Penelitian ini menguji pengaruh ukuran partikel simplisia teh hitam terhadap rendemen ekstrak dan kandungan kafein. Simplisia teh hitam diayak dengan ukuran mesh 20, 40, 60 dan utuh, lalu diekstraksi dengan etanol dan air. Hasilnya, ukuran mesh 60 memiliki rendemen dan kandungan kafein tertinggi karena memiliki luas permukaan kontak terbesar dengan pelarut.

1. Jurnal Teknologi Pertanian Udayana, Vol 7, No 2, Tahun 2016, 71-75
71
PENGARUH UKURAN SIMPLISIA TEH HITAM ( Camelia sinensis)
TERHADAP KANDUNGAN KAFEIN
Abdul Ghani1
,Aika Aji Nababan2
1
Mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Unud
2
Dosen Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Unud
Kampus Bukit, Jl. Raya Kampus Unud Jimbaran, Kec. Kuta Sel., Kabupaten Badung, Bali 80361
e-mail : aikaaimiaji@protonmail.com
Abstrak
Kafein berperan dalam menentukan pahit/sepetnya teh. Perbedaan genotipe dan jenis pemetikan
menyebabkan perbedaan kandungan kafein dan kualitas teh. teh hitam telah teruji memiliki kandungan kafein yang
cukup tinggi (3% dari berat kering). Ukuran partikel simplisia merupakan salah satu faktor yang berpengaruh
terhadap jumlah zat aktif yang tersari pada proses maserasi. Pengecilan ukuran partikel simplisia dapat
meningkatkan jumlah zat aktif yang tersari dan jumlah rendemen ekstrak. Nilai rendemen yang tinggi
menunjukkan proses ekstraksi zat aktif berlangsung efektif. Penelitian ini dilakukan dengan variasi ukuran partikel
simplisia pada proses maserasi teh hitam. Tujuannya adalah untuk melihat pengaruh variasi ukuran partikel
simplisia teh hitam terhadap rendemen ekstrak dan kandungan total kafein hasil maserasi. Penelitian ini
menggunakan sampel teh hitam yang diperoleh dari Industri teh Pekalongan. Maserasi sampel dengan pelarut
etanol 96% dan aquades dilakukan selama 6x24 jam dengan variasi ukuran serbuk simplisia teh hitam mesh 20, 40
,60 dan simplisia teh hitam utuh. Analisis data rendemen ekstrak dan kandungan total kafein menggunakan uji
one-way ANOVA dengan taraf kepercayaan 95%. Hasil penelitian menunjukkan rendemen ekstrak dan kandungan
total kafein teh hitam mesh 20, 40, 60 dan simplisia teh hitam utuh berturut-turut 6%; 16%; 11,26; dan 30,76
mg/100 g; 1.167,80 mg/100 g; 322,23 mg/100 g. Ada perbedaan yang signifikan antar kelompok ukuran partikel
(P<0,05), sehingga dapat disimpulkan bahwa perbedaan ukuran partikel simplisia teh hitam mempengaruhi
rendemen ekstrak dan kandungan total kafein hasil maserasi.
Kata Kunci: : Kafein, Simplisia, Waktu Ekstrasi,Teh Hitam.
Abstract
Caffeine plays a role in determining the bitterness of tea. Differences in genotype and type of picking cause
differences in caffeine content and tea quality. Black tea has been tested to have a fairly high caffeine content (3%
of dry weight). The particle size of the simplicia is one of the factors that affect the amount of active substance
extracted in the maceration process. Reducing the particle size of simplicia can increase the amount of active
substance extracted and the amount of extract yield. The high yield value indicates the active substance extraction
process is effective. This research was conducted with variations in the particle size of simplicia in the black tea
maceration process. The aim was to see the effect of variations in the particle size of black tea simplicia on the
extract yield and the total caffeine content of the maceration results. This study used black tea samples obtained
from the Pekalongan tea industry. Maceration of samples with 96% ethanol and aquades solvent was carried out for
6x24 hours with variations in size of black tea simplicia powder of 20, 40, 60 and whole black tea simplicia. Data
analysis of extract yield and total caffeine content used one-way ANOVA test with 95% confidence level. The results
showed the extract yield and total caffeine content of mesh black tea 20, 40, 60 and whole black tea simplicia 6%,
respectively; 16%; 11.26; and 30.76 mg/100 g; 1,167.80 mg/100 g; 322.23 mg/100 g. There was a significant
difference between the particle size groups (P<0.05), so it can be concluded that the difference in the particle size of
black tea simplicia affected the extract yield and the total caffeine content of the maceration results.
