PERCOBAAN IV

ANALISIS KUANTITATIF PENETAPAN KAFEIN DALAM DAUN TEHSECARA SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET

I. Tujuan

Analisis kuantitatif kandungan kafein dalam daun teh secara

spektrofotometer ultra violet.

II. Tinjauan Pustaka

Kafein C8H10N4O2 (1,3,7-trimetil xantine) BM = 194,19 adalah suatu

alkaloid yang dapat diperoleh dari biji kopi, daun the dan dapat disintesis dan

mudah larut dalam kloroform. Di dalam pengobatan digunakan sebagai stimulant

susunan syaraf pusat (Rismawati, 2012).

Kafein di jumpai secara alami pada bahan pangan seperti biji kopi, daun

teh, buah kola, guarana, dan mate. Pada tumbuhan, ia berperan sebagai pestisida

alami yang melumpuhkan dan mematikan serangga-serangga tertentu yang

memakan tanaman tersebut. Ia umumnya dikonsumsi oleh manusia dengan

mengekstraksinya dari biji kopi dan daun teh. Kafeina merupakan obat

perangsang sistem pusat saraf pada manusia dan dapat mengusir rasa kantuk

secara sementara. Minuman yang mengandung kafein, seperti kopi, teh, dan

minuman ringan, sangat digemari. Kafein merupakan zat psikoaktif yang paling

banyak dikonsumsi di dunia. Tidak seperti zat psikoaktif lainnya, kafein legal

dan tidak diatur oleh hukum dihampir seluruh dunia. Di Amerika Utara, 90%

orang dewasa mengkonsumsi kafein setiap hari. Teh merupakan sumber kafei

lainnya. Walaupun teh mengandung kadar kafein yang lebih tinggi dari pada

kopi, umumnya teh disajikan dalam kadar sajian yang jauh lebih rendah.

Kandungan kafein juga bervariasi pada jenis-jenis daun teh yang berbeda. Teh

mengandung sejumlah kecil teobromina dan kadar teofilina yang sedikit lebih

tinggi dari pada kopi. Warna air teh bukanlah indikator yang baik untuk

menentukan kandungan kafein. Sebagai contoh, teh seperti teh hijau Jepang

gyokuro yang berwarna lebih pucat mengandung jauh lebih banyak kafein dari

pada teh lap sang souchong yang berwarna lebih gelap. Kafein juga terkandung

dalam sejumlah minuman ringan seperti kola. Minuman ringan biasanya

mengandung sekitar 10 sampai 50 mg kafein persajian. Kafein pada minuman

jenis ini berasal dapat berasal dari bahan ramuan minuman itu send ri atau dari

bahan aditif yang didapatkan dari proses dekafeinasi. Guarana, bahan utama

pembuatan minuman energi, mengandung sejumlah besar kafein dengan jumlah

teobromina dan teofilina yang kecil. Coklat yang didapatkan dari biji kakao

mengandung sejumlah kecil kafein. Efek rangsangan yang dihasilkan oleh coklat

berasal dari efek kombinasi teobromina, teofilina, dan kafein. Coklat

mengandung jumlah kafein yang sangat sedikit untuk mengakibatkan rangsangan

yang setara dengan kopi 28 g sajian coklat susu batangan mengandung kadar

kafein yang setara dengan secangkir kopi yang di dekafeinasi. Akhir-akhir ini,

berbagai pengusaha pabrik mulai menambahkan kafein kedalam produk-produk

mandi seperti (sampo dan sabun), mengklaim bahwa kafein dapat diserap

melalui kulit. Namun, efektivitas produk-produk seperti itu belumlah dibuktikan,

karena kafein tidak akan dengan mudah terserap melalui kulit. (Anonim, 2012).

Ketika cahaya putih dilewatkan dalam suatu substansi maka setiap warna

cahaya yang dipantulkan akan memiliki panjang gelombang yang berbeda.

