OPTIMASI LAJU PERPINDAHAN MASSA PADA PROSES EKSTRAKSI

FLAVONOID DARI DAUN DEWANDARU (Eugenia uniflora) SECARA BATCH

MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL

MAKALAH

Ditulis untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Metodologi Penelitian sebagai Latihan dalam

Menyusun Proposal Skripsi

Disusun oleh :

Alfonsina Abat Amelenan Torimtubun 115061100111027

Lilis Triyowati Andriani 115061101111009

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2014

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI...............................................................................................................................i

RINGKASAN............................................................................................................................1

BAB I PENDAHULUAN..........................................................................................................2

1.1 LATAR BELAKANG......................................................................................................2

1.2 RUMUSAN MASALAH..................................................................................................3

1.3 TUJUAN...........................................................................................................................3

1.4 BATASAN MASALAH...................................................................................................3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA...............................................................................................4

2.1 Dewandaru........................................................................................................................4

2.2 Flavonoid..........................................................................................................................4

2.3 Ekstraksi...........................................................................................................................5

2.3.1 Pengertian Ekstraksi (Maulida, 2010).......................................................................5

2.3.2 Ekstraksi Padat-Cair...................................................................................................6

2.4 Etanol................................................................................................................................7

2.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi Padat-Cair................................................8

2.6 Kromatografi Lapis Tipis (KLT)......................................................................................9

2.7 Spektrofotometri UV-Vis.................................................................................................9

2.8 Peneliti Terdahulu..........................................................................................................10

BAB III METODOLOGI PENELITIAN.................................................................................13

3.1 Bahan..............................................................................................................................13

3.2 Alat.................................................................................................................................13

3.3 Variabel Penelitian.........................................................................................................13

3.4 Prosedur Penelitian.........................................................................................................13

3.5 Skema Percobaan............................................................................................................15

i

3.5.1 Rangkaian Alat Ekstraksi....................................................................................15

3.5.2 Tahap Persiapan Bahan.......................................................................................16

3.5.3 Tahap Ekstraksi Daun Dewandaru Menggunakan Pelarut Etanol......................16

3.5.4 Tahap Fraksinasi Ekstrak Etanol Menggunakan Kromatografi Lapis Tipis.......17

3.5.5 Tahap Penentuan Kandungan Flavonoid dalam Ekstrak Etanol Daun Dewandaru

Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis...........................................................17

TIME TABLE PENELITIAN..................................................................................................19

DAFTAR ANGGARAN..........................................................................................................20

DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................................23

ii

RINGKASAN

Indonesia berada di garis khatulistiwa dan memiliki curah hujan tinggi sekitar 200 – 3000 mm/tahun sehingga banyak tanaman yang tumbuh subur di Indonesia. Salah satu tanaman yang tumbuh di hutan Indonesia adalah dewandaru (Eugenia uniflora). Dewandaru merupakan tumbuhan dikotil penghasil flavonoid. Flavonoid merupakan senyawa aktif yang dapat digunakan sebagai antiradikal, antioksidan, antibakteri dan antiinflamasi. Beberapa sumber flavonoid yang tersedia di Indonesia ada pada tanaman gulma siam (Eupatorium odoratum), biji pinang (Arcea catechil), daun kecombrang (Nicolaia speciosa Horn), daun kacang panjang (Vigna sinensis L), teh hijau (Camellia sinensis) serta dewandaru (Eugenia uniflora). Dipilih dewandaru karena tanaman ini dibanding tanaman yang mengandung flavonoid lainnya dibiarkan tumbuh liar dan jarang dimanfaatkan oleh masyarakat.

Flavonoid dapat diperoleh dari daun dewandaru menggunakan metode ekstraksi padat-cair secara batch pada suatu labu leher tiga yang dilengkapi dengan motor pengaduk, pendingin balik, thermometer dan media pemanas. Secara teoritis berdasarkan koefisien perpindahan massanya, faktor yang mempengaruhi efektifitas ekstraksi flavonoid daun dewandaru antara lain kecepatan pengadukan, waktu operasi dan ukuran partikel. Melalui penelitian ini, akan dikaji dan dipelajari beberapa faktor tersebut untuk diperoleh ketetapan perpindahan massa dan koefisien laju diffusivitas optimal dari esktrak flavonoid daun dewandaru. Proses ekstraksi pada penelitian ini terjadi dua tahap. Tahap pertama, serbuk daun dewandaru sebanyak 30 gram dan 200 mL n-heksana diekstraksi selama 5-7 jam dengan suhu 50oC dan tahap kedua, residu dari ekstrak di ekstraksi lagi dengan pelarut etanol 99% sebanyak 200 mL dengan suhu yang bervariasi antara lain 30, 50, 70, dan 90 oC. Waktu proses ekstraksi tahap kedua dihitung saat motor pengaduk dijalankan dengan berbagai variabel kecepatan yaitu 100 rpm, 150 rpm, dan 200 rpm. Sampel yang akan dianalisis kadar flavonoidnya diambil dalam berbagai variabel waktu operasi yaitu 120, 180,240, dan 300 menit pada masing-masing kecepatan yang telah ditentukan.

