35
Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Kamis,22&29 April,6 Mei 2010 Teknologi Minyak Atsiri Pukul : 12.30- 15.00 WIB dan Fitofarmaka Dosen : Semangat Ketaren Asisten : 1. Shanty Raharjo P (F34060865) 2. Amalia Widyasari (F34062201) 3. Syelly Fathiyah (F34062826) 4. Nurul Pustikasari (F34061564) EKSTRAKSI KAFEIN DAN ANALISA DENGAN KROMATOGRAFI Oleh: N. Widi Kusumaningtyas F34070005 Eny Rohmayani F34070022 Alisia Rahmaisni F34070034

LAPORAN ATSIRI

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: LAPORAN ATSIRI

Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Kamis,22&29 April,6 Mei 2010

Teknologi Minyak Atsiri Pukul : 12.30-15.00 WIB

dan Fitofarmaka Dosen : Semangat Ketaren

Asisten :

1. Shanty Raharjo P (F34060865)

2. Amalia Widyasari (F34062201)

3. Syelly Fathiyah (F34062826)

4. Nurul Pustikasari (F34061564)

EKSTRAKSI KAFEIN DAN ANALISA DENGAN KROMATOGRAFI

Oleh:

N. Widi Kusumaningtyas F34070005

Eny Rohmayani F34070022

Alisia Rahmaisni F34070034

2010

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

Page 2: LAPORAN ATSIRI

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kopi, teh, coklat dan biji kola merupakan komoditi pangan yang sering

dikonsumsi dalam kehidupan sehari-hari. Tanpa kita sadari di dalam komoditi

tersebut terdapat kandungan kafein yang dapat berpengaruh terhadap kesehatan

manusia. Kafein adalah obat yang secara natural diproduksi oleh daun dan benih

pada beberapa jenis tanaman. Kafein juga bisa diproduksi dengan sengaja dan

ditambahkan pada bahan-bahan makanan. Kafein biasanya aman dikonsumsi

dalam jumlah yang tidak berlebihan.

Para remaja banyak mengkonsumsi kafein dalam minuman bersoda pada

keseharian mereka. Berdasarkan penelitian para ahli menyarankan 200-300

miligram konsumsi kafein dalam sehari merupakan jumlah yang cukup untuk

orang dewasa. Tapi, mengonsumsi kafein sebanyak 100 miligram tiap hari dapat

menyebabkan individu tersebut tergantung pada kafein. Maksudnya, seseorang

dapat mengalami gejala seperti rasa lelah, perasaan terganggu atau sakit kepala

jika ia tiba-tiba berhenti mengkonsumsi kafein.

Kafein bukan hanya memberikan dampak negative jika dikonsumsi secara

berlebihan tetapi juga dapat memberikan manfaat. Berdasarkan penelitian para

ahli Kanada, kafein memiliki beberapa manfaat antara lain dapat meningkatkan

produksi hormone insulin dalam tubuh. Selain itu, didalam kafein juga dapat

meningkatkan proses pembakaran kalori sehingga dapat digunakan dalam diet.

B. Tujuan

Setelah praktikum ini diharapkan mahasiswa dapat mengetahui proses

ekstraksi kafein dan melakukan analisa minyak atsiri dengan menggunakan

metode kromatografi lapis tipis dan gas kromatografi.

Page 3: LAPORAN ATSIRI

II. METODOLOGI

A. ALAT DAN BAHAN

1) Ekstraksi kafein

Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ekstraksi kafein ini

adalah kopi, teh, dan kloroform. Sedangkan alat yang digunakan adalah statif,

kolom kaca, gelas Erlenmeyer, rotary evaporator, dan gelas ukur.

2) Analisis dengan kromatografi

Bahan-bahan yang digunakan antara lain minyak atsiri (yang dalam

hal ini diganti menjadi sampel kopi dan teh dari berbagai jenis), heksan, etil

asetat, vanillin sulfat, etanol, plat silica gel G-60-F254 dengan tebal 0,25 mm,

dan asam sulfat. Sedangkan peralatan yang digunakan antara lain pipa kapiler,

chamber, sprayer, dan lampu UV.

B. CARA KERJA

1) Ekstraksi kafein

Pertama-tama disiapkan alat ekstraksi yang berupa alat maserasi. Lalu

dilakukan penyusunan alat-alat yang terdiri dari kapas, sampel, dan kertas

saring di dalam kolom kaca. Pada bagian dasar kolom kaca diletakkan kapas

yang dipadatkan untuk mencegah sampel turun ke bawah. Lalu kapas tadi

dilapisi dengan kertas saring, baru kemudian dituangkan sampel yang telah

dihaluskan sebanyak 20 gram (atau disesuaikan dengan besarnya kolom).

