SPEKTROFOTOMETRI DAN PIGMEN PADA TANAMAN

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Warna yang ada pada tumbuhan (sayuran dan buah-buahan) disebabkan oleh komponen pada jaringan yag mampu menyerap warna dari berbagai panjang gelombang. Pigmen-pigmen ini membentuk komponen yang besar yang keberadaan dan konsentrasinya berbeda disetiap jenis tanamannya, tingkat kematangan dan kondisi pertumbuhan.

Spektrofotometer banyak digunakan di dalam analisa komponen bahan hasil pertanian. Prinsip kerjanya berdasarkan  absorbsi cahaya oleh komponen yang akan dianalisa. Cahaya dari sumber cahaya sesuai panjang gelombang dipancarkan melewati sampel yang ada di dalam kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sebagian lagi akan diteruskan.

Warna-warni yang ada pada daun-daunan pada tumbuhan dapat diketahui dengan mengukurnya menggunakan alat yang disebut spektrofotometer.  Sebagai mahasiswa ilmu dan teknologi pangan yang pada dasarnya akan banyak menganalisa berbagai jenis kandungan pada bahan pangan, seperti warna pigmen  sangat penting untuk mengetahui jenis-jenis pigmen pada tanaman pada tanaman dan efek beberapa perlakuan terhadap pigmen tanaman. Berdasarkan hal di atas maka perlu dilakukan praktikum mengenai Spektrofotometri dan Pigmen Pada Tanaman agar mahasiswa mengetahui prinsip kerja spektrofotometer dan efek pemanasan pada pigmen tanaman.

B. Tujuan dan Kegunaan

Tujuan dilakukannya praktikum Spektrofotometri dan Pigmen pada Tanaman adalah sebagai berikut.

1.   Untuk mengetahui prinsip kerja alat spektrofotometer.

2.   Untuk mengetahui efek pemanasan terhadap intesitas warna pigmen tanaman.

Kegunaan dilakukannya praktikum ini adalah agar mahasiswa mengetahui cara penggunaan spektrofotometer dan kaitannya dengan pigmen pada tanaman sehingga dapat digunakan sebagai dasar untuk praktikum-praktikum selanjutnya.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A.  Bayam (Amaranthus spp.)

Bayam (Amaranthus spp.) merupakan tumbuhan yang biasa ditanam untuk dikonsumsi daunnya sebagai sayuran hijau. Tumbuhan ini berasal dari Amerika tropik. Tumbuhan ini dikenal sebagai sayuran sumber zat besi yang penting. Kandungan besi pada bayam relatif lebih tinggi daripada sayuran daun lain (besi merupakan penyusun sitokrom, protein yang terlibat dalam fotosintesis) sehingga berguna bagi penderita anemia. Bayam mengandung pigmen klorofil. Rutin (jenis flavonoid) dan purin (pembentuk DNA). Keunggulan bayam terletak pada kandungan vitamin A, vitamin C, riboflavin dan asam folat pembentuk vitamin B kompleks, asam amino thiamin
dan niasin (Anonim, 2012).

Klasifikasi Bayam hijau menurut Anonim (2013) adalah sebagai berikut.

Kingdom        : Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom  : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Super Divisi   : Spermatophyta (Menghasilkan biji)

Divisi              : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

Kelas               : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)

Sub Kelas       : Hamamelidae

Ordo                : Caryophyllales

Famili              : Amaranthaceae (suku bayam-bayaman)

Genus              : Amaranthus

Spesies            : Amaranthus spinosus L.

Klorofil menyerap cahaya berupa radiasi elektromagnetik pada spektrum kasat mata (visible). Misalnya, cahaya matahari mengandung semua warna spektrum kasat mata dari merah sampai violet, tetapi seluruh panjang gelombang unsurnya tidak diserap dengan baik secara merata
oleh klorofil. Panjang gelombang maksimum klorofil adalah
430-669 nm (Wane, 2013).

