EKSTRAKSI KAFEIN DARI KOPI

I. TUJUAN PERCOBAAN

Mendapatkan kafein dari kopi dengan cara ekstraksi menggunakan

pelarut air dan kloroform.

Menentukan kadar kafein dari kopi.

II. DASAR TEORI

Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu zat dari campurannya

dengan membagi sebuah zat terlarut diantara dua pelarut. Hal ini dilakukan

untuk mengambi zat terlarut tersebut dari suatu pelarut ke pelarut lain.

Ekstraksi merupakan proses pemisahan yang paling sederhana dan ekonomis.

Kafein merupakan jenis alkaloid yang secara alamiah terdapat dalam

biji kopi, daun teh, daun mete, biji kola, biji coklat dan beberapa minuman

penyegar. Kafein memiliki berat molekul 194,19g/mol. Dengan rumus kimia

C8H10N8O2 dan pH 6,9 (larutan kafein 1 % dalam air). Secara ilmiah kafein

terhadap kesehatan sebetulnya tidak ada, tetapi yang ada adalah efek tak

langsungnya seperti menstimulasi pernapasan dan jantung, serta memberikan

efek samping berupa rasa gelisah (neuroses), tidak dapat tidur (insomia) dan

denyut jantung yang tak beraturan (tachycardia). Kopi dan teh banyak

mengandung kafein dibandingkan jenis tanaman lainnya, karena tanaman

kopi dan teh menghasilkan biji kopi dan daun teh yang sangat cepat,

sementara penghancurannya sangat lambat (Hermanto,2007).

Untuk memahami prinsip dasar ekstraksi,harus terlebih dahulu

dibahas beberapa istilah yang digunakan untuk menyatakan koefisien

pemisahan. Untuk suatu zat terlarut A yang didistribusikan antara dua fase tak

tercampurkan antara a dan b, hukum distribusi (partisi) Nernst, menyatakan

bahwa asal keadaan molekulnya sama dalam kedua cairan dan temperatur

adalah konstan dengan persamaan sebagai berikut :

Konsentrasi zat terlarut dalam pelarut a = [A]a                                                                                                                                                         = KD    ……..… (1)Konsentrasi zat terlarut dalam pelarut b = [B]b

Dimana KD adalah sebuah tetapan yang dikenal sebagai koefisien

distribusi (koefisien partisi). Hukum ini seperti dinyatakan di atas secara

termodinamis tidaklah benar-benar tepat (misalnya, tak diperhitungkan

aktivitas dari berbagai spesies itu dan karenanya diharapkan hanya akan

berlaku dalam larutan encer dimana angka banding aktivitas itu mendeteksi

satu, tetapi merupakan suatu pendekatan yang berguna). Pada penerapan

praktik ekstraksi pelarut ini, terutama dalam memperhatikan fraksi zat terlarut

total dalam fase yang satu atau yang lainnya, tanpa peduli bagaimana cara-

cara disosiasi, asosiasi atau interaksinya dengan spasi-spasi lain yang terlarut

(Basset, 1994:383).

Prosedur klasik untuk memperoleh kandungan senyawa organik di

jaringan tumbuhan kering adalah dengan cara mengekstraksi serbuk bahan

dengan alat soxhlet dengan menggunakan sederetan pelarut secara berganti-

ganti dengan ester,  eter,  minyak bumi dan kloroform (untuk memisahkan

lipid dan terpenoid). Kemudian digunakan alkohol dan etil asetat (untuk

senyawa yang lebih polar). Metode ini berguna bila kita bekerja dengan skala

gram. Ekstrak yang diperoleh dijernihkan dengan penyaring

menggunakan celite dan pompa air, lalu dipekatkan dalam hampa. Sekarang

hal ini biasanya dilakukan dalam penguap putar yang akan memekatkan

larutan menjadi volume kecil tanpa terjadi pencairan pada suhu antara 300C

dan 400C (Harborne, 1987:210).

Ekstraksi pelarut atau ekstraksi air merupakan metode pemisahan

yang paling baik dan populer. Alasan utamanya adalah bahwa pemisahan ini

dapat dilakukan baik dalam tingkat makro maupun mikro. Prinsip metode ini

didasarkan pada distribusi zat terlarut dengan perbandingan tertentu antara

dua pelarut yang tidak saling bercampur, seperti benzena, karbon titraklorida

atau kloroform. Batasannya adalah zat terlarut dapat ditransfer pada jumlah

yang berbeda dalam kedua fase pelarut. Teknik ini dapat dipergunakan untuk

hal preparative, pemurnian, memperkaya pemisahan serta analisis pada semua

skala kerja

Percobaan ini bertujuan untuk mendapatkan kafein dari kopi dan

untuk menentukan kadar kafein dari kopi tersebut. Kafein merupakan

alkoloid yang mengandung nitrogen dan memiliki properti basa amina

organik. Kafein dapat larut dalam pelarut organik seperti CaCO3 dan dalam

air. Kafein juga dapat terikat oleh senyawa non polar seperti kloroform.

