View
2.133
Download
6
Category
Preview:
Citation preview
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
I. TOPIK DAN TUJUAN
A. TOPIK
EKSTAKSI KAFEIN DARI TEH GUNUNG SATRIA DAN KOPI
KAPAL API
B. TUJUAN
1. Mendapatkan kafein yang terkandung dalam teh gunung satria dan
kopi kapal api dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut air dan
kloroform.
2. Menghitung kadar kafein dari teh gunung satria dan kopi kapal api
II. DASAR TEORI
Pengertian Kafein
Kafein adalah suatu senyawa organik yang mempunyai nama lain 1,3,7-
trimetixantin. Kristal kafein dalam air berupa jarum. Bila tidak mengandung air, kafein
meleleh pada 234 0 C sampai 239 0 C dan menyublim pada suhu yang lebih rendah.
Kafein mudah larut dalam air panas dan kloroform, tetapi sedikit larut dalam air dingin,
alkohol dan beberapa pelarut organik lainnya.
Secara alamiah selain dari biji kopi kafein terdapat pula dalam daun teh,
daun mete, biji kola dan coklat (theobromin). Selain diperoleh dari tumbuh – tumbuhan,
kafein juga dapat disintesa. Kafein bersifat sebagai basa lemah dan hanya dapat
membentuk garam dengan asam kuat.
Senyawa-senyawa yang terdapat di dalam cairan kopi hampir sama dengan cairan teh.
Cairan kopi diperoleh dari kopi bubuk yang diseduh dengan air panas yang
menyebabkan semakin banyaknya senyawa yang terekstraksi. Senyawa-senyawa
tersebut berasal dari bubuk kopi yang dikonsumsi sebagai minuman. Di dalam kopi
yang telah disangrai terdapat beberapa senyawa penting, diantaranya kafein,
karbondioksida, asam organik, serta trigonelin (Rahayu, 2007).
Kadar kafein dalam biji kopi (Cafea sp.) ialah 0,2 - 2,2 persen. Untuk
bermacam-macam kopi kadar kafeinnya berbeda-beda. Misalnya kadar kafein pada kopi
robusta 1,5 – 2,5 persen, kopi arabika 1,0 – 1,2 persen, kopi liberia 1,4 -1,6 persen dan
1
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
kopi mukka 1,4 – 1, Pada prinsipnya pembuatan kopi dekafein ialah melarutkan kafein
dengan suatu pelarut tertentu.
Pada suhu 25oC kafein larut dalam campuran 45,6 bagian air, yang kelarutannya
meningkat dengan makin tingginya suhu air misalnya pada suhu 25oC dapat larut 2,13
gram kafein/ 100 g air sedangkan pada suhu 100oC pelarutannya 50,0 g kafein/ 100 g air
(Koswara, 2006).
Sumber utama kafeina dunia adalah biji kopi. Kandungan kafeina pada kopi
bervariasi, tergantung pada jenis biji kopi dan metode pembuatan yang digunakan.
Secara umum, satu sajian kopi mengandung sekitar 40 mg (30 mL espresso varietas
arabica) kafeina, sampai dengan 100 mg kafeina untuk satu cangkir (120 mL) kopi.
Umumnya, kopi dark-roast memiliki kadar kafeina yang lebih rendah karena proses
pemanggangan akan mengurangi kandungan kafeina pada biji tersebut.
Kopi varietas arabica umumnya mengandung kadar kafeina yang lebih sedikit daripada
kopi varietas robusta. Kopi juga mengandung sejumlah kecil teofilina, namun tidak
mengandung teobromina.
Kafeina memiliki molekul metabolit yaitu 1-3-7-asam trimetilurat,
paraksantina, teofillina dan teobromina dengan masing-masing lintasan
metabolismenya. Kafeina mengikat reseptor adenosina di otak. Adenosina ialah
nukleotida yang mengurangi aktivitas sel saraf saat tertambat pada sel tersebut. Seperti
adenosina, molekul kafeina juga tertambat pada reseptor yang sama, tetapi akibatnya
berbeda. Kafeina tidak akan memperlambat aktivitas sel saraf/otak, sebaliknya
menghalangi adenosina untuk berfungsi. Dampaknya aktivitas otak meningkat dan
mengakibatkan hormon epinefrin terlepas. Hormon tersebut akan menaikkan detak
jantung, meninggikan tekanan darah, menambah penyaluran darah ke otot-otot,
mengurangi penyaluran darah ke kulit dan organ dalam, dan mengeluarkan glukosa dari
hati. Lebih jauh, kafeina juga menaikkan permukaan neurotransmiter dopamin di otak.
Terlalu banyak kafeina dapat menyebabkan peracunan (intoksikasi) kafeina
(yaitu mabuk akibat kafeina). Antara gejala penyakit ini ialah keresahan, kerisauan,
insomnia, keriangan, muka merah, kerap kencing (diuresis), dan masalah
gastrointestial. Gejala-gejala ini bisa terjadi walaupun hanya 250 mg kafeina yang
2
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
diambil. Jika lebih dari 1g kafeina dikonsumsi dalam satu hari, gejala seperti kejang otot
(muscle twitching), kekusutan pikiran dan perkataan, aritmia kardium (gangguan pada
denyutan jantung)m dan gejolak psikomotor (psychomotor agitation) bisa terjadi.
