Optimasi proses metilasi brazilein hasil ekstrak kayu secang (caesalpinia sappan linn) sebagai bahan pewarna merah alami untuk tekstil

https://doi.org/10.22146/jrekpros.82068

Muhammad Khoirul Muslimin(1), Edia Rahayuningsih(2*), Aswati Mindaryani(3)

(1) Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada
(2) Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada
(3) Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada
(*) Corresponding Author

Abstract


Salah satu upaya untuk mengurangi penggunaan pewarna sintesis yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan adalah dengan menggunakan pewarna alami. Salah satu bahan pewarna alami yang potensial di Indonesia adalah kayu Secang (Caesalpina sappan L.). Kayu secang mengandung senyawa brazilein yang mampu menghasilkan warna merah. Namun, warna merah yang dihasilkan oleh brazilein sangat tidak stabil terhadap perubahan pH. Tujuan penelitian ini adalah meningkatkan kestabilan warna brazilein terhadap perubahan pH dengan menggunakan metode metilasi. Metilasi dilakukan dengan menggunakan dimetil karbonat (DMC) sebagai agen metilasi yang dikombinasikan dengan kalium iodide (KI) dan kalium karbonat (K2CO3). Metilasi dilakukan menggunakan metode reflux dengan variasi suhu (50, 60, dan 70 oC), waktu (3, 4, dan 5 jam), dan rasio pereaktan (1:5, 1:10, dan 1:15 g brazilein/mL DMC). Kestabilan warna dinyatakan sebagai nilai absorbansi yang diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 535,6 nm. Optimasi kondisi metilasi dilakukan menggunakan Response Surface Methodology (RSM). Hasil yang optimum didapatkan pada suhu 70 oC, waktu 3,46 jam, dan rasio pereaktan 0,12 g brazilein/mL DMC. Pada kondisi tersebut, penyimpangan nilai absorbansi asam sebesar 28,12% sedangkan penyimpangan nilai absorbansi basa sebesar 0,02%. Kestabilan warna brazilein berhasil ditingkatkan dengan melakukan metilasi pada kondisi optimum.

Keywords


brazilein; kayu secang; kestabilan warna; metilasi;

Full Text:

PDF


References

Arsyad A, Sulistyo H, Sarto D. 2015. Kinetika reaksi esterifi- kasi gliserol monoacetin dari gliserol hasil samping in- dustri biodiesel dan asam asetat dengan katalisator le watit monoplus s-100. Jurnal Rekayasa Proses. 9(2):51–57. https://journal.ugm.ac.id/jrekpros/article/view/31034.

Fogler HS. 2006. Elements of chemical reaction engineering. 5th editio edition. Prentice Hall Professional Technical Reference.

Kwartiningsih E, Setyawardhani DA, Widyawati ED, Adi WK. 2007. Pengaruh temperatur terhadap kinetika reaksi me- tanolisis minyak jelantah menjadi biodiesel (ditinjau se- bagai reaksi homogen):71–74. https://jurnal.uns.ac.id/e kuilibrium/article/view/49631.

Mastuti E, Kim E, Christanti M. 2012. Ekstraksi senyawa bra- zilin Dari kayu secang (Caesalpinia sappan linn) sebagai bahan baku alternatif Untuk zat warna alami. Ekuilibium. 11(1). doi:10.20961/ekuilibrium.v11i1.2192.

Missen RW, Mims CA, Saville BA. 1999. Introduction to che- mical reaction engineering and kinetics. New York: John Willey and Sons. https://library.uoh.edu.iq/admin/ebook s/65046-missen---introduction-to-chemical-reaction-engineering-and-kinetics.pdf.

Ngamwonglumlert L, Devahastin S, Chiewchan N, Raghavan GS. 2020. Color and molecular structure alterations of brazilein extracted from Caesalpinia sappan L. under di- fferent pH and heating conditions. Scientific Reports. 10(1). doi:10.1038/s41598-020-69189-3.

Nirmal NP, Rajput MS, Prasad RG, Ahmad M. 2015. Brazilin from Caesalpinia sappan heartwood and its pharmacolo- gical activities: A review. Asian Pacific Journal of Tropical Medicine. 8(6):421–430. doi:10.1016/j.apjtm.2015.05.014.

Pujilestari T. 2016. Review: Sumber dan pemanfaatan zat war- na alam untuk keperluan industri. Dinamika Kerajinan dan Batik: Majalah Ilmiah. 32(2):93. doi:10.22322/dkb.v32 i2.1365.

Suhartati T. 2017. Dasar-dasar spektrofotometri UV-VIS Dan spektrometri massa Untuk penentuan struktur senyawa organik. Bandar Lampung: Anugrah Utama Raharja. http://repository.lppm.unila.ac.id/2700/1/bukudasar-dasar spektrofometri upload.pdf.

Tundo P, Esposito V, editors. 2008. Green chemical reactions. NATO Science for Peace and Security Series. Dordrecht: Springer Netherlands. doi:10.1007/978-1-4020-8457-7.

Ulma Z, Rahayuningsih E, Wahyuningsih TD. 2018. Methyla- tion of brazilein on secang (Caesalpinia sappan linn) wo- od extract for maintain color stability to the changes of pH. IOP Conference Series: Materials Science and Engi- neering. 299(1):12075. doi:10.1088/1757-899X/299/1/012075.

Widagdo J. 2017. Pemanfaatan sumber daya alam sebagai bahan pewarna. Jurnal Disprotek. 8(1):67–80. https://ejournal.unisnu.ac.id/JDPT/article/view/487/806.

Wongsooksin K, Rattanaphani S, Tangsathit-Kulchai M, Rat- tanaphani V, Bremner JB. 2007. study of an Al(III) com- plex with the plant dye brazilein from Ceasalpinia sappan linn. Suranaree J. Sci. Technol. 15(2):159–165. https://www.thaiscience.info/journals/Article/SJST/10890606.pdf.

Yang HO, Choi YH. 2006. A mass production method of brazi- lein from caesalpinia sappan l. https://patents.google.com/patent/WO2007066926A1/en.

Yulinda LR, Wahyuningsih TD, Pranowo HD. 2013. Metila- si asam galat menggunakan agen metilasi dimetil sulfat (DMS) atau dimetil karbonat (DMC). Bimipa. 23(2):198–210. https://jurnal.ugm.ac.id/bimipa/article/view/13868.

Yuniati Y, Azmi DD, Nurandriea E, Qadariyah L, Mahfud. 2023. Parametric study and characterization of sappan wood (Caesalpinia sappan linn) natural red colorant extract wi th ultrasonic assisted extraction method. ASEAN Journal of Chemical Engineering. 23(1):103–112. doi:10.22146/ajc he.77249.



DOI: https://doi.org/10.22146/jrekpros.82068

Article Metrics

Abstract views : 600 | views : 273

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Bookmark and Share


Copyright (c) 2023 The authors

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Jurnal Rekayasa Proses  (print ISSN 1978-287X; online ISSN 2549-1490) is published by Chemical Engineering Department, Faculty of Engineering, Universitas Gadjah Mada. View website statistics.