Kloroform dapat memisahkan kafein dari zat lain di dalam teh. Pemisahan

kafein dari teh dilakukan dengan cara ekstraksi.

Sifat – sifat fisik dan kimia dari bahan-bahan yang digunakan ;

Kloroform ( CHCl3 )

Nama IUPAC

Chloroform

Nama lain

Formyl trichloride, Methane trichloride, Methyl trichloride, Methenyl

trichloride

Rumus molekul CHCl3

Massa molar 119.38 g/mol

Penampilan Colorless liquid

Densitas 1.48 g/cm3

Titik lebur -63.5 °C

Titik didih 61.2 °C

Kelarutan dalam air 0.8 g/100 ml at 20 °C

Struktur

Bentuk molekul Tetrahedral

Bahaya

Bahaya utama Harmful (Xn), Irritant (Xi),Carc. Cat. 2B

Kafein

Kafein ialah alkaloid yang tergolong dalam keluarga

methylxanthine bersama sama senyawa tefilin dan teobromin, berlaku

sebagai perangsang sistem saraf pusat. Pada keadaan asal, kafein ialah

serbuk putih yang pahit (Phytomedical Technologies, 2006) dengan

rumus kimianya C6 H10 O2, dan struktur kimianya 1,3,7-

trimetilxantin . Kafein merupakan jenis alkaloid yang secara alamiah

terdapat dalam biji kopi, daun teh, daun mete, biji kola, biji coklat dan

beberapa minuman penyegar. Kafein memiliki berat molekul 194,19

gram/mol. Dengan rumus kimia C8H10N8O2 dan pH 6,9 (larutan kafein

1 % dalam air ). Secara ilmiah, efek kafein terhadap kesehatan

sebetulnya tidak ada, tetapi yang ada adalah efek tak langsungnya

seperti menstimulasi pernafasan dan jantung, serta memberikan efek

samping berupa rasa gelisah (neuroses), tidak dapat tidur (insomnia)

dan denyut jantung tak beraturan (tachycardia). Kopi dan teh banyak

mengandung kafein dibandingkan jenis tanaman lain, karena tanaman

kopi dan teh menghasilkan biji kopi dan daun teh yang sangat cepat,

sementara penghancurannya sangat lambat.

Kalsium Karbonat ( CaCO3 )

Kalsium karbonat umumnya bewarna putih dan umumnya

sering djumpai pada batu kapur, kalsit, marmer, dan batu gamping.

Kalsium karbonat bila dipanaskan akan pecah dan menjadi serbuk

remah yang lunak yang dinamakan calsium oksida (CaO). Hal ini

terjadi karena pada reaksi tersebut setiap molekul dari kalsium akan

bergabung dengan 1 atom oksigen dan molekul lainnya akan berikatan

dengan oksigen menghasilkan CO2 yang akan terlepas ke udara

sebagai gas karbon dioksida, dengan reaksi sebagai berikut :

CaCO3-->CaO+CO2.

Reaksi ini akan berlanjut apabila ditambahkan air, reaksinya

akan berjalan dengan sangat kuat dan cepat apabila dalam bentuk

serbuk, serbuk kalsium karbonat akan melepaskan kalor. Molekul dari

CaCO3 akan segera mengikat molekul air (H2O) yang akan

menbentuk kalsium hidroksida, zat yang lunak seperti pasta.

Sebagaimanaditunjukkanpadareaksisebagaiberikut:

CaCO3+H2O-->Ca(OH)2+CO2 

III. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

- Gelas bekker 500 ml

- Gelas arloji

- Gelas ukur 100 ml

- Kompor pemanas

- Corong pisah

- Corong kaca

- Kertas timbang

- Kertas saring

- Neraca analitik

- Botol semprot

- Kopi kering

- Aquadest

- Kalsium karbonat (CaCO3)

- Kloroform

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Menimbang 7,5 gram kopi

2. Memasukkan kopi ke dalam gelas bekker

3. Menambahkan 75 ml aquades serta menambahkan 5 gram CaCO3,

kemudian mendidihkannya.

4. Menyaring larutan dengan kertas saring. Memisahkan filtrat dari

endapannya.

5. Memanaskan sampai filtratnya 1/3 volume. Mendinginkan filtrat

samapi suhu kamar.

6. Memasukkan larutan ke dalam corong pisah dan menambahkan 15 ml

kloroform, kemudian mengocok.

7. Memisahkan larutan atas dan bawah pada corong pisah, larutan bawah

dimasukkan ke dalam gelas bekker.

8. Menambahkan 5 ml kloroform pada larutan atas yang ada di corong

pisah dan menghomogenkannya.

9. Memasukkan lapisan bawah dan atas ke dalam gelas bekker yang

sama dan melakukan evaporasi sampai kering.

10. Menimbang crude kafein .

V. DATA PENGAMATAN

No

.Perlakuan Pengamatan

1 Menimbang serbuk kopi

sebanyak 7,5 gram.

