Antosianin

Antosianin merupakan pigmen warna merah-ungu yang banyak terdapat pada buah dan sayuran. Antosianin pada buah dan sayur dapat muncul dalam warna merah, oranye, ungu, atau biru, tergantung pada derajat keasaman (pH)nya. Antosianin merupakan senyawa polifenol kelompok flavonoid yang penting bagi tanaman. Antosianin termasuk dalam pigmen yang bersifat larut air dan memilki turunan senyawa yaitu antosianidin. Antosianidin adalah aglikon antosianin yang terbentuk bila antosianin dihidrolisis dengan asam. Berikut struktur dasar antosianin pada gambar 1 dan antosianidin yang umum terdapat pada bahan pangan ditunjukkan oleh gambar 2.

 

Gambar 1. Struktur dasar

yang umum ada di bahan pangan Antosianin telah digunakan secara luas sebagai pewarna alami produk  pangan. Antosianin telah banyak digunakan oleh industri makanan untuk mewarnai makanan yang dihasilkan seperti pada produk minuman, makanan, salad, biskuit serta produk pangan lainnya. Beberapa bahan pangan sudah digunakan secara komersial di Amerika Serikat sebagai bahan baku pewarna alami berbasis antosianin seperti kulit anggur dan kubis merah. Selain sebagai pewarna, antosianin juga memiliki peranan penting untuk kesehatan manusia. Konsumsi bahan pangan dan minuman yang mengandung antosianin dapat mengurangi resiko dari beberapa penyakit degeneratif seperti aterosklerosis, penyakit jantung, kanker, dan diabet. Antosianin dikenal sebagai senyawa penangkap ( scavenger ) radikal bebas karena adanya senyawa antioksidan.

B.Stabilitas Antosianin

ntosianin relatif bersifat tidak stabil walaupun pada pH netral ataupun basa. Namun lebih stabil dalam kondisi asam. Warna dan stabilitas antosianin sangat dipengaruhi oleh gugus gula dan asil pada aglikon. Degradasi antosianin tidak hanya terjadi selama proses ekstraksi antosianin dari bahan dan masa penyimpanan. Karena kondisi penyimpanan antosianin mempengaruhi stabilitas antosianin, meliputi: pH, suhu, penyinaran, sinar, dan oksigen. Antosianin dapatd ijumpai dalam bentuk kimia yang berbeda pada berbagai nilai pH. Hal tersebut ditunjukkan pada gambar 3 sebagai berikut:

 

  

 Gambar 3. Struktur antosianin pada berbagai nilai pH

Dalam medium cair kemungkinan antosianin berada dalam empat bentuk struktur yang tergantung pada pH. Struktur tersebut adalah basa quinoidal (A), kation flavilium (AH+), basa karbinol yang tidak berwarna (B), dan khalkon tidak  berwarna (C) pada gambar 3 tersebut. Pada pH rendah (pH 1) warna antosianin adalah merah (AH+), sedangkan jika pH ditingkatkan terjadi 2 kemungkinan pathway yaitu deprotonisasi menghasilkan senyawa biru (A) atau terjadi hidrasi menghasilkan karbinol (B) dan membentuk kesetimbangan menjadi struktur khalkon (C). Semakin tinggi suhu dapat memepercepat degradasi antosianin yang mengakibatkan warna menjadi memudar atau pucat. Suhu dan pH saling memiliki keterkaitan, bahwa suhu naik pada pH 2-4. Suhu tinggi dapat menyebabkan colorant  pada antosianin menjadi tidak stabil. Dalam bentuk aglikon zat warna antosianin lebih tidak stabil dibanding dengan bentuk glikosidanya. Degradasi antosianin berdasarkan suhu mengikuti kinetika orde satu. Selain itu degradasi antosianin juga dipengaruhi oleh adanya sinar atau cahaya dalam penyimpanan antosianin. Sebab antosianin tidak stabil terhadap penyinaran tampak ataupun UV. Oleh sebab itu, penyimpanan antosianin lebih efektif pada suhu dingin dan tempat gelap.

