ITP UNS SEMESTER 2 Laporan KimOr Acara 4 Ekstraksi Kafein

11,539 views
11,321 views

Published on

1 Comment
3 Likes
Statistics
Notes
  • terima kasih :3
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
No Downloads
Views
Total views
11,539
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
347
Comments
1
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

ITP UNS SEMESTER 2 Laporan KimOr Acara 4 Ekstraksi Kafein

  1. 1. ACARA IV EKSTRAKSI KAFEIN A. Tujuan Tujuan dari praktikum acara Ekstraksi Kafein adalah : 1. Mendapatkan kafein yang terkandung dalam bahan pangan dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut etanol, aseton, dan kloroform. 2. Menghitung kadar kafein dalam bahan pangan B. Tinjauan Pustaka 1. Tinjauan Bahan Daun kopi mengandung alkaloida, saponin flavonoida, dan polivenol. Biji kopi mengandung zat kimia yaitu kafein, sitosterin, stigmasterin, kolin, dan zat samak. Bagian yang dapat larut dalam air, kopi menyumbangkan kalori 352 kal; protein 17,4gram; lemak1,3gram; hidrat arang 69 gram; kalsium 296mg; fosfor 368mg; dan zat besi 4,1mg. Daun teh mengandung kafeina, teobromina, teofilina, tanin, saponin, kuersetin, dan minyak atsiri. Semakin muda umur daun teh semakin tinggi kandungan kafeinnya. Komposisi kimia pada daun teh terdiri atas selulosa dan serat kasar 34%; protein 17%; klorofil dan pigmen 1,5%; tanin 25%; kafein 4%; asam amino 8%; gula 3%; dan abu 5,5%. Dalam teh kering terdapat kira-kira 3% caffeine. Bahan inilah yang menimbulkan rasa nikmat dari air teh. Pada galibnja kadar caffeine tidak dimana-mana bagian dari tanaman sama. Daun yang termuda misalnya mengandung caffeine yang terbanyak, yaitu 3-4%, daun kelima dan keenam 1½%, sedang dalam tangkai hanya terdapat 0,5% caffeine. Dalam bulu daun peko terdapat 2% caffeine(Setijo, 2009). Kopi dan teh mengandung kafein yaitu senyawa yang pahit rasanya. Kafein ini bersifat diuretik, merangsang pengeluaran kelenjar urine, merangsang kerja otak, dan aktivitas jantung. Jika konsumsi berlebihan, kafein memberikan dampak positif yaitu badan terasa segar dan
  2. 2. menghilangkan kantuk. Jika konsumsi melebihi ambang batas, konsumsi teh dan kopi akan menyebakan jantung berdebar debar, bayi lahir cacat jika dikonsumsi ibu hamil (Nurchasanah, 2008). Penurunan kadar kafein kopi yang dihasilkan pada proses dekafeinasi dipengaruhi oleh waktu proses pelarutan dan ukuran biji kopi, semakin lama pelarutan dan semakin kecil ukuran buji kopi,akan meningkatkan jumlah kafein yang terekstrak.Proses dekafeinasi kopi pada dasarnya tidak mengganggu kesehatan akan tetapi akan menggangu citarasa kopi yang dihasilkan. Semakin lama proses dekafeinasi berlangsung semakin merusak citarasa yang dihasilkan. Pada penelitian ini penurunan kafein berkisar antara 90% sampai dengan 83%. Hasil ini telah mendekati standar internasional kadar kafein kopi rendah kafein yaitu 0,1-0,3% (Amin, 2012). 2. Tinjauan Teori Eter pada umumnya tidak bereaksi dengan asam encer, basa encer, reduktor ataupun dengan oksidator dan juga tidak bereaksi denga logam natrium. Inilah yang membedakan dengan alkohol. Kelembaman eter dan etanol, ditambah dengan kenyataan bahwa bayak senyawa organik yang larut dalam eter dan etanol, menyebabkan eter dan etanol merupakan pelarut yang baik untuk melakukan reaksi organik. Pelarut ini sering digunakan untuk memisahkan senyawa organik dari sumber alamnya. Karenatitik didihnya yang rendah sehingga mudah diuapkan dari ekstraknya untuk kemudian dipulihkan kembali sebagai pelarut (Hart, 1983). Yang dimaksud dengan ekstraksi adalah pemisahan satu atau beberapa bahan dari suatu padatan atau cairan dengan bantuan pelarut. Pemisahan terjadi atas dasar kemapuan larut yang berbeda dari komponen komponen dalam campuran. Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh faktor faktor selektivitas, kelarutan, kemampuan tidak saling campur, kerapatan, reaktivitas, dan titik didih. Beberapa pelarut yang terpenting adalah air asam-asam oragnik dan anorganik,
  3. 3. hidrokarbon jenuh, toluen, karbon disulfit, eter, aseton, hidrokarbon yang mengandung khlor, isopropanol dan etanol (Bernasconi, 1995). Jika suatu transfer ekstraksi tidaklah menimbulkan pemisahan yang bersih, maka dilakukan pemisahan parsial yang berurutan sampai akhirnya dicapai derajat kemurnian yang diinginkan. Satu fase dapat diulang dikontakkan dengan porsi yang segar dari suatu fase kedua. Ini akan dapat diterapkan bila satu zat secara kuantitatif tetap tinggal dalam satu fase, sedangkan zat yang lain terbagi antara kedua fase. Ekstraktor soxhlet dapat termasuk dalam kategori ekstraksi ganda juga teknik pengendapan dalam gravimetri (Underwood, 2002). Ekstraksi mempunyai fleksibilitas yang tinggi dalam memilih kondisi operasi, karena jenis dan jumlah pelarutnya dapat diubah ubah. Ekstraksi lebih menyerupai absorpsi gas dibanding dengan distilasi biasa. Ekstraksi dapat digunakan untuk memisahkan lebih dari dua komponen dan dalam penerapan tertentu digunakan campuran pelarut (Warren, 1985). Ekstraksi adalah penyaringan dari bahan mentah dengan menggunakan pelarut yang dipilih dimana zat yang diinginkan dapat larut. Bahan mentah yang berasal dari tumbuh tumbuhan tidak perlu diproses lebih lanjut kecuali dikumpulkan da dikeringkan. Ekstraksi menggunakan pelarut yang ideal adalah yang mempunyai sifat tidak toksik, tidak eksplosif interval titik didih sempit. Pelarut alkohol menghasilkan rendemen paling tinggi dan pelarut kloroform paling rendah tetapi rendemennya paling murni. Hal ini karena alkohol yang digunakan tidak murni 100% (Petrus, 2012). Kafein dapat diekstrak dari sampel bahan hasil pertanian dengan metode ekstraksi yang beraneka ragam, seperti ekstraksi dengan air, ekstraksi dengan karbon dioksida, dan ekstraksi dengan pelarut organik. Pelarut seperti kloroform, metil klorida, etanol, dan etil asetat sangat umum unutk digunakan dalam ekstraksi kafein. Beberapa metode yang
  4. 4. bisa digunakan dalam ekstraksi adalah ekstraksi soxhlet, ekstraksi ultraviolet, dan ekstraksi Heat Reflux(Nedunjeliyan, 2010). Ekstraksi dengan menuggunakan soxhlet pada umumnya digunakan aseton dan alkohol sebagai pelarut untuk menguapkan bahan yang akan diekstrak. Namun bbila dibandingkan dengan metode PLE (pressurized liquid extraction), hasil yang didapat dari soxhlet lebih rendah daripada hasil dari PLE. PLE menghasilkan ekstrak yang lebih banyak dan cepat dalam penggunaannya. Hasil dari PLE juga rendah dari bahaya kontaminasi pelarut lain (Noorashikin, 2009). Berat jenis yang masih terlalu rendah ini dapat juga dipengaruhi oleh fraksi berat yang bersifat larut dalam air. Fraksi berat tersebut akan tertinggal dalam air hasil destilasi, karena metode pemisahan yang digunakan (dengan menggunakan corong pemisah) pada pemisahan minyak atsiri dan air sulit untuk memisahkan senyawa yang larut dalam air. Komponen yang larut dalam air sebagian besar terdiri dari senyawa- senyawa teroksigenasi (termasuk sinamaldehid)yang mempunyai bobot jenis lebih besar dari senyawa-senyawa tidak teroksigenasi (terpen, sesqueterpene, dan lain-lain) (Yuliarto, 2012). C. Metodologi 1. Alat a. Timbangan analitik b. Soxhlet c. Pendingin balik d. Hotplate e. Kertas saring f. Pipet ukur g. Corong pemisah h. Beker glass 2. Bahan a. 8 gram kopi dan 8 gram teh b. 200ml etanol 96%