Dari berbagai variabel ekstrasi tersebut, ekstrak etanol yang diperoleh pada tahap kedua difraksinasi dengan Kromatografi Lapis Tipis Kresgel G 60 F 254 dengan eluen fase atas n-butanol: asam asetat: air, 9:2:6 (v/v) agar diperoleh kadar flavonoid yang lebih murni. Fraksinasi dilakukan dengan KLT preparatif dan setiap fraksi yang diperoleh dilarutkan dalam etanol. Penentuan kandungan senyawa flavonoid secara kuantitatif dilakukan dengan metode Spektrofotometri UV-Vis menggunakan standar rutin. Data-data percobaan yang diperoleh kemudian dibandingkan untuk mengetahui koefisien laju diffusivitas dan ketetapan laju perpindahan massa yang paling optimal untuk mendapatkan flavonoid dengan kadar tinggi.

Kata kunci : dewandaru (Eugenia uniflora), flavonoid, ekstraksi padat-cair, kromatografi,

spektrofotometri UV-Vis

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Dengan kondisi wilayah yang berada di garis khatulistiwa dan memiliki curah

hujan tinggi sekitar 2000 – 3000 mm per tahun, banyak tanaman dapat tumbuh subur di

Indonesia. Salah satunya adalah dewandaru (Eugenia uniflora). Dewandaru merupakan

tanaman dikotil berbentuk perdu, memiliki buah dan berdaun lebat dengan tinggi lebih

dari 5 meter (Hutapea, 1994). Di kawasan Gunung Kawi, tanaman tersebut dibiarkan

tumbuh dengan liar. Padahal banyak sekali manfaat yang diperoleh apabila tanaman

tersebut dimanfaatkan dan dikelola dengan baik.

Dari penelitian yang telah dilakukan oleh Hutapea (1994), menunjukkan bahwa

dewandaru mengandung tannin, alkaloid, glikosida, lycopene, β-karoten, γ-karoten, ς-

karoten, phytofluene, β-cryptoxanthine, rubixanthin, alkaloid, indolizidin, piperidin dan

antosianin. Pada daunnya, dewandaru kaya akan minyak atsiri dan juga mengandung zat

yang dapat dimanfaatkan sebagai antiradikal yaitu flavonoid (Rahmawan, 2008).

Menurut Rahmawan (2008), flavonoid merupakan senyawa aktif yang dapat

berefek sebagai antiradikal, antioksidan, antibakteri, dan antiinflamasi. Flavonoid dapat

diekstrak dengan sistem ekstraksi secara batch seperti yang dilakukan oleh Rohyami

(2008). Secara kuantitatif jumlah flavonoid dari tumbuhan relatif kecil. Abad (1993)

hanya mendapatkan 0,28 kg (0,14%) 5,7,3’-trihidroksi-3,6,4’-trimetoksi flavon dari 200

kg Tanacentum microphyllum dan Conoclidium greggii sebanyak 2 kg hanya

mengandung 0,024 kg (1,2%) 5,7,4’-trihidroksi 6,3’,5’-trimetoksi flavon.

Untuk mendapat kadar flavonoid dari dewandaru yang tinggi, dikondisikan proses

ekstraksi sehingga didapat kondisi operasi terbaik. Pada ekstraksi padat-cair, terjadi

perpindahan massa zat terlarut dari padatan ke badan cairan yang berlangsung dalam dua

tahap, yaitu difusi zat terlarut dari dalam padatan ke permukaan padatan dan perpindahan

massa zat terlarut dari permukaan padatan ke badan cairan (Mardina, 2011). Semakin

besar ukuran partikel zat terekstrak, semakin lama dan tinggi suhu ekstraksi, maka

semakin besar laju perpindahan massa sehingga semakin tinggi kadar flavonoid yang

terekstrak (Gaedcke, 2005). Interaksi solute dengan padatan semakin tinggi apabila

pelarut yang digunakan juga sesuai (Gaedcke, 2005). Oleh karena itu, penelitian ini

mempelajari tentang pengaruh kecepatan pengadukan, suhu dan waktu ekstraksi

2

sehingga didapat nilai koefisien difussivitas dan ketetapan laju perpindahan massa yang

paling optimal untuk mendapat flavonoid dengan kadar tertinggi.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Dari uraian latar belakang, maka masalah yang akan diteliti yaitu mendapatkan

nilai koefisien difussivitas dan nilai ketetapan laju perpindahan massa menggunakan

metode ekstraksi padat-cair dengan memvariasikan mekanisme mekanik seperti suhu

operasi, waktu operasi dan kecepatan pengadukan sehingga diperoleh kadar flavonoid

tertinggi dari daun dewandaru.

1.3 TUJUAN

Tujuan dari penelitian ini yaitu :

1. Mengetahui kondisi optimum proses ekstraksi padat-cair sehingga didapat nilai

koefisien difusivitas efektif dan tetapan laju perpindahan massa optimum untuk

memperoleh ekstrak flavonoid dari dewandaru dengan kadar tinggi.