Barulah dituangakan kloroform hingga semua bagian dalam kolom kaca

terendam. Sebelum dituangkan, selang di bagian bawah kolom diatur agar

menghasilkan tetesan sesuai dengan yang diinginkan. Kecepatan alirnya diatur

sebesar 60 tetes/menit. Cairan hasil ekstraksi yang keluar dari selang

ditampung dalam gelas erlenmeyer lalu dipindahkan ke dalam labu yang

sudah ditimbang bobotnya, setelah diperoleh hasil ekstraksi sebanyak 60 mL.

Kemudian hasil ekstraksi tersebut dievaporasikan dengan rotary evaporator.

Page 4: LAPORAN ATSIRI

Lalu diukur rendemennya, dan disimpan untuk kebutuhan analisis komponen

kafein.

2) Analisis dengan kromatografi

Sebanyak 1 tetes sampel yang akan dianalisis (teh ataupun kopi)

diteteskan di atas plat silika gel, diusahakan agar posisi tetesannya di atas

larutan pengelusi. Lalu plat silika gel tersebut diletakkan dalam chamber yang

telah diisi dengan larutan eluent, yaitu pelarut heksan : etil asetat (95:5)

hingga larutan membasahi plat ± 1,5 cm dari tepi atas plat. Namun

sebelumnya pada bagian tepian kertas diberi tanda dengan menggunakan

pensil. Kemudian keberadaan spot dideteksi dengan menggunakan lampu

sinar UV dan kemudian plat tadi disemprotkan dengan larutan pembangkit

warna, yaitu vanilin sulfat : asam sulfat pekat dengan perbandingan 1: 4.

Selanjutnya diukur jarak yang terbentuk pada masing-masing spot dengan

rumus:

Rf = Jarak Spot : Jarak pelarut

Page 5: LAPORAN ATSIRI

III.HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

Terlampir

B. Pembahasan

1. Ekstraksi kafein

Kafein, ialah senyawa alkaloid xantina berbentuk kristal dan berasa pahit

yang bekerja sebagai obat perangsang psikoaktif dan diuretik ringan. Kafein

ditemukan oleh seorang kimiawan Jerman, Friedrich Ferdinand Runge, pada

tahun 1819. Ia menciptakan istilah "kafein" untuk merujuk pada senyawa kimia

pada kopi. Kafein juga disebut guaranina ketika ditemukan pada guarana, mateina

ketika ditemukan pada mate, dan teina ketika ditemukan pada teh (Anonim,2004).

Kafein pada hakekatnya sejenis obat yang secara natural diproduksi oleh daun dan

benih pada beberapa jenis tanaman. Kafein juga bisa diproduksi dengan sengaja

dan ditambahkan pada bahan-bahan makanan. Kafein dimasukkan kategori obat

karena memberikan rangsangan pusat sistem saraf yang meningkatkan stamina.

Kafein menyumbangkan energi sementara pada individu yang mengkonsumsinya

dan juga menghilangkan rasa tidak nyaman.

Gambar. Struktur Kafein

Page 6: LAPORAN ATSIRI

Pada hakekatnya cafein termasuk pada golongan Xantin. Di dalam

golongan Xantin ini terdapat beberapa jenis senyawa lainnya antara lain theofilin,

theobromin serta paraxhantin. Kafein ini terdapat pada beberapa sumber bahan

alami, antara lain biji kopi, dau teh, biji kola dan biji mete serta pada coklat.

Gambar. Metabolisme Kafein

Kafein (caffeine) yang dikandung dalam teh adalah sekitar 7,6% dari

berat kering. Jumlah kafein dalam takaran satu cangkir teh (sekitar 200 ml) adalah

sebesar 50 mg atau sekitar 40% dari setengah cangkir yang sama jika kita

menyeduh kopi. Kandungan kafein pada teh ini lebih rendah disebabkan karena

formasinya yang begitu kompleks yang tergabung dalam polyphenol teh, sehingga

efek perangsang yang ditimbulkannya juga lebih ringan. Efek rangsangan yang

ringan ini membantu untuk meningkatkan daya konsentrasi dan kewaspadaan.

Menurut Canada's Food Guides to Healthy Eating, tingkat kafein dalam teh

tersebut dapat dikatakan memiliki efek positif. Kebanyakan orang bisa minum teh

hingga 10 atau 12 cangkir per hari dan masih pada batas maksimum kafein yang

dianjurkan. Jumlah kafein yang masih layak dikonsumsi tersebut tidak hanya

karena kebutuhan tubuh manusia saat respirasi tetapi juga meningkatkan kapasitas

otot tetapi tidak meningkatkan tekanan darah. Hal tersebut juga berguna untuk

meningkatkan kewaspadaan mental dan pelepas kepenatan (Rumah teh,2009).

Page 7: LAPORAN ATSIRI

Secangkir kopi biasa, yang ampasnya diendapkan, mengandung 25

miligram–30 miligram kafein. Adapun kopi instan setiap cangkirnya mengandung

kafein lebih tinggi, yaitu 60 miligram-80 miligram. Kandungan kafein paling

tinggi ditemukan pada kopi biasa yang tidak diendapkan, yakni 120 miligram per

cangkirnya. Kopi akan mengganggu kesehatan apabila kandungan kafein yang

dikonsumsi per hari lebih dari 500 miligram, atau sekitar 5 gelas kopi instan.

