PERCOBAAN IV

ANALISIS KUANTITATIF PENETAPAN KAFEIN DALAM DAUN TEH

SECARA SPEKTOFOTOMETRI ULTRAVIOLET

I. Tujuan

Analisa kuantitatif kandungan kafein dalam daun teh secara

spektofotometer ultraviolet

II. Tinjauan Pustaka

Spektrofotometer UV-Vis (Ultra Violet-Visible) adalah salah satu dari

sekian banyak instrumen yang biasa digunakan dalam menganalisa suatu

senyawa kimia. Spektrofotometer umum digunakan karena kemampuannya

dalam menganalisa begitu banyak senyawa kimia serta kepraktisannya dalam

hal preparasi sampel apabila dibandingkan dengan beberapa metode analisa

(Herliani, 2008).

Pengukuran menggunakan alat spektrofotometri UV-Vis ini didasarkan

pada hubungan antara berkas radiasi elektromagnetik yang ditransmisikan

(diteruskan) atau yang diabsorpsi dengan tebalnya cuplikan dan konsentrasi

dari komponen penyerap. Berdasarkan hal inilah maka untuk dapat

mengetahui konsentrasi sampel berdasarkan data serapan (A) sampel, perlu

dibuat suatu kurva kalibrasi yang menyatakan hubungan antara berkas radiasi

yang diabsorpsi (A) dengan konsentrasi (C) dari serangkaian zat standar yang

telah diketahui (Henry dkk, 2002). 

Kafein merupakan senyawa kimia alkaloid terkandung secara alami

pada lebih dari 60 jenis tanaman terutama teh (1- 4,8 %), kopi (1-1,5 %), dan

biji kola(2,7-3,6 %) (Misra et al, 2008). Kafein (1,3,7-Trimethylxanthine)

adalah kerabat mehylxantin yang secara luas tersebar di banyak jenis

tumbuhan. Kafein juga dimanfaatkan manusia sebagai produk makanan dan

minuman seperti teh, kopi dan coklat. Dalam bidang farmasi, kafein biasanya

digunakan untuk pengobatan jantung, stimulant pernapasan dan juga sebagai

peluruh kencing    (Yu dkk, 2009). Kafein berbentuk serbuk atau hablur

bentuk jarum mengkilat biasanya menggumpal, putih, tidak berbau dan rasa

pahit. Agak sukar larut dalam air dan dalam etanol (95%) p, mudah larut

dalam kloroform p, sukar larut dalam eter p (Dirjen POM, 1979). Memiliki

rumus struktur sebagai berikut:

Kafein merupakan alkaloid yang terdapat dalam teh, kopi, cokelat, kola,

dan beberapa minuman penyegar lainnya. Kafein dapat berfungsi sebagai

stimulant dan beberapa aktifitas biologis lainnya. Kandungan kafein dalam

teh relative lebih besar daripada yang terdapat dalam kopi, tetapi pemakaian

teh dalam minuman lebih encer dibandingkan dengan kopi (Sudarmi, 1997).

Penelitian membuktikan bahwa kafein memiliki efek sebagai stimulasi

sel syaraf pusat, otot jantung, dan meningkatkan diuresis (Farmakologi

Fakultas Kedokteran UI 2002), sehingga kafein dapat bermanfaat secara

klinis. Pengaruh tersebut timbul pada pemberian kafein 85-250 mg. Jika dosis

pemberian kafein ditingkatkan, maka akan menyebabkan gugup, gelisah,

tremor, insomnia, hiperestesia, mual, dan kejang (Farmakologi Fakultas

Kedokteran UI 2002). Intensitas efek kafein ini berbeda untuk setiap organ

(Farmakologi Fakultas Kedokteran UI 2002). Berdasarkan FDA (Food Drug

Administrasion) diacu dalam Liska (2004), dosis kafein yang diizinkan antara

100-200 mg. Kombinasi tetap kafein dengan analgetik seperti aspirin

digunakan untuk pengobatan sakit kepala (Farmakologi Fakultas Kedokteran

UI 2002; Liska 2004).

Menurut Nazaruddin (1993), Daun teh mengandung beberapa zat

kimia yang dapat digolongkan menjadi empat. Keempat golongan itu adalah :

substansi fenol (katekin, flanavol), bukan fenol (karbohidrat, pektin, alkaloid,

protein, asam amino, klorofil, asam organik), senyawa aromatis, dan enzim.

Secara rincinya kandungan tersebut sebagai berikut.