Intoksikasi kafeina juga bisa mengakibatkan kepanikan dan penyakit kerisauan.
Konsumsi kafein berguna untuk meningkatkan kewaspadaan,
menghilangkan kantuk dan menaikkan mood. Overdosis kafein akut, biasanya lebih dari
300 mg per hari, dapat menyebabkan sistem saraf pusat terstimulasi secara berlebihan.
Kondisi ini disebut keracunan kafein, gejalanya antara lain gelisah, gugup, insomnia,
emosional, urinasi berlebihan, gangguan pencernaan, otot berkedut, denyut jantung
yang cepat dan tidak teratur. Gejala yang lebih parah adalah munculnya depresi,
disorientasi, halusinasi dan dampak fisik seperti kerusakan jaringan otot rangka
Struktur kimia kafein
Atom nitrogen pada kafein bentuknya planar karena terletak di orbita hibrid sp3. Hal ini
menyebabkan molekul kafein memiliki sifat aromatik. Umumnya kafein diperoleh
sebagai produk sampingan proses dekafeinasi kopi, karena itu kafein jarang disintetis.
Kafein merupakan alkoloid dengan nama 1,1,7-trimetil xanthina. Kafein
berfungsi sebagai stimulan. Merupakan hablur yang pahit dengan warna putih
mengkilat, kristal menjarum dengan titik mencair atau titik leleh 236°C, dan tidak
berbau. Kafein merupakan zat stimulan ringan yang dapat menyebabkan jantung jadi
berdebar dan menghilangkan rasa kantuk, banyak orang yang telah mengkonsumsi
3
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
kafein menjadi lebih enerjik dan bersemangat. Terlalu banyak mengkonsumsi kafein
menyebabkan gelisah, sensitif, insomnia, dan tremor. Kafein dapat bersifat racun.
Kafein didapatkan dari isolasi daun teh. Dalam daun teh tidak hanya mengandung
kafein tapi juga substansi lain seperti celulose. Warna coklat dari larutan coklat berasal
dari pigmen flavonoid dan klorofil. Walaupun klorofil larut dalam metilen clorida,
tetapi kebanyakan substansi lain dalam teh (Anonym3, 2006).
Kopi adalah sejenis minuman yang berasal dari proses pengolahan dan
ekstraksi biji tanaman kopi. Secara umum, terdapat dua jenis biji kopi, yaitu arabika
(kualitas terbaik) dan robusta. Sejarah mencatat bahwa penemuan kopi sebagai
minuman berkhasiat dan berenergi pertama kali ditemukan oleh Bangsa Etiopia di
benua Afrika sekitar 3000 tahun (1000 SM) yang lalu. Kopi adalah spesies tanaman
berbentuk pohon dan termasuk dalam famili Rubiaceae. Tanaman ini tumbuh tegak,
bercabang dan dapat mencapai tinggi 12 m (Danarti & Najiyati, 1999). Ada tiga jenis
kopi yaitu arabika, robusta, dan liberika.
Tanaman kopi merupakan komoditas ekspor yang mempunyai nilai ekonomis yang
relatif tinggi di pasaran dunia. Kopi kemudian terus berkembang hingga saat ini menjadi
salah satu minuman paling populer di dunia yang dikonsumsi oleh berbagai kalangan
masyarakat. Indonesia sendiri telah mampu memproduksi lebih dari 400 ribu ton kopi
per tahunnya. Di samping rasa dan aromanya yang menarik, kopi juga dapat
menurunkan risiko terkena penyakit kanker, diabetes, batu empedu, dan berbagai
penyakit jantung (kardiovaskuler) (Anonim, 2010).
Teh adalah minuman yang dikenal oleh seluruh lapisan masyarakat. Teh
memiliki kandungan kafein didalamnya. Kafein memiliki efek positif dan negatif. Efek
positifnya adalah dapat bertindak sebagai antioksidan dalam tubuh. Akan tetapi, jika
kandungan kafein dalam teh terlalu banyak, kafein dapat bertindak sebagai racun dalam
tubuh. Sebab itu, kadar kafein perlu diketahui dengan pasti di dalam teh. Penentuan
kadar kafein ini dapat menggunakan cara ekstraksi.
Teh merupakan sumber kafeina lainnya. Walaupun teh mengandung kadar
kafeina yang lebih tinggi daripada kopi, umumnya teh disajikan dalam kadar sajian
yang jauh lebih rendah. Kandungan kafeina juga bervariasi pada jenis-jenis daun teh
yang berbeda. Teh mengandung sejumlah kecil teobromina dan kadar teofilina yang
sedikit lebih tinggi daripada kopi. Warna air teh bukanlah indikator yang baik untuk
4
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
menentukan kandungan kafeina. Sebagai contoh, teh seperti teh hijau Jepang gyokuro
yang berwarna lebih pucat mengandung jauh lebih banyak kafeina daripada teh lapsang
souchong yang berwarna lebih gelap.
