ISOLASI KAFEIN DARI TEH HIJAU DAN TEH HITAM

Laporan Praktikum Organik Lanjut

Disusun Oleh: Dian Anggreani Ari Widiagarini Novelia Kharisma E. Nugroho Bomo P. Zahra Ramadhany H. Almarita Indah N. (07109200xx) (07109200xx) (0710920021) (0710920025) (0710920027) (0710920028)

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2010

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Dasar Teori 2.1.1. Teh Tanaman teh berasal dari negara Cina, dapat tumbuh di daerah tropis dan subtropis, seperti India, Sri Lanka, Kenya, Uganda, Turki, Argentina, dan masuk ke Indonesia pada tahun 1690 (Leung, 1980). Teh merupakan bahan minuman yang secara universal dikonsumsi di banyak negara serta di berbagai lapisan masyarakat. Teh hitam diproduksi oleh lebih dari 75% negara di dunia, sedangkan teh hijau di produksi kurang lebih di 22% negara di dunia. Selain itu di negara-negara Barat, lebih dari setengah asupan flavonoid berasal dari teh hitam (Tuminah, 2004).

Gambar :Fandi, khasiat the hijau,2010, http://fandi.student.umm.ac.id/category/kesehatan Menurut Graham HN (1984); Van Steenis CGGJ (1987) dan Tjitrosoepomo G (1989), tanaman teh Camellia sinensis O.K.Var.assamica (Mast) diklasifikasikan sebagai berikut Divisi Sub divisi Kelas Sub Kelas Ordo (bangsa) : Spermatophyta (tumbuhan biji) : Angiospermae (tumbuhan biji terbuka) : Dicotyledoneae (tumbuhan biji belah) : Dialypetalae : Guttiferales (Clusiales)

Familia (suku) Genus (marga)

: Camelliaceae (Theaceae) : Camellia

Spesies (jenis) : Camellia sinensis Varietas : Assamica

Berdasarkan penanganan pasca panen, teh dibagi menjadi 3 (tiga) macam, yaitu: teh hijau, teh hitam dan teh oolong (Tuminah, 2004). 1. Teh Hijau Teh hijau diperoleh tanpa proses fermentasi; daun teh diperlakukan dengan panas sehingga terjadi inaktivasi enzim. Pemanasan ini dilakukan dengan dua cara yaitu dengan udara kering dan pemanasan basah dengan uap panas (steam). Pada pemanasan dengan suhu 85 C selama 3 menit, aktivitas enzim polifenol oksidase tinggal 5,49 %. Pemanggangan (pan firing) secara tradisional dilakukan pada suhu 100-200 C sedangkan pemanggangan dengan mesin suhunya sekitar 220-300 C. Pemanggangan daun teh akan memberikan aroma dan flavor yang lebih kuat dibandingkan dengan pemberian uap panas. Keuntungan dengan cara pemberian uap panas, adalah warna teh dan seduhannya akan lebih hijau terang.

Gambar . via, 2009, Miracle, http://via-christ.blogspot.com/2009/11/udah-pada-tahubelum-manfaat-dari-teh.html

Gambar , patomi, 2008, Ini Teh , http://patomi.wordpress.com/2008/10/15/ini-teh / 2. Teh Hitam Teh hitam diperoleh melalui proses fermentasi. Dalam hal ini fermentasi tidak menggunakan mikrobia sebagai sumberenzim, melainkan dilakukan oleh enzim polifenol oksidase yang terdapat di dalam daun teh itu sendiri. Pada proses ini, katekin (flavanol) mengalami oksidasi dan akan menghasilkan thearubigin. Caranya adalah sebagai berikut: daun teh segar dilayukan terlebih dahulu pada palung pelayu, kemudian digiling sehingga sel-sel daun rusak. Selanjutnya dilakukan fermentasi pada suhu sekitar 22-28 C dengan kelembaban sekitar 90 %. Lamanya fermentasi sangat menentukan kualitas hasil akhir; biasanya dilakukan selama 2-4 jam. Apabila proses fermentasi telah selesai, dilakukan pengeringan sampai kadar air teh kering mencapai 4-6%.

Gambar. Tumiel, 2009, Teh Hitam Cegah Sakit Jantung, Kanker dan Diabetes, http://tumiel.wordpress.com/category/uncategorized/

Gambar. Tim sehat HNI, 2010, Teh Hitam Kurangi Risiko Jantung, http://www.hermawan.net/index.php?action=news.detail&id_news=4399 3. Teh Oolong Teh oolong diproses secara semi fermentasi dan dibuat dengan bahan baku khusus, yaitu varietas tertentu yang memberikan aroma khusus. Daun teh dilayukan lebih dahulu, kemudian dipanaskan pada suhu 160-240 C selama 3-7 menit untuk inaktivasi enzim, selanjutnya digulung dan dikeringkan.

Gambar. Joker, 2009, manfaat minum teh, http://ayodonkbaby.blogspot.com/2009/10/manfaat-minum-teh.html Selain dari jenis 3 teh diatas, terdapat juga jenis teh yang lain yaitu teh putih. Teh ini dalam pengolahannya tidak melalui proses oksidasi. Saat di pohon, daun teh juga terlindung dari sinar matahari agar tidak menghasilkan klorofil atau zat hijau daun. Karena diproduksi lebih sedikit, harganya lebih mahal (Joker, 2009, manfaat minum teh, http://ayodonkbaby.blogspot.com/2009/10/manfaatminum-teh.html).

Gambar . Joker, 2009, manfaat minum teh, http://ayodonkbaby.blogspot.com/2009/10/manfaat-minum-teh.html.

Berikut ini merupakan komposisi dari teh hijau (Tuminah, 2004): No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. Kafein Epicatechin Epicatechin gallat Epigallocatechin Epigallocatechin gallat Flavonol Theanin Asam glutamate Asam aspartat Arginin Asam amino lain Gula Bahan yang dapat mengendapkan alcohol Kalium (potassium) Komponen % Berat Kering 7,43 1,98 5,20 8,42 20,29 2,23 4,70 0,50 0,50 0,74 0,74 6,68 12,13 3,96

Tabel di bawah ini menunjukkan komposisi dari teh hitam (Tuminah, 2004):

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. Kafein Theobromin Theofilin Epicatechin Epicatechin gallat Epigallocatechin

Komponen

% Berat Kering 7,56 0,69 0,25 1,21 3,86 1,09 4,63 Trace Trace Trace 2,62 35,90 1,15 0,21 6,85 0,16 4,17 1,50 0,02 0,09 0,31 0,01 0,84 4,79 4,83 4,70 5,99 3,57 3,03 0,01

Epigallocatechin gallat Glikosida flavonol Bisflavanol Asam Theaflavat Theaflavin Thearubigen Asam gallat Asam klorogenat Gula Pektin Polisakarida Asam oksalat Asam malonat Asam suksinat Asam malat Asam akonitat Asam sitrat Lipid Kalium (potassium) Mineral lain Peptida Theanin Asam amino lain Aroma

2.1.2 Kafein Kafein adalah derivat xantinselain teofiln dan aminofilin yang merupakan dioksi purin dengan struktur mirip dengan asam urat (Ganiswara dkk,1995). Pembuatan asam urat dalam tubuh, yang merupakan hasil metabolisme puren yang diawali dengan pembentukan xantin yang diubah oleh enzim xantin oxidase menjadi asam urat (Harper,1979). Kafein ialah alkaloid yang tergolong dalam famili methylxanthine bersama-sama senyawa teofilin dan teobromin. Kafein ialah serbuk putih yang pahit. Kafein memiliki berat molekul 194.19 dengan rumus kimia C8H10N8O2 dan pH 6.9 (larutan kafein 1% dalam air) (Siswono, 2007) :

Gambar 1. Struktur Molekul Kafein (NCyberAutism, 2008, Kafein, http://www.egamesbox.com/viewthread.php?action=printable&tid=5137) Kafein ialah senyawa kimia yang dijumpai secara alami di dalam makanan contohya biji kopi, teh, biji kelapa, buah kola (Cola nitida), guarana, dan mat. Ia terkenal dengan rasanya yang pahit dan berlaku sebagai perangsang sistem saraf pusat, jantung, dan pernafasan. Kafein juga bersifat diuretik (dapat dikeluarkan melalui air kencing) (Anonim1,2006) Kafein adalah zat yang secara alamiah diproduksi dedaunan dan biji-bijian tumbuhan. Kafein juga diproduksi secara artificial dan ditambahkan kedalam beberapa produk makanan. Kafein terdapat didalam daun teh, biji kopi, coklat, obat penghilang rasa sakit. Pada minuman ringan juga sering ditambah kafein. Kafein merupakan zat stimulant ringan yang dapat menyebabkan jantung menjadi berdebar dan menghilangkan rasa kantuk. Banyak orang yang setelah mengkonsumsi kafein menjadi lebih energetic dan besemangat. Dalam bentuk aslinya, kafein itu rasanya sangat pahit. Namun banyak minuman yang memakai kafein telah melalui proses yang panjang untuk mengklamufase rasa pahit tersebut. Pada soft drink selain terdapat kafein, juga terdapat gula dan zat artifisial lainnya (P.T Indointernet,2000).