Zat yang tidak larut dalam air :

Protein                                                      16  %

Lemak                                                      8   %

Klorofil dan pigmen lain                          1,5%

Pektin                                                       4   %

Pati                                                           0.5%

Serat kasar, selulosa, lignin, dll                        22   %

                                         Jumlah:            52  %

Zat yang larut dalam air:

Polifenol yang dapat difermentasi           20 %

Polifenol lain                                            10 %

Kafein (theine)                                           4 %

Gula dan getah                                           3 %

Asam amino                                               7 %

Mineral                                                                   4 %

                                         Jumlah:            48 % 

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 (Adisewojo,1964).

Kandungan kafein dalam teh hijau adalah 21,01 mg/g. Dalam

pengolahan elusi, hampir kafein murni terdeteksi pada kartrid kafein MIP. Ini

diamati afinitas yang lebih tinggi dan pemulihan kafein dapat diperoleh pada

kartrid kafein MIP. Kafein MIP yang disintesis dan disusun bisa diekstrak

secara selektif dan menghilangkan kafein dan beberapa senyawa katekin dari

teh hijau (Jin, 2007).

III. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah spektofotometer

UV, gelas kimia 100 mL, labu ukur 25 mL dan 50 mL, corong pisah, daun

teh, kloroform, akuades dan amoniak 10 %.

IV. Prosedur Kerja

4.1 Pembuatan Larutan Kafein

Menimbang kafein murni 50 mg, memasukan dalam labu ukur

100 ml dan menambahkan dengan kloroform sampai tanda batas.

Membuat larutan standar 10; 20; 30 40 dan 50 ppm. Mengukur

absorbansi pada panjang gelombang 276,5.

4.2 Pengukuran Sampel

Menimbang cuplikan daun teh sebanyak 2,5 gram, kemudian

memasukan dalam gelas kimia 50 mL lalu menambahkan 15 mL

aquades dan mendiamkannya beberapa menit. Mendidihkan kira-kira 5

menit lalu menyaringnya dalam keadaan panas. Mengulangi perlakuan

ini selama 3 kali sambil menampung filtratnya. Menambahkan 5 mL

amoniak 10%. Memasukan filtrat dalam corong pisah lalu

menambahkan 12,5 ml kloroform dan mengocok selama 1 menit.

Membiarkan terpisah lapisan kloroform dan air. Mengeluarkan fraksi

kloroform. Mengulangi 3-4 kali ekstraksi dengan kloroform.

Menepatkan volume ekstrak dengan kloroform dalam labu ukur 100

mL. Mengukur absorbansi larutan pada panjang gelombang 276,5 nm.

V. Pembahasan

Kafein merupakan senyawa bahan alam yang tersebar luas dan

tergolong dalam senyawa alkaloid, dengan rumus molekul C8H10N4O2,

bersifat basa lemah berbentuk serbuk putih yaitu kristal-kristal panjang,

rasanya pahit dan memiliki titik leleh sebesar 234-2390C serta menyublin

pada temperature 180-2000C. Kafein memiliki berat molekul 194,19 g/mol.

Larutan kafein 1% dalam air memiliki pH 6,9. 1 gram kafein akan larut

dalam 46 ml air (suhu kamar), 5,5 mL air (800C), 1,5 mL (1000C), 66 mL

alcohol (suhu kamar), 22 mL alcohol (600C), 50 mL aseton, 5,5 kloroform,

530 mL eter, 100 mL benzena, dan 22 mL benzene. Kafein merupakan

turunan N-metilxantin, turunan N-metilxantin. Kafein merupakan senyawa

kimia alkaloid terkandung secara alami pada lebih dari 60 jenis tanaman

terutama teh (1- 4,8 %), kopi (1-1,5 %), dan biji kola(2,7-3,6 %). Percobaan

ini bertujuan untuk menganalisa secara kuantitatif kandungan kafein dalam

daun teh secara spektofotometer ultraviolet

Pada percobaan ini dibuat larutan standar kafein dengan melarutkan

50 mg kafein murni pada labu ukur 100 ml dengan pelarut kloroform.

