ACARA IV

EKSTRAKSI KAFEIN

A. Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum acara IV. Ekstraksi Kafein ini adalah :

1. Mendapatkan kafein yang teerkandung dalam bahan pangan dengan cara

ekstraksi menggunakan pelarut etanol, aseton, dan kloroform.

2. Menghitung kadar kafein dalam bahan pangan.

B. Tinjauan Pustaka

1. Tinjauan Bahan

Kafein merupakan alkaloid alami yang ditemukan dalam biji kopi,

daun teh, biji coklat dan tanaman lainnya. Itu mungkin zat kimia yang

paling sering dikonsumsi di dunia. Ditemukan di berbagai produk

minuman yang umum, dan menyebabkan sakit kepala dan kehilangan

kesadaran (Nawrot, 2003).

Kafein merupakan alkaloid yang terdapat dalam teh, kopi, coklat,

kola, dan beberapa minuman penyegar lainnya. Kafein dapat berfungsi

sebagai stimulant dan beberapa aktivitas biologis lainnya. Kandungan

kafein dalam teh relatife lebih besar daripada yang terdapat dalam kopi,

tetapi pemakaian teh dalam minuman juga lebih encer. Tidak disangkal

lagi, minuman penyegar popular karena daya stimulasinya terhadap pusat

susunan syaraf. Setiap orang berbeda kepekaanya terhadap kafein.

Beberapa kecurigaan terhadap pengaruh kafein terhadap pengaruh kafein

terhadap ibu yang sedang mengandung sudah diungkapkan, yaitu dapat

menyebabkan kelahiran bayi yang cacat. Kadar kafein dalam secangkir teh

adalah 30 mg, secangkir kopi 85 mg, dan Coca – Cola mg/ botol

(Winarno, 2002).

Kandungan daun teh, air 9,51%, bahan nitrogen 24,50%, theine

(caffeine) 3,58%, minyak eteris 0,68%, lemak, hijau daun, lilin sebesar

6,39%, dextrin sebesar 6,44% (Siswoputranto, 1978).

Kadar kafein dalam teh hijau berbeda dengan kafein dalam kopi.

Teh hijau mengandung kafein berkisar 3 – 5 %. Banyaknya kandungan

kafein dalam teh atau kopi dipengaruhi oleh banyak fkctor, seperti

varietas, tempat tumbuh, ukuran (mesh) yang digunakan untuk menggiling

kopi atau memotong – motong daun teh, serta metode dan lamanya

brewing atau perendaman. Makin panjang waktu fermentasi daun teh,

kandungan kafein juga makin tinggi (Winarsi, 2009).

Kandungan kafein pada biji kopi sebenarnya merupakan salah satu

nilai penting dari komoditi dan minuman kopi, yang memberikan gairah

atau rangsangan kegiatan bagi peminumnya . Kafein merupakan zat yang

diperlukan tubuh dalam jumlah – jumlah yang tergantung masing – masing

orangnya. Kafein justru dicampurkan pada minuman Coca – Cola

diperlukan dalam industri farmasi untuk campuran beberapa obat – obatan

(Siswoputranto, 1993).

Alkohol, fenol, dan tiol. Alkohol mungkin merupakan senyawa

organik yang paling dikenal oleh para mahasiswa. Etil alkohol atau etanol

sudah diketahui dan digunakan sejak zaman dahulu ; karena senyawa ini

merupakan hasil fermentasi anaerob dari karbohidrat yang terdapat dalam

tumbuhan. Zat ini digunakan secara luas dalam rumah tangga sebagai

pelarut berbagai obat – obatan (tingsur) dan kosmetika, dan merupakan

minuman ‘alkohol’ nya minuman beralkohol (Pine, 1988).

2. Tinjauan Teori

Secara sederhana ekstraksi dapat didefinisikan sebagai proses

pemindahan satu komponen atau lebih dari satu fase ke fase lainnya.

Namun dibalik definisi sederhana tersimpan kerumitan yang cukup besar.

Pemisahan berkebalikan dengan instuisi termodinamik, karena entropi

diperoleh melalui pencampuran bukan pemisahan. Metode ekstraksi

dikembangkan berdasarkan perpindahan menuju keseimbangan sehingga

kinetika perpindahan massa tidak terabaiakan (Majid, 2010).

