Characterization of Dragon Fruit Peel Extract (Hylocereus sp.) With Variations in Tartaric Acid Concentration as Natural Food
DOI:
https://doi.org/10.29303/profood.v11i2.564Keywords:
anthocyanin, antioxidant activity, natural food colorant, red dragon fruit peel, tartaric acidAbstract
Food colorant plays a vital role in the food industry by enhancing visual appeal and shaping consumer perception of product quality. Synthetic food dyes, though commonly used, have been linked to various health concerns such as allergies, hyperactivity in children, and potential carcinogenic risks when consumed above the Acceptable Daily Intake (ADI). Therefore, natural and safe alternatives are needed. This study investigates the potential use of red dragon fruit (Hylocereus sp.) peel extract as a natural food colorant and antioxidant source, using maceration extraction with varying concentrations of tartaric acid (0%, 2%, 4%, 6%, and 8%). Parameters evaluated include physical properties (yield and color intensity), chemical characteristics (pH and total anthocyanins), antioxidant activity, and food processing simulations (thermal stability, pH effects on color, and solvent solubility). The results showed that 4% tartaric acid yielded the highest extraction output, color intensity (absorbance 2.774), highest total anthocyanin, and antioxidant activity (84.06%), with optimal color stability at temperatures up to 40°C and at pH 3. The extract showed excellent solubility in water (97.41%) and 15% ethanol (96.40%), while being insoluble in oil. These results indicate that red dragon fruit peel extract has great potential as a natural dye that not only provides an attractive red color but also functions as a natural antioxidant that is safe and stable under various food processing conditions.
References
Agne, E. B. P., Hastuti, R., & Khabibi. (2010). Ekstraksi dan uji kestabilan zat warna betasianin dari kulit buah naga (Hylocereus polyrhizus) serta aplikasinya sebagai pewarna alami pangan. Jurnal Kimia Sains Dan Aplikasi, 13(2), 51–56.
Alfauzi, R. A., Hartati, L., Suhendra, D., Rahayu, T. P., & Hidayah, N. (2022). Ekstraksi senyawa bioaktif kulit jengkol (Archidendron jiringa) dengan konsentrasi pelarut metanol berbeda sebagai pakan tambahan ternak ruminansia. Jurnal Ilmu Nutrisi Dan Teknologi Pakan, 20(3), 95–103. https://doi.org/10.29244/jintp.20.3.95-103
Aliya, N. N., Riyanta, A. B., & Muldiyana, T. (2024). Uji aktivitas antioksidan ekstrak kulit dan daging buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) dan penentuan parameter non spesifik. Jurnal Riset Kefarmasian Indonesia, 6(1), 1–15.
AOAC. (2023). Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL (22nd edition). Latimer, G. W. (ed.). Oxford University Press. https://doi.org/10.1093/9780197610145.001.0001.
Arimpi, A., & Pandia, S. (2019). Pembuatan pektin dari limbah kulit jeruk (Citrus sinensis) dengan metode ekstraksi gelombang ultrasonik menggunakan pelarut asam sulfat (H2SO4). Jurnal Teknik Kimia USU, 8(1), 18–24.
Astuti, S. I., Lestari, P., Aprianingsih, T., Sumardani, T. Z., Wicaksana, G. C., & Sholiah, A. (2022). Pengaruh suhu terhadap kelarutan dan viskositas pada gula pasir. Jurnal Pendidikan IPA, 11(1), 19–21. https://doi.org/10.20961/inkuiri.v11i1.52179
Atika, V., Rahayuningsih, E., & Budhijanto. (2021). Pengaruh penambahan asam organik terhadap perubahan kualitas ekstrak daun noja (Peristrophe Bivalvis) karena terjadinya reaksi oksidasi. Dinamika Kerajinan Dan Batik: Majalah Ilmiah, 38(1), 101–108. https://doi.org/10.22322/dkb.V36i1.4149
Ayun, Q., Khomsiyah, & Ajeng, A. (2022). Pengaruh pH larutan terhadap kestabilan warna senyawa antosianin yang terdapat pada ekstrak kulit buah naga (Hylocereus costaricensis). Jurnal Crystal: Publikasi Penelitian Kimia Dan Terapannya, 4(1), 1–36. https://doi.org/10.365xx/jc.vxxxxxxx
Bahri, S., Jalaludin, & Rosnita. (2017). Pembuatan zat warna alami dari kulit batang jamblang (Syzygium cumini) sebagai bahan dasar pewarna tekstil. Jurnal Teknologi Kimia Unimal, 6(1), 10–19.
