ACARA IV

EKSTRAKSI KAFEIN

A. Tujuan

Tujuan praktikum Acara IV Ekstraksi Kafein adalah:

1. Mendapatkan kafein yang terkandung dalam bahan pangan dengan cara

ekstraksi menggunakan etanol, aseton, dan kloroform.

2. Menghitung kadar kafein dalam bahan pangan.

B. Tinjauan Pustaka

1. Tinjauan Bahan

Daun teh mengandung beberapa zat kimia yang dapat digolongkan

menjadi empat. Keempat golongan itu adalah: substansi fenol (katekin,

flavonol), bukan fenol (karbohidrat, pektin, alkaloid, protein, asam amino,

klorofil, asam organik), senyawa aromatis, dan enzim. Selain dapat

memberi kesegara kepada tubuh, teh ternyata mempunyai banyak manfaat

lain untuk tubuh manusia. Menurut hasil penelitian yang telah dilakukan di

Jepang dan Rusia ada beberapa nilai nutrisi dan manfaat yang dapat

diperoleh dari teh (khususnya teh hitam dan teh hijaun), yaitu sebagai

berikut:

Kaya akan vitamin C dan vitamin B terutama thiamin dan riboflamin

yang dibutuhkan tubuh.

Bahan polyphenol mempunyai vitamin P aktif yang dapat membantu

mengurangi kerapuhan dinding kapiler dari aliran darah, sebab vitamin

P aktif mampu menyetabilkan vitamin C dalam tubuh, juga

menormalkan hyperfunction dan kelenjar gondok.

Teh memiliki kemampuan mengantisipasi pengaruh yang merugikan

karena aktivitas bakteri maupun basil disentri (Nazaruddin, 1993).

Katekin the merupakan flavonoid yang termasuk kelas flavonol.

Jumlah atau kandungan katekin ini bervariasi untuk masing- masing

jenis teh. Katekin teh memiliki sifat tidak berwarna, larut dalam air,

serta membawa sifat pahit dan sepat pada seduhan teh. Flavonol utama

yang ada di dalam daun teh adalah quereetin, kaempferol, dan

myricetin. Flavonol ini, terutama terdapat dalam bentuk glikosidanya

dan sedikit dalam bentuk agliko-nya. Jumlah flavonol teh ini bervariasi,

tergantung pada beberapa hal, misalnya suhu dan cara ekstraksi yang

digunakan.

Dalam ekstrak teh (kering atau konsentrat) yang dihasilkan melalui

proses tersebut, akan dihasilkan ekstrak dengan kandungan komponen

bioaktif katekin yang tinggi (katekin bersifat polar, sehingga larut

dalam air). Produk ekstrak the kasar ini dapat langsung dimanfaatkan

untuk berbagai keperluan atau diproses lebih lanjut untuk mendapatkan

senyawa bioaktif murni (Hartoyo, 2003).

Kopi termasuk keluarga besar (suku) Rubiaceae, keluarga Coffea.

Di Indonesia dari keluarga ini dikenal ada beberapa varietas. Namun

dari bermacam- macam varietas yang diperkebunkan itu tidak nampak

adanya perbedaan yang besar. Bijinya berkeping dua (dikotil). Buah

kopi yang masih muda berwarna hijau, sedang buah yang masak

berwarna merah. Pada umunya bunga kopi mengandung 2 butir biji,

biji- biji tersebut mempunyai bidang yang datar (perut) dan bidang yang

cembung (punggung). Tetapi adakalanya hanya ada satu butir biji yang

bentuknya bulat panjang, sering disebut biji atau kopi lanang.

Kulit terdiri dari kulit luar dan daging buah, di mana kulit luar

berwarna hijau tua, kemudian berangsur- angsur berubah menjadi

hijuau, kuning, akhirnya menjadi merah sampai merah hitam. Di dalam

kulit terdapat daging buah. Apabila keadaan masak, berlendir, rasanya

agak manis, maka disukai binatang, terutama luwak.