C.Analisis Antosianin

 a.Ekstraksi Antosianin

Ekstraksi dengan pelarut aseton dan partisi menggunakan kloroform. Antosianin diekstraksi dari tanaman dengan pelarut aseton selanjutnya dilakukan pemisahan (partisi) dengan kloroform sehingga dihasilkan bagian aqueous yangdidalamnya terdapat antosianin, fenolik, gula, asam-asam organik dan senyawa larut air lainnya dan bulk phase (lipid, karoten, klorofil, dan senyawa non polar). Ekstraksi dengan pelarut metanol. Ekstraksi antosianin dilakukan secara maserasi dengan pelarut metanol yang mengandung asam mineral (seperti HCl) berkonsentrasi rendah (0.01%). Ekstraksi menggunakan pelarut metanol diperoleh filtrate yang kurang murni karena adanya senyawa ikutan selain antosianin. 

b. Purifikasi Antosianin

Hasil ekstraksi antosianin masih mengandung beberapa senyawa ikutan selain antosianin yang dapat mempengaruhi analisis individu antosianin, seperti pada analisis dengan KCKT (Kromatografi Cair Kinerja Tinggi).

c. Analisis Individu Antosianin

Karakterisasi antosianin dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi(KCKT). Pemisahan individu antosianin menggunakan kolom C 18 (fasediam/stasioner). Sampel yang akan diuji mengandung antosianin dalam bentuk ekstrak atau ekstrak terpurifikasi.

d. Analisis Total Antosianin

Analisis total antosianin menggunakan metode  pH-differential  (perbedaan pH). Pengukuran dilakukan pada pH 1 dan 4.5 menggunakan buffer KCl dengan pH 1 dan buffer Na-asetat dengan pH 4,5. Prinsip pengukuran denganmetode ini yaitu struktur antosianin berubah (reversible) dengan berubahnya pH. Kation flavilium berwarna merah dominan pada pH 1 dan semakin pH ditingkatkan maka warna menjadi memudar hingga antosianin tidak berwarna (khalkon).

D.Kopigmentasi Antosianin

Stabilitas antosianin dapat diperbaiki dengan kopigmentasi baik secara intramolekular dan intermolekular. Kopigmentasi antosianin dapat memberikan warna lebih cerah, kuat, dan stabil. Reaksi kopigmentasi dapat terjadi melalui interaksi intramolekuler. Asam organik (gugus asil aromatik) atau flavonoid atau kombinasi keduanya berikatan dengan antosianin, serta berinteraksi intermolekuler dimana senyawa flavonoid atau senyawa fenolik lain misalnya asam fenolik berikatan secara hidrofobik dengan antosianin. Kopigmentasi secara intramolekular lebih efektif menstabilkan warna antosianin dibandingkan kopigmentasi intermolekular sebab kekuatan ikatannya. Dan faktor yang mempengaruhi kopigmentasi adalah tipe dan konsentrasi antosianin, tipe dan konsentrasi kopigmen, pH, suhu, dan logam. Reaksi kopigmentasi dapat dideteksi melalui efek hiperkromik (ΔA), terjadi peningkatan absorbans spektra pada λ vis-maks dan pergeseran batokromik (Δλ vis-maks), terjadi pergeseran panjang gelombang (nm) lebih tinggi pada absorbans spektra maksimum (λ vis-maks). Berikut mekanisme stabilisasi antosianin melalui kopigmentasi intramolekular dan intermolekular tersaji pada gambar 4 dan mekanisme stabilisasi antosianin terasilasi (kopigmentasi intramolekuler), mono- dan diasil pigmen pada gambar 5.

