TEKNOLOGI PANGAN: Media Informasi dan Komunikasi Ilmiah Teknologi Pertanian Website: https://jurnal.
id/v2/index.
php/Teknologi-Pangan Licensed: Creative Commons Attribution 4.
0 International License.
(CC-BY)
Terakreditasi 1439/E5/DT.
00/2024
Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313 p-ISSN: 2087-9679, e-ISSN: 2597-436X Sintesis dan aplikasi nanoemulsi betalain kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhizu.
sebagai pewarna alami pada produk es krim Synthesis and application of betalain nanoemulsion from red dragon fruit peel (Hylocereus polyrhizu.
as natural colorant in ice cream products Cahyaning Rini Utami 1*.
Qodhrul Izza Irdianis Ifadah 1 Universitas Yudharta Pasuruan *Email korespondensi: rini@yudharta.
Informasi artikel:
Dikirim: 21/08/2025.
disetujui: 15/09/2025.
diterbitkan: 30/09/2025 ABSTRACT Betalains are promising natural colorants, yet their stability often poses challenges.
This study employed Deep Eutectic Solvent (DES)Aebased extraction coupled with nanoemulsion formulation to enhance the stability and performance of betalains from red dragon fruit (Hylocereus polyrhizu.
peel for application in ice cream.
A completely randomized design with one factor and three replicates was used.
Responses measured included betalain content, pH, droplet size, color coordinates (L*, a*, b*), antioxidant activity, and sensory attributes .
roma, color, texture, tast.
Increasing extract concentration significantly affected most responses, generally intensifying redness and antioxidant capacity while maintaining desirable physicochemical characteristics.
Based on the effectiveness index, formulation F5 .
mL extrac.
showed the most favorable overall performance, delivering the highest antioxidant activity, superior physicochemical properties .
table nano-scale droplets, appropriate pH, vivid colo.
, and the greatest sensory acceptance.
These results demonstrate that DES-based betalain nanoemulsions are effective natural colorants for ice cream, with F5 recommended as the optimal formulation.
Keywords: red dragon fruit.
Deep Eutectic Solvent, nanoemulsion, betalain extract
ABSTRAK
Betalain berpotensi sebagai pewarna alami, namun stabilitasnya kerap menjadi Penelitian ini memanfaatkan ekstraksi berbasis Deep Eutectic Solvent (DES) dan formulasi nanoemulsi untuk meningkatkan stabilitas dan performa betalain dari kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhizu.
pada produk es krim.
Rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap satu faktor dengan tiga ulangan.
Parameter yang diuji meliputi kadar betalain, pH, ukuran droplet, warna (L*, a*, b*), aktivitas antioksidan, serta uji sensoris .
roma, warna, tekstur, ras.
Hasil menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi ekstrak berpengaruh nyata terhadap sebagian besar parameter, dengan kecenderungan memperkuat intensitas warna merah dan kapasitas antioksidan sambil menjaga karakteristik fisikokimia pada kisaran yang diinginkan.
Berdasarkan indeks efektivitas, formulasi F5 .
mL ekstra.
memberikan kinerja paling unggul, menunjukkan aktivitas antioksidan tertinggi, karakteristik fisikokimia terbaik .
kuran droplet pada skala nano yang stabil, pH sesuai, dan warna cera.
, serta tingkat penerimaan sensoris tertinggi oleh panelis.
Temuan ini menegaskan bahwa nanoemulsi betalain berbasis DES efektif digunakan sebagai pewarna alami pada es krim, dengan F5 direkomendasikan sebagai formulasi optimum.
Kata kunci: buah naga merah, pelarut deep eutetic, nanoemulsi, ekstrak betalain DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Utami dan Ifadah Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313
PENDAHULUAN
Pewarna alami semakin diminati dalam industri makanan, termasuk es krim, sebagai alternatif yang lebih aman dibandingkan dengan pewarna sintetis.
Salah satu sumber pewarna alami yang menjanjikan adalah betalain, pigmen yang ditemukan dalam kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhizu.
Betalain memiliki potensi sebagai pewarna alami yang menarik, namun stabilitasnya dalam formulasi makanan, seperti es krim, sering kali menjadi tantangan.
Perlu adanya modifikasi dalam hal ekstraksi dan sintesis Keunggulan betalain sebagai pewarna alami merupakan solusi untuk mengurangi penggunaan pewarna sintetik yang berbahaya (Rahimi et al.
, 2.
Dalam pembuatan es krim, penggunaan pewarna alami tidak hanya memberikan nilai estetika tetapi juga meningkatkan daya tarik Namun, banyak pewarna alami, termasuk betalain, memiliki stabilitas yang rendah, terutama dalam kondisi suhu rendah dan lingkungan asam yang umum ditemukan dalam produk es krim.
Betasianin sensitif terhadap cahaya, mudah terdegradasi, menyebabkan penurunan intensitas warna dan stabilitasnya, sehingga tidak ideal untuk aplikasi jangka panjang (Fauziah & Suryani.
