Ipomoea batatas (Ubi jalar ungu)

A. PENDAHULUAN
Indonesia adalah negara yang memiliki sumber daya alam yang amat besar. Kekayaan alam ini potensial untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku industri yang bersumber dari alam. Dewasa ini masyarakat cenderung memilih untuk kembali ke alam. Obat-obatan, kosmetik, bahan pewarna makanan dan minuman serta tekstil banyak yang berbahan baku dari tumbuhan ataupun hewan.
Bahan pewarna berperan dalam produksi makanan dan minuman. Hal ini dikarenakan warna menjadi nilai untuk menentukan kualitas. Warna yang menarik akan memberikan kesan yang baik pada pembeli sehingga akan meningkatkan nilai jual serta dapat meningkatkan selera makan. Namun saat ini masih banyak produsen yang menggunakan pewarna sintetik. Alasannya harga pewarna sintetik lebih murah dan memiliki stabilitas yang lebih baik dari pewarna alami. Melihat keadaan ini banyak peneliti yang mulai memperkenalkan dan menggiatkan penggunaan bahan pewarna dari alam, salah satunya pigmen antosian yang terdapat pada umbi tanaman ubi jalar (Ipomoea batatas).
Ubi jalar ungu mengandung pigmen antosianin dalam jumlah cukup besar. Warna ini didapat dari daging maupun kulitnya. Selain mengandung antosian, ubi jalar ungu juga merupakan sumber antioksidan dan beberapa zat lain yang berguna untuk kesehatan. Melihat prospek manfaat yang besar dan kemudahan dalam mendapatkan bahan bakunya,ubi jalar dapat dioptimalkan penggunaanya sebagai pewarna alami untuk makanan dan minuman.

B. PEMBAHASAN
Makanan dan warna berkaitan erat dalam kehidupan manusia sehari-hari. Makanan atau minuman yang berwarna mencolok, membuat orang tertarik untuk melihat, membeli, bahkan memakannya. Warna merupakan salah satu sifat penting makanan yang dapat menambah selera makan. Beberapa alasan penambahan bahan pewarna dalam makanan antara lain :
• mengurangi atau mencegah hilangnya warna makanan yang disebakan oleh adanya paparan sinar matahari, suhu yang ekstrem, kelembaban, dan kondisi penyimpanan.
• Memperbaiki perubahan warna bahan makanan yang terjadi secara alami.
• Memperkuat warna yang secara alami sudah ada.
• Memperkuat identitas makanan dengan warna.
• Melindungi rasa dan vitamin yang dapat dipengaruhi oleh sinar matahari selama penyimpanan.
• Memberikan penampilan makanan sesuai keinginan konsumen.
Pewarna yang biasa dipakai dalam makanan dan minuman sehari-hari umumnya berasal dari pewarna sintetik. Bahan pewarna buatan digunakan secara luas karena kekuatan zat warnanya lebih kuat dibandingkan bahan pewarna alami. Karena itu, bahan pewarna buatan dapat digunakan dalam konsentrasi yang kecil. Lagi pula, bahan pewarna buatan lebih stabil, penampilan warna lebih seragam, dan umumnya tidak mempengaruhi rasa makanan. Namun, bahan pewarna buatan perlu disertifikasi oleh pihak yang berwenang sebelum dapat digunakan. Hal ini sebagai aturan untuk menjaga keamanan pemakaian sebab pewarna sintetik dapat menyebabkan beberapa penyakit bila dikomsumsi melebihi nilai ambang batas.
Melihat bahaya yang dapat ditimbulkan dari pewarna sintetis, masyarakat mulai melirik potensi bahan alam sebagai pengganti pewarna sintetik. Bahan-bahan yang biasa digunakan adalah tanaman yang ada di sekitar rumah, salah satunya umbi tanaman ubi jalar (Ipomoea batatas) varietas warna ungu. Tanaman yang awalnya hanya sebagai pengganti nasi di daerah Papua, sekarang telah dibudidayakan lebih serius. Bahkan di beberapa daerah, Bali dan Tuban misalnya, menanamnya untuk produksi berbagai makanan olahan dari ubi. Dari tanaman ini dihasilnkan warna ungu yang menarik dan dapat digunakan sebagai pewarnba alami.
Tanaman ini ada 3 varietas, yaitu ubi jalar kuning, merah dan ungu. Dibanding ubi jalar putih, tekstur ubi jalar merah atau ungu memang lebih berair dan kurang masir (sandy) tetapi lebih lembut. Rasanya tidak semanis yang putih padahal kadar gulanya tidak berbeda. Ubi jalar putih mengandung 260 mkg (869 SI) betakaroten per 100 gram, ubi merah yang berwarna kuning emas tersimpan 2900 mkg (9675 SI) betakaroten, ubi merah yang berwarna jingga 9900 mkg (32967 SI). Makin pekat warna jingganya, makin tinggi kadar betakarotennya yang merupakan bahan pembentuk vitamin A dalam tubuh. Namun dari ketiganya, yang mengandung paling banyak antosian adalah varietas yang berwarna ungu. Dua varietas ubi jalar ungu introduksi (Ayamurasaki dan Yamagawa-murasaki) saat ini telah diusahakan secara komersial di beberapa daerah di Jawa Timur dengan potensi hasil 15¬-20 ton/ha. Beberapa varietas lokal sesungguhnya juga ada yang daging umbinya berwarna ungu, hanya intensitasnya masih jauh dibanding kedua varietas tersebut
1. Tanaman penghasil

