JURNAL “PERBANDINGAN KRISTALISASI STEVIOSIDA DARI Stevia rebaudiana (Bert.) ANTARA PELARUT ORGANIK DAN AIR SERTA FORMULASINYA SEBAGAI PEMANIS ALAMI”
Dosen pengampu : Arie Febianto Mulyadi STP, MP.
Nama kelompok :
4. Muhammad Misbahul Ma’ruf (125100318113031)
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
Resume jurnal “PERBANDINGAN KRISTALISASI STEVIOSIDA DARI Stevia rebaudiana (Bert.) ANTARA PELARUT ORGANIK DAN AIR SERTA FORMULASINYA SEBAGAI PEMANIS ALAMI”
Adanya jenis pemanis alami rendah kalori yang tidak berdampak negatif terhadap kesehatan tubuh sangat diharapkan oleh masyarakat. Di antara beraneka ragam jenis pemanis, terdapat senyawa glikosida yang dapat diekstrak dari tanaman herbal dengan spesies Stevia rebaudiana (Bert.). Senyawa glikosida steviolnya mempunyai potensi, fungsi dan karakteristik pemanis yang lebih besar dari jenis-jenis pemanis lainnya . Senyawa glikosida yang dominan adalah steviosida, sedangkan senyawa glikosida lainnya yaitu rebaudiosida A, B, C, D, E, dan F . Produk dari S. rebaudiana (Bert.) dapat digunakan sebagai pemanis berkalori rendah bagi penderita diabetes, orang kegemukan, dan penderita gigi berlubang. S. rebaudiana (Bert.) dapat dipakai sebagai zat pemanis pada penderita diabetes karena disamping berkalori rendah mempunyai sifat hipoglikemik yang berarti . Salah satu cara untuk mendapatkan kristal dari steviosida adalah dengan metoda ekstraksi. Ekstraksi yang dikembangkan adalah ekstraksi pelarut yang dikombinasi dengan langkah-langkah yang lain seperti klarifikasi, penyesuaian pH dan kristalisasi. Pada penelitian ini ada 3 proses kristalisasi menggunakan pelarut berbeda.
A. Kristalisasi Steviosida Dengan Pelarut Organik
Secara umum ekstraksi steviosida terdiri dari empat langkah, yaitu : ekstraksi pelarut atau air, pertukaran ion, presipitasi atau koagulasi dengan filtrasi, kristalisasi, dan pengeringan. Pengkristalan dapat dilakukan melalui pemanasan ekstrak yang kemudian didinginkan secara cepat pada suhu rendah atau menghilangkan pelarutnya yang sebelumnya dilakukan penyesuaian pH yang bersifat asam . Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan pelarut etanol memberikan hasil yang lebih jernih bila dibandingkan dengan menggunakan air dan metanol, dan relatif aman bagi konsumsi masyarakat. Dalam penelitian ini tahap penghilangan pengotor juga dilakukan agar tidak menghambat pembentukan kristal. Langkah penting lain dalam penelitian ini adalah menghilangkan pengaruh warna hijau pigmen daun dengan cara deklorofilasi menggunakan metode elektrokoagulasi selama 2,5 jam. Hal ini dimaksudkan supaya warna hijau dari pigmen nantinya tidak mempengaruhi visualisasi kristal saat pemisahan. Metode elektrokoagulasi yang dikembangkan dapat mengahsilkan deklorofilasi dengan efektifitas hingga 98,80%. Penyusutan intensitas warna diakibatkan dari pemecahan klorofil menjadi turunannya yaitu feofitin yang dikarenakan kehilangan atom Mg. Hasil ini sesuai dengan hasil penelitian dan yang menyatakan bahwa deklorofilasi menghilangkan pigmen dan memperbaiki visualisasi kristal. Setelah deklorofilasi, proses klarifikasi dilakukan dengan mengatur pH-nya menjadi 3 kemudian penambahan kaolin untuk menghilangkan sisa klorofil. Klarifikasi merupakan langkah penting karena akan memberikan kualitas visual produk yang lebih baik.
Pembentukan kristal juga dipengaruhi oleh perubahan pH larutan secara ekstrim. Oleh karena itu, pada penelitian ini, pH larutan steviosida dirubah secara ekstrim dari pH 3 menjadi pH 10,5. Pada penelitian ini, pH larutan disesuaikan ke lingkungan asam dengan menggunakan asam sitrat 50%. Penggunaan asam sitrat ini berfungsi untuk mengikat logam, protein, dan warna sebagai pengotor agar diperoleh kristal yang lebih baik.
B. Kristalisasi Steviosida Dengan Air
Pada optimasi lanjutan ini difokuskan pada kristalisasi berbasis air. Dasar perbaikan metode ini adalah menghasilkan kristal yang larut air, meningkatkan % yield, menghilangkan penggunaan eter. Metode yang dioptimalkan diharapkan lebih efisien dan efektif dalam pembentukan kristal. Beberapa dasar ekstraksi-kristalisasi yang dikembangkan adalah penyesuaian pH larutan dengan bahan-bahan yang lebih efisien dan mudah didapatkan, penjernihan larutan dengan klarifikasi menggunakan arang aktif dan bentonit, serta pencapaian keadaan larutan lewat jenuh yang dapat membentuk kristal steviosida. Penggunaan air pada suhu 50 C ternyata dapat mengestrak steviosida. Hal ini seiring dengan penelitian [6] yang menggunakan akuades sebagai pelarut untuk ekstraksi. Pelarut akuades yang digunakan juga berkaitan dengan aplikasi kristal steviol glikosida yang akan digunakan sebagai pemanis alami dan peningkatan kelarutannya dalam air. Langkah penting lain dalam penelitian ini adalah menghilangkan pengaruh warna pigmen pada larutan dengan cara deklorofilasi menggunakan bentonit sebagai adsorben. Hal ini dimaksudkan supaya warna hijau dari pigmen nantinya tidak mempengaruhi visualisasi dan pembentukan kristal saat pemisahan [12]. Bentonit adalah lempung montmorillonit yang mampu menyerap berbagai logam dan kelompok protein. Adanya tiga lapisan struktur kompleks pada montmorilonit memungkinkan penyerapan ion ke dalam lembar antar permukaan pada bentonit [15]. Hal ini berfungsi untuk menghilangkan berbagai senyawa selain steviosida pada daun stevia terutama klorofil.