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).
Kloroform adalah pelarut yang umum di laboratorium karena relatif tidak
reaktif, miscible dengan cairan organik yang paling, dan nyaman volatile. Kloroform
digunakan sebagai pelarut dalam farmasi industri dan untuk memproduksi pewarna dan
pestisida . Kloroform adalah pelarut yang efektif untuk alkaloid dalam bentuk basis
mereka dan dengan demikian bahan tanaman biasanya diekstraksi dengan kloroform
untuk diproses farmasi. Sebagai contoh, ia digunakan dalam perdagangan untuk ekstrak
morfin dari poppy dan skopolamin dari Datura tanaman (Anonim1, 2010).
Ekstraksi adalah metode pemisahan senyawa yang melibatkan proses
pemindahan satu atau lebih senyawa dari satu fasa ke fasa lain, serta didasarkan kepada
prinsip kelarutan. Ekstraksi terdiri atas tiga jenis. Ekstraksi cair-cair memiliki prinsip
bahwa suatu senyawa kurang larut dalam pelarut yang satu dan sangat larut dalam
pelarut lainnya (prinsip beda kelarutan). Ekstraksi padat-cair biasa mengekstrak zat
padat dari zat cair. Ekstraksi asam-basa merupakan jenis ekstraksi yang didasarkan pada
sifat asam dan basa senyawa organik (misal: ekstraksi alkaloid di praktikum modul 8).
Pada praktikum ini dilakukan ekstraksi padat-cair kafein dari teh dan ekstraksi cair-cair.
5
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
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 :
[ A ]a[B]b =KD ... (1)
Dimana:
Konsentrasi zat terlarut dalam pelarut a = [A]a
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).
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 (Khopkar, 1990:85).
Umumnya garam logam yang sederhana cenderung lebih dapat larut dalam
pelarut yang sangat polar seperti air daripada dalam pelarut organik yang tetapan
dielektriknya jauh lebih rendah. Banyak ion disolvasikan oleh air, dan energi solvasi itu
disumbangkan untuk merusak kisi kristal garam.
6
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
Lagi pula dibutuhkan kerja yang lebih kecil untuk memisahkan ion-ion yang muatannya
berlawanan dalam pelarut yang dielektrik tinggi. Kemudian biasanya diperlukan
terbentuknya suatu spesies yang tak bermuatan jika suatu ion ahrus diekstrak dari dalam
air ke dalam suatu pelarut organik.
Ekstraksi pelarut dari bahan-bahan sumber memberikan hasil lemak tertinggi. Pelarut
yang digunakan antara lain hidrokarbon, alkohol, aseton, karbondisulfida, pelarut yang
berhalogen. Ekstraksi pelarut terutama penting jika diharapkan sisa yang berkandung
lemak rendah misalnya tepung kedele untuk pembuatan tekstur protein nabati (Buckle,
1985).
Tingginya konsentrasi pelarut juga menunjukkan turunnya polaritas pelarut
yang merupakan campuran etanol dengan air. Rendemen tertinggi dapat diperoleh
dengan menggunakan etanol 99,8% sebagai pelarut pada suhu 40oC selama 6 jam. Hal
ini dikarenakan semakin tinggi konsentrasi etanol maka semakin rendah tingkat
kepolaran pelarut yang digunakan, yang pada akhirnya dapat meningkatkan kemampuan
pelarut dalam mengekstrak. Semakin lama waktu ekstraksi, rendemen yang diperoleh
pun akan meningkat. Akan tetapi, dengan menggunakan etanol 99,8% kenaikan
rendemen yang signifikan hanya didapat pada kurun waktu ekstraksi 0-1 jam
(Ramadhan, 2009).
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 %
7
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
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 % (Nazaruddin, 1993).
Ada dua jenis ekstraktor yang lazim digunakan pada skala laboratorium,
yaitu ekstraktor Soxhlet dan ekstraktor Butt. Pada ekstraktor Soxhlet, pelarut
dipanaskan dalam labu didih sehingga menghasilkan uap. Uap tersebut kemudian masuk
ke kondensor melalui pipa kecil dan keluar dalam fasa cair. Kemudian pelarut masuk ke
dalam selongsong berisi padatan. Pelarut akan membasahi sampel dan tertahan di dalam
selongsong sampai tinggi pelarut dalam pipa sifon sama dengan tinggi pelarut di
selongsong. Kemudian pelarut seluruhnya akan menggejorok masuk kembali ke dalam
labu didih dan begitu seterusnya. Peristiwa ini disebut dengan efek sifon (Utami, 2009).