Sumber : kulit buah Ipomoea batatas
Klasifikasi
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Subdivisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Convolvulales
Famili : Convolvulaceae
Genus : Ipomoea
Spesies : I. batatas
Nama Inggris : Sweet potato
Nama Indonesia : Ubi jalar
Nama Lokal : ketela rambat (Jawa), huwi boled (Sunda)
Sinonim : Convolvulus batatas L. (1753), Convolvulus edulis Thunb. (1784), Batatas edulis (Thunb.) Choisy (1833).
Deskripsi :
Tumbuhan bergetah putih. Umbi akarnya sangat bervariasi bentuk, ukuran, warna kulit (putih, kuning, coklat, merah dan ungu) dan warna didalamnya (putih, kuning, jingga, ungu). Batang menjalar, bercabang-cabang. Daun tunggal tersusun spiral, helaian daun membundar telur, rata, bersudut atau bercuping menjari. Bunga aksiler, tunggal atau perbungaan terbatas, mahkota bunga bentuk corong, putih atau lembayung muda, ungu dibagian dalam tabungnya. Buah kapsul dengan 1-4 biji. Biji hitam.
Manfaat tumbuhan :
Sekitar 70-100 % umbi jenis ini telah dimanfaatkan untuk dikonsumsi di sebagian besar daerah tropik. Sekitar 10-30 % dikonsumsi sebagai sumber pangan, hanya 5-10 % untuk keperluan industri. Di Asia sekitar 30-35 % digunakan untuk industri alkohol maupun tepung. Di daerah tropik Asia termasuk Indonesia, jenis ini dimanfaatkan sebagai makanan tambahan, untuk kue, keripik, namun di Papua Nugini dan beberapa kepulauan Oseania jenis ini dimanfaatkan sebagai bahan pangan pokok. Daun mudanya sering kali dimakan untuk sayur.
(Prohati dan Wikipedia)
2. Cara ekstraksi
Bagian yang digunakan sebagai pewarna adalah daging buah dan kulitnya yang berwarna ungu. Pada bagian tersebut terdapat senyawa antosian. Untuk mendapat zat warna, terlebih dulu dengan memotong-motong bagian ubi hingga kecil dan dihancurkan hingga berbentuk serbuk. Serbuk ini kemudian diekstrasi dengan pelarut etanol dan HCl. Untuk menetralkan, digunakan NaOH. Melalui proses diatas dan analisa pH diferensial dapat diperoleh pewarna dengan warna dasar merah. Sifat asam yang terkandung pada ubi jalar menghasilkan warna merah tetapi dengan mengatur PH-nya bisa didapat warna lain. Untuk mendapatkan warna lain yang diinginkan, kita cukup menambahkan basa pada bahan ini.
Ubi jalar kaya akan serat diet, mineral, vitamin dan antioksidan seperti asam fenolat, antosianin, tokoferol dan beta karoten. Selain bekerja sebagai antioksidan, senyawa karotenoid dan fenolat juga menjadikan ubi jalar menjadi menarik dengan warna krem, kuning, oranye dan ungu. Kandungan fenolat pada ubijalar sekitar 0,14 - 0,51 mg/g berat segar. Ubi jalar ungu mengandung 0,4 - 0,6 mg antosianin/g berat segar.
Beberapa metode telah dikembangkan untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan dalam bahan pangan atau sistem biologis. Dua metode yang umum digunakan dalam uji aktivitas antiokisdan adalah DPPH dan ABTS. Generator radikal bebas yang dipakai dlam DPPH adalah 2,2-diphenyl-l-picrylhydrazyl dan dalam ABTS adalah 2,2′-azinobis(3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid.