Berbeda dengan kopi yang mempunyai kandungan kafein lebih tinggi, kandungan kafein teh sekitar sepertiga kandungan kafein di kopi, yaitu sekitar 25,5 mg hingga 34 mg per 170 mL.Beberapa faktor yang mempengaruhi kandungan kafein dalam teh adalah jenis daun, iklim, kondisi topografi, tempat tumbuh teh, dan proses pengolahan (Anonim2,2007).

2.1.3 Metode Isolasi 2.1.3.1 Ekstraksi Ekstraksi adalah metode pemisahan yang melibatkan proses pemindahan satu atau lebih senyawa dari satu fasa ke fasa lain dan didasarkan pada prinsip kelarutan, Jika kedua fasa tersebut adalah zat cair yang tidak saling bercampur, disebut ekstraksi cair-cair. Dalam ekstrasi ini secara umum prinsip pemisahannya adalah senyawa tersebut kurang larut dalam pelarut yang satu dan sangat larut dalam pelarut yang lain. Biasanya air digunakan sebagai pelarut polar, pelarut lainnya adalah pelarut yang tidak bercampur dengan air. Syarat lainnya adalah pelarut organik harus memiliki titik didih jauh lebih rendah daripada senyawa terekstrasi, tidak mahal dan tidak bersifat racun (Anonim3,2009). Ekstraksi dengan menggunakan pelarut merupakan salah satu metode pemisahan yang baik dan populer karena dapat dilakukan untuk tingkat mikro maupun makro. Ekstraksi terdiri dari dua macam yaitu ekstraksi padat-cair dan cair-cair. Ekstraksi cair-cair merupakan suatu pemisahan yang didasarkan pada perbedaan kelarutan komponen dua pelarut yang tidak saling bercampur. Alat yang digunakan adalah alat yang sederhana yaitu corong pisah. Pelarut yang umumnya digunakan dalam suatu ekstraksi adalah nheksana, eter, petroleum eter, benzene, toluene, dan kloroform( Day dan Underwood, 1989). Pada proses pengisolasian kafein dari daun teh, digunakan beberapa metode ekstraksi yaitu (Basset, J. dkk, 1994): a. ekstraksi padat cair Proses ini merupakan proses yang bersifat fisik karena komponen terlarut kemudian dikembalikan lagi ke keadaan semula tanpa mengalami perubahan kimiawi. Ekstraksi dari bahan padat dapat dilakukan jika bahan yang diinginkan dapat larut dalam solven pengekstraksi. Ekstraksi berkelanjutan diperlukan apabila padatan hanya sedikit larut dalam pelarut. Namun sering juga digunakan pada padatan yang larut karena efektivitasnya. Teh yang telah diukur beratnya, dimasukan

dalam beaker glass ditambah dengan natrium karbonat dan air kemudian dididihkan diatas pemanas air sampai mendidih. b. ekstraksi cair-cair Ekstraksi cair-cair senyawa kafein dilakukan dengan kloroform didalam corong pisah, kemudian dikocok, pengocokan tidak boleh terlalu keras untuk menghindari terbentuknya emulsi. digunakan kloroform karena kafein mempunyai koefisien distribusi di kloroform lebih besar daripada di air. Sedangkan digunakan corong pisah adalah untuk mengeluarkan gas yang dihasilkan. Beberapa hal yang perlu diperhatikan ketika optimalisasi model dan pengoperasian proses ekstraksi adalah (Anonim4,2006): a. Pemilihan Pelarut Kemampuan pelarut dalam ekstraksi berbeda, tergantung pada struktur kimianya dan struktur kimia zat terlarut. b. Pemilihan Kondisi Tergantung pada proses ekstraksi alami, suhu, pH, dan waktu pendiaman mengakibatkan pada hasil dan selektifitas. Suhu dapat juga digunakan sebagai variabel untuk mengubah selektifitas. Perubahan pH berari pada ekstraksi logam dan bio ekstraksi. Waktu pendiaman sangat penting sebagai parameter dalam proses ekstraksi reaktif dan dalam proses yang melibatkan komponen yang berumur pendek. c. Pemilihan Model Operasi Ekstraktor dapat dioperasikan dalam model erros current or counter current. d. Pemilihan Tipe Ekstraktor Ekstraktor dapat diklasifikasikan sebagai berikut: y Mixer-settlers, kebanyakan digunakan dalam industri logam dimana intensitas pencampuran dan lamanya waktu pendiaman diperlukan dalam proses ekstraksi reaktif y y y Centrifugal Devices Centrifugal Contractor (static) Column Contractor (agitated)

Gambar.

Corong

pisah,

(heruanto,

2010,

Corong

Pisah

Kimia,

http://lain-

lain.iklanmax.com/2010/02/11/corong-pisah-kimia.html) 2.1.3.2 Sublimasi Sublimasi adalah perubahan fase suatu zat langsung dari fase padat ke fase gas tanpa melalui fase cairnya dan bila didinginkan akan langsung berubah menjadi fase padat kembali. Senyawa padat yang dihasilkan akan lebih murni daripada senyawa padat semula karena saat dipanaskan hanya senyawa tersebut yang menyublim, kotoran tetap tinggal dalam tabung ( Sudja, 1990 ). Padatan kafein hasil ekstraksi dimurnikan melalui proses sublimasi yaitu padatan kafein dimasukkan dalam tabung sublimator, kemudian tabung tersebut ditanamkan dalam pasir untuk dipanaskan dengan kondensor yang telah dipasang dalam tabung sublimator. Pada metode ini harus vakum dimana pada proses ini terjadi suatu perubahan senyawa dari fase padat ke fase padat kembali tanpa melewati fase cair. Pada saat pemanasan berlangsung kondensor dialiri air agar kafein yang berubah menjadi uap kembali ke bentuk padatnya ( Williamson, 1999). Cara kerja sublimasi adalah zat yang akan disublimasi dimasukkan dalam cawan / gelas piala untuk keperluan sublimasi, ditutup dengan gelas arloji, corong / labu berisi air sebagai pendingin, kemudian dipanaskan dengan api kecil pelan pelan. Zat padat akan menyublim berubah menjadi uap, sedangkan zat pencampur tetap padat. Uap yang terbentuk karena adanya proses pendinginan berubah lagi menjadi padat yang menempel pada dinding alat pendingin. Bila sudah tidak ada lagi zat yang menyublim, dihentikan proses pemanasan dan dibiarkan dingin supaya uap yang terbentuk menyublim semua kemudian zat yang terbentuk dikumpulkan, dikerok dan diperiksa kemurniannya. Bila kurang murni ulang proses sublimasi sampai didapatkan zat yang murni ( Sudja, 1990 ).

Gambar, anonim6, 2010, www.erowid.org/library/books_onl...ys.shtml

2.1.3 Metode Identifikasi 2.1.3.1 Titik Lebur Pada umumnya suat senyawa organik yang berbentuk kristal memiliki suatu titk lebur yang tertentu dan tepat. Suhu tetap disaat zat padat berada dalam keseimbangan dengan fase cairnya pada tekanan standart. Disaat suhu itulah zat padat akan melebur. Zat-zat padat ionik umumnya memiliki titk leleh tinggi, jauh lebih tinggi dari titk leleh zat padat yang gaya-gayanya kovalen. Range titik lebur (perbedaan antara temperatur dimana kristal tersebut mulai melebur dan temperatur dimana sampel menjadi cairan sempurna) tidak lebih dari 0,5C. Titik lebur dipengaruhi oleh hadirnya zat-zat pencemar yang akan menekan titik leleh, serta kriteria kemurnian. Sedikit saja diintervensi oleh impuritis sudah mampu memperlebar irayel, titik leburnya menyebabkan suhu awal terjadinya pelelehan lebih rendah/tinggi dari pada titik lebur sebenarnya (Arsyad,2001) Metode ekspeimennya dalam beberapa penggunaan adalah memanaskan sejumlah kecil substansi dalam pipa kapler yng dimasukan kedalam melting point apparatus yang sesuai dan menentukan temperatur dimana peleburan terjadi (Vogel,1994). 2.1.3.2 Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Kromatografi Lapis Tipis (KLT) merupakan cara pemisahan campuran senyawa menjadi senyawa murninya dan mengetahui kuantitasnya yang menggunakan. Kromatografi juga merupakan analisis cepat yang memerlukan bahan sangat sedikit, baik penyerap maupun cuplikannya (Anonim5, 2009).