Berkas cahaya tersebut diasumsikan sebagai warna komplemen dari panjang

gelombang yang diserap. Mekanisme kerja dari spektrofotometer pada dasarnya

adalah memencilkan cahaya menjadi monokromatik, yang kemudian cahaya

tersebut dilewatkan pada suatu sampel yang akan diukur kekuatan radiasinya.

Jika P merupakan banyaknya sinar – sinar yang diteruskan oleh larutan sampel

dan Po merupakan banyaknya sinar yang diserap, maka ratio P/Po dapat kita

sebut sebagai transmitansi (Harbone, 1987).

Kafein, atau lebih populernya kafein ialah senyawa alkaloid xantina

berbentuk kristal dan berasa pahit yang bekerja sebagai obat perangsang

pisikoaktif dan diuretik riang. Kafeina ditemukan oleh seorang kimawan jerman,

friedrick ferdinad runge, pada tahun 1918. Ia menciptakan istila “kaffein” untuk

merujuk pada senyawa kimia pada kopi. Kafeina juga di sebut guaranina ketika di

temukan pada guarana, mateina ketika ditemukan pada mate,dan teina ketika

ditemukan pada teh. Semua istilah tersebut sama-sama merajuk pada senyawa

kimia yang sama. Kafein berkhasiat menstimulasi SSP, dengan efek

menghilangkan rasa letih, lapar dan mengantuk, juga daya konsetrasi dan

kecepatan reaksi ditingkatkan serta prestai otak dan suasana jiwa diperbaiki. Kerja

terhadap kulit otak lebih ringan dan singkat dari pada amfetamin. Kafein juga

berefek inotrop positif terhadap jantung (memperkuat daya kontraksi) vasodilatasi

parifer dan diuretis akhirnya juga bersifat menghambat enzim. Cara

penggunaannya sebagai zat penyegar yang paling digunakan terlampau banyak

( lebih dari 20 cangkir sehari ) dapat bekerja aditif. Minuman kopi lebih dari 4-5

cangkir sehari meningkatkan kadar homosistein dalam darah dan dengan demikian

jika resiko akan PJP. Bila dihentikan sekaligus dapat mengakibatkan sakit kepala

sebagai gejalah penarikan. Zat ini sering dikombinasikan dengan parasetamol atau

asetosal guna memperkuat efek analgetiknya, juga dengan argotamin guna

memperkuat absorbsinya. Kopi dan teh mengandung kafein, kadar kafein dalam

daun teh 3% lebih tinggi dari pada kadarnya dalam biji kopi ( 0,7- 2% ) satu

cangkir kopi rata-rata berisi 100 – 150 mg kafein,mendekati dosis terapi.

Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukut absorbansi

dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu

objek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagai dari cahaya tersebut akan

diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan

akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet (Hoan dan

Rahardja,2000).

Kafein merupakan perangsang susunan saraf pusat yang dapat

menimbulkan dieresis, merangsang otot jantung dan melemaskan otot polos

bronchus. Secara klinis biasanya digunakan berdasarkan khasiat sentralnya,

merangsang semua susunan saraf pusat mula-mula korteks kemudian batang

otak, sedangkan medulla spinalis hanya dirangsang dengan dosis besar.

Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari

spectrometer dan fotometer.Spektrometer menghasilkan sinar dari spectrum

dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah pengukur intensitas

cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi.Jadi spektrofotometer digunakan

untuk mengukur energy secara relative jika energy tersebut ditransmisikan atau

direfleksikan sebagai fungsi dari panjang gelombang (Khopkar, S.M, 2002).

III. Alat dan Bahan

III.1. Alat

1. Spektrofotometer UV

2. Gelas kimia 100 ml

3. Labu ukur 50 ml

4. Corong pisah

5. Botol semprot

6. Pipet tetes

7. Statif dan klem

8. Neraca analitik

9. Hot plate

10. Corong kaca

3.2. Bahan

1. Daun teh ( The daun, teh kereta dan teh sariwangi).

2. Kloroform

3. Aquades

4. Amonia 10 %

5. Kertas saring

IV. Prosedur Kerja

a. Pembuatan Larutan Standar Kafein

1. Menimbang kafein murni 50 mg, memasukkan dalam labu ukur 100 ml

dan menambahkan dengan kloroform sampai tanda batas.