B.  Pigmen Pada Tanaman

Banyak buah-buahan dan sayuran yang berwarna-warni pernahkah terpikirkan oleh kita, mengapa buah dan sayuran tersebut berwarna-warni. Seorang dosen dan ahli Teknologi Pangan, Bambang Nurhadi, STP Msc (Fakultas Teknologi Industri Pertanian Universitas Padjadjaran) mengatakan ternyata selain sebagai penghias tampilannya, warna pada buah dan sayuran juga memiliki efek fungsional bagi tubuh. Beliau juga menjelaskan bahwa pigmen terbagi menjadi dua jenis, yaitu bernutrisi dan non
nutrisi (Ramadani, 2012).

Jenis-jenis pigmen pada tanaman menurut Evhy (2012) adalah sebagai berikut.

a)  Klorofil. Merupakan kelompok pigmen fotosintesis yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan,terdapat dalam kloroplas dan memanfaatkan cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksi-reaksi cahaya dalam proses-proses fokus. Pigmen klorofil berfungsi pada tumbuhan untuk proses fotosintesis, memoles daun dan buah yang masih mentah dengan warna hijau. Pigmen ini juga berfungsi sebagai anti-oksidan.

b)  Klorofil a. Mengandung warna hijau dan mempunyai rumus molekul C55H72O5N4 Mg, dapatmengabsorbasi blue violet dan merah dalam gelombang yang lebih pendek disbandingdengan menyerap cahaya merah secara maksimal yang terjadi pada gelombang cahayayang panjang.

c)  Klorofil b. Mengandung warna biru dan mempunyai rumus molekul C₅₅H₇₀O₆N₄ Mg, biasanyahanya terdapat pada alga hijau, klorofil b memiliki gugus aldehid yang menyebabkanklorofil ini bersifat hidrooli dibanding klorofil a dan berwarna hijau kekuningan.

d)  Karotenoid. Merupakan pigmen penyebab warna merah, orange dan kuning pada sayuran. Merupakan golongan pigmen yang larut dan terdapat pada semua jenis tumbuhanmulai dari bakteri sederhana sampai yang berbuga kuning pada tumbuhan.

e)  Antosianin. Merupakan warna paling penting dalam tumbuhan, pigmen yang berwarna kuat dan larutan air. Antosianin memberi warna merah, merah muda, ungu dan biru. Karena sifat ion antosianin, intensitas dan warnanya tergantung pada pH. Pada larutan asam, ada berbagai warna dari oranye-merah sampai ungu. Apabila pH mendekati 7 terbentuk semu basa yang tidak berwarna.

f)   Xantofil. Merupakan pigmen warna dengan biasanya berada bersama-sama dengan klorofil yang bila jumlah hanya dominan akan tampak warna kuning pada tanaman dan apabilaklorofil yang tampak akan berwarna hijau.

C.  Absorbansi

Absorbansi larutan akan bervariasi berdasarkan konsentrasi atau ukuran wadah. Absorptivitas molar diperoleh dari pembagian absorbansi dengan konsentrasi dan panjang larutan yang dilalui sinar. Hal ini
artinya bahwa untuk membandingkan antara satu senyawa dengan
senyawa lainnya tanpa mengkhawatirkan pengaruh konsentrasi
dan panjang larutan. pengenceran dilakukan untuk mengurangi
kepekatan agar sampel dapat terbaca oleh alat absorbansi (Hildan, 2011).

Disamping itu dalam penentuan absorbansi larutan jika suatu larutan terlalu pekat, maka akan diperoleh absorbansi yang sangat tinggi karena ada banyak molekul yang berinteraksi dengan sinar. Akan tetapi, dalam larutan yang sangat encer, sangat sulit untuk melihat warnanya. Absorbansinya sangat rendah (Mentari, 2012).