Sebuah penelitian menyebut, konsumsi kafein 600 miligram per hari, atau setara

lima sampai e nam cangkir kopi, bisa menyebabkan kecanduan dan gangguan

kesehatan. isi kafein secangkir kopi rata-rata sekitar 75 mg, namun sangat berbeda

menurut ukuran cangkir, metode persiapan, dan jumlah kopi yang digunakan.

Secara umum, cangkir dibuat dari kopi instan mengandung lebih sedikit kafein

(rata-rata 65 mg) dan cangkir yang disiapkan oleh metode tetes mengandung lebih

banyak kafein (rata-rata 110 mg) (Christensen,2010).

Kafeina juga terkandung dalam sejumlah minuman ringan seperti kola.

Minuman ringan biasanya mengandung sekitar 10 sampai 50 miligram kafeina per

sajian. Kafeina pada minuman jenis ini berasal dapat berasal dari bahan ramuan

minuman itu sendiri ataunya dari bahan aditif yang didapatkan dari proses

dekafeinasi. Guarana, bahan utama pembuatan minuman energi, mengandung

sejumlah besar kafeina dengan jumlah teobromina dan teofilina yang kecil.

(Anonim,2004)

Coklat yang didapatkan dari biji kakao mengandung sejumlah kecil

kafeina. Efek rangsangan yang dihasilkan oleh coklat berasal dari efek kombinasi

teobromina, teofilina, dan kafeina. Coklat mengandung jumlah kafeina yang

sangat sedikit untuk mengakibatkan rangsangan yang setara dengan kopi. 28 g

sajian coklat susu batangan mengandung kadar kafeina yang setara dengan

secangkir kopi yang didekafeinasi. Menurut Tim Hortons Research and

Development (2008), kandungan tiap jenis bahan itu berbeda-beda. Kandungan

tiap jenis bahan dapat dilihat pada table di bawah ini :

Jenis bahan Kandungan

Page 8: LAPORAN ATSIRI

kafein (mg)

Kopi ukuran kecil 80

Kopi ukuran medium 100

Kopi ukuran large 140

Kopi ukuran ekstra large 200

Decaffeinated kopi kecil 5

Decaffeinated kopi medium 6

Decaffeinated kopi large 9

Decaffeinated kopi ekstra large 12

Orange pekoe Tea 40

Honey lemon tea 0

Apple cinnamon tea 0

Chamomile tea 0

Peppermint tea 0

Lemon iced tea 20

Citrus green iced tea 40

Maserasi merupakan metode ekstraksi tradisional. Bahan direndam dalam

tangki maserasi selama periode waktu tertentu dengan menggunakan pelarut

organik. Pelarut organik yang paling sering digunakan adalah etanol karena

merupakan pelarut yang paling baik unntuk mengekstrak bahan-bahan alami yang

komponen terbesarnya berupa senyawa-senyawa polar (Purseglove et al., 1981).

Maserasi termasuk salah satu cara mengekstraksi minyak atsiri dari

tanaman yaitu dengan menggunakan pelarut tertentu tanpa adanya perlakuan

panas. Dalam praktikum ini, digunakan pelarut kloroform yang termasuk pelarut

organik untuk mengekstrak minyak atsiri dari kopi dan teh.

Sebelum melakukan perendaman bahan dalam pelarut, dilaksanakan

persiapan peralatan maserasi. Setelah peralatan siap, lalu dilakukan perlakuan

tertentu terhadap alat dan bahan agar bahan dapat terendam kloroform dan

diperoleh aliran kloroform serta larutan ekstrak yang stabil yaitu 60 tetes/menit.

Page 9: LAPORAN ATSIRI

Hal ini dilakukan agar dapat diperoleh hasil ekstraksi yang optimal. Selanjutnya,

larutan ekstrak yang masih mengandung kloroform dimasukkan ke dalam rotary

evaporator untuk menguapkan kloroform tersebut dan diperoleh minyak atsiri dari

bahan.

Pada praktikum ini digunakan satu macam pelarut yaitu, alkohol

kloroform yang bersifat semi polar. Bahan yang digunakan juga ada 2 yaitu kopi

(kopi kapal api dan kopi giling) dan teh (teh bendera). Pada pengujian dengan

menggunakan pelarut klorofrom, kopi dan teh masing-masing menghasilkan

rendemen 32,05% dan 23,5%; 12,3%. Kopi menghasilkan rendemen yang lebih

tinggi dibandingkan teh, atau dapat dikatakan bahwa kopi memiliki kandungan

minyak atsiri yang lebih tinggi dibandingkan teh (dapat dilihat berdasarkan grafik

pada lembar lampiran). Kemudian, berasarkan hasil pengujian dan grafik dapat

diketahui pula kadar kafein pada kopi dan teh, masing-masing antara lain 6,41

gram dan 4,7 gram; 2,46 gram. Kadar kafein tertinggi dihasilkan oleh kopi.