Ekstraksi fraksi lipofilik dan hidrofilik (untuk analisis)
Tepung ubi jalar divorteks selama dua menit dalam heksan. Campuran kemudian disaring menggunakan Buchner funnel. Ekstraksi dilakukan dua kali dan ekstrak lipofilik yang diperoleh dievaporasi pada suhu 500C menggunakan vakum evaporator.Residu setelah ekstraksi heksan kemudian di ekstraksi dua kali dengan metanol asam (asam asetat 7 % dalam metanol 80%) untuk memperoleh fraksi hidrofobik.
Pewarna dari ubi jalar ini umumnya digunakan pada minuman meskipun dapat juga digunakan pada makanan. Penggunaan di minuman lebih mudah dilakukan karena lebih banyak bahan minuman yang meiliki sifat asam. Pewarna dari ubi jalar bisa digunakan pada es krim, selai dan minuman anggur. Untuk pewarna makanan, ubi jalar dapat digunakan pada mie, pizza, dan macam-macam kue. Karena terbuat dari bahan alami maka penggunaan zat warna ini terhadap makanan dan minuman lebih aman dibandingkan pewarna sintetis. kelebihan lainnya juga tidak mempengaruhi rasa pada makanan dan minuman yang digunakan.
3. Zat kimia yang berperan
Selain antosian dan betakaroten, warna jingga pada ubi jalar memberi isyarat akan tingginya kandungan senyawa Lutein dan Zeaxantin, pasangan antioksidan karotenoid. Keduanya termasuk pigmen warna sejenis klorofil, merupakan pembentuk vitamin A. Lutein dan Zeaxantin merupakan senyawa aktif yang memiliki peran penting menghalangi proses perusakan sel. Ubi jalar ungu juga kaya vitamin E untuk memenuhi kebutuhan sehari.Warna ungu yang dihasilkan ubi jalar berasal dari kandungan antosian. Antosianin adalah zat warna alami golongan flavonoid yang tersebar luas di alam. Senyawa antosian memberikan warna merah, ungu, dan biru pada beberapa bunga, buah, dan sayuran. Dalam tanaman, antosianin ditemukan hampir diseluruh bagian tanaman, misalnya kulit buah, mahkota bunga, dan akar.
Zat wana antosianin bersifat tidak stabil dan mudah terdegradasi. Stabilitasnya dipengaruhi oleh pH, suhu ppenyimpanan, cahaya, enzim, oksigenasi, perbedaan struktur dalam antosian dan konsentrasi dari antosian. Antosianin berada dalam bentuk glikosida, bila dipecah akan menghasilkan gula dan antosianidin sebagai aglikonnya. Bagian terpenting dari glikosida antosianin adalah aglikon antosianidin (kation flavilium) yang mengandung ikatan rangkap terkonjugasi, sehingga dapat diserap pada panjang gelombang 500 nm dan menyebabkan senyawa ini padat ditangkap oleh mata. Antosian larut dan stabil dalam air karena merupakan suatu glikosida. Dalam bentuk glikosida, antosian dibedakan berdasarkan jenis gula yang menempel pada aglikonnya. Gula yang paling umum terikat pada aglikon antosianidin antara lain : monosakarida (glukosa, ramnosa, arabinosa, xilosa), disakarida, dan trisakarida (yang paling umum adalah rutinosa, sofosa, sambubiosa, dan glukorotinosa).
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi stabilitas antosian, yaitu:
1. pH
Antosian lebih stabil pada media asam daripada media basa. Namun, antosian dapat digunakan untuk menampilkan berbagai variasi warna dalam rentang pH 1-14. Karena sifatnya ini, pewarna ungu dari ubi jalar lebih cocok untuk pewarna minuman pH rendah, seperti sirup, wine.
2. Suhu
Suhu yang terlalu tinggi dapat menaikkan degradasi antosian. Temperatur dan pH saling berhubungan. Temperature naik pada pH 2-4. Naiknya temperaturdapat menginduksi rusaknya struktur.
3. Cahaya
Efek pencahayaan pada antosian bekerja 2 arah. Pada satu sisi cahaya sangat diperlukan pada biosintesis antosian, tetapi berpengaruh juga terhadap degradasinya. Antosianin dapat lebih lama dan baik dalam menyimpan warna dalam keadaan gelap.
4. Gula
Gula termasuk semua produk degradasinya dapat menurunkan stabilitas antosian. Selain itu dari beberapa jenis gula yang telah diuji (sukrosa, fruktosa, glukosa, dan xilosa) ternyata dapat meningkatkan degradasi antosian dengan mekanisme berformasi membentuk polimer pigmen dan browning (pencoklatan). Namun penambahan gula (sukrosa) ± 20% ternyata dapat melindungi antosian dari degradasi, browning, dan konformasi polimer pigmen. Dalam hal ini ketika antosian disimpan dalam keadaan beku.