Untuk mengatasi masalah ini, meningkatkan stabilitas dan bioavailabilitas pigmen betalain.
Nanoemulsi adalah sistem dispersi yang dapat meningkatkan kelarutan dan stabilitas senyawa bioaktif, sehingga memungkinkan penggunaan betalain dalam produk es krim dengan lebih efektif.
Prinsip pembuatan nanoemulsi melibatkan emulsi stabil dalam fase cair dan minyak, sehingga membutuhkan bahan lain seperti surfaktan, kosurfaktan, serta fase cair dan minyak yang jenis dan bahannya sesuai dengan penelitian Redhita et al.
Salah satu pendekatan yang inovatif dalam ekstraksi betalain adalah penggunaan pelarut Deep Eutectic Solvent (DES), yang dikenal sebagai pelarut ramah lingkungan.
Metode ini menawarkan keuntungan dibandingkan dengan pelarut konvensional seperti etanol, yang sering digunakan dalam ekstraksi pigmen.
Kelemahan penggunaan etanol sebagai pelarut ekstrak bioaktif pada pangan adalah sifatnya yang dapat meninggalkan residu serta menurunkan keamanan konsumsi jika tidak dilakukan proses penghilangan secara optimal (Utomo & Rizkiyah, 2020.
Swasono et al.
, 2.
Ekstraksi betalain dilakukan menggunakan metode shaking water bath dengan menggunakan pelarut DES dan etanol sebagai tahap studi pendahuluan untuk memilih pelarut ekstraksi paling efektif.
Pelarut DES memiliki keunggulan dalam meningkatkan hasil ekstraksi, sehingga diharapkan dapat diperoleh ekstrak betalain yang lebih berkualitas dan ramah lingkungan yang dapat diaplikasikan dalam pembuatan nanoemulsi (Beyza et al.
, 2.
Meskipun terdapat beberapa penelitian mengenai ekstraksi betalain dari kulit buah naga merah, penelitian yang mengubah ekstrak tersebut menjadi bentuk nanoemulsi masih jarang dilakukan.
Terlebih lagi, penelitian yang menggunakan pelarut DES dalam proses ekstraksi dan metode nanoemulsi untuk aplikasi dalam produk es krim belum banyak diteliti.
Beberapa penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa nanoekstrak betalain dari sumber bahan lain telah dilakukan dengan teknik nanoenkapsulasi (Figueroa-Enriquez et al.
dan nanoemulsi (Mohammed et al.
, namun belum ada yang mengkaji secara spesifik penggunaan kulit buah naga Oleh karena itu, penelitian ini berfokus pada pengkajian pengaruh ekstrak betalain dari kulit buah naga merah dalam formulasi pembuatan nanoemulsi, serta karakteristik fisiko-kimia dan sensoris dari es krim yang dihasilkan.
Penelitian ini diawali dengan studi pendahuluan yang membandingkan pelarut DES dan etanol menggunakan shaking water bath untuk menyeleksi pelarut ekstraksi paling efektif.
berdasarkan hasil screening tersebut dan dukungan literatur.
DES dipilih sebagai pelarut utama yang lebih ramah lingkungan dan mendukung kestabilan serta bioavailabilitas betalain (Beyza et al.
, 2.
DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Utami dan Ifadah Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313 Penelitian ini bertujuan untuk menemukan formulasi terbaik dengan variasi penambahan Karakteristik fisikokimia nanoemulsi diukur berdasarkan uji fisik .
iskositas, warn.
, kimia .
PSA, antioksida.
, dan organoleptik pada es krim .
arna, rasa, tekstur, arom.
untuk menentukan formulasi mana yang paling optimal berdasarkan hasil karakterisasi fisikokimia dan sensoris.
METODE
Bahan Bahan yang digunakan meliputi kulit buah naga merah yang diperoleh dari Pasar Sukorejo.
Pasuruan.
serta bahan kimia pro-analisis: kolin klorida (Ou98%.
Himedi.
, asam malat .
), propilen glikol .
Tween 80 .
), etanol 96% .
nalytical grad.
, dan larutan penyangga .
untuk kebutuhan pengujian.
Minyak zaitun digunakan dengan mutu pangan .
ood grad.
Untuk formulasi, digunakan basis es krim komersial yang umumnya berisi padatan susu non-lemak, susu/nabati, penstabil, dan pengemulsi.
Komposisi tipikal:
lemak 4Ae8% .
, gula 12Ae16% .
, dan padatan non-lemak susu 8Ae12% .
bahan digunakan apa adanya tanpa Alat Alat yang digunakan pada penelitian adalah botol ukuran 100 ml, kertas saring (Whatman .
, pH meter (Hann.
, thermometer suhu (GEA), batang pengaduk, pipet tetes, gelas ukur (Iwak.
, beaker glass (Iwak.
100, erlenmeyer (Iwak.
, hot plate (SH .
, magnetic stirrer, neraca analitik (Joanla.