Pelaksaanan kromatografi lapis tipis menggunakan sebuah lapis tipis silika atau alumina yang seragam pada sebuah lempeng gelas atau logam atau plastik yang keras. Jel silika (atau alumina) merupakan fase diam. Fase diam untuk kromatografi lapis tipis seringkali juga mengandung substansi yang mana dapat berpendarflour dalam sinar ultra violet, alasannya akan dibahas selanjutnya. Fase gerak merupakan pelarut atau campuran pelarut yang sesuai ( Jim, Clark, 2007). KLT dapat digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa yang sifatnya hidrofobik seperti lipidalipida dan hidrokarbon yang sukar dikerjakan dengan kromatografi kertas. KLT juga dapat berguna untuk mencari eluen untuk kromatografi kolom, analisis fraksi yang diperoleh dari kromatografi kolom, identifikasi senyawa secara kromatografi, dan isolasi senyawa murni skala kecil (Anonim5, 2009). Pelarut yang dipilih untuk pengembang disesuaikan dengan sifat kelarutan senyawa yang dianalisis. Bahan lapisan tipis seperti silika gel adalah senyawa yang tidak bereaksi dengan pereaksi pereaksi yang lebih reaktif seperti asam sulfat. Data yang diperoleh dari KLT adalah nilai Rf yang berguna untuk identifikasi senyawa. Nilai Rf untuk senyawa murni dapat dibandingkan dengan nilai Rf dari senyawa standar. Nilai Rf dapat didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh oleh senyawa dari titik asal dibagi dengan jarak yang ditempuh oleh pelarut dari titik asal. Oleh karena itu bilangan Rf selalu lebih kecil dari 1,0 (Jim Clark, 2007). Cara kerja kromatografi lapis tipis adalah (Anonim5, 2009) a. Fase diam-jel silika Jel silika adalah bentuk dari silikon dioksida (silika). Atom silikon dihubungkan oleh atom oksigen dalam struktur kovalen yang besar. Namun, pada permukaan jel silika, atom silikon berlekatan pada gugus -OH.Jadi, pada permukaan jel silika terdapat ikatan Si-O-H selain Si-O-Si. Gambar ini menunjukkan bagian kecil dari permukaan silika. Permukaan jel silika sangat polar dan karenanya gugus -OH dapat membentuk ikatan hidrogen dengan senyawa-senyawa yang sesuai disekitarnya, sebagaimana halnya gaya van der Waals dan atraksi dipol-dipol.. Fase diam lainnya yang biasa digunakan adalah alumina-aluminium oksida. Atom aluminium pada permukaan juga memiliki gugus OH. Jel silica yang digunakan, dapat diganti dengan alumina. b. Senyawa-senyawa pemisah dari Kromatogram Ketika pelarut mulai membasahi lempengan, pelarut pertama akan melarutkan senyawa-senyawa dalam bercak yang telah ditempatkan pada garis dasar. Senyawa-senyawa akan cenderung bergerak pada lempengan kromatografi sebagaimana halnya pergerakan pelarut.

Faktor yang mempengaruhi cepatnya senyawa-senyawa bergerak ke atas lempengan adalah (Jim Clark, 2007): y Kelarutan senyawa dalam pelarut. Tergantung pada besar atraksi antara molekul-molekul senyawa dengan pelarut. y Senyawa melekat pada fase diam, misalnya jel silika. Hal tersebut tergantung pada besarnya interaksi antara senyawa dengan jel silika. Senyawa yang dapat membentuk ikatan hidrogen akan melekat pada jel silika lebih kuat dibanding senyawa lainnya yang mengalami interaksi van der Waals. Sehingga dapat dikatakan bahwa senyawa ini terserap lebih kuat dari senyawa yang lainnya. Terdapat perbedaan bahwa ikatan hidrogen pada tingkatan yang sama dan dapat larut dalam pelarut pada tingkatan yang sama pula. Ini tidak hanya merupakan interaksi antara senyawa dengan jel silika. Interaksi antara senyawa dan pelarut juga merupakan hal yang penting karena hal ini akan mempengaruhi mudahnya suatu senyawa ditarik pada larutan keluar dari permukaan silika. Penyerapan pada kromatografi lapis tipis bersifat tidak permanen, terdapat pergerakan yang tetap dari molekul antara yang terjerap pada permukaan jel silika dan yang kembali pada larutan dalam pelarut. Dengan jelas senyawa hanya dapat bergerak ke atas pada lempengan selama waktu terlarut dalam pelarut. Ketika senyawa diserap pada jel silika untuk sementara waktu proses penyerapan berhenti dimana pelarut bergerak tanpa senyawa. Itu berarti bahwa semakin kuat senyawa dijerap, semakin kurang jarak yang ditempuh ke atas lempengan. Hal ini memungkinkan senyawa-senyawa tidak terpisahkan dengan baik ketika anda membuat kromatogram. Dalam kasus itu, perubahan pelarut dapat membantu dengan baik termasuk memungkinkan perubahan pH pelarut. Dalam metode kromatografi ini masalah penting yang perlu diperhatikan adalah pemilihan fase gerak (eluen) dan fase diam (padatan penyerapan) yang digunakan sehingga menghasilkan suatu pemisahan yang terbaik. Sifat sifat senyawa yang dipisahkan, menentukan bahan penyerap yang digunakan dari fase gerak yang dipilih. Masing masing komponen yang mempunyai sifat yang khas dalam hal kelarutan maupun daya serapnya, tergantung dari gugus yang dimilikinya. Fase diam yang sangat polar akan mengikat senyawa senyawa polar dengan kuat. Fase gerak biasanya kurang polar dari bahan penyerap dan dengan mudah melarutkan komponen yang kurang polar bahkan non polar. Jika pelarut yang digunakan bersifat non polar, komponen yang sangat polar akan bergerak naik ke atas dengan pelan atau tidak bergerak sama sekali. Sedangkan komponen non polar akan bergerak lebih cepat (Gritter,et all,1991).

Parameter dalam analisis KLT adalah harga Rf ( Retardation factor) yang dirumuskan sebagai berikut (Sastrohamidjojo,1985): Harga Rf= jarak yang ditempuh oleh senyawa jarak yang ditempuh oleh pelarut

Harga Rf senyawa murni dapat dibandingkan dengan harga Rf senyawa standart. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi harga Rf adalah (Sastrohamidjojo,1985): 1. JumLah cuplikan yang ditotolkan, jika terlalu banyak akan memberikan tendensi penyebaran nodanoda dengan kemungkinan terbentuknya ekor, sehingga menimbulkan kesalahan dalam perhitungan Rf 2. derajat kejenuhan dari uap dalam bejana pengembang 3. kemurnian eluen 4. perbandingan yang tepat dari eluen bila digunakan eluen campuran 5. ukuran partikel, rata-rata dan tidak adanya penyerap 6. suhu, dimana sebaiknya pemisahan dilakukan pada suhu yang tetap untuk mencegah perubahanperubahan dalam komposisi pelarut yang disebabkan penguapan atau perubahan-perubahan fase. Fase diam yaitu sebuah matriks spesial yang berdasar halus (gel silika, alumina, atau bahan sejenis) yang dilapiskan pada plate kaca, logam atau film plastik sebagai lapis tipis (0,25 nm). Dalam penambahan bahan pengikat seperti gipsum dicampurkan dalam fase diam untuk membuatnya batangan supaya mudah dipasang. Dalam beberapa kasus, bubuk fluorescen di campurkan dalam fase diam untuk menyederhanakan visualisasi selanjutnya (berwarna hijau terang ketika dikenai sinar UV pada 254 nm) (Anonim5, 2008). Kromatografi lapis tipis dapat ditunjukkan pada gambar 3 (( Jim, Clark, 2007))

Gambar 3. Kromatografi Lapis Tipis

2.1.3.3 Spektrofotometri UV-Vis Spektrofotometri UV-Vis didasarkan pada interaksi antara energi elektromagetik dengan moleku l. Interaksi tersebut menyebabkan penyerahan energi radiasi elektromagnetik, dimana serapan ini bersifat spesifik untuk setiap molekul tersebut (suatu aspek kualitatif). Disamping itu banyaknya serapan berbanding lurus dengan banyaknya zat kimia (aspek kuantitatif) (Pescock, et all,1970). Gugus yamg diserap pada daerah UV adalah kromofor yang menyatakan gugus tak jenuh kovalen yang dapat menyerap radiasi dalam daerah UV dan tampak. Penyerapan sejumLah energi menimbulkan percepatan dari elektron dalam orbital berenergi yang lebih tinggi dalam keadaan tereksitasi (Sastrohamidjojo, 1985). Radiasi UV-Vis berada pada daerah panjang gelombang 200-700 nm, dimana absorbansi molekul dalam daerah ini sangat tergantung struktur elektronik dari molekul-molekul itu sendiri. Energi yang diserap tergantung pada perbedaan energi antara tingkat energi dasar dengan energi tingkat eksitasi, makin kecil beda energi maka semakin besar panjang gelombang dari molekul tersebut (Sastrohamidjojo, 1985).