D.  pH

pH adalah derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Yang dimaksudkan keasaman di sini adalah konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam pelarut air. Nilai

pH berkisar dari 0 hingga 14. Suatu larutan dikatakan netral apabila memiliki nilai pH=7. Nilai pH>7 menunjukkan larutan memiliki sifat basa, sedangkan nilai pH<7 menunjukan keasaman (Ramadani, 2012).

E. Spektrofotometer

Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet (Kirana, 2012).

Bagian-bagian Spektrofotometer beserta fungsinya berdasarkan
Seran (2011) adalah sebagai berikut.

a)  Sumber sinar polikromatis. Berfungsi sebagai sumber sinar polikromatis dengan berbagai macam rentang panjang gelombang.

b)  Monokromator. Berfungsi sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monaokromatis. Jenis monokromator yang saat ini banyak digunakan adalan gratting atau lensa prisma dan filter optik.

c)  Cuvet. Adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat contoh atau cuplikan yang akan dianalisis.  Cuvet biasanya terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastic dengan bentuk tabung empat persegi
panjang 1 x 1 cm dan tinggi 5 cm. Pada pengukuran di daerah UV dipakai cuvet kwarsa atau plexiglass, sedangkan cuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca mengabsorbsi sinar UV.

d)  Detektor. Detektor berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel dan mengubahnya menjadi arus listrik.

e)  Read Out. Merupakan suatu sistem baca yang menangkap besarnya isyarat listrik yang berasal dari detektor.

III. METODOLOGI PRAKTIKUM

A.  Waktu dan Tempat

Praktikum Aplikasi Teknik Laboratorium tentang Spektrofotometri dan Pigmen Pada Tanaman dilaksanakan pada hari Rabu, 20 November 2013, pukul 08.00-12.00 WITA di Laboratorium Kimia Analisa dan Pengawasan Mutu Pangan, Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar.

B.  Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada praktikum Spektrofotometri dan Pigmen Pada Tanaman adalah sebagai berikut.

-       timbangan analitik

-       spektrofotometer

-       blender

-       pH meter

-       gelas ukur

-       tabung reaksi

-       hot plate

Bahan yang digunakan pada praktikum Spektrofotometer dan Pigmen Pada Tanaman adalah sebagai berikut.

-       bayam mentah

-       bayam rebus

-       tomat mentah

-       tomat rebus

-       wortel

-       whatman no.1 kertas saring

-       alumunium foil

-       acetone-phospate

-       aquadest

C.  Prosedur Praktikum

Prosedur praktikum Spektrofotometri dan Pigmen Pada Tanaman adalah sebagai berikut.

1)  Ekstraksi pigmen tanaman yang larut dalam lemak

a)  Dicuci bayam dan keringkan dengan tissue kering.

b)  Ditimbang 50 gram bayam mentah

c)  Dimasukkan ke dalam blender. Tambahkan 50 ml acetone-phosphate buffer dan blender selama 2 menit. Saring menggunakan kertas saring whatman no.1 simpan hasil saringan.

d)  Diukur dan catat pH dari hasil saringan

e)  Ulangi tahapan 2-4 untuk bayam rebus.

f)   Dibandingkan perbedaan intensitas warna antara yang mentah dan yang direbus.

2)  Ekstraksi pigmen tanaman yang larut dalam air

a)  Ditimbang 100 gram tomat.

b)  Dimasukkan ke dalam blender. Tambahkan 100 ml aquadest dan blender selama 2 menit. Saring menggunakan kertas saring whatman no.1 simpan hasil saringan

c)  Diukur dan catat pH dari hasil saringan.

d)  Diulangi tahapan 1-3 untuk tomat rebus.

e)  Dibandingkan perbedaan intensitas warna antara yang mentah dan yang direbus.