Kristalisasi dapat dicapai dengan perubahan pH larutan secara ekstrim [4]. Oleh karena itu, pada optimasi ini, perubahan pH larutan dari 3 menjadi 10 tetap dipertahankan dengan menggunakan bahan yang lebih ekonomis yaitu kalsium karbonat dan asam sitrat. Dalam kristalisasi, hal tersebut dipengaruhi oleh keseimbangan dan model pertumbuhan nukleasi dari kristal seperti pada permodelan klasik Arrhenius 9]. Dalam hal ini adalah senyawa glikosida steviol. Dalam permodelan klasik Arrhenius didasarkan pada persamaan (1), dengan asumsi bahwa titik kritis (nukleasi) akan segera terbentuk, setelah pembentukan kristal mulai tumbuh pada tingkat pertumbuhan nukleasi secara optimum. an kristal maksimum tidak akan tercapai Pembentukan kristal sangat dipengaruhi oleh pencapaian larutan super jenuh, dimana setelah larutan super jenuh tercapai maka bila ditambahkan pelarut yag tidak melarutkan kristal maka akan mempercepat pembentukan kristal. Tetapi apabila penambahan ini berlebihan maka kristal akan kembali larut. Oleh karena itu, penambahan etanol pada larutan super jenuh dapat menyebabkan pembentukan kristal. Berdasarkan optimasi lanjutan ini, persen yield maksimal yang diperoleh adalah 6,25%. Hasil ini meningkat dari optimasi awal yang hanya menghasilkan persen yield dibawah 1,00 %. Kristal yang diperoleh kemudian diidentifikasi dan dianalisis kadar steviosidanya menggunakan KCKT.
c. Formulasi Kristal Steviosida Dengan Maltodekstrin
Kristal steviosida sampel 2 digunakan untuk formulasi pemanis alami dengan maltodekstrin. Fungsi maltodekstrin adalah sebagai bahan pembawa. Kristal steviosida yang diperoleh dari kristalisasi menggunakan pelarut air mempunyai kelarutan yang tinggi dalam air, sehingga pada formulasi ini tidak menggunakan bahan pengikat antara maltodekstrin dan kristal steviosida.
Untuk menentukan tingkat kemanisan kristal steviosida maka dilakukan uji organoleptik. Pada uji ini digunakan pembanding larutan sukrosa 5%. Hasil uji organoleptik dapat dilihat pada Tabel 3.
Hasil uji organoleptik ini menunjukkan bahwa kristal steviosida 0,05 g yang diformulasikan dengan 0,075 g maltodekstrin (pemanis 2) ternyata memberikan tingkat kemanisan yang lebih tinggi dari larutan sukrosa 5% (pemanis 5). Hal tersebut menunjukkan bahwa kristal steviosida memiliki tingkat kemanisan lebih dari 100 kali sukrosa. Hasil uji organoleptik ini menunjukkan bahwa kristal steviosida yang diperoleh berpotensi menjadi pemanis alami dengan tingkat kemanisan 100 kali lebih tinggi daripada sukrosa.
Metode kristalisasi yang dikembangkan dengan pelarut air lebih efektif dan efisien dengan persen yield 6,25% dibandingkan dengan pelarut organik yang menghasilkan persen yield < 1%. Kandungan steviosida dalam kristal yang dihasilkan dengan metode kristalisasi berbasis air lebih tinggi, yaitu 92, 97% dibandingkan kristal yang dihasilkan dari metode pelarut organik, yaitu 20, 16%. Selain itu, kristal yang dihasilkan dari metode kristalisasi berbasis air lebih terlarut dalam air. Berdasarkan uji organoleptik, tingkat kemanisan pemanis alami steviosida lebih dari 100 kali sukrosa (gula).
Alat – alat kristalisasi yang digunakan pada jurnal “ PERBANDINGAN KRISTALISASI STEVIOSIDA DARI Stevia rebaudiana (Bert.) ANTARA PELARUT ORGANIK DAN AIR SERTA FORMULASINYA SEBAGAI PEMANIS ALAMI “
A. Rotary Vakum Evaporator
Evaporator adalah alat yang banyak digunakan dalam industry kimia untuk memekatkan suatu larutan. Terdapat banyak tipe evaporator yang dapat digunakan dalam industri kimia. Umumnya evaporator dioperasikan pada kondisi vakum untuk menurunkan temperatur didih larutan. Cara lain untuk menurunkan temperatur didih larutan adalah dengan mengalirkan gas inert (udara) panas yang berfungsi untuk menurunkan tekanan parsial uap, sehingga menurunkan temperatur didih larutan. Hal ini menggantikan prinsip evaporasi secara vakum yang memungkinkan penguapan dengan temperatur rendah. Namun sistem vakum memerlukan biaya tinggi, ada cara lain untuk menurunkan temperatur penguapan yaitu dengan cara menurunkan tekanan parsial uap air didalam fase gas dengan cara pengaliran udara. Untuk memekatkan larutan yang peka terhadap panas diperlukan alat dengan waktu kontak yang singkat dan pemanasan dengan temperatur yang tidak terlalu tinggi,salah satu alat yang digunakan adalah Vaccum Rotary Evaporator.
