MAKALAH KIMIA ORGANIK

EKSTRAKSI JAHE DENGAN METODE SOXHLETASI

( Untuk Memenuhi Tugas Kimia Organik )

Disusun Oleh :

DHIYA’UL HELMI IHSANTI

113141010

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI MALANG

2012

1

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami sampaikan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat

Karunia-Nya kami dapat menyelesaikan makalah ini. Makalah ini dibuat dan disusun untuk

memenuhi tugas yang diberikan serta untuk menambah pengetahuan pembaca tentang

“Ekstraksi padat cair pada tanaman jahe”, mata kuliah Kimia Organik.

Kami ucapkan  terima kasih kepada bapak Sigit Udjiana, DRS., MSI, yang

telah membimbing kami dalam mempelajari mata kuliah kimia organik, serta bapak M.

Syarwani, DRS., MMT selaku dosen pembimbing praktikum kimia organik. Kemudian kepada

teman-teman yang telah membantu dalam penyelesaian makalah ini.

Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Tetapi kami

berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang membacanya. Semoga makalah

ini dapat memberikan wawasan dan ilmu yang lebih luas serta menjadi

sumbangan pemikiran kepada pembaca. Oleh karena itu, kami mohon maaf atas segala

kekurangan dalam penyajian makalah ini, maka dari itu kritik dan saran sangat diharapkan

demi perbaikan pembuatan makalah di masa yang akan datang.

Malang, 4 Juli 2012

Penyusun

2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.......................................................................i

DAFTAR ISI...................................................................................ii

BAB I PENDAHULUAN.................................................................1I.1 Latar Belakang............................................................1I.2 Tujuan.........................................................................2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .........................................................3II.1 Jahe............................................................................3II.2 Oleoresin Jahe............................................................3II.3 Metode sochletasi.......................................................

BAB III METODOLOGI...................................................................III.1 Alat............................................................................III.2 Bahan .......................................................................III.3 Prosedur Kerja ..........................................................III.4 Skema kerja ..............................................................

BAB IV HASIL dan PEMBAHASAN .................................................IV.1 Hasil Percobaan........................................................IV.2 Pembahasan ............................................................

BAB V PENUTUP .........................................................................V.1 Kesimpulan ...............................................................V.2 Saran..........................................................................

DAFTAR PUSTAKA........................................................................

BAB I

3

PENDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG

Jahe (Zingiber officinale ), adalah tanaman rimpang yang sangat populer

sebagai rempah-rempah dan bahan obat. Rimpangnya berbentuk jemari yang

menggembung di ruas-ruas tengah. Rasa dominan pedas disebabkan senyawa

keton bernama zingeron.

Indonesia merupakan salah satu negara penghasil jahe (Zingiber officinal)

terbesar di dunia. Jumlah produksi jahe di Indonesia meningkat dari tahun ke

tahun. Pada tahun 2003, produksi jahe nasional adalah sebesar 112.290 ton.

Dengan tingkat kenaikan produksi sebesar 3.28 % tiap tahun maka pada tahun

2009 jumlah produksi jahe di Indonesia diperkirakan sebesar 136.388,1 ton.

Jumlah jahe yang melimpah justru menimbulkan permasalahan tersendiri yaitu

turunnya nilai ekonomi jahe. Selain itu teknologi pasca panen yang tidak tepat

menyebabkan jumlah jahe yang membusuk juga besar karena tidak termanfaatkan

secara optimal

Jahe mengandung oleoresin yang banyak dimanfaatkan dalam industri farmasi dan

makanan. Meningkatnya kebutuhan oleoresin ini merupakan salah satu peluang

untuk meningkatkan nilai ekonomi jahe yaitu dengan mengambil ekstrak oleoresin jahe.

Selain itu dengan teknologi ini diharapkan komoditas jahe yang banyak dihasilkan di

Indonesia dapat termanfaatkan secara optimal.