Biji terdiri dari kulit yang cukup keras, biasanya disebut kulit

tanduk. Sedang di dalamnya terdapat lapisan kulit yang sangat tipis,

disebut kulit ari atau selaput kerak. Kemudian di dalam biji tersebut

terdapat saluran dan lekukan (celah) di mana biji- biji terdapat lembaga

(Girisonta, 1978).

Etanol dibuat melalui fermentasi molase yaitu residu yang

didapatkan dari pemurnian gula tebu. Etanol te;ah diketahui sejak lama

sebagai bahan ramuan minuman yang difermentasi. Istilah proof untuk

minuman alkohol yang digunakan di Amerika Serikat menyatakan

kurang lebih dua kali kadar alkoholnya. Etanol digunakan sebagai

pelarut, sebagai antiseptik topikal (permukaan), dan sebagai bahan baku

pembuatan eter dan etil ester (Hart, 1983).

Alkohol rendah (yang jumlah atom karbonnya kurang dari empat)

dibuat secara besar- besaran. Alkohol jenis ini digunakan sebagai bahan

baku untuk bahan kimia lain yang berharga selain digunakan seperti apa

adanya. Alkohol komersial ialah campuran dengan titik didih konstan,

mengandung 95% etanol dan 5% air dan tidak dimurnikan lebih lanjut

melalui penyulingan. Untuk menghilangkan air yang tersisa guna

mendapatkan alkohol absolut, kita tambahkan kapur (CaCO3) yang

bereaksi dengan air membentuk kalsium hidroksida tetapi tidak bereaksi

dengan etanol (Hart, 2003).

Infusi dari daun theh (Camelia sinensis) merupakan minuman

paling populer yang terdiri dari jumlah polifenol yang tinggi, dan juga

baik untuk orang yang berdiet. Banyak penelitian yang menunjang

bukti- bukti bahwa komponen besar dari antioksidan dapat mencegah

berbagai penyakit. Meskipun banyak dari hasil penelitian yang

menjanjikan, untuk mengetahui bahwa polifenol dari the dapat

bermanfaat bagi kesehatan manusia. Daun teh Camelia sinensis

mengandung banyak polifenol yang baik untuk kesehatan. Akan tetapi

belum banyak data yang diketahui menggunakan ekstrak daun teh untuk

dijadikan makanan ringan. Sekarang ini, ekstrak daun teh yang banyak

mengandung polifenol dijadikan bahan tambahan untuk membuat

makanan ringan yakni permen jelli (Michalowska, 2007).

Teh merupakan salah satu minuman yang sangat populer di

dunia. Teh dibuat dari pucuk daun muda tanaman teh (Camellia

sinensis). Berdasarkan proses pengolahannya, produk teh ada 3

jenis yaitu teh hijau, teh oolong dan teh hitam. Teh hijau dibuat

dengan cara menginaktifasi enzim oksidase/fenolase yang ada

dalam pucuk daun teh segar, yaitu dengan cara pemanasan atau

penguapan menggunakan uap panas, sehingga oksidasi

enzimatik terhadap katekin dalam daun teh dapat dicegah. Teh

hitam dibuat dengan cara memanfaatkan terjadinya oksidasi

enzimatis terhadap kandungan katekin teh. Teh oolong

dihasilkan melalui proses pemanasan yang dilakukan segera

setelah proses penggulungan daun, dengan tujuan untuk

menghentikan proses fermentasi. Oleh karena itu, teh oolong

disebut sebagai teh semi-fermentasi yang memiliki karakteristik

khusus dibandingkan teh hitam dan teh hijau (Dewi, 2008).

Kopi adalah salah satu komoditi andalan Indonesia. Hasil komoditi

ini menempati urutan ketiga setelah karet dan lada. Pada tahun 2008

produksi kopi di Sumatera Selatan telah mencapai 155.372 ton terbagi

dalam beberapa daerah penghasil kopi. Kopi digemari tidak hanya

dikarenakan citarasanya yang khas, kopi memiliki manfaat sebagai

antioksidan karena memiliki polifenol dan merangsang kinerja otak.