a. Prinsip kerja evaporator
Rotary vakum evaporator merupakan suatu instrumen yang tergabung antara beberapa instrumen, yang menggabung menjadi satu bagian, dan bagian ini dinamakan rotary vakum evaporator. Rotary vakum evaporator adalah instrumen yang menggunakan prinsip destilasi (pemisahan). Prinsip utama dalam instrumen ini terletak pada penurunan tekanan pada labu alas bulat dan pemutaran labu alas bulat hingga berguna agar pelarut dapat menguap lebih cepat dibawah titik didihnya. Instrumen ini lebih disukai, karena hasil yang diperoleh sangatlah akurat. Bila dibandingkan dengan teknik pemisahan lainnya, misalnya menggunakan teknik pemisahan biasa yang menggunakan metode penguapan menggunakan oven. Maka bisa dikatakan bahwa instrumen ini akan jauh lebih unggul. Karena pada instrumen ini memiliki suatu teknik yang berbeda dengan teknik pemisahan yang lainnya. Dan teknik yang digunakan dalam rotary vakum evaporator ini bukan hanya terletak pada pemanasannya tapi dengan menurunkan tekanan pada labu alas bulat dan memutar labu alas bulat dengan kecepatan tertentu. Karena teknik itulah, sehingga suatu pelarut akan menguap dan senyawa yang larut dalam pelarut tersebut tidak ikut menguap namun mengendap. Dan dengan pemanasan dibawah titik didih pelarut, sehingga senyawa yang terkandung dalam pelarut tidak rusak oleh suhu tinggi.
b. Bagian – bagian dari rotary vakum evaporator
1. Hot plate : berfungsi untuk mengatur suhu pada waterbath dengan temperatur yang diinginkan (tergantung titik didih dari pelarut)
2. Waterbath : sebagai wadah air yang dipanaskan oleh hot plate untuk labu alas yang berisi “sampel”.
3. Ujung rotor “sampel” : berfungsi sebagai tempat labu alas bulat sampel bergantung.
4. Lubang kondensor : berfungsi pintu masuk bagi air kedalam kondensor yang airnya disedot oleh pompa vakum.
5. Kondensor : serfungsi sebagai pendingin yang mempercepat proses perubahan fasa, dari fasa gas ke fasa cair.
6. Lubang kondensor : berfungsi pintu keluar bagi air dari dalam kondensor.
7. Labu alas bulat penampung : berfungsi sebagai wadah bagi penampung pelarut.
8. Ujung rotor “penampung” : berfungsi sebagai tempat labu alas bulat penampung bergantung.
c. Hal-hal yang harus diperhatikan saat penggunaan rotary evaporator
A. Pada saat pemasangan, pengoperasian juga pelepasan harus secara berurutan. Terutama saat melepas labu alas bulat. Jika labu alas bulat sulit dilepas, kemungkinan masih tersisa tekanan pada kondensor, bukalah kran pengatur untuk mengurangi tekanannya.
B. Suhu & tekanan. Suhu pada waterbath harus disesuaikan dengan sampel yang akan digunakan.
C. Kemampuan alat pompa vakum.
D. Selang air serta takanan in dan out.
E. Setiap alat punya batas operasi, jadi penggunaannya harus sesingkat dan seoptimal mungkin intuk menjaga keawetan umur alat tersebut.
F. Jika terjadi kejanggalan, segera hubungi pihak laboran atau teknisi. Jika baru pertama kali menggunakan alat ini, minta bimbingan orang yang lebih berpengalaman.
d. Aplikasi Rotary vakum evaporator dalam industry
Pada industri makanan dan minuman, agar memiliki mutu yang sama pada jangka waktu yang lama, dibutuhkan evaporasi. Misalnya untuk pengawetan adalah pembuatan susu kental manis.
a) PT. CHEIL JEDANG INDONESIA , PASURUAN yang menerapkan metode evaporator pada proses pengolahan limbah cair
b) P.G REJO AGUNG BARU, MADIUN menerapkan metode evaporator pada proses penguapan air dari nira sampai mendekati titik jenuhnya dan mendapatkan kepekaatan yang diinginkan.
c) PT. KEBON AGUNG , MALANG menerapkanya pada sistem pengolahan tebu menjadi gula.
d) PG MODJOPANGGOONG, TULUNGAGUNG menerapkan pada proses pemurnian nira.
B. Centrifuge
Centrifuge merupakan alat laboratorium yang memanfaatkan gaya sentrifugal , yaitu gaya yang timbul akibat benda yang diputar dari satu titik sebagai porosnya . untuk memisahkan partikel dari satu benda cair atau dengan kata lain memisahkan benda cair dari kepadatan yang berbeda. Benda cair ini merupakan cairan tubuh , contoh darah , serum , air seni , bahan reaksi lainnya , atau campuran dari kedua duanya dengan zat tambahan lain.
a. Prinsip kerja centrifuge
Centrifuge, instrumen ini sering kita temui dalam suatu alat laboratorium kimia biologi, medis, atau lab industri dimana fungsi centrifuge ini adalah untuk memisahkan bahan tersuspensi dari medianya. Prinsip kerja centrifuge adalah dengan memanfaatkan gaya centrifugal sehingga bahan tersebut terpisah. Hal ini dilakukan dengan cara memutar campuran dengan sangat cepat dan bertumpu pada titik pusat. Centrifuge sering sekali digunakan untuk memisahkan suatu padatan dari cairan misalnya memisahkan plasma dari sel darah.