Ekstraksi soxhlet merupakan proses ekstraksi yang berlangsung secara
berulang-ulang dan teratur. Bahan yang akan diekstrak dijadikan serbuk dan diletakkan
dalam pembungkus yang berpori (kertas saring). Pembungkus tersebut dimasukkan
kedalam alat soxhlet, sedangkan pada bagian atas alat ini dihubungkan dengan
kondensor atau pendingin.
Pelarut dan batu didih dimasukkan kedalam labu dan diekstrak dengan suhu dan waktu
yang diinginkan. Penggunaan ekstraksi soxhlet mempunyai keuntungan, salah satunya
adalah proses ekstraksi dapat berlangsung berulang-ulang secara otomatis sampai
ekstraksi sempurna. Namun kekurangan dari sistem ini adalah suhu campuran pada
tabung ekstraksi tidak sama dengan titik didih pelarutnya, sehingga proses
ekstraksi membutuhkan waktu lama (Nuryanti, 2010).
Banyak senyawa nitrogen dalam tumbuhan mengandung atom nitrogen basa
dan karena itu dapat diekstrak dari dalam bahan tumbuhan itu dengan asam encer.
Senyawa ini disebut alkaloid yang artinya : “mirip sekali”. Setelah ekstraksi, alkaloid
bebas dapat diperoleh dengan pengolahan lanjutan dengan basa dalam air.
8
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
R3NH+Cl- Ekstraksi : R3N: + HCl
R3N: + H2O + Cl- Regenerasi : R3NH + Cl- + OH-
Proses ekstraksi pelarut berlangsung dalam 3 tahap, yaitu :
1. Pembentukkan kompleks tidak bermuatan yang merupakan golongan
ekstraksi.
2. Distribusi dari kompleks yang terekstraksi
3. Interaksinya yang mungkin dalam fase organik.
(Khopkar, 2003 : 79)
Tiga metode dasar dalam ekstraksi cair-cair adalah ekstraksi bertahap
(batch) ekstraksi kontinyu dan conter current. Ekstraksi bertahap merupakan cara yang
paling sederhana. Caranya cukup dengan menambahkan pelarut pengekstraksi yang
tidak bercampur dengan pelarut semula. Kemudian dilakukan pengocokan sehingga
terjadi kesetimbangan konsentrasi zat yang akan di ekstraksi pada kedua lapisan.
Setelah ini tercapai, lapisan didiamkan dan dipisahkan. Metode ini sering digunakan
untuk pemisahan analitik.
Kesempurnaan ekstraksi tergantung pada banyaknya ekstraksi yang
dilakukan. Hasil yang baik diperoleh jika jumlah ekstraksi yang dilakukan berulang kali
dengan jumlah pelarut sedikit-sedikit (Khopkar, 2003 : 75). 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 (Hermanto, 2007:1).
9
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
III. ALAT DAN BAHAN
a. Alat
Nama Alat Ukuran Jumlah
Gelas beker
Gelas arloji
Mangkok
porselen
Batang
pengaduk
Hot plate
Pipet volume
Neraca analitik
Statif dan klem
Separator
Funnel (Corong
Pisah )
Desikator
Oven penguap
300 ml
-
-
-
-
5 ml
-
-
50 ml
-
50 mL
-
-
4 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
b. Bahan
Nama Bahan Satuan Jumlah
Daun the kering
Kopi Kapal api
Ca(OH)2
Kloroform
Akuades
gram
gram
gram
ml
secukupnya
7,5 gram
7,5
10 gram
70 ml
secukupnya
10
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
IV. PROSEDUR KERJA
1. Ditimbang 7,5 gram teh kering.
2. Dimasukkan teh ke dalam gelas bekker. Ditambahkan 75 mL aquades.
3. Ditambahkan 5 gram CaCO3, kemudian dididihkan.
4. Disaring larutan dengan kertas saring. Dipisahkan filtrat dari endapannya.
5. Dipanaskan sampai filtratnya 1/3 volume. Didinginkan filtrat sampai suhu
kamar.
6. Dimasukkan larutan ke dalam separator funnel dan ditambahkan 15 mL
kloroform, kemudian dikocok.
7. Dipisahkan larutan atas dan bawah pada separator funnel, larutan bawah
dimasukkan ke dalam gelas bekker.
8. Ditambahkan 2 mL kloroform pada larutan atas yang ada di separator funnel
dan dikocok.
9. Dimasukkan lapisan atas ke dalam gelas bekker yang sama dan diepavorasi
sampai kering.
10. Ditimbang crude kafein.
11
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
V. HASIL PENGAMATAN
A. Data Hasil Pengamatan Ekstraksi Kafein dari Daun Teh
No. Perlakuan Hasil Pengamatan
1. Ditimbang daun teh M = 7,5 gram
2. Dimasukkan ke dalam beaker glass
3. Ditambahkan aquades
ditimbang Ca(OH)2 dan didihkan larutan.
V = 75 ml
M = 5 gram
4. Disaring dengan kertas saring. Berwarna coklat muda / kuning
kekuningan.