Efek Pengolahan Terhadap Komposisi Kimia & Fisik Ubi Jalar Ungu Dan Kuning
Komposisi ubi jalar ungu klon MSU dan Ayamurasaki seperti terlihat pada Tabel 1:
Tabel 1. Komposisi Fisiko-kimia dari ubi jalar ungu
Sifat Kimia dan Fisik MSU 03028-10 AYAMURASAKI
Kadar air
Kadar abu (%) 60,18
2,82 67,77
3,28
Kadar pati (%) 57,66 55,27
Gula reduksi (%) 0,82 1,79
Kadar lemak (%) 0,13 0,43
Kadar serat (%) ? ?
Kadar antosianin (mg/100g) 1419,40 923,65
Aktivitas antioksidan (%)* 89,06 61,24
Warna (L*) 34,9 37,5
Warna (a*) 11,1 14,2
Warna (b*) 11,3 11,5

Seperti terlihat pada Tabel 1. Kandungan antosianin lebih tinggi pada MSU 03028-10 dari pada klon Ayamurasaki.
Efek pengolahan penggorengan, pengukusan dan pengolahan ubi menjadi selai dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 2. Persentase Retensi Kadar Total Antosianin pada Ubi Jalar Ungu
Klon/varietas Proses Total antosianin (mg/100g bk) Persentase Retensi (%)
MSU 03028-10 Segar 1419,40 100
Goreng ? 41
Kukus ? 50
Selai ? 48
Ayamurasaki Segar 923,65 100
Goreng ? 72
Kukus ? 91
Selai ? 30

Hampir 50% kadar antosianin penyebab warna ungu pada ubi jalar ungu rusak akibat penggorengan, pengukusan dan pembuatan selai pada klon MSU 03028-10. Sedang kerusakan sekitar 10 – 30% terjadi pada ayamurasaki akibat penggorengan dan pengukusan, namun hampir 70% warna ungu rusak akibat proses pembuatan selai.