2.1.3.4 Spektrofotometri Infra Merah Spektrofotometri Infra Red atau Infra Merah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0,75 atau pada Bilangan Gelombang 13.000 1.000 m

10 cm-1. Radiasi elektromagnetik dikemukakan pertama kali oleh

James Clark Maxwell, yang menyatakan bahwa cahaya secara fisis merupakan gelombang elektromagnetik, artinya mempunyai vektor listrik dan vektor magnetik yang keduanya saling tegak lurus dengan arah rambatan (Febri, 2007). Spektroskopi Infra Merah merupakan teknik analisis kimia yang metodenya berdasarkan pada penyerapan sinar infra merah (IR) oleh molekul senyawa. Panjang gelombang IR tergolong pendek, yakni sekitar 0.78-1000 m, sehingga tidak mampu mentransisikan elektron, melainkan hanya menyebabkan molekul bergetar (vibrasi) (Khopkar, 1984). Semakin rumit struktur suatu molekul, semakin banyak bentuk-bentuk vibrasiyang mungkin terjadi. Akibatnya kita akan melihat banyak pita-pita absorbsi yang diiperoleh pada spektrum IR. Perlu diketahui bahwa atom-atom dengan massa rendah cenderung lebih mudah bergerak dari pada atom yang massanya lebih tinggi. Contohnya vibrasi yang melibatkan atom hidrogen sangat berarti (Hendayana, 1994).

Bagian Molekul yang sesuai bila berinteraksi dengan sinar IR adalah ikatan di dalam molekul. Proses interaksi menghaslkan proses interaksi energi vibrasi. Dalam aturan seleksi, proses interksi positif (yang menyerap sinar IR hanya terjadi pada molekul yang perubahan momen dipolnya sama dengan nol misalnya nitrogen tidak menyerap sinar IR atau disebut IR tidak aktif (Hendayana, 1994). Mula-mula sinar infra merah dilewatkan melalui sampel dan larutan pembanding, kemudian dilewatkan pada monokromator untuk menghilangkan sinar yang tidak diinginkan (Stay radiation). Berkas ini kemudian didispersikan melalui prisma atau grating. Dengan melewatkannya melalui slit, sinar tersebut dapat difokuskan pada detector yang akan mengubah berkas sinyal menjadi sinyal listrik yang selanjutnya direkam oleh detektor (Khopkar, 1984). Secara keseluruhan, analisis menggunakan Spektrofotometri FTIR memiliki dua kelebihan utama dibandingkan metoda konvensional lainnya, yaitu (Febri, 2007): 1. Dapat digunakan pada semua frekwensi dari sumber cahaya secara simultan sehingga analisis dapat dilakukan lebih cepat daripada menggunakan cara sekuensial atau scanning. 2. Sensitifitas dari metoda Spektrofotometri FTIR lebih besar daripada cara dispersi, sebab radiasi yang masuk ke sistim detektor lebih banyak karena tanpa harus melalui celah (slitless).

2.2 Tinjauan Bahan 2.2.1 Kloroform Merupakan larutan tak berwarna yang sangat reaktif, volatine dan berbau khas. Titik didih 61,2 C, densitas 1,48 gr/mL, Konstanta dielektrik 4,806 dapat larut dalam alcohol, eter dan benzen, sedikit larut dalam air, tidak mudah terbakar, terbakar padasuhu yang tinggi. Berbahaya untuk peernafasan, anestesi, karsinogen. Digunakan sebagai pelarut, industri plastik, insektisida dan fumigant ( Sax and Lewis, 1987 ). 2.2.2 Na2CO3 Serbuk putih yang menggumpal jika berada di udara akibat pembentukan hidrat. Larut di air tidak larut dalam alkohol. Memiliki densitas 1,55 dan kehilangan air 109 C, titik lelehnya 851 C. Senyawa ini dapat dibuat melalui prose Sulvay atau proses kristalisasi yang cocok dari sejumlah endapan alami. Digunakan dalam fotografi, pembersihan, pengendalian pH air dan pengawetan tekstil, kaca, sebagai aditif pangan serta reagen volumetrix ( Sax and Lewis, 1987).

2.2.3 Na2SO4 anhidrat Merupakan bubuk kristal putih yang tidak berbau, berasa pahit, larut dalam air dan gliserol, tidak larut dalam alkohol dan tidak mudah terbakar. Densitas 2,671 gr/mL, titik lelehnya 888 C. Digunakan dalam industri pembuatan kertas, papan kertas, aditif makanandan gelas ( Sax and Lewis, 1987 ). 2.2.4 Aquades Merupakan larutan elektrolit lemah, cairan tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, bersifat polar dengan konstanta dielektrik 81 pada suhu 17 C. Viskositas 0,01002 poise. Digunakan sebagai pelarut universal ( Sax and Lewis, 1987 ). 2.2.5 Etanol Merupakan cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tidak berwarna,dan memiliki rumus molekul C2H5OH, densitas 0,789 g/cm3, titik leleh -114,3 C dan titik didih 78,4 C (Sax and Lewis, 1987). 2.2.6 Asam Asetat Glasial Merupakan senyawa kimia dengan rumus molekul CH3COOH, termasuk cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16,7C. Digunakan sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan (Sax and Lewis, 1987).

2.3 Tinjauan Hasil 2.3.1 Kafein Kafein adalah komponen minor dari sejumLah makanan termasuk kopi, teh, soft drink dan coklat. Merupakan stimulan yang bertindak sebagai Appatite Suppresant dan efek Diuretic . Kafein

diklafisifikasikan sebagai alkaloid. Dapat diisolasi dari tanaman. Ekstraknya harus memperhatikan keasaman, ekstraksi kafein kedalam pelarut organik dan anion pada lapisan air (Williamson, 1999). Kafein dikenal sebagai trimethylxantine dengan rumus kimia C8H10N4O2 dan termasuk jenis alkaloida. Nama lengkap kafein adalah 3,7-dihydrotrimethyl-1H-purine-2,6-dione. Bentuk alami kafein adalah kristal putih, prisma heksagonal, dan berbobot molekul 194,19 dalton. Kafein memiliki titik leleh 238oC dan mengalami sublimasi pada suhu 178oC (Anonim1, 2006).

BAB III METODOLOGI 3.1 Bahan Bahan-bahan yang digunakan antara lain teh hijau dan the hitam, aquadest, Na2CO3, Na2SO4 anhidrat, kloroform, etanol, asam asetat glacial, serta pasir silica. 3.2 Alat Alat-alat yang digunakan antara lain neraca analitik, spatula, gelas beaker 500 ml, corong Buchner, corong pisah, botol semprot, serangkaian alat sublimator, serangkaian alat kondensor, gelas arloji, pipit ukur 10 ml, karet penghisap, water bath, spektrofotometri UV Vis, spektrofotometri IR, melting point apparatus, dan kromatografi lapis tipis. 3.3 Skema Kerja 3.3.1 Ekstraksi Kafein

Daun TehDitimbang sebanyak 50 60 gram dengan neraca analitik Dimasukan ke dalam 500 mL air yang mendidih dalam beaker glass Ditunggu selama kurang lebih 10 menit Disaring

FiltratDitambahkan 100 mL Pb(CH3COO)2 10 % sambil diaduk Disaring dengan penyaring Buchner

Residu

FiltratDiuapkan hingga tersisa 100 mL Didinginkan

Residu

Filtrat DinginDiekstrak dengan 25 mL Kloroform sebanyak 3 kali

Cairan EkstrakDitambahkan Na2SO4 anhidrit sedikit Disaring

Filtrat

ResiduDipanaskan dalam water bath

Padatan KafeinDitimbang Dilakukan perhitungan

Prosentase Kafein Kasar3.3.2 Proses Sublimasi

Padatan KafeinDitimbang sebanyak 20 30 gram dengan neraca analitik Dimasukan pada tabung dasar diluar tabung kondensor

Padatan Kafein Dalam Rangkain AlatDialiri air es pada kondensor Dicelupkan pada penangas minyak sedalam 2 2,5 cm Dibiarkan hingga dingin

Padatan Pada Tabung KondensorDikerok Ditimbang dengan neraca analitik Dilakukan perhitungan

Prosentase Kafein Murni

3.3.3

Identifikasi Kafein

3.3.3.1 Uji Fisik

Padatan Kafein Murnidiambil sedikit dimasukan ke dalam pipa kapiler ditentukan titik leburnya dengan melting point apparatus

Hasil

3.3.3.2 Identifikasi dengan Spektrofotometri UV-Vis

0,01 g Padatan Kafeindilarutkan dalam 10 mL kloroform

Larutan Kafeindimasukan dalam kuvet dibuat spectrum pada daerah 200 800 nm dibuat spectrum untuk kafein standard

Hasil

3.3.3.3 Identifikasi dengan Spektrofotometri Infra Merah

Padatan KafeinDigerus dengan mortar hingga halus Dicampur dengan serbuk KBR (KBr : Kafein = 3:1)

Campuran Kafein + KBrdimasukan diantara dua plat baja mengkilat (micro pellet) menggunakan spatula