5. Dipisahkan filtran dari padatannya
dipanaskan sampai 1/3 volume.
6. Dididinginkan sampai suhu kamar dengan
desikator.
Dingin dengan suhu kamar
7. Dimasukkan ke dalam seperator funel +
Ditambahkan 30 ml kloroform dan dikocok.
Warna cokelat kehitaman
8. Dipisahkan kedua lapisan tersebut. V = 30 ml
Filtrat berwarna cokelat,
9. Ditambahkan 5 ml kloroform pada lapisan
atas lalu dikocok.terbentuk 2 lapisan.Terbentuk
dua lapisan yaitu :
1. lapisan atas
( coklat )
12
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
2. lapisan bawah
( bening kekuning –
kekuningan ).
10. Ditampung lapisan bawah pada beakker
sama.
Dievaporasikan sampai kering.
V = 5 ml, larutan berwarna
bening kekuning – kuningan .
11. Ditimbang beakker glass 100 ml kosong. Massa gelas beker 100 ml =
64,1736 gram
12. Ditimbang Crude + beker gelas Massa gelas beker + crude kafein
= 64, 1905 gram.
13.
Crude kafein
Massa crude kafein =
( massa gelas beker + crude
kafein ) - ( massa gelas beker )
= 64, 1905 gram – 64, 1736
gram ) = 0,0169 gram.
13
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
B. Data Hasil Pengamatan Ekstraksi Kafein dari Kopi kapal api
No. Langkah percobaa Hasil pengamatan
1. Ditimbang bubuk kopi kapal api M = 7,5 gram
2. Dimasukkan ke dalam beakker glass
3. Ditambahkan aquades
ditimbang Ca(OH)2 dan didihkan larutan.
V = 75 ml
M = 5 gram
4. Disaring dengan kertas saring. Berwarna coklat pekat
5. Dipisahkan filtran dari padatannya
dipanaskan sampai 1/3 volume.
6. Dididinginkan sampai suhu kamar dengan
desikator.
Dingin dengan suhu kamar
7. Dimasukkan ke dalam seperator funel +
Ditambahkan 30 ml kloroform dan dikocok.
Warna hitam
V1 klorofom = 30 mL
8. Dipisahkan kedua lapisan tersebut. Filtrat berwarna cokelat,
9. Ditambahkan 5 ml kloroform pada lapisan
atas lalu dikocok.
V 2 klorofom = 5 mL
terbentuk 2 lapisan.Terbentuk
dua lapisan yaitu :
1. lapisan atas ( hitam)
2. lapisan bawah ( bening
kecoklatan ).
3. Ditampung lapisan bawah pada beakker
sama.
Dievaporasikan sampai kering.
V = 5 ml, larutan berwarna
bening kecoklatan .
14
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
4. Ditimbang beakker glass 100 ml kosong. Massa gelas erlemeyer 50 ml =
51.2198 gram
5. Ditimbang Crude + beker gelas Massa gelas beker + crude kafein
= 64, 1905 gram.
6.
Crude kafein
Massa crude kafein =
( massa gelas beker + crude
kafein ) – ( massa gelas
beker )
= 64, 1905 gram – 64, 1736
gram ) = 0,0169 gram.
15
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
VI. PEMBAHASAN
A. PERHITUNGAN
1. Ekstraksi kafein dari daun teh Gunung Satria
Diketahui: massa gelas bekker 100 mL = 64,1736 gram
massa teh kering = 7,5 gram
massa gelas bekker + massa crude = 64,1905 gram
massa crude kafein = (mgelas bekker + mcrude) - mgelas bekker
= 64,1736 gram - 64,1905 gram
= 0,0169 gram
Ditanya : % Kadar crude kafein ?
Kadar Sampel = massa kafein
massa teh X 100%
Jawab : % kadar = massa kafein
massa teh x 100%
= 0,0169 gram
7,5 gram x 100%
= 0,002253 x 100%
= 0,2253 %
2. Ekstraksi kafein dari kopi kapal api
Diketahui: massa gelas erlemeyer 100 mL = 51, 2198 gram
massa bubuk kopi kering = 7,5 gram
massa gelas bekker + massa crude = 53,6195 gram
massa crude kafein = (mgelas bekker + mcrude) - mgelas bekker
= 53,6195 gram - 51, 2198 gram
= 2,3997 gram
Ditanya : % Kadar crude kafein ?
16
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
Kadar Sampel = massa kafeinmassa kopi
X 100%
Jawab : % kadar = massa kafeinmassa kopi
x 100%
= 2,3997 gram
7,5 gram x 100%
= 0,31996 x 100%
= 31,996 %
B. PEMBAHASAN
1. Ekstraksi kafein dari daun teh Gunung Satria
Percobaan ini bertujuan untuk untuk mengetahui pengaruh air dan
kloroform sebagai pelarut terhadap kafein dalam teh dan mendapatkan kafein dari teh
kering dan untuk menentukan kadar kafein dari daun teh. Kafein merupakan alkaloid
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.