Faktor - Faktor yang mempengaruhi ekstraksi adalah sebagai

berikut : 1. Suhu operasi, semakin suhu tinggi laju zat terlarut oleh pelarut

semakin tinggi dan laju difusi pelarut ke dalam serta luar padatan semakin

tinggi pula. 2. Waktu ekstraksi, lamanya waktu ekstraksi mempengaruhi

volume ekstrak yang diperoleh. 3. Ukuran, bentuk dan kondisi partikel

padatan juga mempengaruhi jadi semakin kecil ukuran partikel berarti

permukaan luas kontak antara partikel dan pelarut semakin besar, sehingga

waktu ekstraksi akan semakin cepat. Dan yang terakhir adalah jenis pelarut

yang digunakan (Nasir, 2009).

Keberhasilan proses ektraksi dipengaruhi oleh beberapa faktor.

adapun faktor - faktor tersebut anatar lain kurang bahan baku, keadaan

bahan baku, waktu ekstraksi. Dan juga sebuah proses hidrodifusi akan

berlangsung lambat jika bagian tanaman atau daun dari tanaman dibiarkan

utuh. Ini berarti ukuran daun sebagai bahan baku harus diperkecil sebelum

diekstraksi (Moeksin, 2008).

Ektraksi soxhlet adalah salah satu instrument yang digunakan

untuk mengekstrak suatu senyawa. Dan umumnya metode yang digunakan

dalam instrument ini adalah untuk mengekstrak senyawa yang

kelarutannya terbatas dalam suatu pelarut tertentu, maka biasannya metode

filtrasi. Adapun demikian, prinsip kerja dari ekstraktor soxhlet adalah

salah satu model ekstraksi (pemisahan/ pengambilan) yang menggunakan

pelarut selalu baru dalam mengekstraksnya sehingga terjadi ekstraksi yang

kontinyu dengan adannya jumlah pelarut konstan yang juga dibanyu

dengan pendingin balik / kondensor (Anonim1, 2012).

C. Metode Percobaan

1. Alat

a. Soxhlet

b. Pendingin balik

c. Beaker glass

d. Cawan penguap

e. Bunsen

f. Corong pemisah

g. Desikator

h. Panci stainless steel.

i. Kertas saring

2. Bahan

a. Teh

b. Kopi

c. Etanol

d. MgCl

e. Aquades

f. H2SO4

g. Khloroform

h. NaOH

i. Aseton

3. Cara Kerja

Dimasukkan 100 ml etanol ke dalam labu pada soxhlet

Dipanaskan dengan pendingin balik selama 1 jam sampai cairan di air dalam bahan

Setelah itu pindahkan cairan yang ada dalam labu pada soxhlet e dalam cawan penguap dan tambahkan 2,5 gram MgCl lalu panaskan di atas bunsen dan menguapkannya hingga kering.

Ditambahkan 63 ml aquades dan menyaringnya

Ditimbang 8 gram teh dan 8 gram kopi lalu memasukkannnya dalam soxhlet

D. Hasil dan Pembahasan

Tabel 4.1. Hasil Percobaan dan Perhitungan Ekstraksi Kafein dari Kopi

SHIFT 1 2Jenis Sampel Kopi Kopi

Warna Awal Sampel Cokelat Tua (Gelap) Cokelat Tua (Gelap)Warna Akhir Sampel Bening Kekuningan Bening KekuninganBerat Awal Sampel 8 gram 8 gramBerat Beker Glass 64,2335 gram 63,4132 gram

Berat Beker Glass + Crude Kafein

64,2662 gram 63,4068 gram

Kadar Kafein % 0,358% -0,080%Sumber : Laporan Sementara

Pembahasan

Pada acara IV Ekstraksi kafein ini, sebenarnya akan dilakukan

percobaan dengan dua bahan ektrak, yaitu teh dan kopi. Namun dalam

aplikasinya pada acara IV ini ekstraksi dengan bahan baku teh tidak berjalan

dengan bagus sehingga shift 1 dan 2 menggunakan bahan baku yang sama

yaitu, kopi.