Cara menggunakan centrifuge inipun sangat mudah. Kita cukup memasang tabung didalam centrifuge secara berlawanan, dan pastikan massa kedua tabung tersebut mendekati (hal ini untuk menjaga peralatan centrifuge awet dan tahan lama dan terhindar dari kerusakan), kemudian masukkan pengaturan rpm (rotary per minute) dan pastikan tutup dari centrifuge benar-benar tertutup sebelum kita menjalankannya. Jika analisa sudah selesai lepaskan tabung secara hati-hati (pastikan putaran sudah berhenti) supaya suspensi tidak tercampur lagi. O ya, dalam penginstalan alat ini pastikan diletakkan dalam permukaan yang datar.
b. Bagian – bagian dari centrifuge
Adapun bagian-bagian dari centrifuge yaitu:
· Motor
Biasanya motor yang digunakan pada centrifuge adalah motor AC. kecepatan motor yang tinggi akan menghasilkan gaya sentrifugal yang tinggi. Pada banyak kasus kerusakan. Biasanya terjadi sekat arang motor. Dengan mengganti sekat arang yang baru maka centrifuge dapat dipergunakan kembali.
· Speed Control
Untuk mengatur kecepatan motor agar sesuai dengan kebutuhan tanpa speed control motor akan berputar dengan kecepatan maksimum. Digunakan rangkaian pembatas tegangan atau semacam dimer untuk bagian speed control.
· Timer
Berfungsi untuk mengatur lamanya alat bekerja. Rangkaian timer ada 2 jenis. Yakni timer mekanik dan timer digital. Timer mekanik memanfaatkan sistem mekanis untuk mengatur waktu operasional alat. Sedangkan timer digital menggunakan sistem counter down digital untuk mengatur waktu operasioanl alat.
· Break system
Pengereman motor diperlukan agar putaran motor dapat dengan segera dihentikan.
· Pengunci tutup
Pengunci tutup digunakan untuk mengamankan user agar tidak membuka atau terbuka secara tidak sengaja tutup centrifuge. Apabila tutup ini terbuka dapat mengakibatkan sample yang diputar terlempar keluar. Tidak semua jenis centrifuge terdapat pengunci tutup.
· Tempat tabung
Tempat tabung centrifuge didesain dengan sudut kemiringan tertentu agar menghasilkan gaya centrifugal. Jumlah lubang untuk tabung pun dibuat genap. Ini dimaksudkan agar tercipta keseimbangan beban ketika motor berputar.
c. Cara pengoperasian Centrifuge
1. Letakkan tabung yang berisi cairan yang dengan volume sama antara tabung satu dengan yang lainnya pada tempat yang berseberangan
2. Tutup penutup centrifuge sampai terkunci
3. Pilih kecepatan yang diinginkan pada tombol kecepatan
4. Pilih waktu pemutaran yang diinginkan pada tombol waktu
5. Tekan star untuk centrifuge yang memiliki tombol star, yang tidak memiliki tombol star begitu tombol waktu diputar centrifuge langsung berputar
6. Segera setelah berhenti, penutup dibuka langsung atau perlu menekan tombol berhenti
7. Ambil tabung dari centrifuge Segera pisahkan sesuai yang dibutuhkan.
8.
· PABRIK GULA MODJOPANGGONG
Pada Pabrik Gula Modjopanggong Sentrifugasi di gunakan untuk pemisahan antara kristal-kristal gula dan larutan sisa (Stroop) di lakukan Pemisahan dengan alat pemisah atau saringan berbentuk basket yang diputar pada porosnya dengan menggunakan gaya sentrifugal . Pada saat diputar maka larutan sisa atau stroob akan terpisah dari kristalnya.
· PENGENDALIAN MUTU PRODUK AKHIR GULA DI PG. DJOMBANG BARU-JOMBANG
Pada proses pemisahan kristal dari larutan proses kristalisasi. Hal ini dilakukan dengan menggunakan gaya sentrifugal seperti batu yang di ikat dengan tali. Di pabrik ini terdapat 2 metode pemutaran yaitu : a. Stasiun putaran High Grade (HGF)
b. Stasiun Puteran Low Grade (LGF)
C. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) atau yang biasa disebut dengan HPLC (High Pressure Liquid Chromatography) merupakan teknik pemisahan yang diterima secara luas untuk analisis dan pemurnian senyawa tertentu dalam suatu sampel pada sejumlah bidang antara lain: farmasi, bioteknologi, lingkungan, polimer, dan industri-industri makanan. Popularitasnya disebabkan oleh kekuatan pemisahannya yang tinggi, selektifitasnya yang sangat baik, dan banyaknya solut yang dapat dipisahkan dengan metode ini.
a. Prinsip Kerja KCKT
Pemisahan dengan KCKT dapat dilakukan baik pada fase normal atau fase terbalik mengunakan fase diam silika atau silika fase terikat yang terdapat dalam suatu kolom, sedangkan untuk fase gerak itu sendiri digunakan zat cair, akan tetapi pengunaan zat cair pada fase gerak mendapatkan kesukaran untuk mengalir didalam kolom, sehingga membutuhkan pompa bertekanan tinggi untuk dapat melalui kolom yang selanjutnya masuk ke detektor. Sampel dimasukan ke dalam aliran fase gerak dengan cara penyuntikan. Di dalam kolom terjadi pemisahan komponen-komponen campuran. Karena perbedaan kekuatan interaksi antara solut-solut terhadap fase diam. Solut-solut yang kurang kuat interaksinya dengan fase diam akan keluar dari kolom lebih dahulu. Sebaliknya, solut-solut yang kuat berinteraksi dengan fase diam maka solut tersebut akan keluar dari kolom lebih lama. Setiap komponen campuran yang keluar kolom dideteksi oleh detektor kemudian direkam dalam bentuk kromatogram. Dalam kromatogram ini terdapat jumlah puncak (peak) yang menyatakan konsentrasi komponen dalam campuran.