I.2 TUJUAN

Percobaan ini bertujuan untuk :

1. Melakukan ekstraksi untuk pemisahan dan pemurnian zat padat organik yaitu jahe

denan metode sochletasi

2. Mengetahui kandungan kimia pada tanaman jahe

BAB II

4

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 JAHE

Jahe (Zingiber officinale Rosc) adalah tanaman yang tumbuh tegak dengan tinggi

30–60 cm. Daun tanaman jahe berupa daun tunggal, berbentuk lanset dan berujung runcing.

Mahkota bunga berwarna ungu, berbentuk corong dengan panjang 2 – 2,5 cm. Sedangkan

buah berbentuk bulat panjang berwarna cokelat dengan biji berwarna hitam. Berdasarkan

ukuran dan warna rimpangnya, jahe dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) varietas, yaitu jahe besar

(jahe gajah), jahe kecil (jahe emprit), dan jahe merah (jahe sunti). Jahe merah dan jahe kecil

banyak dimanfaatkan sebagai bahan obat-obatan. Sedangkan jahe besar dimanfaatkan sebagai

bumbu masak (Matondang, 2005).

(a) Tanaman jahe (b) Rimpang Jahe

Jahe memiliki kandungan aktif yaitu oleoresin. Oleoresin jahe mengandung komponen gingerol, shogaol, zingerone, resin dan minyak atsiri. Berikut adalah kandungan jahe :

Kandungan Jahe (%) (Sazalina, 2005)

Kandungan Presentase (%)

Tepung

Protein

Lemak

Oleoresin

Volatile Oil

Bahan lain

40-60

10

10

4-7,5

1-3

9.5

Kegunaan ekstrak jahe antara lain yaitu sebagai obat sakit kepala, obat batuk, masuk

angin, untuk mengobati gangguan pada saluran pencernaan, stimulansia, diuretik, rematik,

5

menghilangkan rasa sakit, obat antimual dan mabuk perjalanan, karminatif (mengeluarkan gas

dari perut), kolera, diare, sakit tenggorokan, difteria, neuropati, sebagai penawar racun ular dan

sebagai obat luar untuk mengobati gatal digigit serangga, keseleo, bengkak, serta memar.

Banyaknya kegunaan ekstrak jahe merupakan sebuah peluang yang sangat baik untuk

dikembangkan (Ravindran et al. ,2005).

II.2 OLEORESIN JAHE

Oleoresin berasal dari kata oleol yang berarti minyak dan resin yang berarti damar. Jadi

oleoresin adalah minyak dan damar yang merupakan campuran minyak atsirisebagai pembawa

aroma dan sejenis damar sebagai pembawa rasa. Oleoresin merupakansuatu gugusan kimia

yang cukup komplek susunan kimianya. Oleoresin berupa minyak berwarna cokelat tua sampai

hitam dan mengandung kadar minyak atsiri 15 sampai 35 persen yang di ekstraksi dari bubuk

jahe.

Oleoresin jahe mengandung komponen gingerol, shogaol, zingerone, resin dan minyak

atsiri. Persenyawaan zingerone tidak dalam bentuk persenyawaan keton bebas, melainkan

dalam bentuk persenyawaan aldehid alifatis jenuh, terutama senyawa n-heptanal. Sehingga

penambahan NaOH, zingerol akan menghasilkan zingerone bebas dengan rumus C11H14O3

dengan titik cair 40o C (Ravindran et al. ,2005).

Rumus struktur gingerol, shogaol dan zingerone adalah sebagai berikut :

Rumus Struktur Gingerol, Shogaol Dan Zingerone ( Sazalina, 2005)

Oleoresin terdiri dari campuran fixed oil, minyak atsiri dan lain-lain.

1. Fixed Oil

6

Jahe kering mengandung fixed oil 3 – 4 persen. Senyawa ini terdiri dari gingerol, shogaol,

resin dan lain-lain yang menyebabkan rasa pedas pada jahe.

2. Minyak Atsiri

Jahe mengandung minyak atsiri dalam jumlah 1 – 3 persen. Minyak ini dapat dipisahkan

dengan cara distilasi uap.