4. Manfaat dan khasiat
Ubi jalar ungu mengendalikan produksi hormon melatonin yang dihasilkan kelenjar pineal di dalam otak. Melatonin merupakan antioksidan yang menjaga kesehatan sel dan sistem saraf otak, sekaligus memperbaiki jika ada kerusakan. Asupan vitamin A yang kurang akan menghambat produksi melatonin dan menurunkan fungsi saraf otak sehingga muncul gangguan tidur dan daya ingat berkurang. Keterbatasan produksi melatonin berakibat menurunkan produksi hormon endokrin, sehingga sistem kekebalan tubuh merosot. Ubi jalar ungu yang berlimpah vitamin A dan E dapat mengoptimumkan produksi hormon melatonin. Dengan rajin makan ubi jalar ungu, ketajaman daya ingat dan kesegaran kulit serta organ tetap terjaga. Sebuah keunikan, kombinasi vitamin A (betakaroten) dan vitamin E dalam ubi jalar ungu dapat bekerja sama menghalau stroke dan serangan jantung. Kesimpulan dari sebuah penelitian menyebutkan kalium yang terkandung dalam ubi jalar ungu memangkas 40% risiko penderita hipertensi terserang stroke fatal, tekanan darah tinggi pun menurun 25%.
Menyantap ubi jalar ungu 2 -3 kali seminggu membantu kecukupan serat. Apabila dimakan bersam kulitnya ubi jalar akan menyumbang serat lebih banyak. Kandungan serat dalam ubi jalar ungu sebagian besar merupakan serat larut (soluble fiber), yang bekerja seperti busa spon. Serat menyerap kelebihan lemak atau kolesterol, sehingga kadar lemak atau kolesterol dalam darah tetap terkendali. Serat alami oligosakarida yang tersimpan dalam ubi jalar ini sekarang menjadi komoditas bernilai dalam pemerkayaan produk pangan olahan, seperti susu bubuk. Oligosakarida tersebut juga bermanfaat untuk mencegah konstipasi, wasir, kanker kolon, memelihara keseimbangan flora usus dan bersifat prebiotik, yaitu merangsang pertumbuhan bakteri yang baik bagi usus sehingga penyerapan zat gizi menjadi lebih baik dan usus lebih sehat. Selain itu Oligosakarida mempermudah buang angin, namun pada beberapa orang yang sangat sensitif, oligosakarida dapat mengakibatkan perut kembung. Ini sebabnya setelah menyantap ubi, orang sering kentut.
Pada zaman global saat ini kehidupan dengan aktivitas fisik berat serta pengaruh lingkungan akan menyebabkan radikal bebas sulit dihindari, sehingga perlu diusahakan untuk meningkatkan antioksidan dalam tubuh.Selain vitamin E dan vitamin C ternyata beberapa flavonoid yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan memiliki khasiat antioksidan. Salah satu komponen flavonoid dari tumbuh-tumbuhan yang dapat berfungsi sebagai antioksidan adalah zat warna alam yang disebut antosianin. Kadar antosianin cukup tinggi terdapat pada berbagai tumbuh-tumbuhan seperti red wine, anggur, dan umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L).
Berdasarkan penelitian dari Fakultas Pertanian Universitas Udayana di Bali ditemukan bahwa tumbuhan umbi ubi jalar ungu yang umbinya mengandung antosianin cukup tinggi yaitu berkisar antara 110 mg sampai 210 mg/100 gr. Pemanfaatan jenis umbi ubi jalar ungu tersebut telah teliti dan telah dikembangkan dalam berbagai bentuk suplemen yang siap pakai, penelitian mengenai kemampuan umbi ubi jalar ungu sebagai antioksidan secara pasti pada darah dan berbagai organ tubuh belum ada. Sementara budidaya tanaman ini tidak sulit untuk dikembangkan, maka penelitian tentang khasiat antioksidan dari umbi ubi jalar ungu perlu dilakukan khususnya terhadap hati. Mengingat hati merupakan organ yang besar dalam tubuh dan memiliki fungsi yang amat penting dan rentan terhadap pengaruh radikal bebas.
Penelitian tentang efek antioksidan umbi ubi jalar ungu terhadap proteksi sel hati dilakukan pada hewan percobaan mencit dewasa. Dari hasil penelitian terbukti bahwa pemberian ekstrak umbi ubi jalar ungu yang mengandung zat warna antosianin dapat mengurangi kadar ALT dan AST dalam tubuh mencit. Penurunan ALT dan AST ini terjadi setelah pemberian ekstrak yang belum diolah dan yang telah diolah pada hewan percobaan yang diberikan beban aktivitas fisik berat maksimal. Dari hasil penelitian nampak pemberian ekstrak umbi ubi jalar ungu yang mengandung antosianin dapat mengurangi pengaruh radikal bebas terhadap jaringan hati mencit. Terlihat dari menurunnya AST dan ALT dibandingkan tanpa pemberian esktrak. Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian pada pelari marathon dimana terjadi peningkatan ALT dan AST secara bermakna.