Dalam ekstraksi kafein dari daun teh digunakan kalsium karbonat yang
berfungsi untuk mengeluarkan bahan-bahan yang terkandung dalam teh kering secara
keseluruhan. Salah satu dari bahan tersebut adalah 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. Sedangkan kandungan teh yang lain
seperti pigmen flavanoid dan klorofil yang tidak larut dalam CaCO3 dapat larut dalam
air. Pada saat teh dan CaCO3 tercampur dalam satu wadah, kedua zat tersebut tidak
menyatu, hal ini dikarenakan CaCO3 adalah senyawa organik sedangkan teh adalah
senyawa anorganik.
17
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
Pada percobaan ini pemanasan dilakukan untuk mempercepat reaksi
pemisahan antara kafein dengan daun teh. Dalam proses pemanasan, CaCO3
membentuk endapan berwarna putih di dasar gelas bekker.
Endapan ini berasal dari substansi-substansi zat-zat lain selain kafein dalam teh yang
diikat oleh CaCO3 dan diendapkannya di dasar gelas bekker. Pemanasan ini juga
mengakibatkan terurainya CaCO3 menjadi kapur tohor dan gas karbon dioksida.
Penyaringan juga dilakukan untuk memisahkan filtrat kafein yang telah dipisahkan dari
padatannya. Filtrat kafein yang telah dipisahkan dari padatannya harus dipanaskan lagi.
Pemanasan ini bertujuan untuk menguapkan kandungan air dalam filtrat, sehingga
konsentrasi kafein semakin pekat dan kandungan-kandungan lainnya menghilang.
Pada saat pemanasan, kafein tidak ikut menguap karena titik didih kafein
yang sangat tinggi yaitu 326 0C. Pemanasan menyisakan larutan hingga 1/3 volumenya.
Sisa larutan inilah yang dimasukkan ke dalam separator funnel. Menuang larutan ke
dalam separator funnel saat larutan berada pada suhu kamar, karena jika terlalu dingin
larutan akan mengendap yang disebabkan oleh berat molekul kafein yang besar dan
tekanannya yang juga besar.
Penambahan kloroform dalam separator funnel 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 dalam separator
funnel dikocok agar kloroform dapat terdistribusi dengan cepat dan keduanya dapat
tercampur sempurna. Selama pengocokan, terkadang kran separator funnel dibuka untuk
mengeluarkan gas didalamnya. Jika tidak dikeluarkan gas ini dapat memberikan tekanan
pada tutup separator funnel dan mengakibatkan tutup terbuka dengan sendirinya.
Pendingin pada larutan bertujuan agar pelarutan ekstrak daun teh dalam
air benar-benar sempurna ( larut secara maksimal ). Jika menyaring saat larutan masih
panas, mungkin saja proses pelarutan masih terjadi. Penggunaan kloroform sebagai
pelarut ke dua adalah karena kloroform tidak bercampur dengan air dan mudah
menguap sehingga pada akhir percobaan dapat terpisah dengan ekstrak kafein.
Pada saat larutan berada di dalam corong pemisah ini terlihat bahwa air dan
kloroform tidak dapat bercampur. Air berada di bagian atas, sedangkan kloroform yang
kerapatannya lebih tinggi berada di bawahnya. Mulanya kafein hanya terkonsentrasi
18
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
pada air. Namun setelah corong pemisah di kocok, kafein akan terdistribusi menempati
kedua bagian pelarut dan mencapai kesetimbangan sebagian antara fasa bagian atas
(dalam air) dan fasa yang lebih rendah (kloroform). Kafein merupakan zat organik yang
dapat larut dalam pelarut organik kloroform dan memiliki gugus karbonil yang
hidrofilik sehingga juga larut dalam air.
Larutan dalam separator funnel yang telah dikocok, terbagi menjadi dua
lapisan. Lapisan atas berwarna cokelat dan lapisan bawah berwarna bening kekuning-
kuningan. Terbentuknya 2 lapisan pada larutan dimana lapisan bawah merupakan
campuran kafein dan pada ekstraksi pertama ditambahkan kloroform 30 mL dan
ekstraksi ke dua ditambahkan sebanyak 5 ml.
Larutan yang terbagi menjadi dua lapisan dikarenakan adanya perbedaan massa jenis.
Massa jenis yang paling kecil adalah larutan yang berada di lapisan atas, dimana larutan
tersebut adalah zat-zat sisa. Kemudian yang kedua adalah larutan kafein yang masih
tercampur zat sisa. Sedangkan larutan kafein adalah larutan dengan massa jenis terbesar
yaitu 1,23 gram/mL. Larutan kafein dikeluarkan ke dalam gelas beaker agar kafein
terpisah dari zat lainnya.
Sedangkan pada lapisan atas ditambahkan kloroform lagi agar kafein yang tertinggal
dapat terpisah secara sempurna. Setelah menampung lapisan bawah pada gelas beker
yang sama, maka di evaporasikan hingga kering dan di hasilkan crude berwarna bening
kekuning – kuningan.