, waterbath, particle size analyzer (Shimadzu tipe SALD-7.
, colorflex EZ (Hunterla.
, dan spektrofotometer UV-Vis (B-ONE model UV-Vis 100 DA-X Spektrofotomete.
Metode/ pelaksanaan Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental dengan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) satu faktorial dan 3 kali pengulangan dengan formulasi nanoemulsi .
enambahan ekstrak betalain kulit buah naga mera.
tersaji Tabel Tabel 1.
Formulasi bahan nanoemulsi betalain dari kulit buah naga merah Bahan Kegunaan Formulasi Ekstrak Betalain Kulit Buah Naga Zat Aktif Merah .
Minyak Zaitun .
Fase Minyak Tween80 .
Surfaktan Propilenglikol .
Kosurfaktan Akuades .
Fase Air
100 100 100 100
Tahapan penelitian Penelitian yang dilakukan terdiri dari beberapa bagian, yaitu ekstraksi betalain kulit buah naga merah, formulasi nanoemulsi ekstrak betalain kulit buah naga merah, analisa karakteristik fisikokimia nanoemulsi ekstrak betalain kulit buah naga merah dan uji organoleptik untuk aplikasi ekstrak betalain kulit buah naga merah sebagai pewarna pada es krim.
Persiapan pembuatan pelarut DES (Deep Eutectic Solvent.
DES yang digunakan yaitu campuran kolin klorida dan asam malat.
Proses pembuatan DES dilakukan dengan langkah pertama yaitu pencampuran bahan, asam malat yang dicamur dengan kolin klorida dalam proporsi molar 1:1 ( Benvenutti et al.
Kemudian campuran tersebut dimasukkan ke dalam flask tertutup dan diaduk pada suhu 80AC sambil diaduk hingga DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Utami dan Ifadah Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313 terbentuk pelarut homogen dan transparan.
Untuk DES, campuran ini kemudian diencerkan dengan air, sehingga memudahkan penanganan dan meningkatkan laju pelarutan Pelarut diencerkan dengan air suling pada konsentrasi 5-55% untuk mengurangi viskositas (Beyza et , 2.
Ekstraksi betalain kulit buah naga Merah Proses waterbath dimulai dengan menyiapkan bahan yang akan diekstraksi, seperti potongan kulit buah naga merah yang dicampurkan dengan Deep Eutectic Solvent (DES) dan etanol sebagai pembanding pada rasio padatan sampel kulit buah naga terhadap cairan yang sesuai .
:30 g/mL) (Beyza et al.
, 2.
Untuk menghasilkan formulasi ekstraksi yang Campuran ditempatkan dalam waterbath pada suhu 50AC, dan dibiarkan selama 3 jam.
Selama pemanasan, pengadukan dapat dilakukan untuk meningkatkan kontak antara bahan dan Setelah waktu ekstraksi selesai, cairan dipisahkan dari massa padat menggunakan filtrasi dengan kertas saring Whatman ukuran 42.
Cairan yang diperoleh sudah menjadi ekstrak betalain kulit buah Uji kadar betalain Uji kadar betalain ekstrak dilakukan spektrofotometri UV-Vis, di mana absorbansi ekstrak diukur pada panjang gelombang tertentu, yaitu 537 nm untuk betasianin dan 500 nm untuk betasantin.
Total kandungan betalain dihitung menggunakan rumus yang melibatkan absorbansi, faktor pengenceran, dan berat molekul dari masing-masing Hasil pengukuran ini memberikan informasi tentang konsentrasi betalain dalam ekstrak, yang dapat dibandingkan antara berbagai metode ekstraksi atau formulasi pelarut yang digunakan.
Menurut PrietoSantiago et al.
penentuan kadar betalain menggunakan rumus berikut:
yaAya = yaycuyayaycuycAycOycu1000 yceycuyco Keterangan:
BC = Kandungan betalain (%) A = Absorbansi sampel DF = Faktor pengenceran MW = Berat molekul .
/mo.
e = koefisien ekstinsi = tebal kuvet .
Formulasi nanoemulsi betalain kulit buah naga merah Formula nanoemulsi terdiri dari ekstrak betalain kulit buah naga merah, tween 80, propilenglikol, minyak zaitun dan akuades dengan variasi ekstrak betalain kulit buah naga merah sebagai bahan aktif dari formula F1.
F2.
F3.
F4.
F5 pada Tabel 1.
Pembuatan formulasi nanoemulsi menggunakan metode emulsifikasi spontan.
Diawali dengan mencampurkan ekstrak betalain kulit buah naga merah dengan fase minyak ke dalam beaker glass, diaduk menggunakan magnetik stirrer selama 10 menit dengan suhu 50oC dan kecepatan 500 rpm, setelah itu ditambahkan kosurfaktan dan diaduk selama 5 menit dengan kecepatan 500 rpm, kemudian surfaktan ditambahkan dengan kecepatan menjadi 700 rpm dan diaduk selama 10 menit.