Ditambahkan 1,5 ml H2SO4 pada filtrat yang dihasilkan dan menguapkannya lagi hingga volume menjadi 1/3 volume mula-mula

Ditambahkan 40 ml khloroform dan memasukkan ke dalam corong pemisah lalu mengocoknya. Menambahkan 1,5 ml NaOH.

Pindahkan larutan bagian bawah ke dalam beker glass, menguapkannya lalu menyublimasikannya dengan pemanasan api kecil hingga mendapatkan crude kafein.

Hitung kadar kafein dalam bahan pangan dengan rumus :

% kafein dalam bahan = (massa kafein : berat awal) x 100 %

Ekstraksi pada percobaan ini menggunakan soxhlet, ekstraksi soxhlet

adalah suatu satu instrument yang digunakan mengekstrak suatu senyawa. Dan

umumnya metode yang digunakan dalam instrument ini adalah untuk

mengekstrak senyawa yang kelarutannya terbatas dalam suatu pelarut tertentu,

maka biasannya metode filtrasi. Adapun demikian, prinsip kerja dari

ekstraktor soxhlet adalah salah satu model ekstraksi (pemisahan/

pengambilan) yang menggunakan pelarut selalu baru dalam mengekstraksnya

sehingga terjadi ekstraksi yang kontinyu dengan adannya jumlah pelarut

konstan yang juga dibanyu dengan pendingin balik / kondensor.

Metode soxhlet ini dipilih karena pelaurt yang digunakan lebih sedikit

(efisiensi bahan) dan larutan sari yang dialirkan sifom tetap tinggal dalam

labu, sehingga pelarut yang digunakan untuk mengestrak sampel selalu baru

dan meningkatkan laju eksrtasi. Penagas pada soxhket dinyalakan, sehingga

dimulailah penguapan etanol/ aseton yang berada di labu pada soxhlet

kemudian uap aseton/ etanol melewati teh hijau atau kopi, uap tersebut beserta

teh hijau atau kopi diembunkan oleh pendingin balik atau kondensor yang

daliri air pendingin lalu menetes memasuki tabung sempit, penanda 1 siklus.

Ketika tabung sempit ini penuh dan pelarut beserta sampel yg sudah larut

didalamnya menggerojok kembali lagi ke labu asal pelarut dan begitu

seterusnya. Setelah sirkulasi ektraksi menggunakan soxhlet selesei cairan yang

ada di labu soxhlet dipindahkan ke cawan penguap dan ditambahkan MgCl.

Kemudian dipanaskan di atas pemans dan menguapkannya hingga kering.

Setelah itu larutan mengental, kemudian larutan kental ini ditambahkan

aquades kemudian disaring dan larutn menjadi berwarna coklat muda lalu

pada larutan ini diberi H2SO4. Pemberian H2SO4 ini pada larutan berkafein

(alkaloid) merupakan cara pengambilan kafein (alkaloid) yang efektif karena

ph kafein dapat stabil dengan adannya H2SO4 ini kafein lebih terpisah dari

cmpuran zat lain. Setelah itu larutan diuapkan lagi sehingga volumnya

menjadi 1/3 vol mula - mula kemdian larutan kafein ini ditambahkan klorfom

dan dimasukkan ke corong pemisah. Setelah itu dikocok berlahan dan

ditambahkan NaOH untuk untuk meninggikan ph sehingga proses ekstrasi

pun juga smakin besar. Kemdian terlihat lapisan yang terpisah, lapisan atas

berwarna coklat tua dan lapisan bawah bewarna bening kekuningan lalu

lapisan bawah diambil dan dpanaskan lagi untk mendapatkan crude kafein.

Penambahan aseton, etanol dan juga klorofom adalah sebagai pelarut.

Pada ekstraksi kopi pelarut yang digunakan adalah aseton. Aseton dan pelarut

lainnya seperti etanol digunakan untuk ekstraksi karena mempunyai titik didih

yang rendah sehingga mudah menguap ketika akan dipisah dengan zat

terlarutnya. Dan penambahan H2SO4 digunakan sebagai katalis untuk

mempercepat reaksi.

