr. Ir. Sukardi,, MS and Dr. Dodyk Pranowo,, STP, M.Si. (2023) Mikroenkapsulasi Hasil Ekstraksi Bawang Dayak (Eleutherine sp.) dengan Perlakuan Pendahuluan Pulsed Electric Field (PEF). Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

RINGKASAN Bawang dayak memiliki potensi sebagai obat karena mengandung antioksidan dan antimikroba. Saat ini penggunaan bawang dayak dilakukan dengan cara direbus, namun hal tersebut dapat merusak kandungan bioaktif. Oleh karena itu dilakukan ekstraksi dengan bantuan PEF (Pulsed Electric Field) yang mengandalkan paparan tegangan listrik sesaat yang memicu elektroporasi sehingga mempermudah proses ekstraksi. Ekstrak yang dihasilkan berupa oleoresin yang sensitif terhadap paparan cahaya, suhu tinggi, kelembaban dan oksigen, sehingga diperlukan perlindungan mikroenkapsulasi untuk mencegah kerusakan akibat faktor eksternal tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah memperoleh tegangan dan durasi perlakuan optimal dari PEF terhadap bawang dayak dengan membandingkan jumlah rendemen, kadar fenol, aktivitas antioksidan, jumlah energi yang dibutuhkan, analisis GC-MS, dan uji warna, serta menemukan formulasi yang tepat untuk mikroenkapsulasi ekstrak bawang dayak. Kegiatan penelitian dilaksanakan dari bulan November 2022 hingga April 2023. Penelitian dilakukan dengan optimasi RSM pada tegangan 0.5-0.7 kV dan durasi 90-110 detik yang dilanjutkan dengan ekstraksi serta verifikasi dan validasi. Ekstrak dari tegangan dan durasi terbaik selanjutnya dimikroenkapsulasi menggunakan bahan penyalut kombinasi maltodekstrin : kasein dengan rasio 6 : 4, 7 : 3, dan 8 : 2. Proses mikroenkapsulasi menggunakan metode Freeze drying. Hasil penelitian tahap pertama menunjukkan bahwa paparan PEF dengan tegangan 0.7 kV dan durasi 110 detik pada simplisia bawang dayak menghasilkan rendemen 12,98%, kadar fenol 74,546 mg GAE/g sampel, aktivitas antioksidan IC50 5,368 ppm, dan perhitungan energi 2,69 kJ/kg dengan nilai desirability 0,929. Pada tahap verifikasi dan validasi juga dibuktikan bahwa model telah sesuai berdasarkan perbedaan yang kurang dari 5%. Hasil penelitian tahap kedua ditunjukkan bahwa rasio bahan penyalut maltodekstrin : kasein dengan perbandingan 6 : 4 memiliki hasil terbaik, yang ditunjukkan dengan nilai terbaik pada efisiensi mikroenkapsulasi 77,51%, kadar fenol mikroenkapsulasi 46,29 mg GAE/g, dan aktivitas antioksidan IC50 56,90 ppm. Hasil uji ketahanan panas menunjukkan bahwa bahan penyalut dengan rasio 6:4 memiliki kadar fenol yang tersisa paling banyak, yaitu 32,28 mg GAE/g sampel (56,90%) serta kenaikan nilai IC50 paling sedikit yaitu menjadi 76,16 ppm (33,79%). Kadar air mikroenkapsulasi telah memenuhi standar SNI yaitu sebesar 2,08%. Selanjutnya perlu dilakukan ekstraksi dengan rentang tegangan PEF dan durasi yang lebih tinggi. Pengujian durabilitas masa penyimpanan juga perlu dilakukan sehingga dapat diketahui nilai komersialnya.

English Abstract

SUMMARY Dayak onions have potential as a medicine because they contain antioxidants and antimicrobials. Currently, the use of Dayak onions is done by boiling, but this method can damage the bioactive contents. Therefore, the extraction needs to carried out with the help of PEF (Pulsed Electric Field) which relies on exposure to a momentary electric voltage which triggers electroporation, thereby facilitating the extraction process. The resulting extract is a phenolic extract which is sensitive to light exposure, high temperature, humidity and oxygen, so microencapsulation protection is needed to prevent the damage due to these external factors. The purpose of this study was to obtain the optimal voltage and duration of PEF treatment on Dayak onions by comparing the amount of yield, phenol content, antioxidant activity, amount of energy required, GC-MS test, and color test, and finding the right formulation for Dayak onion extract microencapsulation. Research activities were carried out from November 2022 to April 2023. The research was carried out by optimizing RSM at a voltage of 0.5-0.7 kV and a duration of 90-110 seconds, followed by extraction then verification and validation. Extracts from the optimum factors were then micro-encapsulated using a combination of maltodextrin : casein coating materials with ratio of 6 : 4, 7 : 3, and 8 : 2. The microencapsulation process used the Freeze drying method at -20°C for 24 hours. The results of the first stage of the study showed that exposure to PEF with a voltage of 0.7 kV and a duration of 110 seconds on Dayak onion simplicia produced a yield of 12.98%, phenol content of 74.546 mg GAE/g sample, IC50 antioxidant activity of 5.368 ppm, and energy calculation of 2.69 kJ/ kg with a desirability value of 0.929. At the verification and validation stage it is also proven that the model is appropriate based on a difference of less than 5%. The results of the second phase of the study showed that the ratio 6 : 4 of maltodextrin : casein had the best results, which was indicated by the highest value on microencapsulation efficiency, phenol content, antioxidant activity IC50, respectively 77.51%, 46.29 mg GAE/g, 56.90 ppm. The results of the heat resistance test showed that the coating material with a ratio of 6:4 had the best heat resistance as indicated by the highest remaining phenol content and lowest IC50 respectively 32.28 mg GAE/g sample (56.90%) and 76.16 ppm (33.79%). The water content of the microencapsulation meets the SNI standards 2.08%. Furthermore, it is necessary to perform extraction with a higher PEF voltage range and duration. It is also necessary to test the durability of the storage period so that its commercial value can be determined.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	042310
Uncontrolled Keywords:	Bawang Dayak, Mikroenkapsulasi, Optimasi, Pulsed Electric Fiel
Divisions:	S2/S3 > Magister Teknik Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian
Depositing User:	Unnamed user with username saputro
Date Deposited:	15 Jan 2024 07:03
Last Modified:	15 Jan 2024 07:03
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/210246

Text (DALAM MASA EMBARGO) Shafira Arini Sundari.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (5MB)

Actions (login required)

View Item