 

Gambar 5. Mekanisme stabilisasi antosianin terasilasi (kopigmentasiintramolekuler), mono- dan diasil pigmen

E. Prinsip-Prinsip Pendugaan dan Pengendalian Masa Kadaluarsa ( Shelf Life) Produk Pangan 

Umur simpan ini artinya lamanya masa penyimpanan pada kondisi normal atau sesuai anjuran, produk masih dapat diterima konsumen dan memiliki daya guna seperti yang dijanjikan oleh produsen serta aman. Tanggal kadaluarsa merupakan batas jaminan produsen terhadap kualitas produk. Sebelum mencapai tanggal kadaluarsa, kualitas produk dijamin oleh produsen sepanjang kemasannya belum terbuka dan penyimpanannya sesuai dengan yang seharusnya. Setelah mencapai tanggal kadaluarsa, kualitas produk tidak dijamin oleh produsen.

Salah satu kendala yang sering dihadapi industri pangan dalam penentuan masa kedaluwarsa produk adalah waktu penetapan. Pada prakteknya, ada lima pendekatan yang dapat digunakan untuk menduga masa kedaluwarsa, yaitu: 1)nilai pustaka ( literature value ), 2) distribution turn over, 3)distribution abusetest  4) consumer complaints , dan 5)accelerated shelf-life testing (ASLT). Nilai pustaka digunakan sebagai pembanding dan referensi metode penentuan masa kadaluarsa produk pangan. Distribution turn over adalah cara menentukan masa kadaluarsa produk pangan berdasarkan informasi produk sejenis yang terdapat di pasaran. Pendekatan ini dapat digunakan pada produk pangan yang memiliki beberapa aspek sama dengan produk sejenis di pasaran yang telah ditentukan expiraed date nya. Distribution abuse test adalah cara penentuan umur simpan produk berdasarkan hasil analisis produk selama penyimpanan dan distribusi dilapangan.

 Abuse test adalah uji penentuan umur simpan produk dengan cara mempercepat proses penurunan mutu yang dilakukan dengan penyimpanan padakondisi ekstrim.

Consumer complaints adalah penentuan umur simpan produk  berdasarkan keluhan konsumen, produsen menghitung nilai umur simpan berdasarkan komplain atas produk yang didistribusikan hingga diterima konsumen. ASLT adalah metode penentuan umur simpan produk dalam skala laboratorium dan lebih efisien waktu. Penilaian tentang umur simpan dapat dilakukan pada kondisi dipercepat(accelerated shelf life test ) yang selanjutnya dapat dihitung umur simpan yang sebenarnya. Metode ini dapat dilakukan dengan mengondisikan bahan pangan pada suhu dan RH tinggi sehingga titik kritis cepat tercapai. Penentuan umur simpan biasanya menggunakan metode Arrhenius dengan simulasi kondisi. Dalam penentuan umur simpan, metode Arrhenius sangat baik diterapkan dalam penyimpanan produk pada suhu penyimpanan yang relatif stabil dari waktu ke waktu.

Upaya memperpanjang masa simpan dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu meningkatkan nilai mutu dan memperlambat laju penurunan mutu. Peningkatan nilai mutu awal produk dapat dilakukan dengan memilih dan menggunakan bahan baku yang bermutu baik. Perlambatan laju penurunan mutu produk dapat dilakukan dengan memperbaiki kemasan, faktor penyimpanan, faktor penanganan distribusi atau faktor penanganan lainnya.

F. Kromatografi Gas (GC)

Gas kromatografi merupakan salah satu teknik spektroskopi yangmenggunakan prinsip pemisahan campuran berdasarkan perbedaan kecepatanmigrasi komponen-komponen penyusunnya. Gas kromatografi biasa digunakanuntuk mengidentifikasi suatu senyawa yang terdapat pada campuran gas dan juga menentukan konsentrasi suatu senyawa dalam fase gas. Kromatografi gastermasuk dalam salah satu alat analisa (analisa kualitatif dan analisa kuantitatif),kromatografi gas dijajarkan sebagai cara analisa yang dapat digunakan untuk menganalisa senyawa-senyawa organik.Untuk lebih mudah memahami prinsip kromatografi dapat dilihat pada gambar 6.

Gambar 6. Sistem peralatan kromatografi gas