Pada percobaan ini pada sampel teh mengalami kegagalan sehingga

percobaan tidak dapat diteruskan. Pada tabel 4.1 Hasil Percobaan dan

Perhitungan Ekstraksi Kafein dari Kopi mula – mula pada sampel kopi berat

sampel adalah 8 gram setelah dilakukan percobaan dan perhitungan, kelompok

praktikum shift 1 mndapatkan hasil ladar kafein sebanyak 0,358%. Pada

percobaan shift 2, hasil kadarnya berharga minus 0.080%. Hasil negatif ini

terjadi karena saat baker glass masih panas, sudah dimasukkan ke dalam

neraca analitik dan lngsung diukur beratnya, padahal seharusnya menunggu

bakker glass dingin terlebih dahulu. Baker galss yang panas kehilangan

sebagian kecil massanya, dan menyebabkan data pada perhitungan mnjadi

minus.

Keberhasilan proses ektraksi dipengaruhi oleh beberapa faktor. adapun

faktor - faktor tersebut anatar lain kurang bahan baku, keadaan bahan baku,

waktu ekstraksi. Dan juga sebuah proses hidrodifusi akan berlangsung lambat

jika bagian tanaman atau daun dari tanaman dibiarkan utuh. Ini berarti ukuran

daun sebagai bahan baku harus diperkecil sebelum diekstraksi (Moeksin,

2008).

E. Kesimpulan

1. Proses ekstraksi adalah proses pemindahan suatu komponen atau lebih dari

suatu fase ke fase lainnya.

2. Pada percobaan IV Ekstraksi kafein ini digunakan ekstraksi soxhlet.

3. Etanol dan aseton berfungsi sebagai pelarut karena titik didihnya rendah

sehingga mudah menguap saat akan dipisahkan dengan zat terlarut.

4. Penambahan H2SO4 berfungsi sebagai katalis untuk mempercepat reaksi.

5. Pada percobaan IV ini didapatkan kadar crude kafein -0,08% dan

0,3587%.

6. Kadar kafein dalam kopi lebih besar daripada kadar kafein dalam teh.

7. Keberhasilan proses ekstraksi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu,

kurang bahan baku, kualitas atau keadaan bahan baku, dan juga waktu

ektraksi.

8. Pada percobaan ini ada data presentase kafein yang berharga minus (-

0,08%) hal itu terjadi karena karena saat baker glass masih panas, sudah

dimasukkan ke dalam neraca analitik dan lngsung diukur beratnya,

padahal seharusnya menunggu bakker glass dingin terlebih dahulu. Baker

galss yang panas kehilangan sebagian kecil massanya, dan menyebabkan

data pada perhitungan mnjadi minus.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim1. 2012. Ekstraksi. http://id.wikipedia.org/wiki/. Diakses pada Hari Sabtu tanggal 7 April 2012 pukul 21.00 WIB.

Hery Winarsi, 2009. Antioksidan Alami & RAdikal Bebas. .Kanisius : Yogyakarta.

Majid, Nugraha Thariq, Nurkholis. 2010. Pembuatan Teh Rendah Kafein Melalui Proses Ekstraksi Dengan Pelarut Etil Asetat.

Moeksin, Rosdiana, Anna Fetriana, A Maharanti. 2008. Pengambilan Minyak Astiri Dari Daun Sambung Nyawa Dengan Metoda Ekstraksi. Jurnal Sriwijaya No. 3 Vol. 17.

Nasir, Subriyer, Fitriyanti, Hilma Kamila. 2009. Ekstraksi Dedak Padi Menjadi Minyak Mentah Dedak PAdi Dengan Menggunakan Pelarut n-Hexane Dan Etanol. Jurnal Rekayasa Sriwijaya No. 1 Vol. 1.

Nawrot P, S Jordan, Eastwood, J Rostein, A Hugenholtz, M Feeley. 2003. Effect of Caffeine on human health. Food additives and Contaminants, Vol. 20, No. 1, 1-30.

Pine, Stanley H, James B, Donald J, George J. 1988. Kimia Organik Terbitan Keempat. Penerbit ITB : Bogor.

Siswoputranto, P S. 1978. Perkembangan Teh Kopi Coklat International. PT Gramedia : Jakarta.

Siswoputranto, P S. 1993. Kopi International Dan Indonesia. Kanisius : Yogyakarta.

Winarno, F G. 2002. Kimia Pangan Dan Gizi. PT Gramedia : Jakarta.