2. Membuat larutan standar 10; 20; 30; 40; 50 ppm

3. Mengukur absorbansinya pada panjang gelombang 276,5 nm.

b. Pengukuran sampel

1. Menimbang cuplikan daun teh (teh daun, teh kereta dan teh sariwangi)

sebanyak 2,5 g, kemudian memasukkan masing-masing daun teh

tersebut ke dalam gelas kimia 100 ml, menambahkan aquades 7,5 ml,

membiarkan sebentar.

2. Mendidihkan kira-kira 5 menit, menyaring panas-panas. Mengulangi 3

kali lalu mengumpulkan filtratnya. Menambahkan 2,5 ml amonia 10 %.

3. Memasukkan filtrat ke dalam corong pisah lalu menambahkan

kloroform 12,5 ml dan mengocok kira-kira 1 menit. Membiarkan

terpisah lapisan kloroform dan aquades. Mengeluarkan fraksi kloroform.

4. Mengulangi 3-4 kali ekstraksi dengan kloroform. Tepat volume ekstrak

dengan kloroform dalam labu ukur 50 ml.

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

V. Pembahasan

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). Kafein mempunyai efek diuretik,

setidaknya ketika diberikan dalam dosis tertentu kepada subjek yang tidak

mempunyai toleransi padanya. Kafein berkhasiat menstimulasi SSP, dengan efek

menghilangkan rasa letih, lapar dan mengantuk, juga daya konsetrasi dan

kecepatan reaksi ditingkatkan serta prestai otak dan suasana jiwa diperbaiki. Kerja

terhadap kulit otak lebih ringan dan singkat dari pada amfetamin. Kafein juga

berefek inotrop positif terhadap jantung (memperkuat daya kontraksi) vasodilatasi

parifer dan diuretis akhirnya juga bersifat menghambat enzim. Cara

penggunaannya sebagai zat penyegar yang paling digunakan terlampau banyak

( lebih dari 20 cangkir sehari ) dapat bekerja aditif. Minuman kopi lebih dari 4-5

cangkir sehari meningkatkan kadar homosistein dalam darah dan dengan

demikian jika resiko akan PJP. Bila dihentikan sekaligus dapat mengakibatkan

sakit kepala sebagai gejalah penarikan. Zat ini sering dikombinasikan dengan

parasetamol atau asetosal guna memperkuat efek analgetiknya, juga dengan

argotamin guna memperkuat absorbsinya.

Ekstraksi adalah suatu produk pemisahan suatu zat dari campuranya

dengan pembagian sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat

tercampur untuk mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut yang

lain. Seringkali campuran bahan padat dan cair tidak dapat atau sukar sekali

dipisahkan dengan metode pemisahan mekanis atau termis yang telah

dibicarakan. Misalnya, komponen bercampur sangat erat, peka terhadap panas,

beda sifat-sifat fisiknya terlalu kecil atau tersedia dalam konsentrasi yang telalu

rendah. Dalam hal semacam itu, seringkali ekstraksi adalah satu-satunya proses

yang dapat digunakan atau yang paling ekonomis. Sebagai contoh pembuatan

ester untuk essence pada sirup, pengambilan kafein dari daun teh dan pelarutaan

komponen-komponen kopi dengan menggunakan air panas.Saat ekstraksi, larutan

ekstrak yang tercemar harus dibersihkan. Suatu pelarut yang digunakan sedapat

mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar, sehingga

kebutuhan pelarut lebih sedikit. Aplikasi ekstraksi dalam bidang industri adalah

penentuan kadar kafein dalam produksi teh kering. Selain itu, dalam pembuatan

ester untuk essence pada sirup dan penentuan kadar kafein dalam produksi kopi.