Sehingga dapat dikatakan bahwa kadar kafein mempengaruhi rendemen suatu

bahan, semakin tinggi kadar kafein maka rendemen yang dihasilkan akan semakin

besar pula.

Pada pengujian ini terdapat kejanggalan data. Bahan yang diuji oleh

kelompok 2 dan kelompok 4 adalah teh yang sama yaitu teh bendera. Namun, hasil

rendemen dari kelompok 2 dengan kelompok 4 berbeda. Kelompok 2

menghasilkan rendemen 23,5% sedangkan kelompok 4 menghasilkan rendemen

sebesar 12,3%. Hal ini mungkin disebabkan karena kesalahan mahasiswa dalam

melakukan proses ekstraksi (kesalahan prosedur atau human error seperti terlalu

lama botol hasil ekstrak dibiarkan terbuka sehingga menguap).

2. Analisis dengan kromatografi

Page 10: LAPORAN ATSIRI

Kromatografi adalah suatu istilah umum yang digunakan untuk

bermacam-macam teknik pemisahan yang didasarkan atas partisi sampel diantara

suatu fasa gerak yang bisa berupa gas ataupun cair dan fasa diam yang juga bisa

berupa cairan ataupun suatu padatan. Fasa diam akan menahan komponen

campuran sedangkan fasa gerak akan melarutkan zat komponen campuran.

Komponen yang mudah tertahan pada fasa diam akan tertinggal. Sedangkan

komponen yang mudah larut dalam fasa gerak akan bergerak lebih cepat.

Ada beberapa jenis kromatografi, yaitu:

1) Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)

Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) atau High Pressure Liquid

Chromatography (HPLC) merupakan salah satu metode kimia dan

fisikokimia. KCKT termasuk metode analisis terbaru yaitu suatu teknik

kromatografi dengan fasa gerak cairan dan fasa diam cairan atau padat.

Banyak kelebihan metode ini jika dibandingkan dengan metode lainnya,

antara lain:

• mampu memisahkan molekul-molekul dari suatu campuran

• mudah melaksanakannya

• kecepatan analisis dan kepekaan yang tinggi

• dapat dihindari terjadinya dekomposisi / kerusakan bahan yang

dianalisis

• Resolusi yang baik

• dapat digunakan bermacam-macam detektor

• Kolom dapat digunakan kembali

• mudah melakukan "sample recovery”

(Sumber: Johnson dan Stevenson, 1978).

KOMPONEN-KOMPONEN KCKT

Page 11: LAPORAN ATSIRI

Komponen-komponen penting dari KCKT dapat dilihat pada gambar d bawah

ini:

Gambar komponen-komponen KCKT atau HPLC (Sumber: Lindsay, 1992 )

- Pompa (Pump)

Fase gerak dalam KCKT adalah suatu cairan yang bergerak melalui kolom.

Ada dua tipe pompa yang digunakan, yaitu kinerja konstan (constant

pressure) dan pemindahan konstan (constant displacement). Pemindahan

konstan dapat dibagi menjadi dua, yaitu: pompa reciprocating dan pompa

syringe. Pompa reciprocating menghasilkan suatu aliran yang berdenyut

teratur (pulsating), oleh karena itu membutuhkan peredam pulsa atau peredam

elektronik untuk, menghasilkan garis dasar (base line) detektor yang stabil,

bila detektor sensitif terhadapan aliran. Keuntungan utamanya ialah ukuran

reservoir tidak terbatas. Pompa syringe memberikan aliran yang tidak

berdenyut, tetapi reservoirnya terbatas.

- Injektor (injector)

Sampel yang akan dimasukkan ke bagian ujung kolom, harus dengan

disturbansi yang minimum dari material kolom. Ada dua model umum :

a. Stopped Flow

b. Solvent Flowing

Ada tiga tipe dasar injektor yang dapat digunakan :

Page 12: LAPORAN ATSIRI

a. Stop-Flow: Aliran dihentikan, injeksi dilakukan pada kinerja atmosfir,

sistem tertutup, dan aliran dilanjutkan lagi. Teknik ini bisa digunakan karena

difusi di dalam cairan kecil clan resolusi tidak dipengaruhi.

b. Septum: Septum yang digunakan pada KCKT sama dengan yang digunakan

pada Kromtografi Gas. Injektor ini dapat digunakan pada kinerja sampai 60 -

70 atmosfir. Tetapi septum ini tidak tahan dengan semua pelarut-pelarut

kromatografi Cair. Partikel kecil dari septum yang terkoyak (akibat jarum

injektor) dapat menyebabkan penyumbatan.

c. Loop Valve: Tipe injektor ini umumnya digunakan untuk menginjeksi

volume lebih besar dari 10 μ dan dilakukan dengan cara automatis (dengan

menggunakan adaptor yang sesuai, volume yang lebih kecil dapat diinjeksifan

secara manual). Pada posisi LOAD, sampel diisi kedalam loop pada kinerja

atmosfir, bila valve difungsikan, maka sampel akan masuK ke dalam kolom.

