EKSTRAKSI KAFEIN DARI KOPI
I.
Tujuan Percobaan
Mendapatkan kafein dari kopi dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut air dan kloroform.
II.
III.
Menentukan kadar kafein dari kopi.
Alat dan Bahan yang digunakan
Gelas bekker 500 ml
Gelas arloji
Gelas ukur 100 ml ml
Kompor pemanas
Corong pisah
Corong kaca
Kertas timbang
Kertas saring
Neraca analitik
Botol semprot
Kopi 3,75 gram
Aquadest
Kalsium karbonat (CaCO 3)
Kloroform
Dasar Teori
Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu zat dari campurannya dengan membagi sebuah zat terlarut diantara dua pelarut. Hal ini dilakukan untuk mengambi zat terlarut tersebut dari suatu pelarut ke pelarut lain. Ekstraksi merupakan proses pemisahan yang paling sederhana dan e konomis.
Kafein merupakan jenis alkaloid yang secara alamiah terdapat dalam biji kopi, daun teh, daun mete, biji kola, biji coklat dan beberapa minuman penyegar. Kafein memiliki berat molekul 194,19g/mol. Dengan rumus kimia C 8H10N8O2 dan pH 6,9 (larutan kafein 1 % dalam air). Secara ilmiah kafein terhadap kesehatan sebetulnya tidak ada, tetapi yang ada adalah efek tak langsungnya seperti menstimulasi pernapasan dan jantung, serta memberikan efek samping berupa rasa gelisah (neuroses), tidak dapat tidur (insomia) dan denyut jantung yang tak beraturan (tachycardia). Kopi dan teh banyak mengandung kafein dibandingkan jenis tanaman lainnya, karena tanaman kopi dan teh menghasilkan biji kopi dan daun teh yang sangat cepat, sementara penghancurannya sangat lambat (Hermanto,2007).
Untuk memahami prinsip dasar ekstraksi,harus terlebih dahulu dibahas beberapa istilah yang digunakan untuk menyatakan koefisien pemisahan. Untuk suatu zat terlarut A yang didistribusikan antara dua fase tak tercampurkan antara a dan b, hukum distribusi (partisi) Nernst, menyatakan bahwa asal keadaan
molekulnya sama dalam kedua cairan dan temperatur adalah konstan dengan persamaan sebagai berikut : Konsentrasi zat terlarut dalam pelarut a = [A]a =KD
... (1)
Konsentrasi zat terlarut dalam pelarut b = [B]b
Dimana KD adalah sebuah tetapan yang dikenal sebagai koefisien distribusi (koefisien partisi). Hukum ini seperti dinyatakan di atas secara termodinamis tidaklah benar-benar tepat (misalnya, tak diperhitungkan aktivitas dari berbagai spesies itu dan karenanya diharapkan hanya akan berlaku dalam larutan encer dimana angka banding aktivitas itu mendeteksi satu, tetapi merupakan suatu pendekatan yang berguna). Pada penerapan praktik ekstraksi pelarut ini, terutama dalam memperhatikan fraksi zat terlarut total dalam fase yang satu atau yang lainnya, tanpa peduli bagaimana cara-cara disosiasi, asosiasi atau interaksinya dengan spasi-spasi lain yang terlarut (Basset, 1994:383).
Prosedur klasik untuk memperoleh kandungan senyawa organik di jaringan tumbuhan kering adalah dengan cara mengekstraksi serbuk bahan dengan alat soxhlet dengan menggunakan sederetan pelarut secara bergantiganti dengan ester, eter, minyak bumi dan kloroform (untuk memisahkan lipid dan terpenoid). Kemudian digunakan alkohol dan etil asetat (untuk senyawa yang lebih polar). Metode ini berguna bila kita bekerja dengan skala gram. Ekstrak yang diperoleh dijernihkan dengan penyaring menggunakan celite dan pompa air, lalu dipekatkan dalam hampa. Sekarang hal ini biasanya dilakukan dalam penguap putar yang akan memekatkan larutan menjadi volume kecil 0
0
tanpa terjadi pencairan pada suhu antara 30 C dan 40 C (Harborne, 1987:210). Ekstraksi pelarut atau ekstraksi air merupakan metode pemisahan yang paling baik dan populer. Alasan utamanya adalah bahwa pemisahan ini dapat dilakukan baik dalam tingkat makro maupun mikro. Prinsip metode ini didasarkan pada distribusi zat terlarut dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling bercampur, seperti benzena, karbon titraklorida atau kloroform. Batasannya adalah zat terlarut dapat ditransfer pada jumlah yang berbeda dalam kedua fase pelarut. Teknik ini dapat dipergunakan untuk hal preparative, pemurnian, memperkaya pemisahan serta analisis pada semua skala kerja Percobaan ini bertujuan untuk mendapatkan kafein dari kopi dan untuk menentukan kadar kafein dari kopi tersebut. Kafein merupakan alkoloid yang mengandung nitrogen dan memiliki properti basa amina organik. Kafein dapat larut dalam pelarut organik seperti CaCO 3 dan 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.