  5. 5. c. 2,5 gram MgCl d. 63 ml aquades e. 1,5 ml H2SO4 f. 40 ml kloroform g. 1,5 ml NaOH 3. Cara kerja Ditimbang dan dimasukkan ke dalam soxhlet Dimasukkan ke dalam labu pada soxhlet 8 gram kopi / 8 gram teh Ditambahkan dan dipanaskan hingga kering 200 ml etanol 25 gram MgCl 63 ml aquades Ditambahkan dan disaring Panaskan selama 12 sirkulasi Isi labu dan pindahkan ke gelas beker 1,5 ml H2SO4
  6. 6. D. Hasil dan Pembahasan Tabel 1.4 Hasil Pengamatan Ekstraksi Kafein pada Kopi dan Teh Sumber : Laporan sementara Ekstraksi adalah metode pemisahan yang melibatkan proses pemindahan satu atau lebih senyawa dari satu fasa ke fasa lain dan didasarkan kepada prinsip kelarutan. Jika kedua fasa tersebut adalah zat cair yang tidak saling bercampur, disebut ekstraksi cair-cair. Dalam sistem ini satu atau lebih senyawa berpartisipasi di antara kedua pelarut, yaitu sebagian kecil senyawa akan berada dalam salah satu pelarut dan sebagian besar lainnya akan berada dalam pelarut yang kedua. Partisi adalah keadaan kesetimbangan keberhasilan pemisahan sangat tergantung pada perbedaan kelarutan senyawa tersebut dalam kedua pelarut. Secara umum prinsip pemisahannya adalah senyawa tersebut kurang larut dalam pelarut yang satu dan sangat larut di pelarut lainnya. Pelarut lainnya adalah pelarut organik yang tidak bercampur dengan air (yaitu bukan dari golongan alkohol dan aseton). pelarut organik harus mempunyai titik didih jauh lebih rendah dari senyawa terekstraksi (biasanya dibawah 1000 C), tidak mahal dan tidak bersifat racun. Kafein, ialah senyawa alkaloidxantina berbentuk kristal dan berasa pahit yang bekerja sebagai obatperangsangpsikoaktif dan diuretik ringan. Kafein juga dikenal sebagai trimetilsantin. Selain pada kopi, kafein juga banyak ditemukan dalam minuman teh, cola, coklat, minuman berenergi (energy drink), cokelat, maupun obat-obatan. Kelompok Sampel Berat Awal Berat Kafein Kadar Kafein Shift A Teh 8 gram 0,0018 gram 0,225% Shift B Kopi 8 gram 0,024 gram 0,30% Ditambahkan dan diuapkan Didapat cruide kafein
  7. 7. Prinsip soxhletasi adalah salah satu model ekstraksi yang menggunakan pelarut selalu baru dalam mengekstraknya sehingga terjadi ekstraksi yang kontinyu dengan adanya jumlah pelarut yang konstan yang juga dibantu dengan pendingin balik (kondensor). Penarikan komponen kimia yang dilakukan dengan cara serbuk simplisia ditempatkan dalam klonsong yang telah dilapisi kertas saring sedemikian rupa, cairan penyaring dipanaskan dalam labu alas bulat sehingga menguap dan dikondensasikan oleh kondensor bola menjadi molekul-molekul cairan penyari yang jatuh ke dalam klonsong mencari zat aktif di dalam simplisia dan jika cairan penyari telah mencapai permukaan sifon, seluruh cairan akan turun kembali ke labu alas bulat melalui pipa kapiler hingga terjadi sirkulasi. Penyaringan dan corong pisah. Corong pisah adalah alat untuk melakukan ekstraksi cair-cair yaitu proses pengocokan sistem dua