Basito. (2011). Efektivitas penambahan etanol 95% dengan variasi asam dalam proses ekstraksi pigmen antosianin kulit manggis (Garcinia mangostana L.). Jurnal Teknologi Hasil Pertanian, IV(2), 84–93.
Berlin, S. W., Linda, R., & Mukarlina. (2017). Pemanfaatan tumbuhan sebagai bahan pewarna alami oleh suku Dayak Bidayuh di Desa Kenaman Kecamatan Sekayam Kabupaten Sanggau. Journal Protobiont, 6(3), 303–309.
Clement, H., Dölp, A., Schneider-Momm, K., Clement, C., Blazynski, N., Schulz, E., & Fleischhaker, C. (2019). Food intolerance and attention deficit hyperactivity disorder. Abstracts of the 1st Symposium of the Arbeitsgemeinschaft Für Neuropsychopharmakologie Und Pharmakopsychiatrie (AGNP) and Deutsche Gesellschaft Für Biologische Psychiatrie (DGBP).
Dhora, A., Hariani, R., & Wahyuni, S. (2024). Isolasi pektin dari kulit kakao menggunakan metode ektraksi dengan variasi konsentrasi HCl. Jurnal Ilmiah Teknologi Pertanian (AGROTECHNO), 9(1), 1–7.
Fauzan, A., Risnandar, T. D., Anisa, V. R., & Sihombing, R. P. (2022). Karakteristik kadar metoksil dan kadar asam galakturonat pada ekstrak pektin dari kulit jeruk manis pacitan pada suhu 90°C. Prosiding The 13th Industrial Research Workshop and National Seminar, 13–14.
Fitriansari, S., Argadireja, D., & Yuniarti, L. (2015). Gambaran kandungan pewarna makanan jajanan sekolah dasar di Kelurahan Tamansari tahun 2015. Prosiding Pendidikan Dokter, 134–140.
Harvyandha, A., Kusumawardani, M., & Rosyid, A. (2019). Telemetri pengukuran derajat keasaman secara realtime menggunakan raspberry PI. Jurnal JARTEL, 4, 519–524.
Hasanah, A., Nurrahman, & Suyatno, A. (2022). Penambahan ekstrak kulit buah naga terhadap derajat warna, kadar antosianin, aktivitas antioksidan dan sifat sensoris cendol. Jurnal Pangan Dan Gizi, 12(1), 25–31. https://doi.org/10.26714/jpg.12.1.2022.25-31
Hidayah, T., Pratjojo, W., & Widiarti, N. (2014). Uji stabilitas pigmen dan antioksidan ekstrak zatwarna alami kulit buah naga. Indonesian Journal of Chemical Science, 3(2), 135–140. http://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/ijcs
Jaafar, A. R., Nazri, M., & Khairuddin, W. (2009). Proximate analysis of dragon fruit (Hylecereus polyhizus). American Journal of Applied Sciences.
Jackman, R. L., Yada, R. Y., Tung, M. A., & Speers, R. A. (1987). Anthocyanins as food colorants—a review. Journal of Food Biochemistry, 11(3), 201–247. https://doi.org/10.1111/j.1745-4514.1987.tb00123.x
Kementerian Pertanian. (2024). Angka tetap hortikultura tahun 2023. In Sa’i (Ed.), Buku Atap Hortikultura (2024th ed.). Direktorat Jenderal Hortikultura, Kementerian Pertanian.
Kurniawan, M. F., & Adenia, D. Z. (2022). Ekstraksi pektin kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) dengan pelarut asam sitrat dan aplikasinya sebagai polimer plastik biodegradable. Jurnal Ilmu Kimia Dan Terapan, 9(1), 10–18.