Pelarut yang digunakan adalah kloroform selain kloroform dapat melarutkan

kafein, kloroform juga bersifat asam sehingga dapat membuat suasana

kafein menjadi asam, kafein dibuat pada suasana asam karena pada suasana

asam panjang gelombang yang dihasilkan kafein maksimum. Panjang

gelombang yang maksimum memiliki kepekaan maksimal karena terjadi

perubahan absorbansi yang paling besar serta pada panjang gelombang

maksimum bentuk kurva absorbansi memenuhi hukum Lambert-Beer Pada

panjang gelombang maksimum pun apabila dilakukan pengukuran ulang

maka kesalahan yang disebabkan oleh pemasangan ulang panjang

gelombang akan kecil sekali, ketika digunakan panjang gelombang

maksimal (Rohman, Abdul, 2007). Selanjutnya membuat deret larutan

standar 10, 20, 30, 40 dan 50 ppm. Hal ini bertujuan untuk membuat kurva

standar sehingga pada penentuan konsentrasi sampel, dapat diketahui kadar

sampel setelah dilakukan pengukuran absorbannya berdasarkan kurva deret

standar yang telah dibuat. Panjang gelombang yang mempunyai absorbansi

maksimal, dilakukan dengan membuat kurva hubungan antara absorbansi

dengan panjang gelombang dari suatu larutan baku pada konsentrasi

tertentu. Dalam pembuatan larutan deret standar ini haruslah tepat dan teliti

karena larutan deret standar akan menjadi kurva standar pada penentuan

sampel, jika pada pembuatan larutan standar tidak dilakukan secara teliti dan

tepat maka penentuan kadar sampel pun akan terjadi kesalahan. Pada

pembuatan larutan standar, larutan standar yang dibuat tidak

berwarna/bening karena pengukuran spektrofotometer yaitu spektometer UV

yang panjang gelombangnya 190-380 nm. Menurut litreratur panjang

gelombang maksimum kafein adalah 210 nm (Oxford Higher Education,

2005), namun pada percobaan ini serapan diukur pada panjang gelombang

276,5 nm.

Pemilihan spektrofotometer UV-Vis adalah karena spektrofotometer

merupakan instrument analisis yang tidak rumit, selektif, serta kepekaan dan

ketelitiannya tinggi. Selain itu,  senyawa asetosal, parasetamol dan kofein

yang akan dianalisis memiliki kromofor pada strukturnya berupa ikatan

rangkap terkonjugasi dan juga merupakan senyawa aromatik karena

memiliki gugus aromatik sehingga memenuhi syarat senyawa yang dapat

dianalisis menggunakan spektrofotometri UV-Vis.

Dalam percobaan ini, metode analisis yang digunakan adalah metode

kurva kalibrasi. Dalam metode ini dibuat suatu larutan standar dari asetosal,

parasetamol dan kofein dengan berbagai konsentrasi dan absorbansi dari

larutan tersebut diukur spektrofotometer UV-Vis. Langkah selanjutnya

adalah membuat grafik antara konsentrasi(C) dengan absorbansi (A) yang

merupakan garis lurus yang melewati titik nol dengan slobe =  atau = a.b.

konsentrasi larutan sampel dapat dicari setelah absorbansi larutan sampel

diukur dan diintrapolasi ke dalam kurva kalibrasi atau dimasukkan ke dalam

persamaan garis lurus yang diperoleh dengan menggunakan program regresi

linear pada kurva kalibrasi.

Selanjutnya pengukuran sampel, dimana Menimbang cuplikan daun

teh sebanyak 2,5 gram, kemudian memasukan dalam gelas kimia 50 mL lalu

menambahkan 15 mL aquades dan mendiamkannya beberapa menit.

Mendidihkan kira-kira 5 menit lalu menyaringnya dalam keadaan panas.

Mengulangi perlakuan ini selama 3 kali sambil menampung filtratnya.

Menambahkan 5 mL amoniak 10%. Pada percobaan ini digunakan aquades

sebagai pelarut kafein dari daun teh. Proses pelarutan dibantu dengan

pemanasan untuk memaksimalkan ektraksi kafein dari daun teh. Sebab 1

gram kafein akan larut dalam 46 ml air (suhu kamar), 5,5 mL air (800C), 1,5

mL (1000C), 66 mL alcohol (suhu kamar), 22 mL alcohol (600C), 50 mL

aseton, 5,5 kloroform, 530 mL eter, 100 mL benzena, dan 22 mL benzene.

Dari data tersebut dapat disimpulkan, dengan pemanasan dapat

mempercepat dan memperbanyak jumlah kafein yang dapat terekstraksi

dengan pelarut air. Perlakuan ini dilakukan sebanyak 3 kali untuk

memperolek ekstrak kafein yang cukup banyak dari akumulasi ketiga

pengulangan tersebut. Selanjutnya filtrat ditambahkan dengan amoniak 10

%, tujuannya untuk membantu pemisahan kafein dari air saat proses

ekstraksi nanti. Selanjutnya memasukan filtrat dalam corong pisah lalu

menambahkan 12,5 ml kloroform dan mengocok selama 1 menit.