Dilanjut dengan penambahan fase air dan diaduk selama 10 menit dengan kecepatan 700 rpm, suhu dimatikan namun masih tetap diaduk selama 10 menit dengan kecepatan yang sama (Wulansari et al.
, 2.
Analisa fisikokimia nanoemulsi betalain kulit buah naga merah Hasil mengetahui sifat fisik dan kimia dari hasil variasi formula.
Uji yang akan dilakukan yaitu uji pH dilakukan dengan menggunakan pH meter, uji pengukuran butiran dilakukan dengan PSA (Particle Size Analyze.
, uji warna dilakukan dengan alat colorflex EZ, dan uji aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPH.
DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Utami dan Ifadah Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313 Uji organoleptik aplikasi nanoemulsi betalain pada produk es krim Sampel nanoemulsi dengan variasi formula diuji organoleptik terhadap aplikasi pada produk es krim, untuk mengetahui tingkat kesukaan dan penilaian panelis terhadap warna, aroma, dan rasa.
Penilaian ditunjukkan dengan penilaian angka dengan skala 1-5 yaitu: .
sangat tidak suka, .
tidak suka, .
sedikit suka, .
suka, .
sangat Uji organoleptik ini bertujuan untuk mendapatkan formula terbaik berdasarkan penilaian panelis.
Uji organoleptik dilakukan dengan jumlah 25 panelis.
Analisa data Metode penelitian ini menggunakan formulasi konsentrasi ekstrak betalain sebanyak 5 variasi 0, 3, 6, 9, 12 ml.
Data yang diperoleh dari uji kadar betalain dan data sifat fisik kimia dilakukan dengan analisis statistik memanfaatkan Analisis of Varians (ANOVA) dengan tingkat kepercayaan (=0,.
Dilanjutkan dengan uji tukey dengan minitab Uji organoleptik pada es krim menggunakan uji friedman dengan taraf signifikasi 5%.
Perlakuan terbaik terhadap analisis fisikokimia dan uji organoleptik ditentukan oleh analisis menggunakan uji indeks De Garmo termodifikasi Susrini (Solichah et al.
, 2.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar betalain pada ekstrak kulit buah Uji mengetahui kualitas hasil ekstraksi betalain pada kulit buah naga merah menggunakan perbandingan pelarut DES yaitu kolin dan asam malat DES dan dibandingkan dengan Hasil yang didapatkan dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2.
Kadar betalain hasil ekstraksi menggunakan pelarut DES dan etanol DES (Deep Eutectic Ethanol Sampel Solvent.
Ekstrak Betalain Kulit 330,0 g/L 73,3 g/L Buah Naga Merah Keterangan:
: Mengandung Betalain Mekanisme kerja DES dalam ekstraksi kemampuannya membentuk ikatan hidrogen dengan molekul betalain.
Senyawa betalain memiliki gugus-gugus polar seperti hidroksil (AeOH), karboksil (AeCOOH), dan amina (Ae NHCC) (Arviani et al.
, 2.
Gugus-gugus ini memungkinkan betalain untuk berinteraksi secara kuat dengan komponen dalam DES melalui pembentukan ikatan hidrogen.
Interaksi ini dimungkinkan tidak hanya membantu pelarutan betalain ke dalam pelarut, tetapi juga memberikan efek stabilisasi terhadap struktur kimia betalain yang sensitif terhadap perubahan suhu, cahaya, dan pH.
Pada penelitian (Gao et al.
menunjukkan bahwa hasil ekstraksi
DES
1 985 A 92 AAg/g, sedangkan dengan etanol Ket hanya sebesar 1 235 A 102 AAg/g .
< 0,.
Hal tersebut menunjukkan bahwa DES memiliki efisiensi ekstraksi yang lebih unggul secara statistik.
Sebagai berbasis DES dipilih untuk tahap sintesis nanoemulsi dan formulasi es krim karena memberikan rendemen jauh lebih tinggi dibanding etanol .
,0 vs 73,3 AAg/L) sekaligus menjaga integritas gugus polar betalain selama proses.
Dalam sistem nanoemulsi, sisa DES yang hidrofilik meningkatkan kelarutan awal pigmen dan memfasilitasi pembentukan antarmuka yang stabil bersama surfaktan pangan (Kaba et al.
, sehingga ukuran droplet cenderung lebih kecil, distribusi warna lebih homogen, serta ketahanan terhadap siklus beku-cair dan DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Utami dan Ifadah Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313 perubahan pH pada matriks es krim Di sisi keberlanjutan, penggunaan DES menurunkan ketergantungan pada pelarut organik volatil.
residu pelarut dapat diminimalkan melalui penguapan vakum atau pengenceran sebelum proses emulsifikasi, sehingga lebih selaras dengan praktik Augreen extractionAy untuk aplikasi pangan.