b. Kegunaan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)
Kegunaan KCKT secara umum digunakan untuk memisahkan sejumlah senyawa organik, anorganik, maupun senyawa biologis, analisis ketidakmurnian (impurities), analisis senyawa-senyawa tidak mudah menguap (non-volatil), penentuan molekul-molekul netral, ionik, maupun zwitter ion, isolasi dan pemurnian senyawa, pemisahan senyawa-senyawa yang strukturnya hampir sama, pemisahan senyawa-senyawa dalam jumlah sekelumit (trace elements), dalam jumlah banyak, dan dalam skala proses industri. Selain  itu, dapat pula digunakan untuk menetapkan kadar senyawa-senyawa tertentu seperti asam-asam amino, asam-asam nukleat dan protein-protein dalam cairan fisiologis, menentukan kadar senyawa-senyawa aktif obat, produk hasil samping proses sintesis, atau produk-produk degradasi dalam sediaan farmasi, memonitor sampel-sampel yang berasal dari lingkungan, memurnikan senyawa dalam suatu campuran, memisahkan polimer dan distribusi berat molekulnya dalam suatu campuran, kontrol kualitas, dan mengikuti jalannya reaksi sintesis.
c. Bagian – bagian dari alat Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)
Instrumentasi KCKT
Pada dasarnya instrumen KCKT terdiri atas : yaitu wadah fase gerak, sistem penghantaran fase gerak, alat untuk memasukan sampel, pompa, kolom, detektor, dan rekorder.
a. Wadah Fase Gerak
Wadah fase gerak harus bersih dan lembam (inert). Wadah pelarut kosong ataupun botol-botol eluen yang dapat digunakan sebagai wadah fase gerak. Wadah ini biasanya dapat menampung fase gerak antara 1 sampai 2 liter pelarut. Fase gerak sebelum digunakan harus dilakukan degassing (penghilang gas) yang ada pada fase gerak, sebab adanya gas akan berkumpul dengan komponen lain terutama di pompa dan detektor sehingga akan mengacaukan analisis. Pada saat membuat pelarut untuk fase gerak, maka sangat dianjurkan untuk menggunakan pelarut, bufer, dan pereaksi dengan kemurnian yang sangat tinggi, dan lebih terpilih lagi jika pelarut yang akan digunakan untuk KCKT berderajat KCKT (HPLC grade). Adanya pengotor dalam pereaksi dapat menyebabkan gangguan pada sistem kromatografi. Adanya partikel yang kecil dapat berkumpul dalam kolom atau tabung yang sempit, sehingga dapat mengakibatkan suatu kekosongan pada kolom atau tabung tersebut.
b. Injektor
Pemasukan atau injeksi sampel untuk analisis dengan metode KCKT merupakan tindakan yang penting. Walaupun kolom telah memadai, hasil kromatogram yang ditampilkan akan tidak memadai kalau injeksi sampel dilakukan tidak tepat. Ada tiga macam sistem injektor pada KCKT yaitu, injektor dengan memakai diafragma (septum), injektor tanpa septum, dan injektor dengan pipa dosis. Sistem dengan pipa dosis saat ini merupakan pilihan yang sangat tepat pada KCKT khususnya untuk analisis kuantitatif.
c. Pompa
Pompa dalam KCKT dapat diartikan sebagai jantung pada manusia yang berfungsi untuk mengalirkan fase gerak cair melalui kolom. Terdapat 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. Pada pompa reciprocating menghasilkan suatu aliran yang berdenyut teratur. Oleh karena itu membutuhkan peredam pulsa atau peredam elektronik untuk menghasilkan garis dasar (base line) detektor yang stabil, bila detektor sensitif terhadap aliran. Keuntungan utamanya ialah ukuran reservoir tidak terbatas. Sedangkan pada pompa syringe memberikan aliran yang tidak berdenyut, tetapi reservoirnya terbatas.
Setiap pompa KCKT yang baik harus dapat melaksanakan sistem elusi dari isokratik yang sederhana sampai sistem elusi dari isokratik yang sederhana sampai sistem elusi dengan pemompaan otomatis yang sempurna. Sistem pompa kromatografi KCKT sudah diprogram untuk dapat melakukan elusi dengan satu atau lebih macam pelarut. Dikenal dengan dua sistem pompa pada KCKT, yaitu :
1. Sistem elusi isokratik
Pada sistem ini elusi dilakukan dengan satu macam larutan pengembang atau lebih dari satu atau lebih larutan pengembang, dengan perbandingan tetap misalnya Metanol : air = 50 : 50 v/v
2. Sistem elusi gradien
Pada sistem ini dilakukan dengan pelarut pengembang campur yang perbandingannya berubah dalam waktu tertentu misalnya Metanol : air = 40 : 60 v/v, dengan kenaikan kadar metanol 8% tiap menit (Mulja, 1995).
Pompa yang digunakan dalam KCKT harus dapat memenuhi persyaratan sebagai berikut :
1. Menghasilkan tekanan sampai 6000 psi
2. Bebas pengotor
3. Kecepatan alir berkisar antara 0,1 – 10 mL/menit
4. Bahan tahan korosi sehingga seal yang digunakan terbuat dari bahan baja atau Teflon
5. Alirannya terkontrol dengan reproduksibilitas 0,5%
d. Kolom (column)
Kolom merupakan jantung dari KCKT sebab kunci keberhasilan analisis sangat bergantung kepada efisiensi kolom sebagai alat untuk memisahkan senyawa dalam campuran yang kompleks (Mulya,1995).