- Kolom (Column)

Kolom adalah jantung kromatografi. Berhasil atau gagalnya suatu analisis

tergantung pada pemilihan kolom dan kondisi percobaan yang sesuai. Kolom

dapat dibagi menjadi dua kelompok :

a. Kolom analitik : Diameter dalam 2 -6 mm. Panjang kolom tergantung pada

jenis material pengisi kolom. Untuk kemasan pellicular, panjang yang

digunakan adalah 50 -100 cm. Untuk kemasan poros mikropartikulat, 10 -30

cm. Dewasa ini ada yang 5 cm.

b. Kolom preparatif: umumnya memiliki diameter 6 mm atau lebih besar dan

panjang kolom 25 -100 cm.

Kolom umumnya dibuat dari stainlesteel dan biasanya dioperasikan pada

temperatur kamar, tetapi bisa juga digunakan temperatur lebih tinggi, terutama

untuk kromatografi penukar ion dan kromatografi eksklusi. Pengepakan

kolom tergantung pada model KCKT yang digunakan (Liquid Solid

Chromatography, LSC; Liquid Liquid Chromatography, LLC; Ion Exchange

Chromatography, IEC, Exclution Chromatography, EC)

Page 13: LAPORAN ATSIRI

- Detektor (Detector) .

Suatu detektor dibutuhkan untuk mendeteksi adanya komponen sampel di

dalam kolom (analisis kualitatif) dan menghitung kadamya (analisis

kuantitatif).Detektor yang baik memiliki sensitifitas yang tinggi, gangguan

(noise) yang rendah, kisar respons linier yang luas, dan memberi respons

untuk semua tipe senyawa. Suatu kepekaan yang rendah terhadap aliran dan

fluktuasi temperatur sangat diinginkan, tetapi tidak selalu dapat diperoleh.

Detektor KCKT yang umum digunakan adalah detektor UV 254 nm. Variabel

panjang gelombang dapat digunakan untuk mendeteksi banyak senyawa

dengan range yang lebih luas. Detektor indeks refraksi juga digunakan secara

luas, terutama pada kromatografi eksklusi, tetapi umumnya kurang sensitif

jika dibandingkan dengan detektor UV. Detektor-detektor lainnya antara lain:

Detektor Fluorometer -Detektor Spektrofotometer Massa

Detektor lonisasi nyala -Detektor Refraksi lndeks

Detektor Elektrokimia -Detektor Reaksi Kimia

2) Kromatografi padatan cair (LSC)

Teknik ini tergantung pada teradsorpsinya zat padat pada adsorben

yang polar seperti silika gel atau alumina. Kromatografi lapisan tipis (TLC)

adalah salah satu bentuk dari LSC. Dalam KCKT kolom dipadati atau dipak

dengan partikel-partikel micro or macro particulate or pellicular (berkulit tipis

37 -44 μ). Sebagian besar dari KCKT sekarang ini dibuat untuk mencapai

partikel-partikel microparticulate lebih kecil dari 20μ. Teknik ini biasanya

digunakan untuk zat padat yang mudah larut dalam pelarut organik dan tidak

terionisasi. Teknik ini terutama sangat kuat untuk pemisahan isomer-isomer.

3) Kromatografi partisi

Page 14: LAPORAN ATSIRI

Teknik ini tergantung pada partisi zat padat diantara dua pelarut yang

tidak dapat bercampur salah satu diantaranya bertindak sebagai fasa diam dan

yang lainnya sebagai fasa gerak. Pada keadaan awal dari kromatografi cair

(LSC), rasa diamnya dibuat dengan cara yang sama seperti pendukung pada

kromatografi gas (GC). Fasa diam (polar atau nonpolar) dilapisi pada suatu

pendukung inert dan dipak kedalam sebuah kolom. Kemudian fasa gerak

dilewatkan melalui kolom. Bentuk kromatografi partisi ini disebut

kromatografi cair cair (LLC)

Untuk memenuhi kebutuhan akan kolom-kolom yang dapat lebih

tahan lama, telah dikembangkan pengepakan fase diam yang berikatan secara

kimia dengan pendukung inert. Bentuk kromatografi partisi ini disebut

kromatografi fase terikat (BPC = Bonded Phase Chromatography). BPC

dengan cepat menjadi salah satu bentuk yang paling populer dari KCKT.

Kromatografi partisi (LLC dan BPC), disebut "fase normal" bila fase diam

lebih polar dari fase gerak dan "fase terbalik" bila fase gerak lebih polar dari

pada fase diam.