Sifat – sifat fisik dan kimia dari bahan-bahan yang digunakan ; Kloroform ( CHCl 3 )
Nama IUPAC
Chloroform Nama lain
Formyl trichloride, Methane trichloride, Methyl trichloride, Methenyl trichloride Rumus molekul
CHCl3
Massa molar
119.38 g/mol
Penampilan
Colorless liquid
Densitas
1.48 g/cm
Titik lebur
-63.5 °C
Titik didih
61.2 °C
Kelarutan dalam air
0.8 g/100 ml at 20 °C
3
Struktur
Bentuk molekul
Tetrahedral Bahaya
Bahaya utama
Harmful (Xn), Irritant ( Xi),Carc. Cat. 2B
Kafein
Kafein ialah alkaloid yang tergolong dalam keluarga methylxanthine bersama sama senyawa tefilin dan teobromin, berlaku sebagai perangsang sistem saraf pusat. Pada keadaan asal, kafein ialah serbuk putih yang pahit (Phytomedical Technologies, 2006) dengan rumus kimianya C6 H10 O2, d an struktur kimianya 1,3,7- trimetilxantin . Kafein merupakan jenis alkaloid yang secara alamiah terdapat dalam biji kopi, daun
teh, daun mete, biji kola, biji coklat dan beberapa minuman penyegar. Kafein memiliki berat molekul 194,19 gram/mol. Dengan rumus kimia C 8H10N8O2 dan pH 6,9 (larutan kafein 1 % dalam air ). Secara ilmiah, efek kafein terhadap kesehatan sebetulnya tidak ada, tetapi yang ada adalah efek tak langsungnya seperti menstimulasi pernafasan dan jantung, serta memberikan efek samping berupa rasa gelisah (neuroses ), tidak dapat tidur ( insomnia) dan denyut jantung tak beraturan (tachycardia). Kopi dan teh banyak mengandung kafein dibandingkan jenis tanaman lain, karena tanaman kopi dan teh menghasilkan biji kopi dan daun teh yang sangat cepat, sementara penghancurannya sangat lambat .
Kalsium Karbonat ( CaCO3 )
Kalsium karbonat umumnya bewarna putih dan umumnya sering djumpai pada batu kapur, kalsit, marmer, dan batu gamping. Kalsium karbonat bila dipanaskan akan pecah dan menjadi serbuk remah yang lunak yang dinamakan calsium oksida (CaO). Hal ini terjadi karena pada reaksi tersebut setiap molekul dari kalsium akan bergabung dengan 1 atom oksigen dan molekul lainnya akan berikatan dengan oksigen menghasilkan CO2 yang akan terlepas ke udara sebagai gas karbon dioksida.denganreaksisebagaiberikut: CaCO3-->CaO+CO2 Reaksi ini akan berlanjut apabila ditambahkan air, reaksinya akan berjalan dengan sangat kuat dan cepat apabila dalam bentuk serbuk, serbuk kalsium karbonat akan melepaskan kalor. Molekul dari CaCO3 akan segera mengikat molekul air (H2O) yang akan menbentuk kalsium hidroksida, zat yang lunak seperti pasta. Sebagaimanaditunjukkanpadareaksisebagaiberikut: CaCO3+H2O-->Ca(OH)2+CO2
IV.
Prosedur percobaan
1. Menimbang 3,75 gram kopi 2. Memasukkan kopi ke dalam gelas bekker. Menambahkan 37,5 ml aquades. 3. Menambahkan 2,5 gram CaCO 3, kemudian mendidihkannya. 4. Menyaring larutan dengan kertas saring. Memisahkan filtrat dari endapannya. 5. Memanaskan sampai filtratnya 1/3 volume. Mendinginkan filtrat samapi suhu kamar. 6. Memasukkan larutan ke dalam corong pisah dan menambahkan 7,5 ml kloroform, kemudian mengocok. 7. Memisahkan larutan atas dan bawah pada corong pisah, larutan bawah dimasukkan ke dalam gelas bekker. 8. Menambahkan 1 ml kloroform pada larutan atas yang ada di corong pisah dan menghomogenkannya. 9. Memasukkan lapisan bawah dan atas ke dalam gelas bekker yang sama dan melakukan evaporasi sampai kering. 10. Menimbang crude kafein .