2. Mengeksplorasi manfaat dari produk hayati hasil hutan dan kebun khas Indonesia.

3. Memberi nilai tambah dan nilai jual terhadap potensi sumber daya alam lokal yaitu

dewandaru.

1.4 BATASAN MASALAH

Dari masalah yang telah dirumuskan, maka masalah yang ada akan dibatasi

sebagai berikut :

1. Memvariasikan perlakuan mekanik proses esktraksi (suhu, waktu dan kecepatan

pengadukan) sehingga diperoleh kondisi optimum.

2. Mendapatkan koefisien diffusivitas efektif dan tetapan laju perpindahan massa

ekstraksi flavonoid dari daun dewandaru.

3. Menggunakan metode Kromatografi Lapis Tipis untuk memisahkan flavonoid dari

pelarut.

4. Menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk menguji kandungan flavonoid yang

didapat.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dewandaru

Dewandaru (Eugenia uniflora L) merupakan tanaman perdu dengan tinggi

mencapai 5 m yang memiliki kandungan kimia, diantaranya tannin, alkaloid, glikosida,

lycopene, β-karoten, γ-karoten, ς-karoten, phytofluene, β-cryptoxanthine, dan

rubixanthin, alkaloid indolizidin dan piperidin, antosianin. Sedangkan pada daunnya

kaya akan minyak atsiri seperti furanodiene, β-elemene, dan α-cadinol. Ekstrak daun

dewandaru juga mengandung zat yang bertindak sebagai antiradikal yaitu flavonoid

(Rahmawan, 2008).

Gambar 1. Dewandaru (Eugenia uniflora L)

(Hutapea, 1994)

2.2 Flavonoid

Unsur zat flavonoid pada ekstrak daun dewandaru merupakan salah satu

metabolit sekunder. Flavonoid merupakan senyawa pereduksi yang baik, menghambat

banyak reaksi oksidasi, baik secara enzim maupun non enzim. Flavonoid bertindak

sebagai penampung yang baik radikal hidroksi dan superoksida dengan demikian

melindungi lipid membran terhadap reaksi yang merusak. Aktivitas antioksidannya dapat

menjelaskan flavonoid merupakan komponen aktif tumbuhan yang digunakan secara

tradisional untuk mengobati gangguan fungsi hati. Flavonoid merupakan golongan

terbesar senyawa fenol alam. Flavonoid merupakan senyawa polar karena mempunyai

sejumlah gugus hidroksil yang tak tersulih atau suatu gula, sehingga akan larut dalam

pelarut polar seperti etanol, etanol, butanol, aseton, dimetilsulfoksida, dimetilformamida,

dan air. Senyawa flavonoid adalah senyawa yang mengandung C15 terdiri atas dua inti

fenolat yang dihubungkan dengan tiga satuan karbon. Senyawa flavonoid adalah

4

senyawa yang mengandung C15 terdiri atas dua inti fenolat yang dihubungkan dengan

tiga satuan karbon (Rahmawan, 2008).

2.3 Ekstraksi

2.3.1 Pengertian Ekstraksi

Ekstraksi adalah suatu metoda operasi yang digunakan dalam proses pemisahan

suatu komponen dari campurannya dengan menggunakan sejumlah massa bahan

(solven) sebagai tenaga pemisah. Apabila komponen yang akan dipisahkan (solute)

berada dalam fase padat, maka proses tersebut dinamakan pelindihan atau leaching.

Proses pemisahan dengan cara ekstraksi terdiri dari tiga langkah dasar.

1. Proses penyampuran sejumlah massa bahan ke dalam larutan yang akan

dipisahkan komponen – komponennya.

2. Proses pembentukan fase seimbang.

3. Proses pemisahan kedua fase seimbang.

Sebagai tenaga pemisah, solven harus dipilih sedemikian hingga kelarutannya

terhadap salah satu komponen murninya adalah terbatas atau sama sekali tidak

saling melarutkan. Karenanya, dalam proses ekstraksi akan terbentuk dua fase cairan

yang saling bersinggungan dan selalu mengadakan kontak. Fase yang banyak

mengandung diluen disebut fase rafinat sedangkan fase yang banyak mengandung

solven dinamakan ekstrak (Maulida, 2010).

Terbentuknya dua fase cairan, memungkinkan semua komponen yang ada dalam

campuran terbesar dalam masing - masing fase sesuai dengan koefisien

distribusinya, sehingga dicapai keseimbangan fisis. Pemisahan kedua fase seimbang

dengan mudah dapat dilakukan jika density fase rafinat dan fase ekstrak mempunyai

perbedaan yang cukup. Tetapi jika density keduanya hampir sama proses pemisahan

semakin sulit, sebab campuran tersebut cenderung untuk membentuk emulsi

(Maulida, 2010).