5. Contoh aplikasi
1. Mie telo
Mie ini ada di Jawa Timur. Bahan utama mie ini dibuat dari ubi jalar ungu, jadi tidak salah kalau mienya berwarna ungu, lain dari mie biasa yang berwarna putih atau kuning. Warna ungu dari mie ini menjadi keunikan dan daya tarik tersendiri, warna ungu mie ini didapat dari warna ungu alami ubi jalar sebagai bahan baku utama, dikemasan mie juga tertulis tanpa bahan pewarna tambahan.

2. Es krim

3. Pizza dan hamburger
4. Sirup



C. KESIMPULAN
Saat ini masyarakat cenderung memilih gaya hidup sehat dengan cara memakai bahan-bahan dari alam di berbagai kesempatan. Kosmetik, obat-obatan, makanan dan minuman adalah contoh industri yang sedang mengalami peningkatan dalam penggunaan produk alami sebagai bahan bakunya. Makanan dan minuman sangat berkaitan dengan warna. Sebab warna yang menarik akan membuat konsumen ingin melihat dan mencobanya. Pewarna alami yang biasa digunakan berasal dari pigmen antosianin (suatu jenis flavonoid). Pigmen ini tersebar luas dalam tanaman. Salah satu tanaman yang mengandung antosian adalah ubi jalar (Ipomoea batatas) warna ungu.
Ubi jalar ungu mengandung antosian dalam jumlah besar, karbohidrat, betakaroten, vitamin E, Kalsium dan zat besi juga serat. Warna ungu tersebut dapat diperoleh dari daging buah dan kulit umbi ubi jalar. Cara mendapatkan warna ungu ini cukup mudah, yakni serbuk ubi jalar diekstrasi dengan pelarut etanol dan HCl. Untuk menetralkan, digunakan NaOH. Sebagai pewarna makanan contohnya mie dan es krim, sedangkan penggunaan pada minuman yaitu pembuatan sirup dan wine. Selain sebagai pewarna makanan dan minuman, ubi jalar dapat berguna sebagai antioksidan kuat. Hal ini akibat adanya betakaroten yang berguna sebagai provitamin A yang mampu mencegah radikal bebas. Selain itu dapat mencegah diabetes karena kandungan gulanya yang sederhana. Kestabilan antosian pada ubi jalar dipengaruhi oleh pH, suhu, cahaya, dan gula yang ditambahkan. Oleh karena itu pengembangan ubi jalar sebagai pewarna perlu diteliti lebih lanjut.

D. DAFTAR PUSTAKA
http://www.proseanet.org/florakita/browser.php?pcategory=2 (diakses pada 24 April 2009)
http://www.widyamandala.org/news.php?ID=1&action=detail&id=38 (diakses pada 24 April 2009)
http://www.litbang.deptan.go.id/berita/one/691/ (diakses tanggal 30 april 2009)
http://www.antara.co.id/arc/2007/4/22/sirup-ubi-ungu-bali-kian-diminati/ (diakses tanggal 30 april 2009)
http://simonbwidjanarko.wordpress.com/2008/06/page/2/ (diakses tanggal 30 april 2009)
http://ptp2007.wordpress.com/2008/07/08/ekstraksi-antosianin-dari-ubi-jalar/ (diakses tanggal 30 april 2009)