Kurniawati, I. F., & Sutoyo Suyatno. (2021). Review artikel: potensi bunga tanaman sukun (Artocarpus altilis [PARK. I] fosberg) sebagai bahan antioksidan alami. UNESA Journal of Chemistry, 10(1), 1–11.
Kwartiningsih, E., Prastika, A., & Triana, D. L. (2016). Ekstraksi dan uji stabilitas antosianin dari kulit buah naga super merah (Hylocereus costaricensis). Pengembangan Teknologi Kimia Untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia, 1–7.
Lepar, D. M. E., Oessoe, Y. Y. E., & Sumual, M. F. (2023). Pengaruh konsentrasi asam sitrat terhadap sifat fisik dan kimia tepung kentang (Solanum tuberosum L.). Jurnal Teknologi Pertanian, 14, 99–109.
Markakis, P. (1982). Anthocyanin as Food Colours. Academic Press.
Meganingtyas, W., Alauhdin, M., & Kimia, J. (2021). Ekstraksi antosianin dari kulit buah naga (Hylocereus costaricensis) dan pemanfaatannya sebagai indikator alami titrasi asam-basa. AgriTECH, 41(3), 278–284. https://doi.org/10.22146//agritech.52197
Miarti, A., & Legasari, L. (2022). Ketidakpastian pengukuran analisa kadar biuret, kadar nitrogen, dan kadar oil pada pupuk urea di laboratorium kontrol produksi PT Pupuk Sriwidjaja Palembang. Jurnal Cakrawala Ilmiah, 2(3), 861–874.
Mirsky, A. E., & Pauling, L. (1936). On the structure of native, denatured, and coagulated proteins. Easton, 22(7), 439–447.
Moulana, R., Rohaya, S., & Rosika, R. (2012). Efektivitas penggunaan jenis pelarut dan asam dalam proses ekstraksi pigmen antosianin kelopak bunga rosella (Hibiscus sabdariffa L). Jurnal Teknologi Dan Industri Pertanian Indonesia, 4(4), 20–25.
Nahor, E. M., Rumagit, B. I., & YTou, H. (2022). Perbandingan rendemen ekstrak etanol daun andong (Cordyline futicosa L.) menggunakan metode ekstraksi maserasi dan sokhletasi. Politeknik Kesehatan Kemenkes Manado, 1(1), 40–44.
Nizori, A., Sihombing N., & Surhaini. (2020). Karakteristik ekstrak kulit buah naga merah (Hylocereus Polyrhizus) dengan penambahan berbagai kosentrasi asam sitrat sebagai pewarna alami makanan. Jurnal Teknologi Industri Pertanian, 30(2), 228–233. https://doi.org/10.24961/j.tek.ind.pert.2020.30.2.228
Nurliyana, R., Zahir, I. S., Suleiman, K. M., Aisyah, M. R., & Rahim, K. A. (2010). Antioxidant study of pulps and peels of dragon fruits: A comparative study. International Food Research Journal, 17(2), 367–375.
Pratiwi, A. H., Yusran, Islawati, & Artati. (2023). Analisis kadar antioksidan pada ekstrak daun binahong hijau Anredera cordifolia (Ten.) Steenis. BIOMA: Jurnal Biologi Makassar, 2, 66–74. https://journal.unhas.ac.id/index.php/bioma
Priska, M., Peni, N., Carvallo, L., & Ngapa, Y. D. (2018). Review: antosianin dan pemanfaatannya. Cakra Kimia (Indonesian E-Journal of Applied Chemistry), 6(2), 79–97.
Riansyah, H., Maharani, D. M., & Nugroho, A. (2021). Intensitas dan stabilitas warna ekstrak daun pandan, suji, katuk, dan kelor sebagai sumber pewarna hijau alami. Jurnal Riset Teknologi Industri, 15(1), 103–112.
Rozi, F., Siddiq, M. N. A. A., & Majiding, C. M. (2023). Analisis kapasitas antioksidan minuman sumber vitamin c. Jurnal Kesehatan Tambusai, 4(4), 6105–6111.
Saneto, B. (2005). Karakteristik kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhizus). Jurnal Agrika, 2(1), 143–149.