Kolom dibagi menjadi dua bagian :
1. Kolom Analitik
Garis tengah dalam 2-6 cm, panjang begantung kepada jenis kemasan partikel biasanya panjang kolom 50-100 cm. Untuk kemasan mikropartikel berpori biasanya 10-30 cm.
2. Kolom Preparatif
Umumnya bergaris tengah 6 mm atau lebih besar dan panjang 25-100 cm, kolom terbuat dari baja nirkarat. Kolomnya dapat berupa gelas atau baja yang tidak berkarat. Kolom gelas dapat menahan tekanan sampai 600 psi. Panjang kolom bervariasi 15-150 cm. Pengisi kolom biasanya adalah silika gel, alumina, dan elit. Pengisi kolom seperti partikel pelikular, yaitu butiran gelas yang dilapisi dengan materi berpori seperti silika gel, alumina atau penukar ion, juga sering digunakan (Pescok,1976).
Kolom pada kromatografi cair kinerja tinggi merupakan bagian yang sangat penting, sebab separasi komponen-komponen sampel akan terjadi di dalam kolom. Oleh sebab itu harus diperhatikan dengan seksama tiga hal yaitu pemilihan kolom yang sesuai, pemeliharaan kolom, uji spesifikasi kolom (walaupun kolom tersebut merupakan kolom yang siap pakai). Kolom akan menjadi kunci penentu keberhasilan pemisahan komponen-komponen sampel serta hasil akhir analisis dengan kromatografi cair kinerja tinggi. Kolom pada kromatografi cair kinerja tinggi dibuat lurus (tidak dibuat melingkar sebagaimana kolom pada kromatografi gas ataupun bentuk U). Hal ini dimaksudkan untuk efisiensi suatu kolom (Mulya,1995).
Kolom dibuat dengan ukuran diameter sangat kecil (kolom mikro), dibuat dengan tujuan untuk memperoleh kepekaan menjadi lebih teliti, menghemat larutan pengembang, memperluas kemampuan detektor, sampel yang akan dianalisis sedikit. Sedangkan kolom yang dibuat pendek supaya menghasilkan resolusi yang baik, memperkecil harga diameter rata-rata partikel fase diam, waktu retensi (tR) atau mengurangi pengaruh bagian instrumentasi kromatografi cair kinerja tinggi terhadap hasil pemisahan.
e. Detektor
Suatu detektor dibutuhkan untuk mendeteksi adanya komponen sampel di dalam kolom (analisis kualitatif) dan menghitung kadarnya (analisis kuantitatif) (Putra, 2004). Ada beberapa persyaratan dari detektor ini, yaitu:
1. Mempunyai respon terhadap solut yang cepat dan reprodusibel
2. Mempunyai sensitifitas yang tinggi, yaitu mampu mendeteksi solut pada kadar yang sangat kecil
3. Tidak merusak sampel
5. Stabil dalam pengoperasiannya
7. Mudah di dapat dan mudah pemakaiannya oleh operator
8. Signal yang dihasilkan berbanding lurus dengan konsentrasi solut pada kisaran yang luas.
Ada beberapa detektor yang digunakan pada KCKT, misalnya detektor spektrofotometri UV-Vis. Detektor ini paling banyak digunakan dan sangat berguna untuk analisis di bidang farmasi karena kebanyakan senyawa obat mempunyai struktur yang dapat menyerap sinar UV-Vis. Detektor ini didasarkan pada adanya penyerapan radiasi ultraviolet (UV) dan sinar tampak. Selain detektor UV-Vis adapula detektor-detektor lain yang digunakan pada metode KCKT ini, misalnya detektor Fluorometer, detektor Ionisasi Nyala, detektor Elektrokimia, detektor Spektrofotometer Massa, detektor Refraksi Indeks, detektor Reaksi Kimia, dan detektor Photodiode-Array (PDA).
f. Rekorder
Hasil pembacaan dari detektor kemudian diolah oleh suatu prosesor dan dikirim ke perekam lalu perekam akan membuat suatu tampilan. Dalam kromatografi tampilan ini disebut kromatogram. Keuntungan utama metode KCKT adalah memiliki daya pisah tinggi, kecepatan tinggi, sensitifitas tinggi, dapat dijalankan secara otomatis, dan berbagai pemakaian tidak dapat disamai oleh cara lain. Sedangkan kelemahan utama KCKT adalah harga perlengkapan yang mahal, dan diperlukan pengalaman untuk memperoleh hasil yang baik.
g. Waktu Retensi (tR)
Waktu tambat atau waktu retensi (retention time) adalah selang waktu yang diperlukan oleh senyawa pada saat diinjeksikan sampai keluar dari kolom dan sinyalnya ditangkap oleh detektor. Waktu retensi dinyatakan dalam satuan waktu (menit) dan memberikan arti yang sangat penting dalam analisis kualitatif dengan KCKT (Mulya, 1995).
d. Aplikasi Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)
Pendugaan Kandungan Senyawa Bioaktif Atau Senyawa Penciri Beberapa Tanaman Obat Secara kualitatif dan kuantitatif suatu senyawa aktif dapat diketahui antara lain melalui metode HPLC (High Performance Liquid Chromatography) dan FTIR (Fourier Trasfrorm Infrared). Penentuan kandungan senyawa aktif atau senyawa penciri dilakukan melalui proses yang panjang meliputi penghancuran bahan, pelarutan, dan pengukuran dengan HPLC dan FTIR. Proses ini memerlukan waktu dan biaya yang relatif mahal. Untuk itu sangat diperlukan metode yang handal tetapi relatif mudah untuk dioperasikan. Alternatif cara penentuan lain yang menyatakan hubungan antara kandungan senyawa aktif atau penciri hasil pengukuran HPLC dengan data hasil pengukuran FTIR (absorban).