Membiarkan terpisah lapisan kloroform dan air. Mengeluarkan fraksi

kloroform. Mengulangi 3-4 kali ekstraksi dengan kloroform. Menepatkan

volume ekstrak dengan kloroform dalam labu ukur 100 mL. Mengukur

absorbansi larutan pada panjang gelombang 276,5 nm. Kafein akan

diekstrak dalam fase organik kloroform dari fase air. Metode ini

menggunakan prinsip ekstraksi dimana merupakan distribusi zat terlarut

antara dua pelarut yang tak saling bercampur. Air bersifat polar sementara

kloroform bersifat non polar sehingga tak saling bercampur. Ekstraksi

dilakukan secara berulang untuk memperoleh ekstrak kafein dalam jumlah

yang banyak untuk fase organik dari akumulasi pengulangannya.

Selanjutnya mengukur absorbansi kafein pada fase organik kloroform pada

panjang gelombang 276,5 nm.

Kafein merupakan senyawa kimia alkaloid terkandung secara alami

pada lebih dari 60 jenis tanaman terutama teh (1- 4,8 %), kopi (1-1,5 %),

dan biji kola(2,7-3,6 %) (Misra et al, 2008).

VI. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:

1. Pengukuran menggunakan alat spektrofotometri UV-Vis ini

didasarkan pada hubungan antara berkas radiasi elektromagnetik

yang ditransmisikan (diteruskan) atau yang diabsorpsi dengan

tebalnya cuplikan dan konsentrasi dari komponen penyerap.

2. Kafein merupakan senyawa bahan alam yang tersebar luas dan

tergolong dalam senyawa alkaloid, dengan rumus molekul

C8H10N4O2, bersifat basa lemah berbentuk serbuk putih yaitu kristal-

kristal panjang, rasanya pahit dan memiliki titik leleh sebesar 234-

2390C serta menyublin pada temperature 180-2000C. Kafein

memiliki berat molekul 194,19 g/mol. Larutan kafein 1% dalam air

memiliki pH 6,9. 1 gram kafein akan larut dalam 46 ml air (suhu

kamar), 5,5 mL air (800C), 1,5 mL (1000C), 66 mL alcohol (suhu

kamar), 22 mL alcohol (600C), 50 mL aseton, 5,5 kloroform, 530 mL

eter, 100 mL benzena, dan 22 mL benzene. Kafein merupakan

turunan N-metilxantin, turunan N-metilxantin. Kafein merupakan

senyawa kimia alkaloid terkandung secara alami pada lebih dari 60

jenis tanaman terutama teh (1- 4,8 %), kopi (1-1,5 %), dan biji

kola(2,7-3,6 %). Percobaan ini bertujuan untuk menganalisa secara

kuantitatif kandungan kafein dalam daun teh secara spektofotometer

ultraviolet

3. Proses isolasi senyawa kaffein dalam teh dapat dilakukan dengan

metode ekstraksi dengan pelarut air dan kloroform.

4. Teknik distribusi solut anatara dua pelarut tak bercampur merupakan

teknik pemisahan untuk proses pemisahan suatu cairan organik dari

suatu campuran (pelarut organik dan air).

Daftar Pustaka

Adisewojo, R. Sodo. 1964. Bertjotjok Tanam Teh. Sumur Bandung. Bandung.

Jin, Yinzhe dan Kyung Ho Row. 2007. Solid-phase Exxtraction of Caffeine and

Catechin Compounds from Green Tea by Caffeine Molecular Imprinted

Polymer. Bull Korean Chem Soc Vol 28, No 2.

Dirjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Departemen Kesehatan:

Jakarta.

Henry,A. Suryadi MT. Arry Y,. 2002. “Analisis Spektrofotometri UV-Vis Pada

Obat Influenza Dengan Menggunakan Aplikasi Sistem Persamaan Linier”.

KOMMIT. Universitas Gunadarma

Herliani, An an. 2008. Spektrofotometri. Pengendalian Mutu Agroindustri.

Program D4-PJJ.

Nazaruddin dan Farry B Paimin. 1993. Pembudidayaan dan Pengolahan Teh.

Penebar Swadaya. Jakarta.