Saputra, M. Y., Raffi Zakaria, M., Silalahi, D., Sartika, W., Fuola, Z. H. H., Kurniawan, R., & Ashari, A. (2022). Potensi kandungan antioksidan dari daun Rhizophora apiculata mangrove khas Lempasing, Pesisir Lampung Selatan. Stannum: Jurnal Sains Dan Terapan Kimia, 4(2), 60–67. https://doi.org/10.33019/jstk.v4i2
Sari, E. M. (2020). Identifikasi kestabilan pigmen antosianin dari ketan hitam (Oryza sativa L forma Glutinosa) menggunakan metode akselerasi kerusakan. Biolearning Journal, 7(1), 25–30.
Sulhidayat, Muzakkar, M., & Mariani. (2024). Analisis kandungan zat pewarna sintetik rhodamin b dan methanyl yellow pada jajanan tradisional dan terasi yang ada di Pasar Kota Kendari. Jurnal Riset Pangan (JRP), 1(2), 83–88.
Sumarlin, L. (2010). Identifikasi pewarna sintetis pada produk pangan yang beredar di Jakarta dan Ciputat. Jurnal Kimia Valensi, 1(6), 274–283.
Sutisna, N., Asep, A., Sutrisno, D., & Fauziah, A. (2018). Pengaruh bahan pengekstrak terhadap karakteristik ekstrak senyawa fungsional dari kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhizus). Pasundan Food Technology Journal, IV(1), 23–30.
Tama, J. B., Kumalaningsih, S., & Mulyadi, A. F. (2014). Studi pembuatan bubuk pewarna alami dari daun suji (Pleomele angustifolia N.E.BR.). kajian konsentrasi maltodekstrin dan MgCO3.Jurnal Industria, 3(1), 73–82.
Tensiska, Sukarminah, E., & Natalia, D. (2007). Ektraksi pewarna alami dari buah arben (Rubusidaeus Linn.) dan aplikasinya pada sistem pangan. Jurnal Telnol dan Industri Pangan, 18(1), 25–31.
Unawahi, S., Widyasanti, A., & Rahimah, S. (2022). Ekstraksi antosianin bunga telang (Clitoria ternatea Linn) dengan metode ultrasonik menggunakan pelarut aquades dan asam asetat. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis Dan Biosistem, 10(1), 1–9. https://doi.org/10.21776/ub.jkptb.2022.010.01.01
Widyasanti, A., Arsyad, M. Z., & Wulandari, E. (2021). Ekstraksi antosianin kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) menggunakan metode maserasi. Jurnal Agroindustri, 11(2), 72–81. https://doi.org/10.31186/j.agroind.11.2.72-81
Wijaya, L. S., Wijanarko, & Susanto, T. (2001). Ekstraksi dan karakterisasi pigmen dari kulit buah rambutan (Nephelium lappaceum) var Binjai. Biosain, 1(2), 1–8.
Wiweka, A. P., & Zulkarnain. (2015). Uji SPF in vitro dan sifat fisik beberapa produk tabir surya yang beredar di pasaran. Majalah Farmaseutik, 11(1), 275.
Wu, L. C., Chen, Y., Chiu, C. C., & Ho, Y. I. (2006). Antioxidant and antiproliferative activities of red pitaya. Food Chemistry, 95, 319–327.
Yati, K., Ladeska, V., & Wirman, A. P. (2017). Isolasi pektin dari kulit buah naga (Hylocereus polyrhizus) dan pemanfaatannya sebagai pengikat pada sediaan pasta gigi. Jurnal Media Farmasi, 14(1), 1–16.
Yuniati, R., Nurtari, R. Y., Annaafi, A. D., Priguna, T. M., Anggita, V. D., Kusumaningrum, N., Saraswati, I., Muslimin, Putra, F. E., & Hardian. (2024). Pengaruh waktu pemanasan dan pengasaman terhadap kadar albumin ekstrak ikan gabus. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 27(2), 104–111. https://doi.org/10.17844/jphpi.v27i2.46448
Zeleny, M. (1982). Multiple Criteria Decision Making. McGraw-Hill Book Company.