DES
banyak dilaporkan sebagai pelarut green mengekstrak metabolit polar, sehingga relevan untuk formulasi pangan dan sistem Nilai pH Uji pH dilakukan untuk mengetahui tingkat keasaman formula yang dihasilkan Berdasarkan hasil uji statistik Anallysis of Variance (ANOVA) menunjukkan bahwa terdapat pengaruh beda nyata terhadap nilai pH dalam formulasi nanoemulsi betalain kulit buah naga.
Rerata nilai pH dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Nilai pH nanoemulsi betalain kulit buah naga merah No.
Formula Konsentrasi ekstrak betalain .
Pada tabel diatas, nilai pH pada perbedaan yang nyata.
Nilai pH yang optimal untuk nanoemulsi pewarna berada pada kisaran 4, 5-6,5 (Lestario et al.
, 2.
Hasil yang ditunjukkan pada tabel tersebut menyatakan bahwa formula nanoemulsi betalain kulit buah naga merah telah mencapai ukuran pH yang diinginkan.
Pada hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak betalain, maka semakin rendah nilai pH.
Hal tersebut dikarenakan senyawa betalain memiliki sifat asam, jadi semakin banyak ekstrak betalain yang dicampurkan, maka semakin asam pH nanoemulsi tersebut.
Selain dikarenakan oleh senyawa betalain, bahan lain seperti surfaktan, kosurfaktan, dan fase minyak juga nanoemulsi yang dihasilkan.
Pernyataan ini sesuai dengan penelitian (Calva-Estrada et al.
Nilai pH yang dihasilkan berkisar antara 4,70- 4,26 menunjukkan bahwa sistem nanoemulsi berada pada lingkup asam ringan yang kondusif bagi kestabilan betalain.
Nilai pH tersebut juga menunjukkan bahwa interaksi antara surfaktan, kosurfaktan dan Nilai pH 4,70 A 0,10a 4,46 A 0,11ab 4,46 A 0,11ab 4,30 A 0,20b 4,26 A 0,11b senyawa betalain tetap stabil, sehingga potensi terjadinya kerusakan fisik relatif rendah (Lestario et al.
, 2.
Ukuran droplet Tujuan dilakukan uji ukuran droplet untuk mengetahui ukuran rata- rata suatu partikel dengan memanfaatkan hamburan Metode memanfaatkan medium pendispersi untuk mencegah agregesi sampel (Utami et al.
Dalam formulasi nanoemulsi, ukuran partikel secara langsung mempengaruhi stabilitas fisik, bioavailabilits dan fungsional dari nanoemulsi.
Hasil uji PSA pada formula nanoemulsi ekstrak betalain kulit buah naga dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 menunjukkan hasil nanoemulsi betalain kulit buah naga merah bahwa ukuran droplet terkecil berada pada formula F1 sebesar 102,30 nm yang merupakan kontrol.
Sedangkan ukuran droplet terbesar berada pada formulasi F5 sebesar 117,40 nm dengan penambahan ekstrak 12ml.
Menurut Redhita et al.
, ukuran droplet nanoemulsi umumnya berkisar antara 10-200 nanometer.
DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Utami dan Ifadah Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313 Kelima formula dengan variasi ekstrak betalain menunjukkan ukuran droplet dibawah 200 nanometer, sehingga formula tersebut memenuhi standart nanoemulsi.
Nanoemulsi dengan pH sedikit lebih tinggi membuat peningkatan tolakan elektrostatik antar droplet, karena muatan negatif pada droplet meningkat.
Hal tersebut mengurangi kemungkinan penggabungan droplet yang lebih besar, sehingga mempertahankan ukuran droplet yang kecil.
Peningkatan pH juga dapat mempengaruhi viskositas emulsi, yang pada gilirannya dapat mempengaruhi proses dalam pembentukan droplet (Nasiro et , 2.
Perbedaan ukuran droplet dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain rasio surfaktan dan kosurfaktan, pengaruh bahan aktif, kecepatan pengadukan dan nilai viskositas bahan (Redhita et al.
Tabel 4 Nilai ukuran droplet nanoemulsi betalain kulit buah naga merah No.
Formula Konsentrasi ekstrak Rata- rata Nilai PSA .
102,30 A 0,36e 107,50 A 0,36d 110,23 A 0,20c 113,43 A 0,51b 117,40 A 0,40a Hasil menunjukkan bahwa ada perbedaan yang signifikan dipengaruhi oleh konsentrasi ekstrak betalain.
Menurut Fauziah dan Suryani .
, umumnya senyawa bioaktif seperti betalain tidak kemungkinan interaksi antara betalain dan surfaktan yang menempel pada droplet minyak, sehingga mengubah struktur lapisan surfaktan di antarmuka.
Interaksi ini dapat mengubah kepadatan dan fleksibilitas lapisan pelindung droplet yang dapat memicu ukuran dan kestabilan droplet, sehingga ukuran droplet nanoemulsi semakin besar.
Intensitas warna L, a*, b* Uji warna memiliki tujuan untuk mengetahui perbedaan intensitas dan kestabilan warna pada masing- masing formula nanoemulsi betalain.