Setelah kafein terpisah secara sempurna, kafein dievaporasi yang bertujuan
untuk menguapkan kloroform yang masih terdapat pada kafein. Kloroform dapat
menguap saat dievaporasi karena sifat kloroform yang mudah menguap. Evaporasi
dilakukan hingga hanya tersisa crude kafeinnya. Seharusnya crude kafein berwarna
putih. Mungkin terjadi kesalahan dalam pencampuran sehingga warna crude menjadi
bening kekuning-kuningan.
Adapun guna pemanasan ini adalah untuk menguapkan zat tersebut yaitu
kloroform yang dapat dilihat saat pengevaporasian keluar seperti uap dan bau yang
menyengat. Crude kafein yang didapat dari percobaan ini sebesar 0,0169 gram.
Sedangkan % kadar crude kafein di dalam teh sebesar 0,2253 %. Kadar ini lebih kecil
dari kadar kafein dalam teh secara teoritis yaitu 2%-5%. Hal ini dikarenakan teh yang
19
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
digunakan untuk uji coba bukanlah teh murni tetapi telah dicampur dengan zat-zat lain
oleh produsen dan kemungkinan adanya kafein yang tidak terlarut sempurna atau daun
teh yang digunakan adalah daun teh yang sudah di olah (bukan daun teh yang diambil
dari pohon langsung). Mungkin juga hal ini dikarenakan daun teh yang digunakan tidak
terlalu halus sehingga saat isolasi dengan Ca(OH)2 , Ca(OH)2 sulit untuk mengikat
kafein yang terperangkap dalam potongan daun teh sehingga larutan kurang sempurna.
2. Ekstraksi kafein dari kopi
Untuk bermacam-macam kopi kadar kafeinnya berbeda-beda. Kadar kafein
dalam biji kopi (Cafea sp.) ialah 0,2 - 2,2 persen. Untuk bermacam-macam kopi kadar
kafeinnya berbeda-beda. Misalnya kadar kafein pada kopi robusta 1,5 – 2,5 persen, kopi
arabika 1,0 – 1,2 persen, kopi liberia 1,4 -1,6 persen dan kopi mukka 1,4 – 1, Pada
prinsipnya pembuatan kopi dekafein ialah melarutkan kafein dengan suatu pelarut
tertentu. Pada suhu 25oC kafein larut dalam campuran 45,6 bagian air, yang
kelarutannya meningkat dengan makin tingginya suhu air misalnya pada suhu 25oC
dapat larut 2,13 gram kafein/ 100 g air sedangkan pada suhu 100oC pelarutannya 50,0 g
kafein/ 100 g air.
Dalam praktikum kali ini, metode sederhana yang digunakan untuk
mengekstaksi kafein pada kopi adalah metode ekstraksi yang didasarkan pada
distribusi solut. Dalam hal ini, kafein dalam kopi antara dua fasa yaitu fasa organik
(kloroform) dan fasa anorganik (air). Sebelum dilakukan ekstraksi, kopi dididihkan
terlebih dahulu dengan air sebanyak 75 ml. Kafein harus dilarutkan pada air panas yang
mendidih dengan waktu yang cukup lama, agar kopi menjadi homogen. Hal ini
bertujuan untuk menarik senyawa kafein dari kopi karena sifat kafein mudah larut
dalam air panas.
Penambahan Ca(OH)2 bertujuan agar struktur kafein tidak rusak dalam
larutan kopi. Kemudian diperoleh endapan dalam filtrat. Endapan tersebut merupakan
zat-zat pengotor. Oleh karena itu, perlu dilakukan penyaringan/pemisahan endapan dan
filtrat kafein dengan menggunakan kertas saring. Kemudian filtrat kafein yang didapat,
didinginkan dalam eskalator lalu diekstrasi (dengan cara pengocokkan/pengadukan)
20
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
menggunakan pelarut kloroform. Supaya kafein pada filtrat benar-benar terpisah dan
larut dalam kloroform, maka proses ekstaksi dilakukan sebanyak 2 kali.
Pada ekstraksi pertama penambahan kloroform sebanyak 30 mL dan
ekstraksi ke dua sebanyak 5 ml. Dalam hal ini, penggunaan kloroform sebagai pelarut
ke dua adalah karena kloroform mudah menguap dan tidak bercampur dengan air, oleh
karena itu pada akhir praktikum dapat terpisah dengan ekstrak kafein.
Selain itu, kafein dan kloroform sama-sama bersifat non polar. Pada saat
larutan berada di dalam corong pemisah ini terlihat bahwa air dan kloroform tidak dapat
bercampur. Mulanya kafein hanya terkonsentrasi pada air. Setelah di ekstraksi terbentuk
dua lapisan. Air berada di bagian atas yang mengandung sisa garam dan Pb, sedangkan
kloroform yang kerapatannya lebih tinggi berada di bawahnya, ini dikarenakan lapisan
bawah atau fasa organik merupakan lapisan yang mengandung kafein dalam kloroform.
