Rekayasa Proses Produksi dan Pemumian Inulin dari Pedicel Buah Merah (Pandanus conoideus L) sebagai Sediaan Serbuk dalam Tablet
View/ Open
Date
2020Author
Murtiningrum
Mangunwidjaja, Djumali
Suryadarma, Prayoga
Suryani, Ani
Metadata
Show full item recordAbstract
Tanaman buah merah (Pandanus conoideus L) termasuk dalam famili
Pandanus dan daerah penyebarannya di Papua cukup luas. Tanaman ini
dimanfaatkan sebagai bahan baku produksi minyak, dengan hasil samping berupa
bagian pedicel yang selama ini pemanfaatannya belum optimal, hanya terbatas
sebagai pakan ternak dan bahkan dibuang begitu saja. Pedicel buah merah
berpotensi sebagai sumber inulin yang saat ini kebutuhannya masih impor.
Penelitian ini bertujuan: 1) Karakterisasi dan menguji korelasi kandungan fruktan
dan komponen utama lainnya dalam pedicel buah merah, 2) mengembangkan
ekstraksi inulin dari pedicel buah merah dengan metode kavitasi hidrodinamik, 3)
menerapkan filtrasi membran untuk pemurnian inulin dari pedicel buah merah dan
4) mengembangkan formulasi sediaan tablet serbuk inulin dari pedicel buah
merah.
Ruang lingkup penelitian dilakukan dalam pencapaian tujuan terdiri atas
empat tahap yaitu: 1) karakterisasi sifat fisik dan komponen kimia pedicel buah
merah dari enam kultivar yaitu Edewewits, Memeri, Monsor, Urbehi, Monsor,
dan Hibnggok, 2) rekayasa produksi inulin dari pedicel buah merah dengan
metode kavitasi hidrodinamik untuk mendapatkan faktor yang berpengaruh
terhadap proses ekstraksi, 3) pemurnian inulin dengan filtrasi membran untuk
memperoleh komponen tahanan membran meliputi tahanan membran internal
(Rm), tahanan fouling (Rf) dan tahanan polarisasi konsentrasi (Rp), dan 4)
formulasi serbuk inulin dalam sediaan tablet.
Tahap pertama, rata-rata bobot pedicel enam kultivar buah merah berkisar
antara 938.85-2 644.16 g per bobot cephalium (50.26%-55.33%), lebih tinggi
dibandingkan bobot drupa buah merah yang berkisar antara 860.64-2 119.52 g per
bobot cephalium (44.67%-49.74%). Pedicel buah merah masih mengandung air,
abu, protein, lemak, karbohidrat, serat dan tidak larut, glukosa, fruktosa, sukrosa
dan fruktan. Hasil analisis Principle Component Analysis (PCA) menunjukkan
bahwa kultivar Urbehi dan Hibnggok dikelompokkan dengan kandungan air, abu
dan protein, kultivar Edewewit dan Monsor dikelompokkan dengan kandungan
serat kasar, serat larut dan serat tidak larut, kultivar Memeri dikelompokkan
dengan kandungan lemak dan sukrosa dan kultivar Menja dikelompokkan dengan
kandungan glukosa, fruktosa dan fruktan. Kultivar Menja direkomendasikan
sebagai kultivar yang berpotensi sebagai sumber fruktan dengan kandungannya
sebesar 5.90 % (b.k).
Tahap kedua, ekstraksi inulin dari pedicel buah merah menggunakan metode
kavitasi hidrodinamik dengan faktor ekstraksi dari penentuan faktor ekstraksi
optimum dengan metode konvensional. Faktor ekstraksi terpilih dengan metode
konvensional pada kecepatan putaran 300 rpm, ukuran bahan 100 mesh, rasio
bahan:pelarut 1:50 (b/v), pH 9 diperoleh kandungan fruktan tertinggi. Faktor
ekstraksi terpilih selanjutnya digunakan sebagai faktor ekstraksi pada metode
kavitasi hidrodinamik. Ekstraksi inulin dengan metode kavitasi hidrodinamik
menggunakan perangkat venturi dilengkapi nozel berdiameter 4 mm dan panjang
leher 100 mm lebih efisien karena dapat meningkatkan kandungan inulin 13 kali
dibandingkan dengan metode konvensional. Waktu ekstraksi dengan metode
kavitasi hidrodinamik selama 15 menit lebih singkat dibandingkan metode
konvensional (60 menit) dengan kandungan inulin masing-masing sebesar 3.00%
(b.k) dan 0.23% (b.k) Dugaan massa molekul relatif inulin dari metode
konvensional dan kavitasi hidrodinamik yang diperoleh masing-masing sebesar
686.740 g/mol dan 668.597 g/mol. Berdasarkan teori tentang perhitungan DP,
maka hasil perhitungan jumlah polimer inulin dari metode konvensional dan
kavitasi hidrodinamik berturut-turut adalah 4.13 dan 4.02. Hasil pengujian secara
in vitro menunjukkan bahwa inulin dalam ekstrak pedicel buah merah dapat
mendukung pertumbuhan koloni bakteri Lactobacillus casei FNCC-90. Nilai
aktivas prebiotik dengan media filtrat metode kavitasi hidrodimanik sebesar 0.9
pada waktu inkubasi 48 jam.
Tahap ketiga, pemurnian inulin dengan filtrasi membran ultrafiltrasi ukuran
pori 5 000 Da dapat memisahkan inulin dari komponen pengotor dengan rejeksi
sebesar 12.80%. Waktu tunak pada filtrasi ekstrak kasar inulin pada tekanan 1 bar
laju alir skala 0 (4.02 L/jam) terjadi pada menit ke-25 dengan nilai fluks sebesar
3.06 L m-2 jam-1. Tekanan transmembran optimum pemurnian ekstrak kasar inulin
pada tekanan transmembran 2.2 bar dengan fluks permeat sebesar 7.75 L m-2 jam-
1. Model tahanan seri diukur dan dihitung nilai dan komponen tahanan membran
meliputi tahanan membran internal (Rm), tahanan fouling (Rf) dan indeks
polarisasi konsentrasi (Rp) dengan nilai masing-masing sebesar 0.1478 bar m2
jam liter-1, 0.0903 bar m2 jam liter-1 dan 0.0533 m2 jam liter-1.
Tahap keempat, serbuk inulin ekstrak pedicel buah merah dengan pengering
semprot memiliki kadar air 7.78%, ukuran partikel 5.64 μm dan luas daerah amorf
67.8%. Tablet inulin dari ekstrak pedicel buah merah memenuhi syarat untuk uji
keseragaman bobot, keregasan, dan waktu hancur, sedangkan sifat kekerasan tidak
memenuhi syarat berdasarkan Farmakope Indonesia.
Hasil perhitungan nilai tambah produksi inulin dengan kebutuhan bubuk
pedicel sebanyak 96 gram per hari yang diperoleh dari pedicel segar dengan bobot
± 1 229 gram atau dari bobot cephalium berkisar ± 2 231 gram. Hasil serbuk
inulin yang diperoleh sebanyak 0.60 kg per hari atau sebanyak 180 kg per tahun.
Biaya yang diperlukan untuk produksi serbuk inulin per tahun sebesar Rp 301 205
644,-. Jadi titik impas harga atau harga pokok per kg serbuk inulin Rp 1 668 836,-
Nilai jual serbuk inulin dengan keuntungan sebesar 20% yaitu Rp 2 002 603,-
Pendapatan produksi serbuk inulin sebesar Rp 1 204 823,- per hari dengan nilai
tambah sebesar Rp 200 804,-.