pelarut, agar proses partisi bisa berjalan lebih cepat. Setelah dibiarkan beberapa lama sampai kedua pelarut terpisah dengan baik, baru dilakukan pemisahan salah satu pelarut. Identifikasi pelarut bagian atas dan bawah, ditentukan atas dasar perbedaan kerapatannya. Kerapatan yang besar ada di bagian bawah. Proses penyaringan merupakan bagian penting dalam pemisahan zat padat dari larutan atau zat cair. Dilakukan dengan menggunakan kertas saring yang dipasang dalam corong. Kertas saring yang digunakan adalah jenis lipat (fluted). Pengeringan ekstrak yang melibatkan air sebagai pelarut umumnya air akan sedikit terlarut dalam sejumlah pelarut organik seperti kloroform, benzen dan eter. Air ini harus dikeluarkan sebelum dilakukan destilasi pelarut. Ada dua tahap pengeringan, pertama ekstrak ditambahkan larutan jenuh natrium klorida (garam dapur) sejumlah volume yang sama. Garam akan menaikkan polaritas air berarti menurunkan kelarutannya dalam pelarut organik. Kemudian tambahkan zat pengering garam anorganik anhidrat yang betul betul kering atau baru. Zat pengering ini adalah anhidrat dari garam berair kristal yang kapasitasnya sebanding dengan jumlah air kristalnya.
  8. 8. Dalam ekstraksi soxhlet, terdapat beberapa larutan solvent yang mempunyai fungsi masing masing. Antara lain adalah MgCl2, H2SO4, khloroform, dan NaOH. Fungsi penambahan MgCl2 adalah untuk menaikkan polaritas air berarti menurunkan kelarutannya dalam pelarut organik.Magnesium klorida larut dalam air menghasilkan larutan asam lemah (pH = kira-kira 6).Pemberian H2SO4 pada larutan berkafein yang dimana kafein mengandung alkaloid yang merupakan basa organik, maka ini adalah cara pengambilan kafein (alkaloid) yang efektif karena pH nya dapat stabil dengan adanya H2SO4 ini sehingga lebih terpisah lagi antara zat yang kita butuhkan yakni kafein dan melepaskan dari pengotor- pengotornya.Selain itu juga larutan ditambah 1,5 ml NaOH setelah ditambah kloroform. Penambahan NaOH ini agar pH semakin tinggi sehingga kemampuan ekstraksi atau pemisahan larutan kafein dengan pelarut kloroform semakin besar. Kafein yang terekstraksi dalam kloroform dicuci dengan NaOH untuk menghilangkan warna alaminya juga untuk menetralkan kelebihan H2SO4.Dalam praktikum ini digunakan pelarut berupa etanol dan kloroform. Ketiga pelarut tersebut merupakan bahan pelarut organik yang biasa digunakan sebagai zat cair ekstraksi. Dalam praktikum ini tujuan digunakannya kloroform adalah sebagai pelarut yang efektif untuk alkaloid (kafein). Karena berdasarkan referensi, kloroform adalah pelarut yang umum di laboratorium karena relatif tidak reaktif, larut dengan cairan organik. Pada praktikum uji kadar kafein ini mendapatkan hasil kadar kafein pada teh sebesar 0,225 % dan kadar kafein pada kopi sebesar 0,3 %. Sedangkan menurut Setijo(2009), dalam teh kering terdapat kira-kira 3% caffeine. Daun yang termuda misalnya mengandung caffeine yang terbanyak, yaitu 3-4%, daun kelima dan keenam 1½%, sedang dalam tangkai hanya terdapat 0,5% caffeine. Dalam bulu daun peko terdapat 2% caffeine.Kadar kafein dalam biji kopi (Cafea sp.) ialah 0,2 - 2,2 %. Misalnya kadar kafein pada kopi robusta 1,5 – 2,5 persen, kopi arabika 1,0 – 1,2 % kopi liberia 1,4 - 1,6 % dan kopi mukka 1,4 – 1 %. Dapat kita ketahui bahwa kadar kafein antara teh dan kopi lebih besar kadar kafein pada teh (0,30%) daripada kadar