4) Kromatografi penukar ion (IEC)

Teknik ini tergantung pada penukaran (adsorpsi) ion-ion di antara fase

gerak dan tempat-tempat berion dari pengepak. Kebanyakan mesin-mesin

berasal dari kopolimer divinilbenzen stiren dimana gugus-gugus fungsinya

telah ditambah. Asam sulfonat dan amin kuarterner merupakan jenis resin

pilihan paling baik untuk digunakan Keduanya, fase terikat dan resin telah

digunakan. Teknik ini digunakan secara luas dalam life sciences dan dikenal

untuk pemisahan asam-asam amino. Teknik ini dapat dipakai untuk keduanya

kation dan anion.

5) Kromatografi eksklusi

Page 15: LAPORAN ATSIRI

Teknik ini unik karena dalam pemisahan didasarkan pada ukuran

molekul dari zat padat. Pengepak adalah suatu gel dengan permukaan

berlubang-lubang sangat kecil (porous) yang inert. Molekul-rnolekul kecil

dapat masuk dalam jaringan dan ditahan dalam fase gerak yang menggenang

(stagnat mobile phase). Molekul- molekul yang lebih besar, tidak dapat masuk

kedalam jaringan dan lewat melalui kolom tanpa ditahan. Kromatografi

eksklusi rnernpunyai banyak nama, yang paling umum disebut permeasi gel

(GPC) dan filtrasi gel. Apapun namanya, mekanismenya tetap sama. Dalam

bidang biologi, Sephadex, suatu Cross-linked dextran gel, telah digunakan

secara luas, hanya pengepak keras dan semi keras (polistiren, silika, glass)

yang digunakan dalam KCKT. Dextran gel lunak tidak dapat menahan kinerja

diatas 1 atau 2 atmosfer. Tenik ini dikembangkan untuk analisis polimer-

polimer dan bahan-bahan biologi, terutama digunakan untuk rnolekul-molekul

kecil.

6) Kromatografi pasangan ion (IPC)

Kromatogtafi pasangan ion sebagai penyesuaian terhadap KCKT

termasuk baru, pemakaian pertama sekali pada pertengahan tahun 1970.

Diterimanya IPC sebagai metode baru KCKT merupakan hasil kerja Schill

dan kawan-kawan dan dari beberapa keuntungan yang unik. Kadang-kadang

IPC disebut juga kromatografi ekstraksi, kromatografi dengan suatu cairan

penukar ion dan paired ion chromatography (PIC). Setiap teknik-teknik ini

mempunyai dasar yang sama.

Popularitas IPC muncul terutama sekali dari keterbatasan IEC dan dari

sukanya menangani sampel-sampel tertentu dengan metode-metode LC

lainnya (seperti senyawa yang sangat polar, senyawa yang terionisasi secara

kompleks dan senyawa basa kuat).

IPC dapat dilaksanakan dalam dua tipe yaitu fase normal dan fase

balik. Fase diam dari rase balik IPC dapat terdiri dari suatu pengepak silika

yang disilanisasi (misalnya C8 atau C18 Bonded Phase) atau dari suatu

Page 16: LAPORAN ATSIRI

pengepak yang diperoleh secara mekanik, fase organik yang tidak dapat

bercampur dengan air seperti 1 pentanol. Fase diam yang dipakai adalah Cs

atau CIS BPC Packing. Fase gerak terdiri dari suatu larutan bufer (ditambah

suatu kosolven organik seperti metanol atau asetonitril untuk pemisahan fase

terikat) dan suatu penambahan ion tanding,yang muatannya berlawanan

dengan molekul sampel (Snyder dan Kirkland, 1979)

Pada saat praktikum, pertama sekali praktikan diberikan materi

mengenai penggunaan HPLC (High Pressure Liquid Chromatography) dan

GC (Gas Chromatography). Hal ini meliputi prinsip dasar dari penggunaan

kedua jenis kromatografi tersebut, sampel apa saja yang dapat dianalisis

dengan menggunakan peralatan tersebut, dan bagian-bagian dar kedua

kromatografi tersebut. Selanjutnya, praktikan mencoba melakukan pemisahan

komponen dari teh dan kopi melalui kromatografi lapis tipis dengan

menggunakan media plat silika gel. Prosedurnya, yaitu pertama-tama sebuah

garis menggunakan pensil digambar dekat bagian bawah lempengan dan

setetes pelarut dari campuran pewarna ditempatkan pada garis itu. Diberikan

penandaan pada garis di lempengan untuk menunjukkan posisi awal dari

tetesan. Jika ini dilakukan menggunakan tinta, pewarna dari tinta akan

bergerak selayaknya kromatogram dibentuk. Atau dapat digambarkan dengan

skema peralatan di bawah ini:

Gambar analisis dengan KLT (Sumber: Johnson dan Stevenson, 1978)

Page 17: LAPORAN ATSIRI

Ketika bercak dari campuran itu mengering, lempengan ditempatkan dalam

sebuah gelas kimia bertutup berisi pelarut dalam jumlah yang tidak terlalu

banyak. Perlu diperhatikan bahwa batas pelarut berada di bawah garis

dimana posisi bercak berada. Alasan untuk menutup gelas kimia (chamber)

adalah untuk meyakinkan bahwa kondisi dalam gelas kimia terjenuhkan

oleh uap dari pelarut. Untuk mendapatkan kondisi ini, dalam gelas kimia

biasanya ditempatkan beberapa kertas saring yang terbasahi oleh pelarut.