3)  Intensitas warna

Nilai Absorbansi diperoleh dari uji spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm, dengan menggunakan pengenceran sebanyak 20 kali.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil

Hasil dari praktikum spektrofotometer dan pigmen pada tanaman adalah sebagai berikut :

Tabel11.Analis pigmen pada tanaman dengan menggunakan spektrofotometer

sampel	Panjang gelombang (nm)	absorbansi	pH	Pengenceran
Woertel	550	0,226	7,63	2x
Bayam rebus	550	0,067	7,8	20x
Bayam mentah	560	0,193	7,69	20x
Tomat rebus	610	0,216	4,26	20x
Tomat mentah	610	0,023	8,27	2x

Sumber : data primer praktikum ATL,2013

B.  Pembahasan

Bahan yang digunakan oleh kelompok 2 adalah Bayam rebus. Tumbuhan ini dikenal sebagai sayuran sumber zat besi yang penting. Kandungan besi pada bayam relatif lebih tinggi daripada sayuran daun lain. Jenis pigmen yang terkandung dalam bayam adalah klorofil. Hal ini sesuai dengan Anonim (2012) yang menyatakan bahwa Bayam mengandung pigmen klorofil. Rutin (jenis flavonoid) dan purin (pembentuk DNA). Keunggulan bayam terletak pada kandungan vitamin A, vitamin C, riboflavin dan asam folat pembentuk vitamin B kompleks, asam amino thiamin dan niasin.

Klorofil atau yang biasa dikenal dengan zat hijau daun, sama sperti namanya merupakan kandungan yang menyebabkan warna hijau pada tanaman. Klorofil merupakan pigmen yang memiliki sifat tidak larut dalam air melainkan larut dalam lemak. Hal ini sesuai dengan Suyitno (2008) yang menyatakan bahwa sifat kimia klorofil antara lain (1) tidak larut dalam air, melainkan larut dalam pelarut organik yang lebih polar, seperti etanol dan kloroform.

Berdasarkan hasil praktikum didapati bahwa panjang gelombang pada pigmen klorofil pada bayam adalah 550 nm. Ini berarti telah sesuai dengan panjang gelombang klorofil yaitu antara 430-669 nm. Hai ini sesuai dengan Wane (2013) yang menyatakan bahwa panjang gelombang maksimum pigmen klorofil adalah 430-669 nm.

Pelarut yang digunakan pada praktikum untuk sampelbayam adalah Acetone-phospate. Penggunaan acetone-phospate karena bayam mengandung pigmen klorofil yang tidak larut dalam air melainkan larut dalam lemak. Hal ini sesuai dengan Suyitno (2008) yang menyatakan bahwa sifat kimia klorofil antara lain (1) tidak larut dalam air, melainkan larut dalam pelarut organik yang lebih polar, seperti etanol , acetone dan kloroform.

Pengenceran yang dilakukan pada bayam rebus adalah 20x pengenceran. Hal ini dilakukan agar sampel mudah diukur absorbansinya. Apabila bahan terlalu pekat maka sulit untuk mengukur absorbansinya. Hal ini sesuai dengan Hildan (2011) pengenceran dilakukan untuk mengurangi
kepekatan agar sampel dapat terbaca oleh alat absorbansi.

Bayam rebus memiliki absorbansi sebesar 0,67 sedangkan bayam mentah memili absorbansi sebesar 0, 193. Ini berarti absorbansi bayam mentah lebih pekat dibandingkan dengan bayam rebus. Ini dikarenakan bayam mentah tidak dipanaskan terlebih dahulu sehingga tingkat kelarutan yang lebih pekat daripada bayam rebus dan mengakibatkan banyaknya molekul yang berinteraksi dalam sinar. Hal ini sesuaia dengan (Mentari, 2012) yang menyatakan bahwa dalam penentuan absorbansi larutan jika suatu larutan terlalu pekat, maka akan diperoleh absorbansi yang sangat tinggi karena ada banyak molekul yang berinteraksi dengam sinar. Akan tetapi, dalam larutan yang sangat encer, sangat sulit untuk melihat warnanya. absorbansinya sangat rendah.