V.
Gambar alat ( terlampir )
VI.
Data pengamatan
VII.
Perhitungan
Gelas kimia kosong = 86,3 gram
Gelas kimia + isi = 87,6 gram
crude kafein :
Crude kafein yang didapat
= ( gelas kimia + isi – gelas kimia kosong ) gram = ( 87,6 – 86,3 ) gram = 1,3 gram
Penentuan % kafein =
= 17,3 %
x 100 %
VIII.
Analisa percobaan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa proses Ekstraksi merupakan proses pemisahan suatu zat dan campurannya dengan membagi dua zat terlarut di antara dua zat pelarut dimana pada percobaan ekstraksi kafein dari kopi ini pelarut yang di gunakan adalah CaCO 3 dan air yang merupakan pelarut organik dan kloroform yang merupakan senyawa non polar yang dapat mengikat kafein dan memisahkannya. Awalnya pada percobaan ini 3,75 gram kopi di masukkan ke dalam gelas kimia dan menambahkan 37,5 ml aquadest dan 2,5 gram CaCO 3 kemudian dilakukan pendidihan, ketika penambahan CaCO 3 larutan berubah warna menjadi coklat tua persis seperti kopi susu dan terjadi pengendapan dimana CaCO 3 mengendap dan kopi berada diatas. Setelah didihkan larutan disaring dan diambil filtratnya , filtrat yang didapat berupa 1/3 dari volume awal untuk kemudian dimasukkan di dalam corong pisah untuk dilakukan proses ekstraksi dengan menambahkan kloroform sebanyak 37,5 ml. Saat penambahan 37.5 ml kloroform tersebut larutan kemudian memisah dan membentuk dua lapisan. Lapisan atas berwarna coklat tua sedangkan lapisan bawah berwarna cokelat muda disertai bening dibawahnya. Lapisan bawah dipisahkan dan kembali menambahkan 1 ml kloroform pada lapisan atas didalam corong pisah , dan kembali membentuk 2 lapisan kemudian lapisan bawah dimasukkan kedalam bekker yang sama sedangkan bagian atas diambil sebagai kafein . Selanjutnya melakukan proses evaporasi guna untuk menguapkan air yang masih terkandung dalam crude kafein agar mendapatkan krude kafein dengan kadar yang lebih murni . Selanjutnya ketika crude kafein sudah berupa kerak hitam , menimbang , dan dari proses ekstraksi kafein dari 3,75 gr kopi ini didapat krude kafein sebanyak 1,3 gr .
IX.
Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
Ekstraksi merupakan proses pemisahan suatu zat dari campurannya dengan membagi sebuah zat terlarut diantara dua pelarut.
Bahan yang digunakan adalah kopi dimana pelarut yang di gunakan adalah CaCO3 dan air yang merupakan pelarut organik dan kloroform yang merupakan
senyawa
non
polar
yang
dapat
mengikat
kafein
dan
memisahkannya.
Dalam percobaan ini dilakukan 4 tahapan proses : Pemanasan dan pendidihan Filtrasi ( penyaringan ) Ekstraksi ( pemisahan ) Evaporasi ( penguapan )
Crude kafein yang didapat dari kopi seberat 3,75 gr sebesar 1,3 gr dengan kadar 17,3 % .
LAPORAN TETAP PRAKTIKUM SATUAN PROSES II ( EKSTRAKSI KAFEIN DARI KOPI )
Disusun oleh :
Kelompok :
III / 4KIB
Ami Lestari
NIM.061030401011
Bayu Akbar Hartanto
NIM.061030401013
Dwi Putri Rahayu
NIM.061030401015
Fitri Romlah Sari
NIM.061030401017
M. Permana Rangkuti
NIM.061030401020
Rahmawaty
NIM.061030401025
Ultri Amalia
NIM.061030401032
Dosen pembimbing : Ir. M.Zaman , M.Si
JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2012
Daftar Pustaka
Taufik , Muhammad.2012. SATUAN PROSES II. Palembang :Polsri www.wikipedia.com/sifatfisikdankimia