Ketersediaan model ini akan menghemat waktu dan biaya. Pada tahun pertama dilakukan penentuan metode ekstraksi terbaik untuk senyawa aktif Gingerol dan Kurkumin yang berasal dari hasil pengamatan contoh petani jahe dan temulawak daerah Kulonproggo dan Karanganyar. Pada tahun pertama penyusunan model kalibrasi menggunakan dua sumber yaitu data simulasi dan data pengamatan petani jahe dan temulawak daerah Kulonprogo dan Karanganyar. Pendekatan terbaik untuk kalibrasi yang diperoleh pada tahun pertama digunakan untuk penyusunan model kalibrasi data persentase transmitan Gingerol dan Kurkumin tanaman hasil percobaan pada tahun kedua. Model kalibrasi yang diperoleh pada tahun kedua merupakan model terbaik berdasarkan data simulasi, data hasil pengamatan (Karanganyar dan Kulonprogo) serta data hasil percobaan. Pada tahun ketiga dilakukan validasi model kalibrasi yang diperoleh apda tahun sebelumnya dengan cara menerapkannya pada data konsentrasi dan persentase transmitan Gingerol dan Kurkumin yang berasal dari hasil pengamatan jahe dan temulawak yang diambil dari contoh Bogor, Cianjur, Kuningan, Majalengka dan Sukabumi.
D. Sokhlet
Soxhlet merupakan alat yang terdiri dari pengaduk atau granul anti-bumping, still pot (wadahpenyuling) bypass sidearm, thimble selulosa, extraction liquid, syphon arm inlet, syphon arm outlet,expansion adapter, condenser (pendingin), cooling water in, dan cooling water out. Soxhlet biasadigunakan dalam pengekstrasian emak pada suatu bahan makanan. Metode soxhlet ini dipilihkarena pelarut yang digunakan lebih sedikit (efesiensi bahan) dan larutan sari yang dialirkanmelalui sifon tetap tinggal dalam labu, sehingga pelarut yang digunakan untuk mengekstrak sampelselalu baru dan meningkatkan laju ekstraksi. Waktu yang digunakan lebih cepat. Kerugian metodeini ialah pelarut yang digunakan harus mudah menguap dan hanya digunakan untuk ekstraksisenyawa yang tahan panas (Harper 1979).Soxhlet merupakan Ekstraksi padat-cair digunakan untuk memisahkan analit yang terdapat padapadatan menggunkan pelarut organic. Padatan yang akan diekstrak dilembutkan terlebih dahuludengan cara ditumbuk atau juga diiris-iris. Kemudian padatan yang telah halus dibungkus dengankertas saring. Padatan yang terbungkkus kertas saring dimasukkan kedalam alat ekstraksi soxhlet.Pelarut organic dimasukkan kedalam labu alas bulat. Kemudian alat ektraksi soxhlet dirangkaidengan kondensor . Ekstraksi dilakukan dengan memanaskan pelarut organic sampai semua analitterekstrak (Annim A, 2013)
Sebuah ekstraktor Soxhlet adalah bagian dari peralatan laboratorium. Ditemukan pada tahun 1879 oleh Franz von Soxhlet. Ini awalnya dirancang untuk ekstraksi lipid dari bahan padat. Namun, ekstraktor Soxhlet tidak terbatas pada ekstraksi lipid. Biasanya, ekstraksi Soxhlet hanya diperlukan apabila senyawa yang diinginkan memiliki kelarutan terbatas dalam pelarut, dan pengotor tidak larut dalam pelarut. Jika senyawa yang diinginkan memiliki kelarutan yang signifikan dalam pelarut maka filtrasi sederhana dapat digunakan untuk memisahkan senyawa dari substansi pelarut.
Biasanya bahan padat yang mengandung beberapa senyawa yang diinginkan ditempatkan dalam sebuah sarung tangan yang terbuat dari kertas filter tebal, yang dimuat ke dalam ruang utama dari ekstraktor Soxhlet. Ekstraktor Soxhlet ditempatkan ke botol berisi ekstraksi pelarut. Soxhlet tersebut kemudian dilengkapi dengan sebuah kondensor (Anonim B, 2013).
Sokletasi adalah suatu metode / proses pemisahan suatu komponen yang terdapat dalam zat padat dengan cara penyaringan berulang ulang dengan menggunakan pelarut tertentu, sehingga semua komponen yang diinginkan akan terisolasi.
a. Prinsip kerja sokhlet
Ekstraktor soxhlet adalah salah satu instrumen yang digunakan untuk mengekstrak suatu senyawa. Dan umumnya metode yang digunakan dalam instrumen ini adalah untuk mengekstrak senyawa yang kelarutannya terbatas dalam suatu pelarut namun jika suatu senyawa mempunyai kelarutan yang tinggi dalam suatu pelarut tertentu, maka biasanya metode filtrasi (penyaringan/pemisahan) biasa dapat digunakan untuk memisahkan senyawa tersebut dari suatu sampel. Adapun demikian, prinsip kerja dari ekstraktor soxhlet adalah salah satu model ekstraksi (pemisahan/pengambilan) yang menggunakan pelarut selalu baru dalam mengekstraknya sehingga terjadi ektraksi yang kontinyu dengan adanya jumlah pelarut konstan yang juga dibantu dengan pendingin balik (kondensor).