  9. 9. kafein pada kopi (0,225%). Pada prinsipnya pembuatan kopi dekafein ialah melarutkan kafein dengan suatu pelarut tertentu.Berdasarkan teori, kandungan kafein dalam teh relatif lebih besar daripada kandungan kafein yang terdapat dalam kopi, namun pemakaian teh dalam minuman lebih encer dibandingkan dengan kopi. Hal ini menyebabkan kadar kafein yang terdapat dalam teh berkurang sehingga jika dibandingkan dengan kopi kadar kafeinnya lebih rendah. E. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum Ektraksi Kafein antara lain : 1. Prinsip soxhletasi adalah salah satu model ekstraksi yang menggunakan pelarut selalu baru dalam mengekstraknya sehingga terjadi ekstraksi yang kontinyu dengan adanya jumlah pelarut yang konstan yang juga dibantu dengan pendingin balik (kondensor). 2. Pada proses ekstraksi, MgCl2 digunakan untuk menaikkan polaritas cairan ekstrak. Pemberian H2SO4 adalah cara pengambilan kafein (alkaloid) yang efektif karena pH nya dapat stabil dengan adanya H2SO4 ini sehingga lebih terpisah lagi antara zat yang kita butuhkan yakni kafein dan melepaskan dari pengotor- pengotornya. NaOH digunakan untuk mencuci ekstrak kafein yang sudah tercampur dengan khloroform dan H2SO4. Dan kloroform digunakan sebagai pelarut kafein yang efektif karena tidak reaktif dan larut dalam senyawa organik. 3. Menurut teori kadar kafein pada teh sebesar 3% dan pada kopi sebesar 0,2 – 2,2 %. Sedangkan data yang diperoleh kadar kafein pada teh sebesar 0,225% dan pada kopi sebesar 0,3%. Pemakaian teh dalam minuman lebih encer dibandingkan dengan kopi. Hal ini menyebabkan kadar kafein yang terdapat dalam teh berkurang sehingga jika dibandingkan dengan kopi kadar kafeinnya lebih rendah.
  10. 10. DAFTAR PUSTAKA Bernasconi. 1995. Teknologi Kimia Bagian 2. Pradnya Paramita Pustaka Teknologi dan Informasi. Jakarta. Darmawan, Petrus. 2012. Pengaruh Jenis Pelarut Terhadap Rendemen Minyak Bunga Cengkeh Dengan Menggunakan Metode Ekstraksi Soxhletasi. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Setia Budi. Surakarta. Hart, Harold. 1983. Kimia Organik Edisi Keenam. Penerbit Erlangga. Jakarta. McCabe, Warren. 1985. Operasi Teknik Kimia Jilid Dua Edisi Keempat. PT Gelora Aksara Pratama. Jakarta. Nedunjeliyan. 2010. Batch Solvent Extraction Of Caffeine From Mcbc2. Faculty of Chemical and Natural Resources Engineering University Malaysia Pahang. Malaysia. Nurchasanah. 2008. What Is In Your Food. Multi Trust Creative. Bandung. Pitojo, Setijo. 2009. Pewarna Nabati Makanan. Penerbit Kanisius. Jogjakarta. Rejo, Amin. 2012. Karakteristik Mutu Biji Kopi Pada Proses Dekafeinasi. Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya. Palembang. Vol.5. Hal.8. Saleh, Noorashikin. 2009. Comparison Of Pressurized Liquid Extraction With Soxhlet Extraction In The Determination Of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons In Soil. Department of Chemical Sciences Faculty of Science and Technology. Malaysia. Vol.13. No.1. Hal.141-145. Underwood, AL. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Penerbit Erlangga. Jakarta. Yuliarto, Fuki Tri. 2012. Pengaruh Ukuran Bahan Dan Metode Destilasi (Destilasi Air Dan Destilasi Uap-Air) Terhadap Kualitas Minyak Atsiri Kulit Kayu Manis. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret. Surakarta. Vol.1. No.1. Hal.17- 18.
  11. 11. Analisis perhitungan Rumus : Kadar kafein = a. Sampel teh Kadar kafein = b. Sampel kopi Kadar kafein =
  12. 12. Foto Dokumentasi

×