Keywords: Caffeine, Simplicia,Extraction Time,Black Tea.

2. Jurnal Teknologi Pertanian Udayana, Vol 7, No 2, Tahun 2016, 71-75
72
Pendahuluan
Teh mengandung beberapa senyawa metabolit
sekunder terutama bagian daun. Kandungan kimia
daun teh sangat bervariasi tergantung pada musim,
kondisi tanah, perlakuan kultur teknis, umur daun, dan
banyaknya sinar matahari yang diterima (Pusat
Penelitian Teh danKina [PPTK], 2008). Berdasarkan
proses pengolahnya terdapat beberapa jenis teh salah
satunya teh hitam. Teh hitam adalah jenis teh yang
dibuat melalui proses pelayuan, penggilingan,
oksimatis dan pengeringan. Teh hitam memiliki
kandungan kafein yang lebih tinggi dibandingkan teh
hijau (Rohdiana, 2015).
Kafein merupakan metabolit sekunder golongan
alkaloid yang terdapat secara alami pada kopi, teh dan
coklat. Selain terdapat secara alami, kafein juga sering
ditambahkan kedalam beberapa minuman berenergi
serta beberapa obat-obatan. Kafein memiliki nama lain
kafein, tein, dan 1,3,7-trimethylxanthine. Kafein
sangat larut didalam air panas, larut sedikit didalam
aseton dan air dingin serta sangat larut di dalam dietil
eter. Ekastraksi dan Isolasi kafein pertama sekali
dilakukan tahun 1819 oleh kimiawan Jerman
Feriedrich Ferdinand Runge (Soraya, 2008).
Maserasi (macerase=mengairi, melunakkan)
adalah cara ekstraksi yang paling sederhana yaitu
dengan melakukan perendaman terhadap simplisia,
dan rendaman tersebut disimpan terlindung dari sinar
matahari langsung (untuk mencegah reaksi dengan
cahaya dan perubahan warna) dan dikocok kembali.
Maserasi pada suhu yang ditinggikan (50o
C) disebut
digesti. Pada proses ekstraksi terjadi dua fase yaitu
fase pembilasan dan fase ekstraksi. Fase pembilasan
merupakan fase dimana sel-sel yang rusak atau tidak
utuh lagi dari simplisia bersentuhan langsung dengan
pelarut sehingga komponen di dalam sel semakin
mudah untuk berpindah ke dalam pelarut. Semakin
halus serbuk simplisia semakin optimal proses
pembilasannya. Fase ekstraksi merupakan fase dimana
cairan pelarut menembus membran sel yang masih
utuh sehingga terjadi pembengkakan pada sel dan
disolusi komponen sel ke cairan pelarut yang berhasil
masuk, dengan adanya perbedaan konsentrasi antara
pelarut di dalam sel dan di luar sel maka akan terjadi
difusi (Voigt, 1995).
Difusi didefinisikan sebagai suatu proses
perpindahan massa molekul suatu zat yang dibawa
oleh pergerakan molekuler secara acak dan
berhubungan dengan adanya perbedaan konsentrasi
aliran molekul melalui suatu batas, misalnya membran
polimer (Martin dkk., 1993). Ukuran partikel padatan
menjadi salah satu faktor yang penting dalam proses
ekstraksi. Menurut Purseglove (1981) besar ukuran
bahan yang dipakai untuk keperluan ekstraksi adalah
50 mesh dan bahan terhalus adalah ukuran 60 mesh.