Untuk cara kerjanya (mekanisme kerja), hal yang pertama yang harus dilakukan yaitu dengan menghaluskan sampel (untuk mempercepat proses ekstraksi, karena luas permukaannya lebih besar, jadi laju reaksi libih cepat berjalan) kemudian sampelnya dibungkus dengan kertas saring (agar sampelnya tidak ikut kedalam labu alas bulat ketika diekstraksi), setelah itu dimasukkan batu didih (untuk meratakan pemanasan agar tidak terjadi peledakan) ke dalam labu alas bulat. Kemudian kertas saring dan sampel dimasukkan kedalam timbal, dan timbalnya dimasukkan kedalam lubang ekstraktor. Setelah itu pelarut dituangkan kedalam timbal dan disana akan langsung menuju ke labu alas bulat. Kemudian dilakukan pemanasan pada pelarut dengan acuan pada titik didihnya (agar pelarut bisa menguap), uapnya akan menguap melalui pipa F dan akan menabrak dinding-dinding kondensor hingga akan terjadi proses kondensasi (pengembunan), dengan kata lain terjadi perubahan fasa dari fasa gas ke fasa cair. Kemudian pelarut akan bercampur dengan sampel dan mengekstrak (memisahkan/mengambil)senyawa yang kita inginkan dari suatu sampel. Setelah itu maka pelarutnya akan memenuhi sifon, dan ketika pada sifon penuh kemudian akan dislurkan kembali kepada labu alas bulat. Proses ini dinamakan 1 siklus, semakin banyak jumlah siklus maka bisa di asumsikan bahwa senyawa yang larut dalam pelarut juga akan semakin maksimal.
i. Titik didih pelarut harus lebih rendah dari pada senyawa yang kita ambil dari sampelnya karena akan berpengaruh pada struktur senyawanya (ditakutkan strukturnya akan rusak oleh pemanasan).
ii. Pelarut harus inert (tidak mudah bereaksi dengan senyawa yang kita ekstrak)
iii. Posisi sifon harus lebih tinggi dari pada sampelnya (karena ditakutkan, nanti pada sampel yang berada diposisi atas tidak terendam oleh pelarut)
b. Bagian – bagian dari sokhlet
Nama-nama instrumen dan fungsinya :
1. Kondensor : berfungsi sebagai pendingin, dan juga untuk mempercepat proses pengembunan.
2. Timbal : berfungsi sebagai wadah untuk sampel yang ingin diambil zatnya.
3. Pipa F : berfungsi sebagai jalannya uap, bagi pelarut yang menguap dari proses penguapan.
4. Sifon : berfungsi sebagai perhitungan siklus, bila pada sifon larutannya penuh kemudian jatuh ke labu alas bulat maka hal ini dinamakan 1 siklus
5. Labu alas bulat : berfungsi sebagai wadah bagi sampel dan pelarutnya
6. Hot plate : berfungsi sebagai pemanas larutan.
c. Mekanisme Kerja
Sampel yang sudah dihaluskan, ditimbang 5-10 gram dan kemudian dibungkus atau ditempatkan dalam “Thimble” (selongsong tempat sampel) , di atas sample ditutup dengan kapas. Pelarut yang digunakan adalah Petroleum Spiritus dengan titik didih 60 – 80°C. Selanjutnya labu kosong diisi butir batu didih. Fungsi batu didih ialah untuk meratakan panas. Setelah dikeringkan dan didinginkan, labu diisi dengan Petroleum Spirit 60 – 80°C sebanyak 175 ml. Digunakan petroleum spiritus karena kelarutan lemak pada pelarut organik. Thimble yang sudah terisi sampel dimasukan ke dalam soxhlet . Soxhlet disambungkan dengan labu dan ditempatkan pada alat pemanas listrik serta kondensor . Alat pendingin disambungkan dengan soxhlet. Air untuk pendingin dijalankan dan alat ekstraksi lemak mulai dipanaskan .
Ketika pelarut dididihkan, uapnya naik melewati soklet menuju ke pipa pendingin. Air dingin yang dialirkan melewati bagian luar kondensor mengembunkan uap pelarut sehingga kembali ke fase cair, kemudian menetes ke thimble. Pelarut melarutkan lemak dalam thimble, larutan sari ini terkumpul dalam thimble dan bila volumenya telah mencukupi, sari akan dialirkan lewat sifon menuju labu. Proses dari pengembunan hingga pengaliran disebut sebagai refluks. Proses ekstraksi lemak kasar dilakukan selama 6 jam. Setelah proses ekstraksi selesai, pelarut dan lemak dipisahkan melalui proses penyulingan dan dikeringkan.
d. Aplikasi soxhlet
Ekstraksi Soxhlet digunakan untuk mengekstrak senyawa yang kelarutannya terbatas dalam suatu pelarut dan pengotor-prngotornya tidak larut dalam pelarut tersebut. Sampel yang digunakan dan yang dipisahkan dengan metode ini berbentuk padatan. Dalam percobaan ini kami menggunakan sampel kemiri. Ekstraksi soxhlet ini juga dapat disebut dengan ekstraksi padat-cair.
Padatan yang diekstrak ditumbuk terlebih dahulu kemudian dibungkus dengan kertas saring dan dimasukkan kedalam ekstraktor  soxhlet, sedangkan pelarut organic dimasukkan kepadal labu alas bulat kemudian seperangkat ekstraktor soxhlet dirangkai dengan kondensor. Ekstraksi dilakukan dengan memanaskan pelarut sampai semua analit terekstrak (kira-kira 6 x siklus). Hasil ekstraksi dipindahkan ke rotary evaporator vacuum untuk diekstrak kembali berdasarkan titik didihnya .
Referensi
http://inengahjuliana.blogspot.com/2013/06/laporan-soxhlet.html. diakses pada tanggal 27 juni 2014 pukul 15.00
Martono , Y dan Dewi K. 2013. Perbandingan Kristalisasi Steviosida Dari Stevia Rebaudiana (Bert.) Antara Pelarut Organik Dan Air Serta Formulasinya Sebagai Pemanis Alami. Seminar Nasional Kimia Terapan Indonesia. 5(9) : hal 9 – 15.