Larutan yang terbagi menjadi dua lapisan juga dikarenakan adanya perbedaan massa
jenis. Massa jenis yang paling kecil adalah larutan yang berada di lapisan atas, dimana
larutan tersebut adalah zat-zat sisa. Kemudian yang kedua adalah kloroform yang masih
tercampur zat sisa. Larutan kopi bersifat polar sedangkan kloroform bersifat non polar.
Pada saat ekstraksi, campuran larutan harus dikocok kuat dan didiamkan
sesaat agar campuran tersebut dapat terdistribusi dengan sempurna. Lapisan bawah pada
corong pisah dimasukkan ke dalam erlenmeyer, lalu cairan tersebut diuapkan di atas
penangas sampai kering dan ditutup dengan kertas saring agar kristal kafein yang
terlarut tidak keluar dari cawan. Pada suhu yang tinggi yaitu 234 oC - 239 oC kafein
akan meleleh dan menyublim pada suhu yang rendah. Oleh karena itu, pada percobaan
ini tidak terbentuk kristal. Dari percobaan ini, kadar kafein pada percobaaan ini
diperoleh 2,3997 gram kafein dan kadar crute kafein sebesar 31,996 %. Hal ini tidak
sesuai dengan literatur. Pada literatur kadar kafein dari teh hanya berkisar antara 0.2 –
2.2%.
Kadar kafein yang diperoleh dari perhitungan ini kurang tepat dikarenakan
kopi yang digunakan adalah kopi yang sudah di olah (bukan kopi yang diambil dari
pohon langsung). Atau dikarenakan pada saat mengekstraksi kafein dalam corong pisah
kurang hati – hati, sehingga larutan tidak sempurna. Hal ini juga dikarenakan kopi yang
21
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
digunakan untuk uji coba bukanlah kopi murni tetapi telah dicampur dengan zat-zat lain
oleh produsen dan kemungkinan adanya kafein yang tidak terlarut sempurna.
VII. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
1. Ekstraksi adalah mengambil suatu zat terlarut dari dalam larutan air oleh
suatu pelarut yang tidak dapat bercampur dengan air sehingga dapat
dipisahkan. Oleh karena itu, sedikit atau banyak kafein yang terkandung
di dalam teh dan kopi dapat diketahui dengan ekstraksi yang
menggunakan pelarut air dan kloroform.
2. Dari perhitungan didapat kadar crute kafein teh sebesar 0,2253 % dengan
massa crute kafein teh sebesar 0,0169 gram. Kadar crute kafein dalam
kopi adalah sebesar 31,996 % dengan massa crute kafein kopi sebesar
2,3997 gram.
B. SARAN
1. Dalam melakukan praktikum, para praktikan harus lebih teliti agar tidak
terjadi kesalahan, sehingga hasil yang didapatkan sesuai atau maksimal
dan akurat.
2. Dalam melakukan praktikum, alat dan bahan yang digunakan harus
disiapkan/disediakan lebih awal dan prosedur kerja dipelajari terlebih
dahulu dengan seksama, agar tidak terjadi kesalahan saat praktikum dan
tidak memakan waktu lama dalam praktikum.
22
Ekstaksi Kafein Dari Teh Gunung Satria Dan Kopi Kapal Api
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Abraham. 2012. Penuntun Praktikum Kimia Organik II. Kendari: UNHALU.
Anonim. 2010. Ektraksi. http://www.chem-is-try.org diakses pada tanggal 17
Desember 2013.
Basset,J.dkk. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif. Jakarta: Buku
Kedokteran EGC.
Day, R.A dan Underwood, A.L. 1986. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta:
Erlangga.
Dena, voilena. 2012. Ekstraksi kafein. http://voiladena.blogspot.com/2012/06
ekstraksi-kafein.html. diakses pada tanggal 16 Desember 2013.
Fessenden, R. J., dan Fessenden, J. S.1982. Kimia Organik Jilid 2 Edisi 3. Jakarta:
Erlangga.
Harborne, J.B. 1987. Metode Fitokimia. Bandung: ITB. Khopkar, S.M. 1990.
Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: Universitas Indonesia Press.
Hartono, Elina. 2009. Penetapan Kadar Kafein Dalam Biji Kopi Secara
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi. 2. ISSN 1979-35X.
Koswara, Sutrisno. 2006. Kopi Rendah Kafein. http://www.ebookpangan.com/.
Diakses pada tanggal 17 Desember 2013.
Murray, K. Robert, dkk. 2003. Biokimia Harper. Jakarta: Buku Kedokteran EGC.
Nuryanti, Irma. 2010. Ekstraksi. http://meoongimutz.blogspot.com/2010/08/eks
traksi. html. Diakses pada tanggal 16 Desember 2013.
Syah Fitri, Novianty. 2008. Pengaruh Berat dan Waktu Penyeduhan Terhadap
Kadar Kafein dari Bubuk Teh. Medan: Universitas sumatera Utara.
23
Recommended