Metode Penelitian
Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan adalah serbuk Teh hitam
(Camelia sinensis) sample dari Industri Teh
Pekalongan, etanol 96% dan aquadest. Semua bahan
yang digunakan berskala pro analisis, E.Merck.
Jalannya Penelitian
1. Pembuatan serbuk Teh Hitam
Daun teh hitam dicuci, lalu dikeringkan. teh
hitam dibuat serbuk menggunakan blender. Serbuk
kemudian diayak menggunakan sieving machine
dengan ayakan mesh 20, 40 dan 60 hingga didapatkan
serbuk dengan ukuran yang sesuai dan seragam.
Selanjutnya serbuk disimpan di tempat yang kering,
tertutup rapat dan terlindung dari cahaya matahari, dan
siap untuk diekstraksi.
2. Pembuatan Ekstrak
Teh hitam dengan masing-masing ukuran
partikel serbuk dan simplisia teh hitam utuh ditimbang
sebanyak 100 gram lalu dimaserasi dengan etanol
96% dan aquadest 100 ml. Teh hitam dan pelarut
diaduk menggunakan stirrer dengan kecepatan 300
rpm selama 4 jam kemudian didiamkan hingga 24 jam

3. Jurnal Teknologi Pertanian Udayana, Vol 7, No 2, Tahun 2016, 71-75
73
di tempat gelap dan dibungkus aluminium foil dengan
suhu ruangan 30o
C. Setelah 24 jam, maserat disaring
dengan corong butchner untuk memisahkan filtrat dan
ampas. Maserat ditimbang dan dihitung rendemen
ekstraknya.
3. Analisa kafein dengan Metode
Spektofotometri
Larutan disaring dengan kertas saring dan dimasukkan
filtrat ke dalam labu ukur 50 ml kemudian
ditambahkan dan terbentuk endapan larutan disaring
dengan kertas saring. Filtrat diukur absorbansinya
pada panjang gelombang maksimal yaitu 286 nm dan
dari tahap ini dilakukan triplo. Hasil analisis yang
telah dilakukan dengan instrument Spektrofotometer
UV-VIS Genesys 10S pada metode ini menghasilkan
data output berupa absorbansi. Karena nilai absorbansi
sebanding dengan konsentrasi sehingga untuk
mengetahui konsentrasi sampel dilakukan dengan
membandingkan serapan atau absorbansi pada kurva
standar kafein dengan absorbansi sampel. Setelah
konsentrasi pada masing-masing sampel diketahui
maka dilakukan perhitungan kadar kafein, dari
perhitungan tersebut dapat diketahui perolehan kadar
kafein dalam sampel larutan teh.
4. Penentuan Koefisien Distribusi
Penentuan nilai KD (tetapan distribusi) didasarkan
menurut Hukum Distrbusi Nernst, bila ke dalam dua
pelarut yang tidak saling bercampur dimasukkan solut
yang dapat larut dalam kedua pelarut tersebut, maka
akan terjadi pembagian solut dengan perbandingan
tertentu. Kedua pelarut tersebut umumnya pelarut
organik dan air. Jika nilai KD besar, solut secara
kuantitatif akan cenderung terdistribusi lebih banyak
ke dalam pelarut organik begitu pula terjadi
sebaliknya. Koefisien distribusi yang dinyatakan
dengan rumus: KD= dengan KD adalah tetapan
distribusi, Corg dan Ca masing-masing adalah
konsentrasi pelarut organik dan air. Pada percobaan
ini maserasi menggunakan 2 pelarut etanol 96% dan
aquadest.