Di bidang industri, ekstraksi sangat luas penggunaannya terutama jika larutan

yang akan dipisahkan tediri dari komponen – komponen :

1. Mempunyai sifat penguapan relatif yang rendah.

2. Mempunyai titik didih yang berdekatan.

3. Sensitif terhadap panas.

4. Merupakan campuran azeotrop.

5

Komponen – komponen yang terdapat dalam larutan, menentukan jenis/macam

solven yang digunakan dalam ekstraksi. Pada umumnya, proses ekstraksi tidak

berdiri sendiri, tetapi melibatkan operasi – operasi lain sepeti proses pemungutan

kembali solven dari larutannya (terutama fase ekstrak), hingga dapat dimanfaatkan

kembali sebagai tenaga pemisah. Untuk maksud tersebut, banyak cara yang dapat

dilakukan misalnya dengan metode distilasi, pemanasan sederhana atau dengan cara

pendinginan untuk mengurangi sifat kelarutannya (Maulida, 2010).

2.3.2 Ekstraksi Padat-Cair

Flavonoid dari daun dewandaru diekstrak dengan pelarut etanol menggunakan

metode ekstraksi padat-cair. Ekstraksi padat cair atau leaching adalah proses

pengambilan komponen terlarut dalam suatu padatan dengan menggunakan pelarut.

Interaksi diantara komponen terlarut dari padatan ini sangat berpengaruh pada proses

ekstraksi. Pada proses ekstraksi ini, komponen terlarut yang terperangkap di dalam

padatan, bergerak melalui pori-pori padatan. Zat terlarut berdifusi keluar permukaan

partikel padatan dan bergerak ke lapisan film sekitar padatan, selanjutnya ke larutan

(Eka, 2010).

Gambar 2. Mekanisme Leaching (Eka, 2010)

Pada proses ekstraksi terjadi perpindahan massa zat terlarut dari padatan ke badan

cairan yang berlangsung dalam dua tahap, yaitu difusi zat terlarut dari dalam padatan

ke permukaan padatan dan perpindahan massa zat terlarut dari permukaan padatan

ke badan cairan. Peristiwa ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

6

Gambar 3. Perpindahan Massa dari Permukaan Padatan ke Badan Cairan (Mardina,

dkk., 2011)

2.4 Etanol

Untuk memperoleh hasil sebaik – baiknnya dalam ekstraksi, kita tidak dapat

menggunakan sembarang solven. Namun solven tersebut harus dipilh dengan

pertimbangan sebagai berikut : (Maulida, 2010)

1. Mempunyai keemampuan melarutkan solute tetapi sedikit atau tidak sama sekali

melarutkan diluent.

2. Mempunyai perbedaan titik didih yang cukup besar dengan solute.

3. Tidak beeraksi dengan solute maupun diluen.

4. Mempunyai keemurnian tinggi.

5. Tidak beracun.

6. Tidak meninggalkan bau.

7. Mudah direcovery.

8. Mempunyai perbedaan densitas yang tinggi dengan diluen.

Etanol dengan rumus kimia C2H3OH memiliki sifat fisik yaitu bening, tidak

berwarna, mudah menguap dan dapat larut dalam air (Sugiyarto, 2008). Etanol juga dapat

digunakan sebagai pelarut yang bersifat polar dan memiliki kemampuan mengeskstrak

yang sangat baik (Eka, 2010).

Karakteristik etanol : (Maulida, 2010)

1. Rumus molekul : C2H5OH

2. Berat Molekul : 46,07 kg/mol

3. Spesifik gravity : 0,789

4. Melting point : - 112 oC

5. Boiling point : 78,4 oC

6. Soluble in water : insoluble

7. Density : 0,7991 gr/cc

7

8. Temperatur kritis : 243,1 oC

9. Tekanan kritis : 63,1 atm.

Etanol dapat digunakan sebagai pelarut flavonoid karena kedua komponen ini

memiliki sifat kepolaran yang sama.

2.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi Padat-Cair

Faktor yang mempengaruhi ekstraksi padat-cair berkaitan erat dengan laju

perpindahan massa. Hal-hal yang mempengaruhi laju perpindahan massa adalah sebagai

berikut : (Eka,2010)

1. Penyiapan bahan sebelum ekstraksi

Untuk memudahkan proses ekstraksi perlu dilakukan penyiapan bahan baku

yang meliputi pengeringan bahan dan penggilingan. Sebelum di ekstraksi bahan

harus dikeringkan dahulu untuk mengurangi kadar airnya dan disimpan pada

tempat yang kering agar terjaga kelembabannya. Dengan pengeringan yang

sempurna akan dihasilkan ekstrak yang memiliki kemurnian yang tinggi.

2. Ukuran Partikel Padatan

Ukuran padatan yang besar, difusi zat terlarut dari dalam padatan ke

permukaan padatan lebih besar daripada difusi dari permukaan padatan ke badan

cairan. Sebaliknya pada ukuran padatan yang kecil difusi zat terlarut dari dalam

padatan ke permukaan padatan lebih kecil daripada difusi dari permukaan padatan

ke badan cairan. Kadar zat terlarut dalam pelarut makin lama semakin besar

sampai keadaan setimbang. Untuk butir padatan yang cukup kecil dapat diambil

asumsi bahwa konsentrasi zat terlarut dalam padatan selalu homogen.