Alat Pembuat Pelletdihubungkan dengan pompa vakum menggunakan selang karet dimulai pemvakuman dengan pompa hidrolik selama 10 20 menit dimatikan pompa vakum dan dilepaskan selang karet dikurangi tekanan hingga micro pellet dapat dikeluarkan dari system pompa hidrolik

Mikro pelletditekan keluar pellet KBr dalam silinder secara pelan-pelan melalui tongkat tekan pompa hidrolik dijepit dengan pellet holder dimasukan ruang sampel dianalisis

Hasil

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengamatan 4.1.1 Teh Hijau Tanggal 15-4-10 No. 1. 2. 3. 4. Perlakuan Dimasukkan 500 mL akuades ke dalam beaker glass. Ditimbang teh hijau sebanyak 60 gram. Dididihkan akuades di atas penangas. Dimasukkan teh hijau ke dalam akuades yang telah mendidih sambil diaduk. Didiamkan selama 15 menit. Disaring menggunakan corong buchner. Disaring menggunakan corong buchner karena masih terdapat endapan. Ditambahkan 5,284 gram Na2CO3 pada filtrat. Disaring menggunakan corong buchner. Diuapkan di atas penangas. Diuapkan di atas penangas. Diekstraksi 4 x 30 mL kloroform menggunakan corong pisah kemudian didiamkan dan dipisahkan antara fasa air dan fasa organik. Pengamatan Akuades dalam beaker glass. Teh hijau berupa daun kering berwarna hijau pucat. Akuades mendidih. Filtrat berwarna merah bata.

5. 6. 22-4-10 7.

8. 9.

29-4-10 5-5-10 6-5-10

10. 11. 12.

7-5-10

13.

Didiamkan dan dipisahkan kembali

Filtrat menjadi hangat. Teh dan filtrat terpisah, filtrat berwarna cokelat muda sebanyak 250 mL. Endapan dan filtrat terpisah, filtrat berwarna cokelat muda sebanyak 250 mL. Warna filtrat menjadi cokelat pekat dan aroma berubah. Warna filtrat tidak berubah, tetapi masih terdapat endapan yang tersaring di kertas saring. Filtrat yang diperoleh < 250 mL. Diperoleh filtrat berwarna cokelat pekat sebanyak 160 mL. Diperoleh filtrat berwarna cokelat pekat sebanyak 100 mL. Ketika kloroform ditambahkan ke dalam filtrat terbentuk 2 fasa, yaitu fasa organik (kloroform) pada bagian bawah dan fasa air (filtrat) pada bagian atas. Setelah dikocok dan didiamkan, diperoleh kembali 2 fasa tersebut. Kemudian dipisahkan antara fasa air dan organik, dimana fasa organik tidak berwarna. Hal ini dilakukan sebanyak 4 kali. Pada ekstraksi ketiga dan keempat, hanya sedikit fasa organik yang terpisah dalam corong pisah, fasa organik berbusa. Fasa organik dan fasa air disimpan dalam botol yang berbeda. Fasa organik (kloroform) dan fasa air

14.

15.

16. 17.

12-5-10

18.

19.

20-5-10

20.

21.

22.

21-5-10

23. 24.

25.

fasa air dalam corong pisah karena (filtrat) terpisah, fasa organik bening masih terdapat fasa organik. sedangkan fasa air berwarna cokelat kehitaman. Fasa organik yang terpisah dicampurkan dengan fasa organik yang telah diperoleh sebelumnya. Ditambahkan 1 gram Na2SO4 Ekstrak teh bening sedangkan padatan anhidrat ke dalam ekstrak teh hijau Na2SO4 berwarna putih kecokelatan dan (fasa organik) sambil diaduk. tidak larut. Didekantasi. Filtrat dan endapan terpisah, filtrat tak berwarna dan endapan berwarna putih kecokelatan. Dipanaskan dalam lemari asam. Filtrat menguap, terbentuk padatan kasar berwarna putih. Didinginkan dan ditimbang. Berat total : 99,94 gram Berat beaker glass: 99,55 gram Berat padatan kasar : 0,39 gram Disublimasi menggunakan subli- Diperoleh kristal berwarna putih yang mator dengan memasukkan sebagian menempel pada tabung padatan kasar ke dasar tabung di kondensor. luar tabung kondensor kemudian dialiri kondensor dengan air dan dicelupkan tabung ke dalam pasir. Ditimbang. Berat total : 5,84 gram Berat botol sampel : 5,64 gram Berat kafein : 0,20 gram Dimasukkan sedikit kafein ke Titik leleh kafein 180 rC. dalam pipa kapiler untuk diuji titik lelehnya. Dibuat larutan pengembang Larutan pengembang bening. dengan komposisi kloroform : asam asetat glasial : etanol 2:4:4 dan didiamkan selama 1 hari. Dilakukan uji menggunakan Diperoleh spektrum dari padatan kafein spektroskopi IR pada padatan yang telah diisolasi. kafein. Dilarutkan 0,01 gram kafein dalam Kafein larut dalam kloroform. 10 mL kloroform. Dilakukan uji menggunakan Diperoleh spektrum. spektrofotometri UV-Vis pada larutan kafein. Diteteskan larutan kafein Tidak terdapat noda pada kertas saring. menggunakan pipa kapiler pada batas bawah kertas saring kemudian dimasukkan dalam larutan pengembang dan dilihat nodanya menggunakan sinar UV (uji KLT).

26-5-10

26.

27-5-10

27.

Dibuat larutan pengembang Larutan pengembang bening. dengan komposisi kloroform : asam asetat glasial : etanol 3:4:3 dan 2:5:3 dan didiamkan selama 1 hari. Diteteskan larutan kafein Tidak terdapat noda pada kertas saring. menggunakan pipa kapiler pada batas bawah kertas saring kemudian dimasukkan dalam larutan pengembang dan dilihat nodanya menggunakan sinar UV (uji KLT).

4.1.2 Teh Hitam Tanggal 15-4-10 No. 1. 2. 3. 4. Perlakuan Dimasukkan 500 mL akuades ke dalam beaker glass. Ditimbang teh hitam sebanyak 60 gram. Dididihkan akuades di atas penangas. Dimasukkan teh hijau ke dalam akuades yang telah mendidih sambil diaduk. Didiamkan selama 15 menit. Disaring menggunakan corong buchner. Ditambahkan 5,28 gram Na2CO3 pada filtrat. Disaring menggunakan corong buchner. Diuapkan di atas penangas. Diekstraksi 5 x 30 mL kloroform menggunakan corong pisah kemudian didiamkan dan dipisahkan antara fasa air dan fasa organik. Pengamatan Akuades dalam beaker glass. Teh hitam berupa serbuk kasar berwarna hitam. Akuades mendidih. Filtrat berwarna hitam.

22-4-10

5. 6. 7. 8.

29-4-10

9. 10.

Filtrat menjadi hangat. Teh dan filtrat terpisah, filtrat berwarna hitam sebanyak 300 mL. Warna filtrat menjadi lebih hitam pekat daripada warna semula. Terdapat busa pada filtrat saat dilakukan penyaringan. Filtrat yang diperoleh < 300 mL. Diperoleh filtrat berwarna hitam sebanyak 100 mL. Ketika kloroform ditambahkan ke dalam filtrat terbentuk 2 fasa, yaitu fasa organik (kloroform) pada bagian bawah dan fasa air (filtrat) pada bagian atas. Setelah dikocok dan didiamkan, diperoleh kembali 2 fasa tersebut dan terbentuk juga busa pada lapisan tengah yang berwarna cokelat yang lama-kelamaan semakin berkurang. Kemudian dipisahkan antara fasa air dan organik, dimana fasa organik tidak berwarna. Hal ini dilakukan sebanyak

5-5-10

11.

Didiamkan dan dipisahkan kembali fasa air dalam corong pisah karena masih terdapat fasa organik.

6-5-10

12.

13.

Ditambahkan 1 gram Na2SO4 anhidrat ke dalam ekstrak teh hijau (fasa organik) sambil diaduk. Didekantasi.

14. 15.

Dipanaskan dalam lemari asam. Didinginkan dan ditimbang.

16-5-10

16.

17.

20-5-10

18.

19.

21-5-10

20. 21.

22.

Disublimasi menggunakan sublimator dengan memasukkan padatan kasar ke dasar tabung di luar tabung kondensor kemudian dialiri kondensor dengan air dan dicelupkan tabung ke dalam pasir. Ditimbang. Berat total : 6,12 gram Berat botol sampel : 5,64 gram Berat kafein : 0,48 gram Dimasukkan sedikit kafein ke Titik leleh kafein 205 rC. dalam pipa kapiler untuk diuji titik lelehnya. Dilakukan uji menggunakan Diperoleh spektrum dari padatan kafein spektroskopi IR pada padatan yang telah diisolasi. kafein. Dilarutkan 0,01 gram kafein dalam Kafein larut dalam kloroform. 10 mL kloroform. Diteteskan larutan kafein Tidak terdapat noda pada kertas saring. menggunakan pipa kapiler pada batas bawah kertas saring kemudian dimasukkan dalam larutan pengembang dan dilihat nodanya menggunakan sinar UV (uji KLT). Dilakukan uji menggunakan Diperoleh spektrum. spektrofotometri UV-Vis pada larutan kafein.