Tabel 1. Nilai Koefisien Distribusi Pelarut Etanol
Fase Organik
Fase
Air Nilai
Kd
Kons (ppm)
Kons
(ppm)
7,388 2,662 2,7753
Tabel 2. Nilai Koefisien Distribusi Pelarut Aquadest
Fase Organik
Fase
Air Nilai
Kd
Kons (ppm)
Kons
(ppm)
3,755 5,437 1,4479
Hasil dan Pembahasan
Hasil analisis dengan SPSS dengan taraf
kepercayaan 95% menunjukkan adanya perbedaan
yang signifikan antara rendemen ekstrak teh hitam
utuh, teh hitam serbuk mesh 20 dan 40 dan teh hitam
mesh 60. Ukuran patikel teh hitam mesh 60 memiliki
rendemen ekstrak paling tinggi dibanding simplisia
utuh, mesh 20 dan mesh 40. Ukuran partikel mesh 60
merupakan ukuran partikel paling kecil dari kelompok
percobaan dan memiliki luas permukaan kontak paling
luas. Permukaan kontak serbuk simplisia dengan
pelarut yang luas akan memaksimalkan kesempatan
pelarut untuk mengekstraksi kafein.
Hasil uji statistik dengan taraf kepercayaan 95%
menunjukkan bahwa ukuran partikel serbuk
memberikan pengaruh terhadap kandungan kafein
yang tersari dalam ekstrak. Secara teoritis menurut

4. Jurnal Teknologi Pertanian Udayana, Vol 7, No 2, Tahun 2016, 71-75
74
Heath dan Reineccius (1986), semakin kecil ukuran
partikel simplisia semakin luas permukaan
spesifiknya, sehingga kontak dengan cairan penyari
lebih besar dan penyarian lebih optimal yang ditandai
dengan semakin besarnya kadar kafein dalam ekstrak.
Ekstrak teh hitam dengan serbuk mesh 60 memiliki
kandungan total kandungan yang paling tinggi. Serbuk
mesh 60 memiliki luas permukaan kontak dengan
pelarut yang luas sehingga penyarian kafeinnya nya
besar dan kandungan total kafein dalam ekstraknya
pun besar
Tabel 3. Data Korelasi ukuran simplisia terhadap
kandungan kafein
Waktu
ekstrasi
Suhu
ekstrasi
Ukuran
simplisia
Absorbansi
(Spektofoto
metri Uv-
vis)
Kandung
an Total
Kafein
(mg/gr)
4 jam 30 o
C
60 mesh 0,156 1378,8
40 mesh 0,187 1167,8
20 mesh 0,207 322,23
Simplisia
utuh
0,194 30.76
Pemotongan menggunakan pisau blender yang
cepat dan kuat menyebabkan lapisan tipis tersebut
hancur lebih cepat hancur menjadi ukuran partikel
serbuk yang kecil. Perbedaan persebaran kafein dalam
serbuk simplisia tersebut menyebabkan hasil maserasi
serbuk teh hitam dengan ukuran mesh 60
menghasilkan kandungan total kafein dalam ekstrak
paling tinggi, diikuti oleh teh hitam utuh dan mesh 20
dan 40. Serbuk teh hitam ukuran partikel mesh 20 &
40 memiliki kandungan Kafein yang paling kecil .
Ukuran partikel simplisia yang berbeda beda
memiliki luas permukaan kontak yang berbeda-beda
pula. Luas permukaan kontak simplisia yang berbeda
akan menyebabkan jumlah kafein yang tersari
berbeda. Kontak yang luas antara simplisia dan pelarut
akan memberikan kesempatan yang lebih besar dalam
mengekstrasi kafein. kafein akan tersari lebih banyak
jika pelarut mampu kontak lebih luas dengan
simplisia. Jumlah kafein yang tersari ditunjukkan oleh
rendemen ekstrak dan kandungan total kafein.
Semakin lama waktu ekstrasi terdapat kafein yang
hilang karena proses oksidasi dengan udara. kafein
teroksidasi dengan oksigen menjadi karbon dioksida,
air, dan nitrogen. Nilai polaritas atau momen dipol
berkolerasi dengan waktu ekstrasi, lamanya waktu
ekstrasi akan membuat polaritas meningkat, gaya
tarik-menarik antar molekul-molekul polar akibat
adanya gaya dipol ini membuat kafein terekstrak.