Berdasarkan hasil praktikum didapati bahwa pH yang terkandung dalam bayam mentah adalah 7,69. Sementara bayam rebus sebesar 7,8. Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa bayam berstatus basa karena memiliki pH di atas 7. Hal ini sesuai dengan Juwita (2002) yang menyatakan bahwa Hasil pengukuran pH pada Bayam hijau adalah 7,2.

sayuran didapatkan nilaiSala satu alat yang digunakan pada saat praktikum adalah spektrofotometer. Prinsip kerja spektofotometer adalah melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca. Sebagian cahaya akan diserap dan sisanya akan diteruskan. Hal ini sesuai dengan Kirana (2012) yang menyatakan bahwa spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet.

V. PENUTUP

A.   Kesimpulan

          Kesimpulan dari praktikum spektrofotometer dan pigmen pada tanaman adalah sebagai berikut.

1.   Prinsip kerja dari spektrofotometer adalah bila cahaya masuk, sebagian dipantulkan,sebagian diserap, sisanya akan diteruskan dan akan keluar nilai dari cahaya yang diteruskan, yang dinyatakan nilai absorbansi.

2.   Pigmen yang terkandung pada tanaman bayam adalah klorofil yang berwarna hijau.

B.  Saran

Saran untuk praktikum kali ini adalah agar semua praktikan dapat mengikuti prosedur pada percobaan dengan baik dan membawa perlengkapan kotak alat agar tidak saling meminjam dengan anggota kelompok lain, sehingga lebih mengefisienkan waktu.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2012. Kandungan dan Manfaat Daun Bayam. http://www.sehatcommunity.com/2012/11/kandungan-dan-manfaatdau n-bayam.html#axzz2DDsnQ695. Diakses pada tanggal 22 November 2013, Makassar.

Anonim, 2013. http://www.biologionline.info/2013/10/klasifikasi-bayam-duri.html. Diakses pada tanggal 22 November 2013, Makassar.

Evhi, kumalasari. 2012. Laporan Praktikum Spektrofotometri dan Pigmen pada Tanaman.http://kumalasarievhy.wordpress.com/2012/12/17/laporan-praktikum-spektrofotometri/. Diakses pada tanggal 22 November 2013, Makassar.

Hildan, 2011. Spektrofotometer http://hildan09.student.ipb.ac.id/2011/03/26/ spektrofotometer-ipbbiokimia/. Diakses pada tanggal 22 November 2013, Makassar.

Juwita, 2002. Bayam Hijau. http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/33845/A94sju1.pdf. Diakses pada tanggal 22 November 2013, Makassar.

Kirana, Dy. 2012. Spektofotometer http://dykirana.Blogspot.com /2012/08/spektrofotometer.html. Diakses pada tanggal 22 November 2013, Makassar.

Mentari.  Sri Rahayu. 2012. Absorbansi. http://www.scribd.com /doc/95126973/m Absorbansi. Diakses pada tanggal 21 November 2013, Makassar

Ramadani, sabiha. 2012. Pigmen Warna Pada Tanaman http://blog.ub.ac.id/danik/2012/05/08/pigmen-warna-pada-tumbuhan/. Diakses pada tanggal 22 November 2013, Makassar.

Seran, emel. 2011. Bagian-Bagian Spektrofotometer. http://wanibesak.wordpress.com/tag/bagian-bagian-spektrofotometer/. Diakses pada tanggal 22 November 2013, Makassar.

Suyitno, 2008. Klorofil dan Pigmen pada Tanaman. http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pengabdian/suyitno-aloysius-drs-ms/modul-praktikum-analaisis-klorofil.pdf. Diakses pada tanggal 22 November 2013, Makassar.

Wane, 2013. Materi Tentang Klorofil. http://wanenoor.blogspot.com/2013/01/materi-tentang-klorofil. html#.Up KobCc1iWo. Diakses pada tanggal 22 November 2013, Makassar.