5 kali. Fasa organik dan fasa air disimpan dalam botol yang berbeda. Fasa organik (kloroform) dan fasa air (filtrat) terpisah, fasa organik bening kecokelatan sedangkan fasa air berwarna cokelat pekat. Terdapat busa pada fasa air. Fasa organik yang terpisah dicampurkan dengan fasa organik yang telah diperoleh sebelumnya. Ekstrak teh berwarna kuning bening sedangkan padatan Na2SO4 berwarna putih dan tidak larut. Filtrat dan endapan terpisah, filtrat berwarna kuning bening dan endapan berwarna putih. Filtrat menguap, terbentuk padatan kasar berwarna putih kekuningan. Berat total : 104,92 gram Berat beaker glass: 104,37 gram Berat padatan kasar : 0,55 gram Diperoleh kristal berwarna putih yang sebagian menempel pada tabung kondensor.

27-5-10

23.

Diteteskan larutan kafein Tidak terdapat noda pada kertas saring. menggunakan pipa kapiler pada batas bawah kertas saring kemudian dimasukkan dalam larutan pengembang dan dilihat nodanya menggunakan sinar UV (uji KLT).

4.2. Pembahasan 4.2.1 Analisa Prosedur

4.2.1.1 Isolasi Kafein dari Daun Teh Prinsip percobaan ini adalah menentukan persentase kafein murni dari daun teh hijau dan teh hitam dengan cara mengisolasi kafein dari daun teh yaitu dengan mengekstraksi filtrat daun teh dengan kloroform sehingga kafein berada pada fasa organiknya lalu diuapkan seluruh kloroform sehingga diperoleh padatan yang selanjutnya disublimasi. Selanjutnya dilakukan identifikasi sifat fisik yaitu pengujian titik leleh padatan kafein menggunakan melting point apparatus, serta identifikasi padatan kafein menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT), spektrofotometri UV-Vis, dan spektrofotometri IR. Langkah pertama yang dilakukan pada percobaan ini adalah mengisolasi kafein yang berasal dari daun teh. Langkah awal adalah mendidihkan 500 mL air lalu memasukkan 60 gram daun teh hitam dan daun teh hijau masing-masing ke dalam air yang telah mendidih pada wadah yang berbeda kemudian dipanaskan sambil diaduk selama 10 menit. Proses ini disebut dengan proses maserasi, atau proses ekstraksi padat-cair. Pada proses pemanasan, kafein yang terkandung dalam daun teh akan larut karena kafein larut pada temperatur 80oC. Selanjutnya campuran terssebut disaring dengan corong Buchner dalam keadaan panas. Prinsip penyaringan vakum ini adalah adanya perbedaan antara tekanan di dalam sistem dengan lingkungan, dimana tekanan di luar sistem lebih besar daripada tekanan di dalam sistem sehingga tekanan luar akan mendorong larutan ke dalam labu filtrat dengan cepat dan proses penyaringan berjalan lebih cepat. Penyaringan ini bertujuan untuk memisahkan kafein yang larut dalam air panas dengan sisa daun teh dan pengotor-pengotor lainnya. Saat penyaringan harus dilakukan dalam keadaan panas agar kafein tetap larut dalam air dan diperoleh filtrat yang mengandung kafein. Bila tidak dilakukan dalam keadaan panas maka dikhawatirkan terjadi pengendapan kafein dalam air sehingga kafein tidak ikut tersaring sebagai filtrat.

Selanjutnya ditambahkan 100 mL larutan Na2CO3 10% (10 gram padatan Na2CO3 dilarutkan dalam 100 mL aquades) yang berfungsi untuk mengikat komponen lain (pengotor) selain kafein yang ikut tersaring bersama filtrat, pengotor tersebut akan mengendap sebagai karbonat. Pengotor yang dimaksud antara lain: xantin, theobromin, theophylen, dimetilxanthin, hipoxantin dan tanin. Tanin meupakan suatu asam yang akan terprotonasi dalam keadaan basa sehingga akan terbentuk anionnya (Willamson, 1999). Anion dari tanin akan lebih larut dalam air sehingga akan lebih mudah memisahkannya dari larutan kafein. Pada saat penambahan Na2CO3, juga dilakukan pengadukan untuk mempercepat pengikatan pengotor pengotor oleh Na2CO3. Setelah ditambahkan Na2CO3, campuran disaring lagi dengan corong Buchner sehingga didapatkan filtrat yang mengandung kafein dari teh hitam maupun teh hijau yang telah terpisah dari pengotornya. Selanjutnya bahan diuapkan sampai 100 mL dengan tujuan untuk mengurangi jumlah pelarut aquades sehingga untuk proses ekstraksi cair- cair tidak membutuhkan pelarut organik yang sangat banyak. Ketika pelarut (air) dalam filtrat tesebut terkurangi, larutan menjadi semakin pekat. Kafein yang ditambahkan pelarut organik akan lebih banyak terdistribusi ke dalam fase tersebut. Pada saat penguapan titik didih air lebih rendah dari kafein sehingga kafein tidak akan menguap bersama air. Untuk mendapatkan kafein dilakukan pemisahan kafein dari senyawa- senyawa yang ikut larut dalam fase air tetapi tidak ikut larut dalam fase organik. Pemisahan ini melalui ekstraksi cair cair, dimana fase organiknya berupa kloroform. Kafein akan larut dalam kloroform karena kafein bersifat non-polar sehingga akan larut ke dalam pelarut non-polar sesuai dengan prinsip like disolve like yaitu senyawa polar akan cenderung larut dalam pelarut polar dan senyawa non polar akan larut dalam pelarut non polar. Pada saat ekstraksi terbentuk dua lapisan yang tidak saling campur yaitu lapisan atas berupa fase air dan lapisan bawah berupa fase organik. 4.2.1.2 Pemurnian Kafein dengan Metode Sublimasi Pemurnian kafein yang diperoleh dapat dilkaukan dengan metode sublimasi. Sublimasi adalah proses perubahan fase padat menjadi fase gas tanpa melalui fase cair dan bila didinginkan akan langsung berubah menjadi fase padat kembali. Senyawa padat yang dihasilkan setelah sublimasi akan lebih murni daripada senyawa padat sebelum dilakukan sublimasi. Metode ini memanfaatkan perbedaan titik sublimasi dari padatan kafein dan pengotor yang lebih rendah dari pengotor pengotornya, dimana padatan kafein harus memiliki titik sublimasi pengotornya agar dapat dipisahkan. Selain itu juga dapat dipisahkan

berdasarkan sifat yang dimiliki oleh pengotornya yaitu tidak memiliki titik sublimasi sehingga tidak ikut tersublimasi. Padatan kafein memiliki titik sublimasi sebesar 178 C.

Pada proses sublimasi ini, padatan kafein dari teh hijau dan teh hitam dimasukkan ke dalam tabung secara terpisah di luar tabung kondensor yang dialiri air yang berfungsi untuk mempercepat proses pengkondensasian (membentuk padatan). Kemudian sublimator dimasukkan ke dalam wadah yang berisi pasir ang telah dipanaskan. Diusahakan agar 3/4 dari tabung sublimator terendam dalam pasir. Pasir ini memiliki titik leleh yang cukup tinggi daripada kafein dan mampu mengalirkan energi kalor ( panas ) sehingga kafein akan lebih cepat tersublimasi. Hasil sublimasi yang diperoleh berupa padatan putih yang menempel di tabung kondensor. Setelah itu padatan tersebut dikerok dan ditimbang serta diuji titik lelehnya dengan melting point aparatus untuk mngetahui titik leleh kafein setelah dimurnikan. Selanjutnya padatan ini disebut sebagai kafein murni. 4.2.1.3 Identifikasi Spektrofotometri IR, Spektrofotometri UV-Vis, dan Kromatografi Lapis Tipis Prinsip pengukuran menggunakan spektroskopi inframerah adalah pengukuran besarnya persen transmitansi (%T)terhadap bilangan gelombang spektra, dimnana data diperoleh melalui pengukuran sampel menggunakan spektroskopi inframerah. Sumber cahaya inframerah yang dilewaatkan melalui suatu cermin lalu diteruskan cahaya tersebut mengenai senyawa analit organik sehingga sejumlah radiasi yang mengenai sampel akan sebagian akan diserap oleh partikel-partikel sampel dan sebagian akan diteruskan melewati sampel. Adanya radiasi inframerah yang mengenai sampel membuat atom-atom yang berikatan melakukan suatu vibrasi ulur (stretching) dan vibrasi ulur (bending). Perbandingan antara intesnitas radiasi inframerah yang diserap molekul terhadap intensitas radiasi inframerah mula-mula merupakan persen transmitansi (%T). Langkah awal dalam analisis senyawa kafein hasil isolasi menggunakan spektroskopi inframerah adalah preparasi sampel. Karena kafein berupa serbuk putih yang menunjukkan fasa padatan, sehingga preaparasi sampel dilakuakn dengan mencampur serbuk kafein dengan senyawa KBr. Alat-alat yang digunakan antara lain adalah spatula logam tahan karat, vibrating mill, pellet die, tang, dan spektrometer inframerah. Preaparasi sampel diawali dengan membuat pelet. Pelet ini dibuat dari campuran antara serbuk kafein dengan serbuk KBr dengan perbandingan massa sebanyak 1:3, dimana campuran terdiri atas 1 takar spatula logam yang dicampur dengan 3 takar spatula logam. Perbandingan massa tersebvut digunakan untuk mendapatkan hasil analisis yang baik. Campuran padatan kafein dan Kbr dicampur dengan mengaduk keduanya di atas alat vibrating mill. Pada proses pencampuran tidak digunakan mortar karena vibrating mill terbuat dari batuan onix yang memiliki permukaan yang halus sehingga serbuk tidak menempel di bagian dinding vibrating mill. Lain

