Laporan Praktikum kum
Hari ari/Tang anggal : Kamis,22&29 Apr April,6 Mei 201 2010
Teknologi Minyak Atsiri
Pukul
: 12.30-15.00 WIB
dan Fitofarmaka
Dosen
: Semangat Ketaren
Asisten
:
1. Shan hanty Rahar harjo P
(F340 34060865 865)
2. Amalia Widyasari
(F340 34062201 201)
3. Syelly Fathiyah
(F34062826)
4. Nurul Pustikas kasari
(F340 34061564 564)
EKSTRAKSI KAFEIN DAN ANALISA DENGAN KROMATOGRAFI
Oleh: N. Widi Kusumaningtyas
F34070005
Eny Eny Rohm Rohmay ayan anii
F3407 340700 0022 22
Alisia Rahmaisni
F34070 070034
2010 DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
I. PENDAH PENDAHULU ULUAN AN
A. Latar Belakang 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. manusia. Kafein adalah obat yang secara natural diproduksi diproduksi oleh daun dan benih pada beberapa jenis tanaman. Kafein juga bisa diproduksi dengan sengaja dan ditamb ditambahka ahkan n pada pada bahan-b bahan-baha ahan n makanan makanan.. Kafein Kafein biasan biasanya ya aman aman dikons dikonsums umsii dalam jumlah yang tidak berlebihan. Para remaja banyak mengkonsums mengkonsumsii kafein dalam minuman bersoda 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 mengonsumsi kafein sebanyak sebanyak 100 miligram 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. Tuju Tujuan an
Setelah Setelah praktikum praktikum ini diharapkan diharapkan mahasiswa dapat mengetahui mengetahui proses proses ekstr ekstraks aksii kafein kafein dan melakuk melakukan an analis analisaa minyak minyak atsiri atsiri dengan dengan menggun menggunakan akan metode kromatografi lapis tipis dan gas kromatografi.
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 .
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
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
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).
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
Kopi ukuran kecil
kafein (mg) 80
Kopi ukuran medium Kopi ukuran large Kopi ukuran ekstra large Decaffeinated kopi kecil Decaffeinated kopi medium Decaffeinated kopi large Decaffeinated kopi ekstra large Orange pekoe Tea Honey lemon tea Apple cinnamon tea Chamomile tea Peppermint tea Lemon iced tea Citrus green iced tea
100 140 200 5 6 9 12 40 0 0 0 0 20 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. 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
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
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 r eciprocating 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 :
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)
- 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 p emisahan isomer-isomer.
3) Kromatografi partisi
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
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 polimerpolimer 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
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)
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
ditandai dengan sebuah garis, sebelum mengalami proses penguapan. Pengukuran berlangsung sebagai berikut:
Gambar plat silica gel yang sudah diberi pembang kit warna (Sumber: Johnson dan Stevenson, 1978) Nilai R f untuk setiap warna dihitung dengan rumus sebagai berikut: R f= 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
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.ocpraktikum.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
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.
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.
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
LAMPIRAN