3. Pelarut

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan pelarut, yaitu :

a. Sifat pelarut yang terdiri dari selektivitas, koefisien, densitas, tegangan antar

permukaan, kemudahan pengambilan kembali pelarut, keaktifan secara kimia

b. Jumlah pelarut

Semakin banyak jumlah pelarut semakin banyak pula jumlah produk yang

akan diperoleh, hal ini dikarenakan :

Distribusi partikel dalam pelarut semakin menyebar, sehingga memperluas

permukaan kontak.

Perbedaan konsentrasi solute dalam pelarut dan padatan semakin besar.

8

4. Perlakuan Hidrodinamik (Pengadukan)

Pengadukan merupakan hal yang berpengaruh dalam ekstraksi

flavonoid daun dewandaru. Semakin bertambah kecepatan pengadukan maka

semakin banyak pula flavonoid yang didapat. Namun kecepatan pengadukan yang

terlalu cepat dapat menyebabkan kandungan dari flavonoid tersebut rusak.

5. Waktu Operasi

Waktu ekstraksi merupakan hal yang berpengaruh dalam ekstraksi flavonoid

daun dewandaru. Semakin lama waktu ekstraksi maka semakin banyak pula

flavonoid yang didapat. Namun waktu yang terlalu lama menyebabkan biaya

operasi semakin tinggi.

Dengan mempertimbangkan hal-hal yang mempengaruhi proses ekstraksi padat-

cair dan memberikan perlakuan yang dapat menunjang proses ekstraksi, maka akan

didapatkan hasil ekstraksi secara maksimal. Hasil ekstraksi etanol-flavonoid yang

didapatkan dari proses ekstraksi padat-cair akan difraksinasi menggunakan kromatografi

lapis tipis dan penentuan kandungan flavonoid dalam ekstrak etanol dari daun dewandaru

menggunakan Spektrofotometer UV-Vis.

2.6 Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Kromatografi Lapis Tipis ialah metode pemisahan fisikokimia. Kromatografi

lapis tipis digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa yang sifatnya hidrofob seperti

lipida-lipida dan hidrokarbon. Sebagai fase diam digunakan senyawa yang tak bereaksi

seperti silica gel atau alumina. Silica gel biasa diberi pengikat yang dimaksudkan untuk

memberikan kekuatan pada lapisan dan menambah adhesi pada gelas penyokong.

Pengikat yang biasa digunakan adalah kalsium sulfat. (Rahmawan, 2008)

2.7 Spektrofotometri UV-Vis

Spektrofotometri UV-Vis adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang

memakai sumber radiasi elektromagnetik ultra violet dekat (190-380 nm) dan sinar

tampak (380-780) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Radiasi dengan panjang

gelombang lebih pendek mempunyai energi yang lebih tinggi, oleh karena itu sebuah

foton cahaya UV berenergi lebih tinggi daripada foton gelombang radio. Spektoskopi

UV-Vis dapat digunakan untuk membantu mengidentifikasi jenis flavonoid dan

menentukan pola oksigenasi. Di samping itu, kedudukan gugus hidroksil fenol bebas

pada inti flavonoid dapat ditentukan dengan menambahkan pereaksi diagnostik ke dalam

larutan cuplikan dan mengamati pergeseran puncak serapan yang terjadi. Jenis flavonoid

9

dapat ditunjukkan pada tabel rentangan serapan spektrum uv-vis flavonoid di bawah ini :

(Rahmawan, 2008).

Tabel 1. Rentangan Pita Resapan Spektofotometer UV-Vis (Landyyun, 2008)

2.8 Peneliti Terdahulu

Nama Peneliti Judul Tahun Isi Hasil

Primata Mardina,

Eka N. Astarina,

dan Septriani

Aquarista

Pengaruh Kecepatan Putar Pengaduk Dan Waktu Operasi Pada Ekstraksi Tannin Dari Mahkota Dewa

2011 Buah Mahkota Dewa

Waktu ekstraksi = 0, 15, 30, 60, 120 180 dan 240 menit

Suhu ekstraksi = 50oC

Pelarut = etanol, v=250 mL

Massa serbuk mahkota dewa = 60 gr

Kecepatan pengaduk

700 rpm, waktu

operasi optimum 240

menit dengan suhu

operasi 50oC nilai

koefisien transfer

massa terbesar =

0,03/menit , Jumlah

kadar tannin terambil

terbesar = 8,0458%

Yuli Rohyami Penentuan

Kandungan

Flavonoid dari

Ekstrak Metanol

Daging Buah

Mahkota Dewa

(Phaleria

macrocarpa Scheff

Boerl)

2008 Buah Mahkota Dewa

Waktu ekstraksi =3-7 jam

Kandungan senyawa

flavonoid pada buah

masak rata-rata 1,7647

mg.L-1 atau 2,2334

mg.kg-1 atau

0,004463% dan pada

buah mentah rata-rata

adalah 2,1535 mg.L-1

atau 2,7559 mg.kg-1

10

atau 0,005453%.