Berdasarkan hasil uji ANOVA (Analysis of Varianc.
menunjukkan bahwa penambahan ekstrak betalain memberikan perubahan warna yang berpengaruh nyata pada sistem nanoemulsi, kecuali pada huruf group yang sama.
Formula dengan konsentrasi ekstrak lebih tinggi cenderung menghasilkan warna yang lebih Nilai dari intensitas warna L, a*, b* terdapat pada Tabel 5.
Tabel 5 Nilai intensitas warna nanoemulsi betalain kulit buah naga merah Formula Konsentrasi Nilai Warna L Nilai Warna a* Nilai Warna b* .
66 A 0,90a -2,7 A 0,07a 7,40 A 0,02e 65 A 0,210a 16 A 0,06b 9,93 A 0,04d 63 A 0,215 20 A 0,06 10,4 A 0,06c 59 A 0,27c 25 A 0,08d 11,17 A 0,08b 55 A 0,80 30 A 0,15 11,82 A 0,07a Analisis L* digunakan untuk menilai kecerahan .
= hitam, 100 = puti.
(Nurjannah & Utami, 2.
Formulasi tanpa ekstrak (F.
menunjukkan kecerahan tertinggi .
A 0,.
dengan rona kuning kehijauan, sedangkan penambahan 12 mL ekstrak (F.
menghasilkan L* terendah .
A 0,.
dengan warna merah-keunguan yang Pola ini menegaskan bahwa peningkatan konsentrasi ekstrak betalain DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Utami dan Ifadah Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313 menurunkan kecerahan (L*).
Secara mekanistik, pH yang lebih sesuai dapat mempertahankan intensitas warna, sementara droplet nano yang kecil meningkatkan homogenitas dan penghamburan cahaya sehingga warna tampak lebih pekat (Redhita et al.
Fatjria et al.
, 2.
Parameter a* merepresentasikan sumbu hijauAemerah .
* negatif = hijau.
a* positif = mera.
(Nurjannah & Utami, 2.
Nilai a* meningkat tajam seiring kenaikan konsentrasi ekstrak: F5 .
mL) mencapai puncak kemerahan .
A 0,.
, sedangkan F1 .
anpa ekstra.
bernilai Oe2,7 A 0,07 dan cenderung Kenaikan a* pada kadar ekstrak lebih tinggi selaras dengan dominasi betasianin .
raksi mera.
yang lebih besar dan stabilitas pigmen yang lebih baik dalam sistem nanoemulsi.
sebaliknya, pada F1 rona kehijauan lebih tampak karena ketiadaan pigmen merah dan kontribusi fase minyak (Fatjria et al.
, 2.
Stabilitas a* juga dipengaruhi pH, kondisi terlalu rendah/terlalu tinggi mempercepat degradasi betalain dan menurunkan intensitas merah (Sinaga, 2.
Parameter b* menunjukkan sumbu biruAekuning .
* negatif = biru.
b* positif = kunin.
(Sinaga, 2.
Nilai b* tertinggi diperoleh pada F5 .
,82 A 0,.
dan terendah pada F1 .
,40 A 0,.
Peningkatan b* mencerminkan kontribusi komponen sistem .
isal Tween 80, minyak zaitu.
dan fraksi betaxantin .
omponen kuning betalai.
yang makin dominan pada konsentrasi ekstrak lebih tinggi (Wulansari et al.
, 2.
Rendahnya b* pada F1 sejalan dengan minimnya pigmen, sehingga nuansa kuning relatif berkurang.
Hasil uji aktivitas antioksidan Uji ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan formulasi nanoemulsi dalam menangkal radikal bebas.
Pengujian ini menggunakan spektrofotometrik berdasarkan pengukuran senyawa antioksidan.
Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa seluruh formulasi yang mengandung ekstrak betalain menunjukkan aktivitas antioksidan, dengan tingkat yang bervariasi tergantung pada konsentrasi ekstrak, tersaji pada Tabel 6.
Hasil analisis aktivitas antioksidan ANOVA menunjukkan bahwa F1 hingga F5 yang memiliki pengaruh berbeda nyata.
Nilai yang dihasilkan berkisar antara 10,25 hingga 17,21 Nilai ICCICA ini menunjukkan konsentrasi sampel yang diperlukan untuk menghambat 50% radikal bebas DPPH, sehingga semakin rendah nilai ICCICA mengindikasikan aktivitas antioksidan yang semakin tinggi.
Nilai 50% merupakan tingkat penghambatan terhadap radikal bebas yang diukur dalam pengujian (Utami & Fauziah, 2.
Dari Tabel 6, formula F5 memiliki nilai ICCICA terendah yaitu 10,25 ppm, yang berarti formula ini paling efektif dalam menangkal radikal bebas dibandingkan formula lainnya, sedangkan formula F1 memiliki nilai ICCICA tertinggi yaitu 17,21 ppm, yang mengindikasikan aktivitas antioksidan terendah di antara kelima Tabel 6 Hasil uji aktivitas antioksidan nanoemulsi betalain kulit buah naga merah No.