Kafein memiliki momen dipol 3,64 D dan air
memiliki momen dipol 1,84 D (Martin dkk, 1993).
Gaya dipol-dipol merupakan gaya yang bekerja antara
molekul-molekul polar, yaitu antara molekul yang
memiliki momen dipol. Semakin besar momen
dipolnya, maka semakin kuat gaya tarik menarik antar
molekulnya
Rendemen ekstrak adalah perbandingan bobot
ekstrak kafein dengan bobot simplisia. Rendemen
ekstrak yang tinggi menunjukkan bahwa jumlah
kafein yang tersari dari simplisia tinggi. Pada nilai
ketetapan distribusi juga menunjukkan bahwa pelarut
etanol lebih besar dan memiliki kadar kafein yang
tinggi. Dengan demikian, hasil penelitian ini
menunjukkan bahwa ukuran partikel teh hitam
berpengaruh terhadap rendemen ekstrak dan
kandungan kafein hasil maserasi.
30.7
230.7
430.7
630.7
830.7
1030.7
1230.7
Korelasi Ukuran Simplisia Terhadap
Kandungan Kafein

5. Jurnal Teknologi Pertanian Udayana, Vol 7, No 2, Tahun 2016, 71-75
75
Gambar 1. Grafik korelasi ukuran simplisia terhadap
kandungan kafein
Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan
dapat disimpulkan bahwa perbedaan ukuran Simplisia
teh hitam (Camelia sinensis) berpengaruh terhadap
rendemen ekstrak dan kandungan kafein hasil
maserasi.
DAFTAR PUSTAKA
Bangee, O.D., Wilson, V. H., East, G. C.,
Holme, I., 1995, Antioxidant-induced
Yellowing of Textiles, Polymer
Degradation and Stability, 50 (3) : 313-
317.
Bondre, Sushma., Patil, Pallavi., Kulkarni,
Amaraja., Pillai, M. M. ., 2012, Study
on Isolation and Purification of
Anthocyanins and Its Application as pH
Indicator, International Journal of
Advanced Biotechnology and Research,
3(3): 698-702.
Harborne, J. B., 1987, Metode Fitokimia:
Penuntun Cara Modern Menganalisis
Tumbuhan, Bandung: Penerbit ITB.
Heath, H.B and eineccius, G. 1986. Flavor
Chemistry and Technology.AVI Publ.
co. Inc.,Westport, Connecticut.
Jones, E. G., Balster, Walter J., Balster, Lori M.,
1997, Aviation Fuel Recirculation and
Surface Fouling, Energy & Fuels, 11(6)
1303-1308.
Kamei, H., Kojima, T., Hasegawa, M., Kiode, T.
Umeda, T., Yukawa, T., Terabe, K.,
1995, Suppression of Tumor Cell
Growth by Anthocyanin in Vitro,
Cancer Invest, 13: 590-594.
Karaivanova, M., Denska, D., and Ovcharov, R.,
1990, A Modification of the Toxic
Effect of Platinum Complexes with
Anthocyanin, Eksperimentalna
meditsina morfologiia, 29: 19-24.
Kristamtini, Taryono, Basunanda, Panjisakti.,
Murti, Rudi Hari., 2014, Keragaman
Genetik dan Korelasi Parameter Warna
Beras dan Kandungan Antosianin Total
Sebelas Kultivar Padi Beras Hitam
Lokal, Ilmu Pertanian 17(1): 57-70.
Kumalaningsih, Sri, 2007, Antioksidan Alami,
Surabaya: Trubus Agrisarana.
Martin, Alfred., Swarbrick, James., Cammarata,
Athur., 1993, Farmasi Fisik: Dasardasar
Kimia Fisik dalam Ilmu Farmasi.
Jakarta: UI-PRESS.
Pan, Jiang-Qing., Liu, N. C., Wayne, W. Y., Lau,
1998, Preparation and Properties of
New Antioxidants with Higher MW,
Polymer Degradation and Stability,
62(1): 165-170.