Ahmad Eka Ramadhan danHaries Aprival Phaza

Pengaruh

Konsentrasi Etanol,

Suhu Dan Jumlah

Stage Pada

Ekstraksi Oleoresin

Jahe (Zingiber

Officinale Rosc)

Secara Batch

2010 ukuran partikel jahe = 0,5mm,

kecepatan pengadukan = 450 rpm

waktu ekstraksi=6 jam

perbandingan berat pelarut dengan bubuk jahe sebesar 7,5 : 1

suhu ekstraksi =30 oC, 35 oC dan 40 oC

konsentrasi etanol = 80, 85, 90, 95 dan 99,8 % (b/b)

jumlah stage

Rendemen ekstraksi

tertinggi (12,65%)

dapat diperoleh

dengan menggunakan:

etanol 99,8 % suhu 40 oC waktu 6 jam, jumlah stage = 1 koefisien

difusivitas efektif (Db) tertinggi sebesar 9,538 × 10-7 m2/s

laju perpindahan massa volumetrik (kc) tertinggi sebesar 6,207 × 10-9 /s

Tábata. T. Garmus,

L.C. Paviani, F. A.

Cabral

Extracts From

Pitanga Leaves

(Eugenia Uniflora

L.) With Sequential

Extraction In Fixed

Bed Using

Supercritical Co2,

Ethanol And Water

As Solvents

2013 bahan : daun dewandaru dikeringkan dengan suhu 42oC selama 3 hari

Suhu ekstraksi =60oC

Tekanan ekstraksi = 400 bar

Waktu ekstraksi =30 menit

Hasil total flavonoid

(TF) terbesar adalah

130 mg/g extract

dengan menggunakan

metode superkritikal

CO2

Abdul Qayoom

Laghari,

ShahabuddinMemo

n, Aisha Nelofar,

Abdul Hafeez

Laghari

Extraction,

Identification and

Antioxidative

Properties of the

Flavonoid-Rich

Fractions from

Leaves and

Flowers of Cassia

angustifolia

2011 Menggunakan 5

macam metode

ekstraksi yaitu :

1. Microwave extraction

2. Soxhlet extraction

3. Sonication extraction

4. Marinated extraction

5. Reflux condensation

Metode terbaik untuk

ekstraksi flavonoid

yaitu microwave

extraction, jumlah

flavonoid yang

didapatkan 28,15

mg/g total flavonoid

di dalam bunga dan

26,30 mg/g total

flavonoid di dalam

11

extraction daun

Pelarut = etanol 70%, v= 50 mL

Model microwave : Start E Microwave Extraction system, Mile stone, Model-Act 38-Revol-03106

Wajtu ekstraksi : 9 menit

12

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun dewandaru, etanol, n-

heksana, n-butanol, asam asetat dan air.

3.2 Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah labu leher tiga, motor pengaduk,

media pemanas, oven, ayakan, kresgel G 60 F 254, pendingin balik ( kondensor),

termometer, plastik kedap air, blender dan kulkas.

3.3 Variabel Penelitian

1. Variabel Tetap

a. Berat bubuk daun dewandaru : 30 gram

b. Berat etanol : 200 ml

c. Ukuran padatan : 0.5 mm

d. Konsentrasi etanol : 99%

2. Variabel Peubah

a. Kecepatan Pengadukan : 100 rpm, 150 rpm, 200 rpm

b. Waktu Ekstraksi : 120, 180,240, 300 (menit)

c. Suhu Operasi : 30, 50, 70, 90 (oC)

3.4 Prosedur Penelitian

1. Tahap Persiapan Bahan

Daun dewandaru dibersihkan dari kotoran dan diiris tipis kemudian dilakukan

pengeringan menggunakan oven pada suhu 30oC selama 60-80 menit pada kondisi

vakum. Setelah itu, dilakukan pengecilan ukuran dengan menggunakan blender dan

penyeragaman ukuran dengan menggunakan ayakan 35 mesh dilanjutkan dengan

menyimpan daun dewandaru ukuran 0.5 mm ke dalam wadah plastik kedap air yang

di simpan dalam freezer pada suhu 5oC.

2. Tahap Ekstraksi Daun Dewandaru Menggunakan Pelarut Etanol

13

Proses ekstraksi terjadi dalam 2 tahap. Tahap pertama daun dewandaru

sebanyak 30 gram yang telah diayak dimasukkan ke dalam labu leher tiga yang berisi

200 ml pelarut n-heksana selama 5-7 jam dengan suhu 50oC untuk menghilangkan

komponen yang bersifat non polar. Tahap 2, residu dari ekstrak di ekstraksi lagi

dengan pelarut etanol 99% sebanyak 200 ml. Waktu ekstraksi mulai dihitung pada

saat motor pengaduk dinyalakan. Sejumlah sampel diambil setiap selang waktu 120

menit, 180 menit, 240 menit, dan 300 menit; kecepatan putar 100 rpm, 150 rpm, dan

200 rpm; dan suhu operasi ekstraksi 30oC, 50oC, 70oC, dan 90 oC untuk dianalisis

kadar flavonoidnya.