Kopi juga memiliki banyak kekurangan. Masalah utama dari

pengkonsumsian kopi adalah nilai kafein yang terkandung dalam kopi.

Kafein apabila dikonsumsi berlebihan dapat meningkatkan ketegangan

otot, merangsang kerja jantung, dan meningkatkan sekresi asam

lambung Pengurangan kadar kafein (dekafeinasi) dalam kopi perlu

dilakukan sampai batas aman konsumsi kafein yaitu pada dosis 100-200

mg per hari. Sehingga kopi hanya dapat dikonsumsi pada ambang batas

aman konsumsi kafein yaitu 2 sampai 4 gelas per hari. Penurunan kadar

kafein kopi dapat dilakukan dengan melakukan proses dekafeinasi.

Seperti halnya citarasa yang terdapat pada kopi, nilai kafein juga

berbeda-beda pada setiap daerah penghasil kopi dan tingkatan mutu

nilai cacat kopi. Sehingga perlu dilakukan pengamatan terhadap

karakteristik mutu biji kopi pada proses dekafeinasi kopi dari berbagai

daerah penghasil kopi di Sumatera Selatan. Penelitian ini bertujuan

untuk mengamati karakteristik mutu biji kopi pada proses dekafeinasi

kopi dari berbagai daerah di Sumatera Selatan (Rejo, 2011).

Teh merupakan minuman yang sudah dikenal dengan luas di

Indonesia dan di dunia. Minuman berwarna coklat ini umum

menjadi minuman penjamu tamu. Aromanya yang harum serta

rasanya yang khas membuat minuman ini banyak dikonsumsi.

Di samping itu, ada banyak zat yang memiliki banyak manfaat

yang sangat berguna bagi kesehatan tubuh seperti polifenol,

theofilin, flavonoid/ metilxantin, tanin, vitamin C dan E,

catechin, serta sejumlah mineral seperti Zn, Se, Mo, Ge, Mg.

Selain manfaat teh, ada juga zat yang terkandung dalam teh yang

berakibat kurang baik untuk tubuh. Zat itu adalah kafein.

Meskipun kafein aman dikonsumsi, zat ini dapat menimbulkan

reaksi yang tidak dikehendaki seperti insomnia, gelisah,

merangsang, delirium, takikardia, ekstrasistole, pernapasan

meningkat, tremor otot, dan diuresis. Maka dari itu perlu

dilakukan pengurangan kadar kafein dalam teh agar aman untuk

dikonsumsi setiap saat. Pada penelitian kali ini, pengambilan

kafein dilakukan dengan ekstraksi menggunakan pelarut etil

asetat (Majid, 2010).

2. Tinjauan Teori

Secara sederhana ekstraksi dapat didefinisikan sebagai proses

pemindahan satu atau lebih komponen dari satu fase ke fase lainnya.

Namun dibalik definisi sederhana ini tersimpan kerumitan yang cukup

besar: pemisahan berkebalikan dengan intuisi termodinamik, karena

entropi diperoleh melalui pencampuran, bukan pemisahan; metode

ekstraksi dikembangkan berdasarkan perpindahan menuju

kesetimbangan, sehingga kinetika perpindahan massa tidak dapat

diabaikan. Ekstraksi dilakukan karena beberapa faktor seperti jika

distilasi tidak dapat dilakukan (distilasi dapat dilakukan jika relative

volatility campuran lebih besar dari 1,2) atau terlalu mahal, jika

diinginkan mengisolasi bahan untuk karakterisasi, atau memurnikan

senyawa untuk proses selanjutnya.

Secara garis besar, proses pemisahan secara ekstraksi terdiri dari tiga

langkah dasar, yaitu:

a. Penambahan sejumlah massa solven untuk dikontakkan dengan

sampel, biasanya melalui proses difusi.

b. Solute akan terpisah dari sampel dan larut oleh solven membentuk

fase ekstrak.

c. Pemisahan fase ekstrak dengan sampel.

Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi ekstraksi,

diantaranya:

a. Suhu

Kelarutan bahan yang diekstraksi dan difusivitas biasanya

akan meningkat dengan meningkatnya suhu, sehingga diperoleh

laju ekstraksi yang tinggi. Pada beberapa kasus, batas atas untuk

suhu operasi ditentukan oleh beberapa faktor, salah satunya adalah

perlunya menghindari reaksi samping yang tidak diinginkan. b.

Ukuran partikel

Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar luas bidang

kontak antara padatan dan solven, serta semakin pendek jalur

difusinya, yang menjadikan laju transfer massa semakin tinggi.

c. Faktor solven

Kafein biasanya diisolasi dengan ekstraksi menggunakan

solven organik, dan kondisi ekstraksi (solven, suhu, waktu, pH, dan

rasio komposisi solven dengan bahan) dapat mempengaruhi

efisiensi ekstraksi kafein.

Solven harus memenuhi kriteria seperti daya larut terhadap solute

cukup besar, dapat diregenerasi, memiliki koefisien distribusi solute

yang tinggi, dapat memuat solute dalam jumlah yang besar, sama

sekali tidak melarutkan diluen atau hanya sedikit melarutkan diluen,

memiliki kecocokan dengan solute yang akan diekstraksi, viskositas

rendah, antara solven dengan diluen harus mempunyai perbedaan

densitas yang cukup besar, memiliki tegangan antarmuka yang cukup,

dapat mengurangi potensi terbentuknya fase ketiga, tidak korosif,

tidak mudah terbakar, tidak beracun, tidak berbahaya bagi lingkungan,

serta murah dan mudah didapat (Majid, 2010).

Terdapat banyak tipe dari ekstraksi yang telah dilakukan untuk

mengekstraksi komponen aktif dari momordica charantia. Ekstraksi

ini menggabungkan tehnik tradisional hingga tehnik yang telah

dikembangkan sampai saat ini, seperti teknologi aliran super kritis dan

ekstraksi cairan dengan tekanan. Metode konvensional seperti

mendidihkan telah banyak dilakukan untuk mengekstraksi nutrisi yang

terkandung dalam bahan- bahan herbal dan tanaman obat- obatan.

Air sering digunakan sebagai bahan solven dalam pendidihan.

Dalam suhu ruangan, air terlalu polar untuk ekstraksi. Namun, dalam

suhu dan tekanan standar, kepolaran air menjadi rendah dan sifatnya

menjadi sama dengan senyawa organik lain, seperti etanol dan

metanol (Zulbadli, 2011).

C. Metodologi

1. Alat

a. Neraca

b. Soxhlet

c. Cawan Penguap

d. Bunsen

e. Corong Pemisah

f. Beker Glass

2. Bahan

a. Kopi

b. Teh

c. Etanol/ Aseton

d. MgCl

e. Aquades

f. H2SO4

g. Kloroform

h. NaOH

3. Cara Kerja

8 gram

kopi/ teh

1,5 ml naOH

40 ml

kloroform

63 ml aquades

2,5 gram MgCl

200 ml

etanol/

aseton

Dihitung kadar kafein (%)

Ditambahkan, dimasukkan ke corong pemisah

Dimasukkan dalam soxhlet

disaring

Ditambahnkan 1,5 ml H2SO4 pada filtrat, diuapkan hingga volume 1/3

volume mula- mula

Ditambahkan ke cawan penguap, dipanaskan di

atas bunsen dan diuapkan hingga kering

Cairan dalam labu soxhlet dipindahkan ke cawan penguap

Dipanaskan dengan pendingin balik selama 12 sirkulasi/ sampai cairan di

air dalam bahan jernih

Dipindahkan larutan bagian bawah ke gelas beker

ditambahka

n

dikocok

Diuapkan, lalu disublimasi dengan api kecil hingga

mendapatkan crude kafein