(Ravindran et al. ,2005)

Dalam dunia perdagangan, kualitas oleoresin telah diatur oleh The Essentials Oil

Association of America (EOA). Standar mutu oleoresin dari jahe menurut EOA seperti yang

tertera pada tabel di bawah ini :

Tabel Standar Mutu Oleoresin Jahe Menurut EOA

Karakteristik Persyaratan

Warna

Bentuk

Aroma

Kadar minyak atsiri

Indeks bias minyak

Putaran optik minyak

Cokelat tua – hitam

Cairan kental

Khas jahe

18 – 35 ml/100 gram

1,488 – 1,497

(-30o) - (-60o)

III.3 EKSTRAKSI SOXLETASI

a. Pengertian

Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan

kelarutannya terhadap dua cairan tidak saling larut yang berbeda, biasanya air dan

yang lainnya pelarut organik.

Soxhletasi merupakan ekstraksi padat-cair yang berkesinambungan.

Ekstraksi ini biasanya dilakukan dengan suatu alat yang dinamakan Soxhlet.

b. Prinsip dasar ekstraksi dan soxhletasi

7

Prinsip dasar ekstraksi adalah distribusi zat terlarut dalam dua pelarut yg

tidak bercampur. Prinsip metoda ini didasarkan pasa distribusi zat terlarut

dengan pe rband ingan t e r t en tu an t a r a dua pe l a ru t yang

s a l i ng tidak bercampur. Batasnya adalah zat terlarut dapat ditransfer dalam

jumlah yang berbeda dalam kedua fasa pelarut.

Prinsip Soxhletasi : Penyairan secara berkesinambungan, dimana cairan

penyari dipanaskan sehingga menguap, uap cairan akan terkondensasi molekul-

molekul cairan penyari oleh pendingin balik dengan turun ke dalam klonsong

menyari simplisia dan selanjutnya masuk kembali kedalam labu alas bulat setelah

melewati pipa siphon, proses ini berlangsung hingga penyarian zat aktif menjadi

sempurna.

c. Proses ekstraksi soxhletasi pada minyak kemiri

Ekstraksi padat cair atau leaching adalah transfer difusi komponen terlarut

dari padatan inert ke dalam pelarutnya. Proses ini merupakan proses yang bersifat

fisik karena komponen terlarut kemudian dikembalikan lagi ke keadaan semula

tanpa mengalami perubahan kimiawi. Ekstraksi dari bahan padat dapat dilakukan

jika bahan yang diinginkan dapat larut dalam solven pengekstraksi. Ekstraksi

berkelanjutan diperlukan apabila padatan hanya sedikit larut dalam pelarut.

Namun sering juga digunakan pada padatan yang larut karena efektivitasnya.

Dalam pelaksanaan proses ekstraksi, faktor-faktor yang mempengaruhi

laju ekstraksi adalah:

Tipe persiapan sampel

Waktu ekstraksi

Kuantitas pelarut

Suhu pelarut

Tipe pelarut

Adapun syarat pelarut untuk ekstraksi:

Beda polaritas antara solvent dan solute kecil

Titik didih rendah (minyak akan rusak pada suhu tinggi)

Mudah menguap

Tidak berbahaya, tidak beracun, tidak mudah meledak/terbakar

Inert: Tidak bereaksi dengan solute

8

Murah (terutama untuk industri)

Soxhlet ditemukan oleh Franz Ritter von Soxhlet, seorang ahli kimia dari

Jerman. 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 padatan 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.

Dalam pelaksanaannya, ada beberapa hal yang harus diperhatikan, antara

lain :

Tinggi timbel hendaknya di bawah pipa samping tetapi di atas sifon.

Hal ini dimaksudkan agar tidak menghalangi uap pelarut yang masuk

ke dalam pendingin, dan mencegah keluarnya serbuk dari timbel.

Bahan yang telah diserbuk halus dimasukkan ke dalam timbel

sedemikian rupa sehingga tidak memungkinkan terjadinya saluran –

saluran pada penmabahan pelarut.