Kondisi jenuh dalam gelas kimia (chamber) dengan uap mencegah

penguapan pelarut. Karena pelarut bergerak lambat pada lempengan,

komponen-komponen yang berbeda dari campuran pewarna akan bergerak

pada kecepatan yang berbeda dan akan tampak sebagai perbedaan bercak

warna, seperti yang tampak pada gambar di bawah ini:

Gambar analisis dengan KLT (Sumber: Johnson dan Stevenson, 1978)

PERHITUNGAN NILAI RF

Jika ingin mengetahui bagaimana jumlah perbedaan warna yang telah

terbentuk dari campuran, anda dapat berhenti pada bahasan sebelumnya.

Namun, sering kali pengukuran diperoleh dari lempengan untuk

memudahkan identifikasi senyawa-senyawa yang muncul. Pengukuran ini

berdasarkan pada jarak yang ditempuh oleh pelarut dan jarak yang tempuh

oleh bercak warna masing-masing. Ketika pelarut mendekati bagian atas

lempengan, lempengan dipindahkan dari gelas kimia dan posisi pelarut

Page 18: LAPORAN ATSIRI

ditandai dengan sebuah garis, sebelum mengalami proses penguapan.

Pengukuran berlangsung sebagai berikut:

Gambar plat silica gel yang sudah diberi pembangkit warna (Sumber: Johnson

dan Stevenson, 1978)

Nilai Rf untuk setiap warna dihitung dengan rumus sebagai berikut:

Rf=jarak yang ditempuh oleh komponen

jarak yang ditempuh oleh pelarut

Dari hasil percobaan didapat jarak spot terbesar ada pada teh bendera

sebesar 8,8 cm dan nilai Rf-nya 0,55. Ini berarti bahwa teh bendera memiliki

berat molekul yang lebih rendah sehingga mudah berpindah. Sedangkan, nilai Rf

yang menunjukkan ukuran kecepatan migrasi suatu senyawa pada kromatogram

dan pada kondisi konstan merupakan besaran karakteristik dan reprodusibel,

memperlihatkan minyak melati bernilai Rf tertinggi. Sedangkan jarak spot

terendah dihasilkan oleh teh cangkir sebesar 2,6 cm dengan nilai Rf-nya 0,16.

Kemudian, berdasarkan hasil pengujian dapat diketahui pula kompoen

yang terkandung dalam teh dan kopi. Sebagian besar kopi dan teh yang diuji

mengandung komponen senyawa kafein dan teofiin. Sedangakan, komponen

senyawa efedrin tidak dimiliki oleh teh dan kopi. Pada teh cangkir menunjukkan

hasil yang berbeda, yaitu tidak mengandung komponen senyawa teofilin.

Sedangkan, pada kopi giling tidak terlihat (tidak didapatkan) hasil pengujian

KLT.

Metode kromatografi gas adalah pemisahan campuran senyawa menjadi

senyawa murninya dan mengetahui kuantitasnya merupakan masalah penting

Page 19: LAPORAN ATSIRI

dari pekerjaan di laboratorium kimia. Untuk itu, kemurnian bahan atau komposisi

campuran dengan kandungan yang berbeda dapat dianalisis dengan benar.

Kontrol kualitas, analisis bahan makanan dan lingkungan, tetapi juga kontrol dan

optimasi reaksi kimia dan proses berdasarkan penentuan analitik dari kuantitas

material. Teknologi yang penting untuk analisis dan pemisahan preparatif pada

campuran bahan adalah kromatografi. Prinsip dasar kromatografi, seperti yang

digunakan saat ini bergantung pada ahli biologi Michael Tswett (1872-1919). Dia

mempublikasikan prosedur yang berhubungan dengan pemisahan dan isolasi

pigment tanaman yang berwarna hijau dan kuning melalui kromatografi adsorbsi.

Ilustrasi tersebut menunjukkan pemisahan kromatografi lapis tipis dari

ektrak daun maple (kiri) dan daun jeruk nipis (kanan). (http://www.oc-

praktikum.de/id/articles/pdf/Chromatography_id.pdf)

Pada praktikum kali ini hanya dijelaskan prinsip kerja dari GC karena bila

dilakukan percobaan akan dibutuhkan waktu yang cukup lama.kromatografi gas

merupakan suatu teknis pemisahan dimana sebagai fase mobile atau fase

bergerak adalah gas. Teknik analisis dengan kromatorafi gas dapat bersifat

analitik dan preparatif. Pemisahan analitik bertujuan untuk identifikasi dan

kuantitatif suatu senyawa dalam campuran. Sedangkan preparative bertujuan

Page 20: LAPORAN ATSIRI

untuk memisahkan dan mengumpulkan satu atau lebih komponen sampel dalam

bentuk murni.