halnya jika digunakan mortar. Mortar memiliki permukaan yang berpori sehiongga dikhawatirkan sebagian serbuk campuran akan tertahan dalam pori dinding mortar. Selanjutnya serbuk campuran tersebut dimasukkan sebanyak 3 takar spatula logam ke dalam pellet die. Pellet die merupakan tempat pembentukan pelet dan sekaligus sebagai kompartemen pelet dalam analisis menggunakan spektrometer IR. Digunakan massa srbuk campuran sebanyak 3 takar karena massa tersebut telah memberikan bentuk pelelt yang baik. Karena besar-kecilnya massa campuran yang digunakan dalam pembuatan pelet tersebut berpengaruh pada ketebalan pelet. Jika massa serbuk kafein dengan KBr bernilai besar maka akan diperoleh pelet yang terlalu tebal sehingga menyulitkan radiasi inframerah menembus pellet. Sedangkan jika takaran campuran terlalu sedikit, dikhawatirkan pellet yang terbentuk mudah pecah oleh sedikit guncangan. Pellet yang telah terbentuk dipadatkan dengan menjepit kedua sisi pellet die menggunakan scrup besar dengan arah yang berlawanan, sehingga akan diperoleh pelet yang kokoh dan memiliki ketebalan yang cukup. Pellet tersebut diletakkkan dalam kompartemen secara tegak lurus dan dipastikan dapat terkenai sinar inframerah. Selanjutnya dilakukan analisis sampel secara komputerisasi menggunakan software yang khusus untuk menganalisis spektra inframerah. Terdapat dua menu utama dalam analisis spektroskopi inframerah, yakni menu BKG dan menu sampel. Pada menu BKg dihgunakan untuk penentuan energi radiasi inframerah yang digunakan. Sedangkan pada menu sampel digunakan untuk analisi sampel. Menu perintah (command) yang digunakan adalah pemilihan besarnya persen transmitansi yang digunakan sebagai data output, pemilihan resolusi dimana dipilih sebesar 2,0 dengan range bilangan gelombang sebesar 4000-400 cm-1. Setelah pengaturan secara komputerisasi selesai dilakukan, maka diperoleh spektra hubungan antara bilangan gelombang dan %T. Sementara itu, prinsip identifikasi kafein menggunakan spektrofotometer Uv-Vis adalah mengidentifikasi kafein dengan penentuan absorbansi kafein yang berdasarkan interaksi antara energi elektromagnetik dengan molekul dari senyawa kafein, dimana interaksi tersebut menyebabkan penyerahan energi radiasi elektromagnetik yang menghasilkan serapan yang bersifat spesifik untuk setiap molekul. Gugus-gugus yang menyerap radiasi pada daerah uv-vis disebut gugus kromofor yang menyerap energi sehingga mengalami eksitasi, dimana setelah molekul mengalami eksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi maka akan kembali ke keadaan semula (ground state) dan memancarkan energi yang terdeteksi oleh instrumen. Pada proses idenfitikasi kafein dengan spektrofotometer UV-Vis, mula-mula diambil 0,01 gram kafein yang berasal dari masing-masing sampel teh hijau dan teh hitam hasil sublimasi, kemudian

dilarutkan dalam 10 mL kloroform. Hasil pengenceran dari kafein sampel teh hijau dan teh hitam dianalisa dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 200-800 nm untuk mengetahui nilai aborbansi maksimum dan panjang gelombang maksimumnya. Dipilih range pada 200-800 nm adalah karena besarnya energi yang dibutuhkan untuk terjadinya transisi elektronik yang akan menghasilkan absorbansi maksimum adalah pada daerah panjang gelombang tersebut. Identifikasi dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis dilakukan dengan cara mula-mula dilakukan tahapan base line dengan menggunakan larutan blanko, yaitu kloroform. Larutan blanko yang digunakan adalah kloroform karena pelarut yang digunakan untuk melarutkan kafein pada percobaan ini adalah kloroform. Tahapan base line ini berfungsi agar absorbansi pelarut tidak dapat mempengaruhi absorbansi senyawa yang dianalisis, selain itu juga untuk membuat nilai absorbansi pelarut menjadi nol sehingga di dalam pengukuran tidak terjadi pencampuran absorbansi pelarut dengan sampel yang dianalisis. Pada dasarnya kromatografi digunakan untuk memisahkan substansi campuran menjadi komponen-komponennya dimana terdapat fase diam dan fase gerak. Pemisahan antara fasa-fasa komponen dilakukan dalam wadah lapis tipis yang biasanya berbentuk plat persegi panjang dari gelas. Fase gerak mengalir melalui fase diam dan membawa komponen-komponen yang terdapat dalam campuran. Komponen-komponen yang berbeda bergerak pada laju yang berbeda. Fase gerak dalam percobaan ini adalah 3 jenis pelarut yaitu kloroform, etanol, dan asam asetat glacial yang dilakukan berbagai variasi volume untuk melihat pada volume berapakah kafein yang diperoleh pada hasil sublimasi akan bergerak terpisah dari komponen pengikat lainnya. Kafein yang merupakan senyawa non-polar akan larut dalam kloroform dan terbawa kebawah kertas whatman-40 dan terpisah dari komponen lainnya. Langkah pertama yang dilakukan adalah volume kecil (0,01 g) dari padatan hasil sublimasi yang akan diidentifikasi dilarutkan dalam 10 ml pelarut yang mudah menguap yakni kloroform, dan kemudian ditotolkan dengan pipa kapiler pada 1-2 cm dari ujung kertas whatman-40 sebagai fase diam. Kloroform digunakan karena sama halnya dengan kafein yang merupakan senyawa non-polar sehingga kafein dapat larut dalam kloroform sesuai dengan prinsip like-dissolve-like. Lalu kertas whatman tersebut dimasukkan dalam wadah lapis tipis yang telah diisi dengan 3 macam pelarut sesuai dengan variasi volume yang telah dijenuhkan selama sehari. Kemudian dibiarkan selama kurang lebih 30 menit agar pemisahan dapat terjadi. Selanjutnya kertas whatman dikeluarkan dan diletakkan dibawah lampu sinar UV karena kafein dan pelarutnya merupakan larutan yang tak berwarna sehingga tidak dapat dilihat pemisahannya melalui kasat mata. Sehingga dapat terlihat apakah terdapat noda yang menunjukkan pemisahan yang terjadi antara fase gerak dan fase diam.

4.2.2 Analisa Hasil Setelah dilakukan pemurnian melalui metode isolasi, ekstraksi dan sublimasi didapatkan berat kafein murni dari sampel teh hijau sebesar 0,20 gram dengan nilai titik lelehnya 180 oC ,sedangkan kafein murni dari sampel teh hitam sebesar 0,48 gram dengan titik lelehnya 205 oC. Dari data tersebut dapat dihitung persentase kafein dari masing masing sampel, untuk sampel teh hijau diperoleh persentase

kafein murni sebesar 0,33 % dalam 60 gram sampel teh hijau sedangkan untuk sampel teh hitam diperoleh persentase kafein murni sebesar 0,8 % dalam 60 gram sampel teh hitam. Setelah dilakukan analisis dari hasil spektrofotometri UV-Vis, maka dapat diketahui bahwa panjang gelombang maksimum untuk kafein dari daun teh hijau adalah 277 nm dengan absorbansi 0,1895,

sedangkan untuk kafein dari daun teh hitam memiliki panjang gelombang maksimum pada 276 nm dengan aborbansi 1,3887. Sedangkan berdasarkan literatur, panjang gelombang maksimum kafein adalah 0,2. Jika dibandingkan dengan literatur, terdapat perbedaan hasil pengukuran pada percobaan ini dapat disebabkan karena masih ada senyawa lain maupun pengotor yang mempengaruhi absorbansi sampel. Selain itu, dapat dilihat bahwa absorbansi kafein dari kedua daun teh tidak berada pada range absorbansi yang sesuai dengan hukum lambert beer, yaitu pada 0,2 0,8. Hal ini dapat dikarenakan karena pengenceran yang

kurang kuantitatif sehingga menghasilkan absorbansi pada panjang gelombang yang berbeda. Juga dapat dilihat dari spektrum yang dihasilkan adalah terdapat beberapa puncak tajam dan sempit, hal ini dapat disebabkan karena pengenceran yang dilakukan masih terlalu pekat sehingga perlu dilakukan pengenceran lagi sehingga dihasilkan 1 puncak.