Formula Konsentrasi .
Rerata IC50 .
17,21 A 0,04a 16,16 A 0,07b 15,10 A 0,10c 13,11 A 0,06d 10,25 A 0,03e Perbedaan aktivitas antioksidan ini dipengaruhi oleh komposisi dan konsentrasi bahan aktif antioksidan yang terdapat pada ekstrak betalain dalam masing-masing F5 dengan konsentrasi ekstrak betalain 12ml memiliki aktivitas paling tinggi dengan nilai 10,25 A 0,03, sedangkan F1 menunjukkan nilai paling rendah yaitu 17,21 ppm, karena pada F1 atau kontrol tidak terdapat senyawa aktif yang berkontribusi DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Utami dan Ifadah Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313 terhadap aktivitas antioksidan.
Aktivitas antioksidan pada F1 berasal dari bahan lain yaitu minyak zaitun (Fauziah & Suryani.
Hal tersebut menunjukkan bahwa F1 lemah akan menangkal radikal bebas.
Hasil uji organoleptik Kesukaan warna Uji organoleptik pada atribut warna untuk es krim yang difortifikasi nanoemulsi betalain dilakukan guna memetakan tingkat penerimaan panelis terhadap tampilan visual sekaligus menilai kinerja formulasi dalam menghasilkan warna yang diinginkan.
Indikator ini esensial karena warna merupakan rangsangan pertama yang ditangkap konsumen dan kuat memengaruhi persepsi mutu serta pilihan produk, terutama pada pangan yang memanfaatkan pewarna (Gunawan et al.
, 2.
Kesukaan warna es krim nanoemulsi betalain
3,88
Rerata warna
4,88
4,56
2,16
F1 .
F2 .
F3 .
F4 .
F5 .
Perlakuan penambahan ekstrak betalain pada Formulasi Nanoemulsi Gambar 1.
Histogram kesukaan warna es krim penambahan nanoemulsi Uji Friedman tersebut menunjukkan adanya perbedaan nyata.
Peningkatan ratarata pada F5 disebabkan oleh konsentrasi ekstrak betalain yang lebih tinggi, yaitu sebanyak 12 ml.
Warna F5 menunjukkan warna merah keunguan yang lebih pekat dari formula lainnya, hal ini berdampingan dengan parameter intensitas warna a* yang menunjukkan bahwa pada konsentrasi 12 ml menghasilkan warna yang pekat.
Sampel F1 yang tidak terdapat ekstrak betalain memiliki nilai terendah, karena tampilannya cenderung pucat atau tidak berwarna.
Berdasarkan hasil organoleptik warna menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi ekstrak betalain dalam formulasi nanoemulsi lebih disukai oleh panelis, dengan rerata nilai 4,88.
Kesukaan rasa Analisis rasa pada uji organoleptik ini ditujukan untuk mengevaluasi dampak variasi kadar betalain serta komposisi komponen nanoemulsi meliputi surfaktan, ko-surfaktan, dan minyak zaitun terhadap preferensi panelis pada produk es krim.
Aspek rasa tetap krusial dalam menentukan keberterimaan sensoris, karena pewarna diaplikasikan pada pangan, formulasi wajib menjaga profil cita rasa yang menyenangkan dan bebas off-flavor agar produk dapat diterima konsumen (Szente et , 2.
Hasil uji Friedman rasa pada gambar di atas menunjukkan terdapat perbedaan yang nyata pada semua formula.
Pada F5 memperoleh nilai rata- rata tertinggi.
Hal tersebut disebabkan oleh konsentrasi nanoemulsi dan rasa pada es krim seimbang antara asam yang dihasilkan oleh nanoemulsi betalain dan manis yang diperoleh dari es Hal tersebut mungkin dipengaruhi oleh nilai pH, karena nanoemulsi betalain dengan pH rendah .
secara tidak langsung dapat memengaruhi rasa nanoemulsi tersebut, pH rendah bisa memberikan rasa asam yang kuat karena konsentrsi ion hidrogen yang tinggi, sementara pH tinggi bisa menimbulkan rasa pahit atau tidak nyaman (Ernawati et al.
Pada formulasi kontrol yaitu F1 memiliki nilai terendah yang dimungkinkan tidak menarik karena tidak adanya ekstrak betalain yang berkontribusi pada cita rasa.
DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Utami dan Ifadah Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313 Kesukaan Rasa Es Krim Nanoemulsi Betalain Rerata rasa 2,96 F1 .
3,16 3,08 F2 .
F3 .
4,08 4,24 F4 .
F5 .
Perlakuan penambahan ekstrak betalain pada Formulasi Nanoemulsi Gambar 2.
Histogram kesukaan rasa es krim penambahan nanoemulsi
Kesukaan aroma
Pengujian sensori pada atribut aroma
dilakukan untuk mengkuantifikasi preferensi
panelis terhadap es krim yang ditambah nanoemulsi betalain pada berbagai kadar Indikator ini esensial guna menghasilkan profil aroma yang sesuai sasaran dan berpeluang tinggi diterima oleh Kesukaan Aroma Es Krim Nanoemulsi Betalain
Rerata aroma
3,24
F1 .