Tekanan uap atau keatsirian memungkinkan komponen menguap dan

bergerak bersama-sama dengan fase gerak yang berupa gas. Pada kromatografi

cair pembatasan yang bersesuaian ialah komponen cairan harus mempunyai

kelarutan yang berarti di dalam fase gerak yang berupa cairan. Di samping itu,

pada GC, senyawa yang tak atsiri dapat diubah menjadi turunan yang lebih atsiri

dan lebih stabil sebelum kromatografi.

Ada beberapa kelebihan kromatografi gas, diantaranya kita dapat

menggunakan kolom lebih panjang untuk menghasilkan efisiensi pemisahan

yang tinggi. Gas dan uap mempunyai viskositas yang rendah, demikian juga

kesetimbangan partisi antara gas dan cairan berlangsung cepat, sehingga analisis

relative cepat dan sensifitasnya tinggi. Fase gas dibandingkan sebagian besar fase

cair tidak bersifat reaktif terhadap fase diam dan zat-zat terlarut. Kelemahannya

adalah teknik ini terbatas untuk zat yang mudah menguap.

Pada hasil printout kromatografi, data-data yang bisa dilihat adalah

puncak grafik yang berhubungan dengan jumlah komponen pada sampel daerah

di bawah puncak grafik yang berhubungan dengan jumlah tiap komponen pada

sampel, dan jika informasi tentang standar diperoleh, retention time pada kondisi

tertentu dapat digunakan untuk mengidentifikasi masing-masing komponen.

Page 21: LAPORAN ATSIRI

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

Pemisahan komponen minyak atsiri untuk bahan yang mudah rusak

karena pengaruh panas dan uap air dapat dilakukan dengan cara ekstraksi dengan

pelarut (maserasi). Kepolaran pelarut sangat mempngaruhi rendemen yang

dihasilkan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kopi menghasilkan rendemen

yang paling tinggi dibandingkan dengan teh. Dengan kata lain, kopi mengandung

kadar kafein yang paling tinggi juga dibandingkan dengan teh.

Kromatografi merupakan salah satu cara pemisahan komponen-

komponen dalam campuran untuk mengidentifikasi komponen-komponen kimia

dalam campuran tersebut. Hasil pengujian KLT menunjukkan bahwa jarak spot

dan nilai Rf tertinggi dihasilkan oleh teh Bendera. Kemudian, rata-rata kopi dan

teh yang diuji mengandung komponen senyawa kafein dan teofilin.

Metode kromatografi dipakai secara luas untuk pemisahan analitik dan

preparatif. Kromatografi gas merupakan suatu metode instrumental untuk

pemisahan dan pengidentifikasian komponen-komponen kimia. Pada kromatografi

gas, fase mobile adalah gas seperti helium dan fase diam adalah cairan yang

mempunyai titik didih yang tinggi diserap pada padatan.

Adapun saran mengenai praktikum yaitu, dalam melakukan setiap

pengujian analisis kromatografi dan ekstraksi kafein sebaiknya diperhatikan

ketelitian dalam penggunaaan dan pembacaan alat serta teknik-teknik

pengujiannya agar diperoleh data yang benar. Saran untuk praktikum selanjutnya

adalah pengumpulan data dilakukan dengan sistematika yang lebih bagus.

Page 22: LAPORAN ATSIRI

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2004. Kafein. [http://okasatria.blogspot.com, 27 Maret 2010]

Anonim. 2010. [http://www.oc-praktikum.de/id/articles/pdf/Chromatography_id.pdf,

27 Maret 2010]

Christensen. 2010. Coffe and Caffeine. Bradsons.Ltd Publisher. Ontario

F. Batmanghelidj, MD. 2009. Air, untuk Menjaga Kesehatan dan Menyembuhkan

Penyakit. PT. Gramedia Pustaka. Jakarta.

Johnson, E. L. and Stevenson, R. (1978). Basic liquid chromatography. California:

Varian.

Lindsay, S. 1992. High performance liquid chrotomagraphy.second edition, John

Wiley & Sons, Chischer, New York, Brisbane, Toronto, Singapore.

Purseglove, J.W., E. G. Brown, C. L. Green and S. R. J. Robbins. 1981. Species Vol.

2. Longman Inc., New York.

Rumah teh. 2009. Kafein dalam Teh. PT. Gramedia Pustaka. Jakarta.

Rumah teh. 2009. Teh Bermanfaat dalam Diet. PT. Gramedia Pustaka. Jakarta

Rumah teh,2009. Teh Mencegah Diabetes. PT. Gramedia Pustaka. Jakarta

Snyder, L. R and Kirkland J.J 1979. Introduction to modern liquid chromatography.

second edition. John Wiley & Sons. Inc NewYork, Chihester, Briebane,

Toronto, Singapore.

Tim Hortons Research and Development. 2008. Caffeine Content. Oakville Publisher.

Kanada

Page 23: LAPORAN ATSIRI

LAMPIRAN