Oleh karena itu, ekstraksi adalah proses yang sangat penting dalam dunia

industri.

Penetapan kadar kafein dilakukan dengan spektrofotometri UV (ultra

violet) pada panjang gelombang 276,5 nm. Spektrofotometri UV adalah suatu

metode analisis yang berdasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis

oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang 200 – 350 nm dengan

menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dan detector vacum

phototube atau tabung foton hampa. Metode penambahan standar adalah suatu

metode dimana jumlah sampel yang sama ditambahkan larutan standar dengan

konsentrasi yang berbeda.

Pada percobaan ini analisis kuantitatif kafein dalam daun teh dilakukan

dengan ekstraksi pelarut menggunakan pelarut air dan kloroform. Menurut

Khopkar (1990), 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.

Pada percobaan ini dilakukan penambahan aquadest. Fungsi

penambahan akuades untuk membuat larutan teh, karena lebih mudah

mengekstrak kafein dari teh ketika tehnya berbentuk larutan

dibandingkan tehnya berbentuk padatan. kafein yang merupakan alkaloid

yang mengandung nitrogen dan memiliki properti basa amina organik.Hal ini

mengakibatkan kafein keluar dari teh dan ikut larut dalam air. Selanjutnya

dilakukan penambahan kloroform pada larutan teh tersebut, penambahan

kloroform bertujuan untuk mengikat kafein dari larutan agar kafein benar-benar

terpisah dari zat-zat lain dalam larutan. Kafein dapat terikat oleh kloroform

karena kloroform berupa zat non polar yang dapat terikat oleh zat non polar juga

yaitu kloroform. Larutan dan kloroform dikocok agar kloroform dapat

terdistribusi dengan cepat dan keduanya dapat tercampur sempurna. Kemudian

memasukkan larutan teh tersebut ke dalam corong pisah, dapun prinsip kerja dari

corong pisah yaitu memisahkan campuran berdasarkan perbedaan massa jenis

dari larutan. Massa jenis larutan yang lebih kecil terletak di atas, dan larutan

dengan massa jenis yang lebih besar berada di bawah. Larutan dalam corong

pisah yang telah dikocok, terbagi menjadi tiga lapisan. Lapisan atas berwarna

cokelat tua, lapisan tengah berwarna cokelat muda dan lapisan bawah berwarna

bening. Sedangkan larutan kafein adalah larutan dengan massa jenis terbesar

yaitu 1,23 gram/mL. Larutan kafein dikeluarkan ke dalam gelas kimia agar

kafein terpisah dari zat lainnya. Sedangkan pada lapisan atas ditambahkan

kloroform lagi agar kafein yang tertinggal dapat terpisah secara sempurna.

VI. Penutup

VI.1. Kesimpulan

Dari hasil pembahasan dapat disimpulkan bahwa :

1. Kafein adalah 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).

2. Analisis kuantitatif kandungan kafein dalam daun teh dapat dilakukan

secara spektrofotometeri ultraviolet dengan mengekstraksi larutan teh

menggunakan air dan kloroform.

3. Kandungan kafein dalam daun teh dapat diketahui dengan cara

mengukur absorbansinya pada panjang gelombang 276,5 nm.

VI.2. Saran

Sebaiknya untuk praktikum selanjutnya alat-alat yang akan

digunakan dalam praktikum agar dapat disiapkan terlebih dahulu sebelum

praktikum dimulai demi kelancaran praktikum.

Daftar Pustaka

Anonim. 2010. Ektraksi. http://www.chem-is-try.org. (diakses pada tanggal 28 Desember 2012)

Harborne, J.B. 1987. Metode Fitokimia. Bandung: ITB.

Hoan Tjay, T dan Rahardja. 2000. Obat-obat Penting. PT. Elex Media Computindo. Jakarta

Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia Press. Jakarta

Sikanna, R. 2012. Penuntun Praktikum Analisis Instrumen. Jurusan Kimia FMIPA UNTAD. Palu