Berdasarkan hasil analisis secara spektroskopi IR, maka diperoleh spektra hubungan antara bilangan gelombang dengan %T, baik pada senyawa kafein dari teh hijau, teh hitam maupun spektra senyawa kafein standar sebgaai pembanding. Di setiap spekta terdapat garis pembatas pada bilangan gelombang 2000 cm-1, dimana garis batas tersebut memisahkan antara daerah gugus fungsi yang terletak di sebelah kiri dengan daerah sidik jari yang terletak di sebelah kanan. Berdasarkan prosedur dalam penyidikan gugus fungsi, maka pada tahapan pertama yakni penentuan gugus karbonil di daerah 1700 cm-1 maka di ketiga spektra didapati gugus karbonil di daerah 1700,13 cm-1 dengan corak spektra yang tajam. Spektra karbonil tersebut behimpitan dengan spektra gugus C=N pada daerah bilangan gelombang 1650 cm-1. Selain itu terdapat spektra gugus C=C yang muncul di daerah sekitar 1750 cm-1, tetapi spektra tersebut tidak terlihat karena overlap dengan spektra gugus karbonil. Serapan pada bilangan gelombang sekitar kurang dari 3000 cm-1 juga muncul di ketiga spektrum IR dari kafein. Daerah tersebut menunjukan adanya gugus metil (-CH3). Beberapa spektra gugus-gugus metil juga terlihat di daerah sidik jari dimana terdapat serapan pada bilangan gelombang sekitar 745 cm-1 yang menunjukkan adanya ikatan C-H (CH3) bending, selain itu juga terdapat gugus C-O (karbonil) pada 1200 cm-1 dan gugus C-N (amina) pada bilangan gelombang sekitar 1000cm-1. Dari spektrum IR kafein standar diperoleh spektra gugus-gugus tersebut dengan gambaran yang tajam dan jelas. Perbedaan karakter spektra tersebut dapat diakibatkan adanya pengotor organik lain yang ikut terbaca frekuensinya bersama dengan kafein. Selain itu, resolusi yang kurang baik dapat memepengaruhi hasil analisis IR. Karena kafein dalam teh juga berada bersama dengan teobromin dan hipoxantin yang dimungkinkan ikut teranalisis pada spektrometer inframerah. Dalam metode identifikasi kromatografi lapis tipis, dilakukan beberapa variasi larutan pelarut kloroform: etanol: asam asetat glacial. Hal ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui volume yang dibutuhkan untuk memisahkan kafein dari komponen lainnya seperti zat pengotor. Variasi yang dilakukan adalah kloroform: etanol: asam asetat glacial= 2: 4: 4, 2: 3: 5, dan 3: 4: 3. Fase gerak akan bergerak kearas fase diam berdasarkan kapilaritas komponen dan pada laju yang berbeda karena perbedaan derajat interaksi antara matrik dan kelarutan pelarut. Akan tetapi meskipun telah dilakukan beberapa variasi pelarut, tetap tidak tampak noda yang menunjukkan bahwa kafein telah terpisah dari komponen pengikutnya. Hal ini dapat dikarenakan karena pemilihan pelarut yang kurang sesuai, dimana diperlukan pelarut yang lebih non-polar dibandingkan kloroform agar kafein dapat terlarut dalam pelarut non-polar tersebut dan terpisah dari pelarut polar sehingga dapat bergerak mengalir cepat ke bawah.

DAFTAR PUSTAKA Anonim1,2006, Kafein, http://www.indoforum.org/archive/index.php/t-7480.htmL, diakses tanggal 19 Mei 2009 Anonim2, 2007, Mild Stimulant Kafein, http://forumkimia.multiply.com/reviews/item/16, diakses tanggal 24 Mei 2009 Anonim3, 2009, Pemisahan Senyawa Organik, http://www.wordpress.com/2009/03/09/ pemisahansenyawa-organik.htmL, diakses tanggal 17 Mei 2009 Anonim4, 2006,Liquid-liquid Extraction, http://en.wikipedia.org/wiki/liquid-liquid-extraction, diakses tanggal 24 Mei 2009 Anonim5, 2009, Kromatografi Lapis Tipis, http://greenhati.blogspot.com/2009/01/ kromatografi-lapistipis.htmL, diakses tanggal 30 Mei 2009 Anonim6, 2010, www.erowid.org/library/books_onl...ys.shtml Arsyad, Natsir, 2001, Kamus Kimia dan Penjelasan Arti Ilmiah, Erlangga, Jakarta Basset, J. Dkk, 1994, Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta Day, R.A.Jr dan Underwood.A.L, 1989, Analisis Kimia Kuantitatif, Edisi kelima, Erlangga Jakarta Fandi, 2010, khasiat teh hijau, http://fandi.student.umm.ac.id/category/kesehatan Febri, T., 2007, Spektrofotometri, http://teguh-febri.blogspot.com/2007/09/ spektrofotometri.htmL, diakses tamggal 5 Juni 2009 Ganiswara, G,dkk, 1995, Farmakologi dan Terapi, Lab Farmakologi, FKUI, Jakarta Graham, H.N., 1984, Tea: Teh Plant And Its Manufacture: Chemistry And Consumption Of Teh Beverage, In Liss Ar. Teh Methylxanthine Beverages And Foods: Chemistry, Consumption, and Health Effects. Prog Clin Biol Rev Gritter,et al,1991, Introduction of Cromatography, ITB, Bandung Harper, Harold A., 1979, Review of Physiological Chemistry, Marazen Asia PTE,LTD, Singapura Hendayana,S., 1994, Kimia Analitik Instrumen Edisi Kesatu, IKIP Semarang Press, Semarang Heruanto, 2010, Corong Pisah Kimia, http://lain-lain.iklanmax.com/2010/02/11/corong-pisah-kimia.html Jim, Clark, 2007, Kromatografi lapis Tipis, http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/

instrumen_analisis/kromatografi1/kromatografi_lapis_tipis.htmL, diakses tanggal 30 Mei 2009 Joker, 2009, manfaat minum teh, http://ayodonkbaby.blogspot.com/2009/10/manfaat-minum-teh.html

Khopkar,S.M., 1984, Konsep Dasar Kimia Analitik (Terjemahan), Bombay: Analytical Laboratory Departement of Chemistry Indian Institute of Technology Bombay Leung,A.Y.,1980,Encyclopedia of Common Natural Ingredient,John Willey and Sons Inc.,New York. NCyberAutism, 2008, Kafein, http://www.egamesbox.com/viewthread.php?action=printable&tid=5137 Pescock, R.L.,et al,1970, Modern Methods of Chemical Analysis,John Willey and Sons Inc., NewYork PT Indointernet Copyright 2000 Sastrohamidjodjo, H., 1985,Spektroskopi, Penerbit Liberty, Yogyakarta Sax and Lewis, 1987, Siswono, 2007, Kafein, www.gizi.net, diakses tanggal 19 Mei 2009 Sudja, W.A.,1990, Penentuan Percobaan Pengantar Kimia Organik, Karya Nusantara, Bandung Tim sehat HNI, 2010, Teh Hitam Kurangi Risiko Jantung,

http://www.hermawan.net/index.php?action=news.detail&id_news=4399 Tjitrosoepomo, G., Taksonomi Tumbuhan ( Spermatophyta), UGM Press, Yogyakarta, Tumiel, 2009, Teh Hitam Cegah Sakit Jantung, Kanker dan Diabetes,

http://tumiel.wordpress.com/category/uncategorized/ Tuminah, S., 2004, Teh (Camellia Sinensis O.K. Var Assamica (Mast) Sebagai Salah Satu Sumber Antioksidan, http://www.kalbe.co.id/files/cdk/files/144_16AntioxidantTea.pdf/

144_16AntioxidantTea.htmL, diakses tanggal 19 Mei 2009 Van Steenis, C.G.G.J., 1987, Flora Untuk Sekolah Di Indonesia, PT. Pradnya Paramita, Jakarta Via, 2009, Miracle, , http://via-christ.blogspot.com/2009/11/udah-pada-tahu-belum-manfaat-dariteh.html Vogel, 1991, Vogel s Text Book Of Quantitative In Organic Analysis Including Elementery Instrumental Analysis, Longman Group, UK Limited, London Williamson, 1999