Serbuk kopi berwarna coklat

kehitaman.

2 Memasukkan kopi kedalam

beker, menambahkan 75 ml air.

Larutan berwarna kecoklatan.

3 Menambahkan 5 gram CaCO3

dan dididihkan.

Larutan coklat dengan sedikit

endaapan putih.

4 Memisahkan dan menyaring

endapan.

Filtrate berwarna kecoklatan tetapi

sedikit lebih jernih.

5 Memanaskan filtrat hingga 1/3

volume.

Larutan menjadi lebih pekat karena

kandungan air berkurang.

6 Memasukkan larutan pekat

kedalam corong pisah dan

menambahkan 15 ml kloroform.

Terbentuk 2 lapisan, atas

(kecoklatan) dan bawah (berminyak).

7 Memisahkan larutan atas dan

bawah.

Larutan bawah sebagai ekstrak.

8 Menambahkan 2 ml kloroform

pada bagian atas.

Kembali terbentuk 2 lapisan, atas

(coklat) dan bawah (bening).

9 Memasukkan lapisan bawah

(kloroform + kafein) kedalam

beker dan melakukan evaporasi.

Didapatkan endapan kering berwarna

kecoklatan (kafein).

10 Menimbang crude kafein. Kafein seberat 0,5194 gram

VI. PERHITUNGAN

Gelas kimia kosong = 81,7503 gram

Gelas kimia + isi = 82,2697 gram

crude kafein :

Crude kafein yang didapat = (gelas kimia+isi) – (gelas kimia kosong) gram

= (82,2697 – 81,7503) gram

= 0,5194 gram

Penentuan % kafein =0,5194 gram

7,5 gram x 100 %

= 6,92 %

VII. ANALISA PERCOBAAN

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa proses

Ekstraksi merupakan proses pemisahan suatu zat dan campurannya dengan

membagi dua zat terlarut di antara dua zat pelarut dimana pada percobaan

ekstraksi kafein dari kopi ini pelarut yang di gunakan adalah CaCO3 dan air

yang merupakan pelarut organik dan kloroform yang merupakan senyawa non

polar yang dapat mengikat kafein dan memisahkannya.

Awalnya pada percobaan ini 7,5 gram kopi di masukkan ke dalam

gelas kimia dan menambahkan 75 ml aquadest dan 5 gram CaCO3 kemudian

dilakukan pendidihan, ketika penambahan CaCO3 larutan berubah warna

menjadi coklat tua persis seperti kopi susu dan terjadi pengendapan dimana

CaCO3 mengendap dan kopi berada diatas.

Setelah didihkan larutan disaring dan diambil filtratnya , filtrat yang

didapat berupa 1/3 dari volume awal untuk kemudian dimasukkan di dalam

corong pisah untuk dilakukan proses ekstraksi dengan menambahkan

kloroform sebanyak 15 ml. Saat penambahan kloroform tersebut larutan

kemudian memisah dan membentuk dua lapisan. Lapisan atas berwarna

coklat tua sedangkan lapisan bawah berwarna cokelat muda disertai bening

dibawahnya. Lapisan bawah dipisahkan dan kembali menambahkan 2 ml

kloroform pada lapisan atas didalam corong pisah , dan kembali membentuk

2 lapisan kemudian lapisan bawah dimasukkan kedalam bekker untuk diambil

sebagai kafein .

Selanjutnya melakukan proses evaporasi guna untuk menguapkan air

yang masih terkandung dalam crude kafein agar mendapatkan krude kafein

dengan kadar yang lebih murni . Selanjutnya ketika crude kafein sudah

berupa kerak hitam , menimbang , dan dari proses ekstraksi kafein dari 7,5 gr

kopi ini didapat krude kafein sebanyak 0,5194 gram.

VIII. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

- Ekstraksi merupakan proses pemisahan suatu zat dari campurannya

dengan membagi sebuah zat terlarut diantara dua pelarut.

- Bahan yang digunakan adalah kopi dimana pelarut yang di gunakan

adalah CaCO3 dan air yang merupakan pelarut organik dan kloroform

yang merupakan senyawa non polar yang dapat mengikat kafein dan

memisahkannya.

- Dalam percobaan ini dilakukan 4 tahapan proses :

a. Pemanasan dan pendidihan

b. Filtrasi ( penyaringan )

c. Ekstraksi ( pemisahan )

d. Evaporasi ( penguapan )

- Crude kafein yang didapat dari kopi seberat 7,5 gr sebesar 0,5194 gr

dengan kadar 6,92 % .

DAFTAR PUSTAKA

_______.Jobsheet Penuntun Praktikum. 2016. Ekstraksi Kafein dari Kopi. Satuan

Proses II. Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya.

_______.www.wikipedia.com/sifatfisikdankimia

GAMBAR ALAT

Botol Aquadest Pengaduk Kaca Arloji

Bola Karet Pipet Ukur Gelas Kimia

Corong Gelas Hot Plate Neraca Analitik