3. Tahap Fraksinasi Ekstrak Etanol Menggunakan Kromatografi Lapis Tipis

Fraksinasi dilakukan untuk mendapatkan isolat (ekstrak) murni flavonoid dari

ekstrak etanol daun dewandaru. Pada tahapan ini dilakukan optimasi eluen yang akan

digunakan untuk mendapatkan isolat murni dengan menggunakan plat KLT kresgel G

60 F 254 (Carollo, 2006; Urzua, 2004) 3x10 cm. Eluen yang digunakan adalah fase

atas n-butanol : asam asetat : air, 9 : 2 : 6 (v/v) atau BAA (Rohyami, 2007). Elusi

dilakukan setelah chamber KLT penuh dengan eluen, didiamkan sekitar 5–10 menit.

Untuk mendeteksi bercak dilakukan dengan menggunakan lampu UV pada panjang

gelombang 254 nm dan 366 nm. Bercak ditandai dengan menggunakan pensil.

Pembuktian kemurnian isolat flavonoid dilakukan dengan kromatografi lapis tipis dua

dimensi. Elusi dilakukan pada plat KLT 6x6 cm. Eluen yang digunakan pada

pengembangan pertama adalah eluen terbaik yang telah diperoleh dari hasil

identifikasi pendahuluan.

4. Tahap Penentuan Kandungan Flavonoid dalam Ekstrak Etanol Daun Dewandaru

Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis

Analisis dilakukan dengan tahapan pembuatan larutan standar, yakni dengan

menggunakan larutan standar flavonoid rutin, optimasi panjang gelombang,

penentuan absorbansi isolat murni senyawa flavonoid, dan kalibrasi hasil pengukuran

dengan standar yang sudah dibuat. Larutan standar yang digunakan adalah senyawa

flavonoid rutin dengan konsentrasi 0, 10, 20, 30, 40, dan 50 mg.L-1 masing-masing

dibuat 25 mL dalam pelarut etanol dari larutan standar induk 1000 mg.L-1.

Larutan standar induk dibuat dengan cara mula-mula ditimbang 1000 g

senyawa rutin kemudian dimasukkan dalam gelas piala 100 mL dan dilarutkan dengan

14

sekitar 50 mL etanol dan diaduk hingga homogen. Larutan kemudian dipindahkan ke

dalam labu takar 1000 mL dan ditambahkan etanol sampai tanda dan dikocok hingga

homogen.

Larutan standar induk kemudian diencerkan menjadi 100 mg.L-1 dengan

dipipet secara teliti sebanyak 10 mL larutan kemudian diencerkan dengan labu takar

100 mL dengan etanol sampai tanda batas. Larutan standar 10, 20, 30, 40, dan 50

mg.L-1 dibuat dengan dipipet dengan teliti 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; dan 12,5 mL larutan

standar 100 mg.L-1 masing-masing diencerkan dengan pelarut etanol dalam labu takar

25 mL sampai tanda dan digojog hingga homogen. Blanko yang digunakan adalah

etanol murni.

Optimasi panjang gelombang dilakukan untuk menentukan panjang

gelombang maksimum yang akan digunakan dalam pengukuran menggunakan

spektrofotometer UV-Vis dengan menggunakan salah satu larutan standar rutin.

Langkah selanjutnya adalah penentuan absorbansi larutan standar pada panjang

gelombang maksimum dilanjutkan dengan penentuan absorbansi sampel.Absorbansi

fraksi flavonoid dikalibrasikan dengan kurva konsentrasi standar versus absorbansi

standar dengan persamaan regresi linear. Hasil yang diperoleh diperhitungkan dengan

faktor pengenceran sehingga diperoleh konsentrasi flavonoid yang terdapat dalam

ekstrak etanol daun dewandaru.

3.5 Skema Percobaan

3.5.1 Rangkaian Alat Ekstraksi

15

3.5.2 Tahap Persiapan Bahan

3.5.3 Tahap Ekstraksi Daun Dewandaru Menggunakan Pelarut Etanol

16

3.5.4 Tahap Fraksinasi Ekstrak Etanol Menggunakan Kromatografi Lapis Tipis

17

3.5.5 Tahap Penentuan Kandungan Flavonoid dalam Ekstrak Etanol Daun

Dewandaru Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis

3.5.5.1 Pembuatan Larutan Standar

18

19

TIME TABLE PENELITIAN

KEGIATAN

BULAN I BULAN II BULAN III BULAN IV BULAN V BULAN VI

I II III IV III III

IV I II III

IV I II

III IV I II

III IV I II

III IV

Pembuatan proposal penelitianRevisi proposal penelitianPersiapan tempat/ laboratorium penelitianPersiapan alatPersiapan bahanPretreatment daun dewandaruEkstraksiPemisahan (KLT Lapis Tipis)Analisa Kualitatif FlavonoidPembuatan Log bookPenyusunan LaporanPresentasi hasil penelitianBimbingan dengan dosen pembimbing

20

DAFTAR ANGGARAN

No Hal Biaya

1 Peralatan Penunjang Rp. 200.000,00

2 Bahan Habis Pakai Rp.1.858.000,00

Total Rp. 2.058.000,00

1. Peralatan Penunjang

Material Justifikasi Pemakaian Kuantitas Harga (Rp) Keterangan

Wadah Plastik

Kedap Air

Tempat menyimpan

daun dewandaru di

dalam freezer

1 unit

Timbangan Menimbang daun

dewandaru

1 uni - Meminjam

laboratorium

Teknik Kimia

Universitas

Brawijaya

Malang

Labu Leher Tiga Tempat Ekstraksi 5 unit - Meminjam

laboratorium

Teknik Kimia

Universitas

Brawijaya

Malang

Pendingin

balik

Mendinginkan

uap flavonoid

5 unit - Meminjam

laboratorium

Teknik Kimia

Universitas

Brawijaya

Malang

Motor Pengaduk Alat untuk

memaksimalkan

5 unit - Meminjam

laboratorium

21

transfer massa Teknik Kimia

Universitas

Brawijaya

Malang

Termometer Pengukur suhu 5 unit - Meminjam

laboratorium

Teknik Kimia

Universitas

Brawijaya

Malang

Media Pemanas Memanaskan daun

dewandaru yang

diekstral

5 unit - Meminjam

laboratorium

Teknik Kimia

Universitas

Brawijaya

Malang

oven Mengeringkan daun

dewandaru

1 unit - Meminjam

laboratorium

Teknik Kimia

Universitas

Brawijaya

Malang

Spektrofotometer

UV-Vis

Uji flavonoid 1 unit 100.000 Meminjam

laboratorium

Kimia

Universitas

Brawijaya

Malang

KLT Kresgel G 60

F 254

Uji flavonoid 1 unit 100.000 Meminjam

laboratorium

Kimia

Universitas

22

Brawijaya

Malang

SUBTOTAL (Rp) Rp. 200.000,00

2. Bahan Habis Pakai

Material Justifikasi

Pemakaian

Kuantitas Harga Satuan

(Rp)

Total

Etanol 99% Pelarut 10 L 15.000 150.000

n-heksana Pelarut 10 L 80.000 800.000

n-butanol Eluen pada

kromatografi

5 L 20.000 100.000

Asam asetat Eluen pada

kromatografi

5L 161.600 808.000

SUBTOTAL (Rp) 1.858.000

23

DAFTAR PUSTAKA

Abad, M.J., Barmejo, P., Villar, A. 1993. Anti-inflammatory Activity of Two Flavonoids from

Tanacetum microphyllum. J. Nat. Production, 56, 1164

Eka, Ahmad dan Haries A.P . 2010. Pengaruh Konsentrasi Etanol, Suhu dan Jumlah Stage

pada Ekstraksi Oleoresin Jahe (Zingiber officinale Rosc) Secara Batch. Skripsi.

Semarang :Universitas Diponegoro

Gaedcke, F., Feistel, B. 2005. Ginger Extract Preparation. New York : U.S. Patent No.

10/496885

Hutapea, J.R.. 1994. Inventaris Tanaman Obat Indonesia, Jilid III. Jakarta : Departemen

Kesehatan RI dan Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan

Mardina, P., Eka N.A., Septriana Aquarista. 2011. Pengaruh Kecepatan Putar Pengaduk dan

Waktu Operasi pada Ekstraksi Tannin dari Mahkota Dewa. Jurnal. Banjarbaru : Univ

Lambung Mangkurat

Matsjeh, Sabirin. 2004. Sintesis Flavonoid : Potensi Metabolit Sekunder Aromatik dari

Sumber Daya Alam Nabati Indonesia. Yogyakarta :Universitas Gajah Mada

Maulida, D., Naufal Zulkarnaen. 2010. Ekstraksi Antioksidan (Likopen) dari Buah Tomat

dengan Menggunakan Solven Campuran n-Heksana, Aseton dan Etanol. Skripsi.

Semarang : Universitas Diponegoro

Prasetyo, S., Henny Sunjaya, Yohanes Yanuar N. 2012. Pengaruh Rasio Massa Daun Suji /

Pelarut, Temperatur dan Jenis Pelarut Pada Ekstraksi Klorofil Daun Suji Secara

Batch dengan Pengontakan Dispersi.Bandung : Universitas Katolik Prahayangan

Ramadhan, A. Eka., Haries A. Phaza. 2010. Pengaruh Konsentrasi Etanol, Suhu dan Jumlah

Stage Pada Ekstraksi Oleoresin Jahe Secara Batch. Semarang : Teknik Kimia Undip :

Rahmawan, Landyyun Sjahid. 2008. Isolasi dan Identifikasi Flavonoid dari daun Dewandaru

(Eugenia uniflora L). Skripsi. Surakarta : Univ Muhammadiyah

Rohyami, Yuli .2008. Penentuan Kandungan Flavonoid dari Ekstrak Metanol Daging Buah

Mahkota Dewa (Phaleria macrocarpa Scheff Boerl). Jurnal. Yogyakarta : Universitas

Islam Indonesia

Sugiyarto, Teguh dan Eny Ismawati. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta : Pusat

Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

24