Tinggi bahan hendaknya di bawah sifon agar bahan tersebut dapat

selalu terendam dengan pelarut.

Untuk mencegah terjadinya percikan - percikan bahan hendaknya

ditutup dengan kertas saring.

Jumlah pelarut yang ditambahkan adalah sedemikian rupa sehingga

labu penampung terisi cairan minimal sepertiganya.

Untuk membantu proses pendidihan pada labu penmapung

ditambahkan beberapa butir batu didih.

Setelah hal – hal ditas dilaksanakan, ekstraksi dapat dilaksanakan.

Ekstraksi dihentikan apabila :

Cairan yang tersirkulasi sudah tidak berwarna lagi ( bagi suatu bahan

yang disekstraksi mula – mula memberikan cairan yang berwarna ).

9

Cairan yang tidak memberikan rasa yang sesuai denga rasa substransi

yang diekstraksi.

Memberikan reaksi yang negatif bila dilakukan reaksi identifikasi.

Keuntungan dari metode ini antara lain :

Menggunakan penyari yang sedikit sebab penyari itu jugs yang akan

digunakan kembali untuk mengulang percobaan.

Uap panas tidak melalui simplisia, tetapi melalui pipa samping.

Kerugian dari metode ini, :

Tidak dapat menggunakan bahan yang mempunyai tekstur yang keras.

Pengerjaannya rumit dan agak lama, karena harus diuapkan di

rotavapor untuk mmeperoleh ekstrak kental.

Dalam pelaksanaan proses ekstraksi, faktor-faktor yang mempengaruhi

laju ekstraksi adalah:

Tipe persiapan sampel

Waktu ekstraksi

Tipe dan kuantitas pelarut

Suhu pelarut

BAB III

METODOLOGI

III.1 ALAT

10

1. Alat Soxhletasi lengkap 2. Gelas kimia 100ml

3. Erlenmeyer 4. Kertas saring

III. 2 BAHAN

1. Pelarut etanol 70% : 200 ml

2. Jahe : 100 gram

III.3 LANGKAH KERJA

1. Bungkus bahan yang akan diekstrak dengan kertas saring dan ikat dengan

benang, jumlah secukupnya asal mudah dimasukkan ke dalam tabung

soxhlet

2. Lakukan ekstraksi soxhletasi ikuti petunjuk bimbingan

3. Perhatikan aliran air pendingin harus lancar dan tidak terlalu besar

4. Setelah selesai, pisahkan ekstraksi cair, uapkan dan simpan ekstrak padat

yang diperoleh untuk percobaan kromatografi

III.4 SKEMA KERJA

11

JAHE

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 HASIL PERCOBAAN

12

- Membungkus dengan kertas saring- Memasukkan dalam tempat ekstraktor soxhlet- Mengisi 300 mL pelarut etanol dan batu didih dalam

RBF- Mengalirkan pendingin air- Memanaskan labu alas bulat dengan penangas air- Mengekstaksi selama 3 jam- Mendinginkan labu alas bulat

Destilat Residu jahe

30 gram jahe

- Memotong kecil-kecil- Menggerus hingga halus- Menimbang sebanyak 30 gram

Berat jahe

- menimbang

Hasil percobaan yang telah dilakukan adalah sebagai berikut :

Bahan yang digunkana : jahe

Massa bahan : 100 gram

Volume pelarut : 250 ml (etanol)

Pergantian cairan : 4 kali siklus

Waktu ekstraksi : 120 menit ( 2 jam )

Warna larutan : kuning agak kecoklatan

Volume ekstraksi : 230 ml

IV. PEMBAHASAN

Pada percobaan kali ini tentang pemisahan dan pemurnian zat adat,

ekstraksi padat cair dengan metode soxhletasi menggunakan bahan jahe dan

pelarut etanol. Ekstraksi padat cair digunakan untuk memisahkan analit yang

terdapat dalam jahe dengan pelarut organik etanol. Jahe yang akan diekstrak

terlebih dahulu dikeringkan, ekstraksi ini dilakukan dengan memanaskan etanol

hingga semua analit terekstrak.

Pada ekstraksi soxhletasi ini pelarut dipanaskan dalam labu didih hingga

menghasilkan uap. Uap tersebut kemudian masuk ke dalam kondensor melalui

pipa kecil dan keluar pada fasa cair. Kemudian pelarut masuk ke dalam

selongsong berisi padatan. Pelarut akan membasahi sampel jahe dan tertahan di

dalam selongsong sampai tinggi pelarut dalam pipa sifone sama dengan tinggi

pelarut di selongsong. Kemudian pelarut seluruhnya akan menggerosok masuk

kembali ke dalam labu didih dan begitu seterusnya.

Cara soxhlet ini dipilih karena berdasarkan beberapa faktor, yaitu proses

ekstraksi simplicia sempurna. Pelarut yang digunakan sedikit, dan proses

isolasinya juga lebih cepat. Namun selain mempunyai kelebihan, ekstraksi soxhlet

juga mempunyai kekurangan, yaitu tidak dapat digunakan mengisolasi senyawa

dan termolabil atau tumbuhan yang pecah terhadap suhu dan cara ini juga

memerlukan energi listrik.

13

Pada praktikum ini bahan yang digunakan atau yang akan diekstraksi

adalah jahe. Kandungan kimia yang terdapat dalam tanaman jahe ini adalah

lemak, protein, pati, damar, asam organik, oleoresin ( gingerin ), dan minyak

terbang ( zingeron, zingerol, zingiberol, zingiberin, borneol, sineol, dan feladron ).

Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan pelarut etanol 250 ml. Dimana etanol

memiliki karakteristik mudah menguap, karena memilii titik didih 78,4 0C dan

larut dalam air.

Langkah pertama dalam ekstraksi ini adalah, jahe dikeringkan terlebih

dahulu, agar kandungan air di dalam jahe berkurang. Setelah itu dalam keadaan

kering, dipotong kecil-kecil dan dibungkus dengan menggunakan kertas saring

diikat dengan benang. Membungkusnya disesuaikan dengan ukuran timbal

( wadah sampel ), kemudian proses ekstraksi dapat dilakukan. Pada saat proses

ekstraksi berlangsung kita harus memperhatikan aliran air pendingin yang harus

lancar dan tidak terlalu besar, dan harus diamati pula pergerakan siklusnya. Dalam

praktikum ini dapat diakhiri apabila sudah mencapai 4 siklus dimana diperlukan

waktu kurang lebih 120 menit atau 2 jam. Dan hasil dari 100 gram jahe adalah

230 ml. Larutan yang dihasilkan berwarna kuning agak kecoklatan.

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

1. Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan pelarut etanol 99,8% pada suhu 40o

C selama 2 jam dengan 4 siklus.

14

2. Kandungan air dalam jahe sangat tinggi

3. Dari analisis ANOVA diperoleh bahwa variabel yang paling berpengaruh

adalah waktu ekstraksi, diikuti variabel konsentrasi etanol dan suhu ekstraksi.

V.2 Saran

Dalam melakukan analisa ekstrak oleoresin jahe dalam pelarut etanol,

hendaknya agar dapat dilakukan dengan segera untuk menghindari tingkat

penguapan pelarut.

15

16

17

18

19

DAFTAR PUSTAKA

Anonym,2012.pengertian ekstraksi.online http://id.wikipedia.org/wiki/Ekstraksi

Gugule ,2005. Pengertian soxhletasi.online http://chemical-richo17.blogspot.com/

lukum,astin. P. 2012. Modul praktikum dasar – dasar pemisahan analitik.prinsip dasar ekstraksi.Gorontalo: UNG

lukum,astin. P. 2012. Modul praktikum dasar – dasar pemisahan analitik. Prinsip dasar soxhletasi. Gorontalo : UNG

Lucas, Howard J, David Pressman. Principles and Practice In Organic Chemistry

20

21