3,64 F2 .
4,44 3,96 4,02 F3 .
F4 .
F5 .
Perlakuan penambahan ekstrak betalain pada Formulasi Nanoemulsi Gambar 3.
Histogram kesukaan aroma es krim penambahan nanoemulsi Hasil uji organoleptik aroma di atas menunjukkan rata- rata kesukaan antara 3,24 hingga 4,44.
Sampel F1 tanpa tambahan ekstrak betalain menunjukkan nilai terendah, yang disebabkan karena bahan dasar seperti surfaktan, kosurfaktan dan minyak yang kurang menarik.
Perlakuan F5 dengan konsentrasi ekstrak betalain sebanyak 12ml menjadi nilai rata- rata terbaik dengan nili 4,44.
Konsentrasi ekstrak betalain yang tinggi akan menghasilkan aroma yang cenderung disukai panelis karena tidak menimbulkan aroma dari bahan- bahan nanoemulsi yang menyengat (Kaba et al.
, 2.
Perlakuan terbaik nanoemulsi betalain Penentuan karakteristik dan organoleptik aplikasi nanoemulsi betalain pada produk es krim menggunakan Indeks Efektivitas De Garmo termodifikasi Susrini dengan memberikan bobot nilai pada setiap parameter.
Metode ini digunakan pada parameter kimia meliputi pH, aktvitas antioksidan, ukuran droplet, dan DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Utami dan Ifadah Volume 16.
No.
2, .
Halaman 301Ae313 intensitas warna.
Parameter fisik meliputi uji organoleptik warna, aroma, dan rasa.
Hasil menunjukkan bahwa parameter ukuran droplet memiliki bobot parameter tertinggi .
, diikuti oleh intensitas warna L bobot 0,17.
warna a* bobot 0,15.
warna b* 0,13.
aktivitas antioksidan bobot 0,11.
Uji organoleptik warna memiliki bobot 0,08.
0,06 dan aroma bobot 0,04.
Nilai Organoleptik rasa memiliki bobot terendah berdasarkan uji indektivitas yaitu 0,02.
Tingkat penerimaan konsumen terhadap nanoemulsi betalain kulit buah naga merah menjadi relevan dalam mengukur parameter keseluruhan aplikasi nanoemulsi betalain kulit buah naga merah pada produk es krim.
Indeks Efektivitas Perlakuan Terbaik 0,2667 0,5068 0,412 0,6247 0,7333 F1 .
F2 .
F3 .
F4 .
F5 .
Perlakuan penambahan ekstrak betalain pada Formulasi Nanoemulsi Gambar 4.
Histogram perlakuan terbaik nanoemulsi betalain kulit buah naga merah Hasil perhitungan indeks efektivitas perlakuan terbaik pada F5 dengan ekstrak betalain sebanyak 12 ml dengan parameter fisikokimia meliputi intensitas warna L .
, warna a* .
, warna b* .
, pH .
, aktivitas antioksidan .
,25 pp.
, ukuran droplet .
,40 n.
, dan uji organoleptik warna .
, rasa .
, aroma .
Hasil tersebut sesuai dengan standar Pada gambar di atas menyatakan bahwa perlakuan F5 adalah kombinasi formulasi konsentrasi ekstrak betalain yang nanoemulsi betalain yang baik, dan dapat diterima oleh konsumen apabila diaplikasikan pada es krim.
Hal ini juga sesuai dengan hasil uji warna yang menunjukkan hasil terbaik yaitu pada F5, karena menghasilkan warna merah keunguan yang pekat.
KESIMPULAN
Deep
Eutectic Solvent
(DES)
menghasilkan kadar betalain yang lebih tinggi dibandingkan pelarut etanol, yaitu DES sebesar 330,0 AAg/L dan etanol 73,3 AAg/L.
Penambahan konsentrasi ekstrak betalain berpengaruh nyata terhadap karakteristik nanoemulsi, termasuk pH, ukuran droplet, intensitas warna, dan aktivitas antioksidan, serta tingkat kesukaan panelis terhadap es krim nanoemulsi pada warna, rasa dan aroma.
Formulasi terbaik diperoleh pada F5 .
ml ekstrak betalai.
, dengan ukuran droplet 117,40 nm, pH 4,26, dan aktivitas antioksidan tertinggi (ICCICA = 10,25 pp.
, warna a* .
, warna b* .
, pH .
, dan uji organoleptik warna .
, rasa .
, aroma .
Untuk penelitian selanjutnya perlu perbaikan pada proses pembuatan nanoemulsi untuk memperoleh ukuran droplet yang lebih kecil dan distribusi yang lebih homogen, dengan metode Serta perlu dilakukan uji menghasilkan zeta potensial di setiap formula untuk mengetahui karakter nanoemulsi yang lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA