PERCOBAAN 5EKSTRAKSI KAFEIN DARI DAUN TEH

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK LINGKUNGAN

2013

ABSTRAK                                             Percobaan ini bertujuan untuk 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 CaCO3dan 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. Ekstraksi adalah mengambil suatu zat terlarut dari dalam larutan air oleh suatu pelarut yang tak dapat campur dengan air sehingga dapat dipisahkan.Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan metode ekstraksi bertahap (batch) dan prinsip hukum distribusi dimana zat yang di ekstraksi di larutkan dalam dua pelarut yang tidak saling larut sehingga zat yang terekstraksi akan mendistribusikan dirinya terhadap ke dua pelarut itu dan memiliki kecondongan tertentu untuk lebih terdistribusi kedalam pelarut yang memiliki kesamaan sifat seperti sama-sama polar dan sejenisnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa crude kafein yang ada dalam 7,5 gram teh adalah 0,1 gram dan kadar kafeinnya adalah 1,33%, ini seperti kadar yang semestinya, yang hanya 2-5%saja.

Kata Kunci: Cruide, Kafein, Ekstraksi

V-1

V-2

PERCOBAAN 5

EKSTRAKSI KAFEIN DARI DAUN TEH

5.1. PENDAHULUAN

5.1.1. Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah :

1. Mendapatkan kafein dari daun teh dengan cara ekstraksi.

2. Menentukan kadar kafein dari daun teh.

5.1.2. Latar Belakang

Teh merupakan minuman yang sudah dikenal dengan luas di Indonesia

dan dunia. Aromanya yang harum dan rasanya yang khas membuat minuman ini

banyak dikonsumsi. Disamping itu, ada banyak zat yang memiliki banyak manfaat

yang sangat berguna bagi kesehatan tubuh. Maka tidak herah bila minuman ini

disebut minuman kaya manfaat.

Selain manfaat, ada juga zat yang terkandung dalam teh berakibat kurang

baik dalam tubuh. Zat itu adalah kafein. Meskipun kafein aman dikonsumsi, zat

ini dapat menimbulkan reaksi yang tidak dikehendaki seperti insomnia, gelisah,

merangsang, delirium, ekstrasistolen, pernapasan meningkat, takikardia, tremor

otot dan diuresis.

Namun dalam teknik lingkungn bakteri pada kafein dapat digunakan untuk

membersihkan lingkungan yang terkontaminasi air limbah. Dengan melakukan

ekstraksi pada daun teh, dapat menentukan kadar kafein pada minuman teh.

Ekstraksi sendiri adalah pemisahan suatu zat campurannya dengan pembagian

sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat tercampur untuk

mengambil zat terlarut tersebut dari suatu pelarut ke pelarut yang lain. Oleh

karena itu, percobaan ini perlu dilakukan agar dapat memperoleh crude kafein dari

daun teh tersebut dan dapat mengaplikasikannya untuk kepentingan lingkungan.

V-3

5.2. DASAR TEORI

Ekstraksi adalah pemisahan suatu zat dari campurannya dengan

pembagian sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat tercampur

untuk mengambil zat terlarut tersebut dari pelarut ke pelarut yang lain. Sering kali

campura haban padat dan cair (misalnya bahan atomi) tidak dapat atau sukar

sekali dipindahkan dengan metode mekanisme atau termis yang telah diharapkan.

Misalnya saja karena komponennya saling bercampur secara sangat erat, peka

terhadap panas, beda sifat-sifat fisiknya terlalu kecil atau tersedia dalam

konsentrasi yang terlalu rendah. Pada sistem heterogen, reaksi berlangsung pada

fase padat dan gas atau antara padat dan cair (Underwood, 1999).

Banayak senyawa nitrogen dalam tumbuhan mengandung atom nitrogen

basa dan karena itu di ekstrak dari senyawa alkoloid adalah nikotina dan kafein

(Fessenden, 1999).

Kafein merupakan zat stimulan ringan yang dapat menyebabkan jantung

jadi berdebar dan menghilangkan rasa kantuk, banyak orang telah mengkonsumsi

kafein menjadi lebih energik dan bersemanagat. Terlalu banyak mengkonsumsi

kafein menyebabkan gelisah, sesitif, insomnia, dan tremor. Kafein dapat bersifat

racun. Kafein dapat bersifat racun. Kafein didapat dari isolasi daun teh. Dalam

daun teh tidak hanya mengandung kafein tapi juga substansi lain seperti celulose.

Warna cokalat dari larutan coklat berasal dari pigmen flavonoid dan klorofil.

Walaupun klororofil larut dalam metil clorida, tetapi kebanyakan substansi lain

dalam teh.

Kafein merupakan alkaloid 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 terdapat pada teh, kopi, cola, mente, dan coklat. Selain itu kafein

juga diperoleh dari sintesa kimia. Kadar kafein dalam teh lebih besar dari pada

dalam kopi. Kadar kafein dala teh hanya 0,5 %. Kafein dapat dihitung dengan

menggunakan larutan iodium. Untuk reaksi adisi dengan kafein digunakan iodium

berlebih. Iodium dianalisis dengan titrasi reduksi (Anonim, 2003).

V-4

Kafein merupakan jenis alakaloid yang secara ilmiah terdapat dalam biji

kopi, daun teh, biji cola, biji coklat, dan beberapa minuman penyegar. Kafein

memiliki berat molekul 194,19 gram/mol dengan rumus kimia C8 H 10 N 8O2 dan

ph 6,9 (larutan kafein 1 % dalam air ). Secara alamiah, efek langsung dari kafein

terhadap kesehatan sebenarnya tidak ada, tetapi mempunyai efek tak langsung dari

kafein seperti menstimulasi pernapasan, dan jantung, serta memberikan efek

samping rasa gelisah (neuroses), tidak dapat tidur (insomnia), dan denyut jantung

tak beraturan ( tachycardia) (Hermanto, 2007).

Alkaloid sendiri adalah basa organik yang mengandung dua omania

sekunder, tesier atau siklik. Diperkiraka ada 5500 alkaloid telah diketahui dan

alkaloid merupakan golongan senyawa metabolik sekunder terbesar dari tanaman.

Tidak ada satupun definisi yang memuaskan tentang alkaloid, tetapi alkaloid

umumnya mecakup senyawa - senyawa dersifat basa yang mengandung satu atau

lebih atom nitrogen, biasanya sebagai bagian dari sistem siklik. Secara kimia,

alkaloid adalah golongan yang sangat heterogen berkisar dari senyawa – senyawa

yang sederhana seperti conine sampai ke struktur pentasiklik strychnine. Banyak

alkaloid adalah terpenoid didalam dan beberapa adalah steroid. Lainya adalah

sentawa – senyawa aromatik, contohnya colclhicme. Alkaloid juga banyak

ditemuka dialam, hampir seluruh senyawa alakaloid berasal dari tumbuh –

tumbuhan dan tersebar luas dalam berbagai jenis tumbuhan. Semua alkaloid

mengandung paling sedikit satu atom nitrogen. Dialam, alkaloid mempunyai

keaktifan biologi tertentu, ada pula yang sangat beracun tetapi adapula yang

sangat berguna akan pengobatan. Misalnya kuinin, morfin, dan stiknin adalah

alkaloid yang terkenal dan mempunyai efek fisiologis dan fisikologis. Tumbuhan

seperti biji, daun, ranting, dan kulit batang (Utami, 2008)

Kloroform adalah pelarut yang umum dilaboraturium karena relatif tidak

reaktif, milcible dengan cairan organik yang paling dan nyaman volatile.

Kloroform digunakan sebagai pelarut dalam formasi industri dan untuk

memproduksi pewarna dan peptisida. Kloroform adalah pelarut yang efektif

untuk alkaloid dalam bentuk basis mereka, dan dengan demikian bahan tanaman

V-5

biasanya diekstraksi contoh digunakan dalam perdagangan untuk ekstraksi morfin

dari poppy dan skopolamin dari datura tanaman (Khopkar, 2010).

Proses ekstraksi pelarut berlangsung tiga tahap, yaitu :

1. Pembentukan komplek yang tidak berrmuatan merupakan golongan

ekstraksi.

2. Distribusi dari komplek yang terekstraksi.

3. Interaksinya yang mungkin dalam fase organik. (Khopkar, 2003).

V-6

5.3. METODOLOGI

5.3.1. Alat

Alat yang digunakan dalam percobaaan ini adalah gelas bekker 500 ml,

gelas bekker 100 ml, gelas arloji, gelas ukur 100 ml, corong, sudip, kompor

listrik, neraca analitik, kasa, separator funnel, statif, pengaduk kaca. Untuk lebih

rincinya dapat dilihat dalam rangkaian alat ekstraksi berikut :

Keterangan : 1. Statif

2. Gelas Bekker

3 3. Separator Funnel

1

2

Gambar 5.1. Rangkaian Alat Ekstraksi

5.3.2. Bahan

Bahan – bahan yang digunakan adalah daun teh, akuades, CaCO3,

Chloroform, dan kertas saring.

5.3.3. Prosedur Kerja

1. Ditimbang 7,5 daun teh kering yang sudah ditumbuk halus.

2. Dimasukkan daun teh kering ke dalam gelas bekker, ditambah 75 ml

aquadest serta ditambah 5 gram CaCO3 kemudian didihkan.

3. Disaring larutan dengan kertas saring. Dipisahkan filtrat dari padatannya.

Filtrat dipanaskan hingga 13volume. Larutan yang masih panas

Separator funnel (didiamkan)Dipisahkan larutan atas dan bawah.

Separator funnelLarutan atas dan chloroform 10 ml.

Dikocok dan didiamkan.

Dipanaskan hingga mendidih

Kertas saring

Dipisahkan filtrat dari padatannya

Separator funnel

Larutan hasil penyaringan dan chloroform 20 ml.

Dikocok

Teh kering 7,5 ml yang telah ditumbuk halusNeraca Analitik Ditimbang

Gelas bekker dan kompor listrik.HCl 1 ml

V-7

dimasukkan dalam separator funnel dan ditamabahkan 20 ml Cloroform

dan dikocok.

4. Dipisahkan larutan bawah dan atas pada separator funnel dalam gelas

bekker. Pada larutan atas ditambahkan 10 ml Cloroform yang ada dalam

funnel lalu dikocok dan didiamkan.

5. Dimasukkan lapisan bawah pada gelas bekker yang sama, lalu

dievaporasikan sampai kering. Bekker ditutup dengan kertas saring,

selanjutnya crude kafein ditimbang.

Diagram Alur

Bekker ditutup dengan kertas saring.Ditimbang crude kafein yang dihasilkan.

Gelas bekkerLarutan bawah Dievaporasikan

V-8

V-9

5.4 HASIL DAN PEMBAHASAN

5.4.1. Hasil Pengamatan

Tabel 5.1. Hasil Pengamatan

No Prosedur Kerja Hasil

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

Menimbang daun teh kering.

Melarutkan daun teh kering dengan

aquadest .

Menambah CaCO3

Mendidihkan larutan diatas kompor listrik

Menyaring larutan campuran dengan kertas

saring.

Memanaskan filtrat

Memasukkan filtrat ke dalam separator

funnel, menambahkan 20 ml chloroform.

Memisahkan larutan atas dan larutan

bawah, larutan bawah dimasukkan kedalam

gelas bekker.

Menambahkan 10 ml chloroform pada

larutan atas.

Mengocok dan memisahkan larutan atas

dan larutan bawah.

Memasukkan larutan bawah ke gelas

bekker pada pemisahan yang pertama dan

kedua.

Mengevaporasikan hingga chloroform

menguap.

Menimbang gelas bekker dengan crude

kafein dan menghitung crude kafein.

Massa = 7,5 gr

Larutan berwarna coklat

Massa = 5 gr

Larutan coklat, endapan putih

Larutan coklat tidak ada

padatan.

Filtat tersisa 13 volume

Terbentuk larutan atas

berwarna coklat tua dan

larutan bawah berwarna

coklat muda.

Massa gelas bekker kosong =

98 gr

Larutan berwarna coklat.

Tersisa crude kafein.

Massa gelas bekker + crude

kafein = 98,1 gr,

V-10

Massa crude kafein = 0,1 gr.

5.4.2. Pembahasan

Ekstarksi kafein dari daun teh bertujuan untuk mengetahui pengaruh air

dan chloroform sebagai pelarut terhadap kafein dalam teh dan mengetahui kadar

kafein dalam teh.

Pada percobaaan ini, mula – mula ditimbang 7,5 gram daun teh kering dan

dilarutkan dengan 75 ml akuades. Kemudian ditambahkan dengan 5 gram CaCO3

bertujuan untuk membantu mendesak kafein dalam daun teh, sehingga larut dalam

air dan mengikat bahan – bahan yang terkandung dalam teh. Reaksi yang terhjadi

adalah :

CaCO3 + H 2O CaO + H 2 + CO2 ........................................ (5.1)

Larutan dipanaskan diatas kompor listrik yang bertujuan untuk

mempercepat pemisahan antara kafein dengan daun teh. Kemudian disaring

dengan kertas saring umtuk memisahkan endapan dengan filtratnya. Filtrat

dipanaskan kembali sehingga konsetrasi semakin pekat. Sisa laruatan ini

dimasukkan kedalam separator funnel kemudian ditambahkan dengan 20 ml

chloroform. Penambahan chloroform mudah bercampur dan mudah dipisahkan

dari larutan teh. Selain itu chloroform memiliki titik didih rendah yang

mempercepat proses penyaringan dengan cara mengevaporasikan (menguapkan)

sampai kering. Larutan dalam separator funnel dikocok agar tidak terbentuk

emulsi dan gas chloroform tersebut hilang. Setelah didiamkan beberapa menit

akan terbentuk tiga lapisan dengan lapisan atas berwarna coklat tua yang

mengandung zat sisa, lapisan tengah berwarna coklat muda yang merupakan

larutan kafein tetapi masih bercampur dengan zat sisa dan lapisan ketiga tidak

berwarna atau bening adalah larutan kafein. Terbentuknya lapisan – lapisan

tersebut disebabkan oleh massa jenis, semakin kecil massa jenis maka akan berada

dilapisan atas. Kemudian larutan kafein dipisahkan didalam gelas bekker,

sedangka laruan atas yang ada di separator funnel dilakukan proses yang sama

tetapi dengan menambahkan 10 ml chloroform. Setelah menampung larutan

kafein pada gelas bekker yang sama, kemudian larutan dievaporasikan agar

chloroform yang masih terdapat pada larutan kafein menguap. Berdasarkan

V-11

perhitungan, kadar kafein yang didapat pada percobaaan ini adalah 1,33 % dari

crude kafein yang didapat.

V-12

5.5. PENUTUP

5.5.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat dari percobaaan ini adalah :

1. Ekstraksi adalah isolasi suatu zat sebagai materi murni dari campuran dengan

teknik tertentu, isolasi zat terlarut dari suatu larutan dapat dilakukan dengan

menggunakan pelarut yang tidak saling larut.

2. Dari hasil percobaan, diperoleh massa crude kafein adalah 0,1 gram.

3. Berdasarkan perhitungan, kadar kafein dalam sampel adalah 1,33 %

5.5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan adalah, diharapkan paktikan menguasai materi

dan prosedur percobaan dengan cermat, agar mendapatkan hasil yang maksimal.

V-13

DAFTAR PUSTAKA

Anonim . 2003. Percobaan Ekstraksi Kafein dari Daun Teh.

http://kimia- analisis.com/2013/05/Percobaan-ekstarksi-kafein-dari-daun-

teh.html

Diakses pada 01 November 2013.

Day, R.A dan Underwood A. L. 1999. Analisis kimia Kuantitatif.

Erlangga : Jakarta : Hal 273.

Fessenden . 1999. Dasar – dasar Kimia Organik. Erlangga: Jakarta : Hal 269.

Hermanto. 2007. Ilmu Sosial dan Budaya Dasar. Rineka Cipta: Jakarta : Hal 126.

Khopkar. 2010. Konsep Dasar Kimia Analis. UI Press: Jakarta : Hal 207.

Khopkar, S. M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik Edisi ke – tujuh .

Erlangga : Jakarta : Hal 79.

Utami, Nurul. 2008. Identifikasi Senyawa Alkohol dan Heksana Daun.

FMIPA UNILA : Lampung : Hal 326 – 327.

V-14

LAMPIRAN

Perhitungan

Diketahui : Massa gelas bekker = 98 gram

Massa teh kering = 7,5 gram

Massa gelas bekker + crude kafein = 98,1 gram

Ditanya : Massa crude kafein ?

% Kadar kafein ?

Dijawab :

1. Massa crude kafein = ( massa gelas bekker + crude kafein) –

(massa gelas bekker kosong)

= 98,1 gram – 98 gram

= 0,1 gram

2. Kadar kafein = massa crude kafeinmassateh kering x 100%

= 0,1 gram7,5 gram x 100%

= 1,33 %