ISOLASI KAFEIN DARI TEH

A.  Tujuan Praktikum

            Adapun tujuan dari percobaan ini yaitu untuk mengisolasi dan menentukan kadar kafein dalam teh.

B. Prinsip Percobaan

            Prinsip dari percobaan ini adalah berdasarkan tehnik ekstraksi pelarut dengan menggunakan kaidah like disolved like.

C. Landasan Teori

Kafeina, atau lebih populernya kafein, ialah senyawa alkaloid xantina berbentuk kristal dan berasa pahit yang bekerja sebagai obat perangsang psikoaktif dan diuretik ringan. Kafeina ditemukan oleh seorang kimiawan Jerman, Friedrich Ferdinand Runge, pada tahun 1819. Kafeina juga disebut guaranina ketika ditemukan pada guarana, mateina ketika ditemukan pada mate, dan teina ketika ditemukan pada teh. Semua istilah tersebut sama-sama merujuk pada senyawa kimia yang sama.

Kafeina dijumpai secara alami pada bahan pangan seperti biji kopi, daun teh, buah kola, guarana, dan maté. Pada tumbuhan, ia berperan sebagai pestisida alami yang melumpuhkan dan mematikan serangga-serangga tertentu yang memakan tanaman tersebut. Ia umumnya dikonsumsi oleh manusia dengan mengekstraksinya dari biji kopi dan daun teh (http://id.wikipedia.org /Kafeina.htm)

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 dengan rumus kimia C₈H₁₀N₈O₂ dan pH 6.9 (larutan kafein 1% dalam air). Secara ilmiah, efek langsung dari 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 berarturan (tachycardia).

Dari beberapa literatur, diketahui bahwa kopi dan teh banyak mengandung kafein dibandingkan jenis tanaman lain, karena tanaman kopi dan teh menghasilkan biji kopi dan daun teh dengan sangat cepat, sementara penghancurannya sangat lambat (Hermanto, 2007).

Kafein adalah suatu senyawa senyawa organik yang mempunyai nama lain yaitu kafein, tein, atau 1,3,7-trimetilxantin. Kristal kafein dalam air berupa jarum-jarum bercahaya. Bila tidak mengandung air, kafein meleleh pada suhu 234 ^oC-239 ^oC dan menyublim pada suhu yang lebih rendah. Kafein mudah larut dalam air panas dan kloroform, tetapi serikit larut dalam air dingin dan alkohol. Kafein bersifat basa lemah dan hanya dapat membentuk garam dengan basa kuat (Abraham, 2010).

D.    Alat dan Bahan

Alat-Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini antara lain sebagai berikut : Corong pisah 1 buah, Cawan penguap 1 buah, Gelas ukur 100 mL 2 buah,  Batang pengaduk 1 buah , Botol semprot 1 buah , Pemanas 1 buah, Corong  1 buah, Erlenmeyer 1 buah Corong Buchner 1 buah, Pipet tetes 3 buah, Kertas saring 4 lembar.

                        Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu :

Teh,  Aquadest, Natrium karbonat, Kloroform, Diklorometan, Aseton

C.  Prosedur Kerja

25 gram daun teh kering

20 gram natrium karbonat

 

-       Dimasukan dalam labu erlenmeyer 250 mL -       Ditambahkan 225 mL air mendidih -       Biarkan campuran selama 7 menit -       Dekantasi campuran reaksi kedalam erlenmeyer

Residu II

Ekstrak

-     Dicuci dengan aseton -     Direaksikan dengan n-heksan -     didinginkan

Tidak terbentuk kristal

Filtrat I

Residu II

-       Ditambahkan 50 mL air mendidih -       Dekantasi larutan

Filtrat II

-     Digabungkan -     Aduk selama 20 menit -     Didinginkan -     Diekstrak dalam corong pisah menggunakan CHCl3 30 mL sebanyak 2 kali -     Ambil bagian suspensinya

 

E.       Hasil Pengamatan  

1.      Data Pengamatan

Berat Kristal kafein = Tidak terbentuk

Berat teh                  = 25 gram

2.      Struktur Kafein

               Struktur kafein (1,3,7 trimetilxantin) yaitu:

F.       Pembahasan

            Alkaloid adalah sebuah golongan senyawa basa bernitrogen yang kebanyakan heterosiklik dan terdapat pada tumbuhan. Alakaloid merupakan hasil dari metabolisme sekunder. Alkaloid biasanya diklasifikasikan menurut keasaman sumber asal molekulnya, didasari dengan metabolism pathway yang dipakai untuk membentuk molekul itu. Salah satu contoh dari senyawa alkaloid yaitu kafein..

               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 dengan rumus kimia C₈H₁₀N₈O₂ dan pH 6.9 (larutan kafein 1% dalam air).

               Kafein merupakan senyawa bahan alam yang tersebar luas dan tergolong dalam senyawa alkaloid. Kafein memiliki berat molekul 194.19 dengan rumus kimia C₈H₁₀N₈O₂ dan pH 6.9 (larutan kafein 1% dalam air), bersifat basa lemah, berbentuk serbuk putih yaitu kristal-kristal panjang, rasanya pahit, Bila tidak mengandung air, kafein meleleh pada suhu 234 ^oC-239 ^oC dan menyublim pada suhu yang lebih rendah. Kafein mudah larut dalam air panas dan kloroform, tetapi serikit larut dalam air dingin dan alkohol. Kafein bersifat basa lemah dan hanya dapat membentuk garam dengan basa kuatdengan rumus struktur:

Kafein dapat diisolasi dari teh dengan pelarut air dan kloroform karena kelarutan kafein dalam kedua pelarut itu besar. Air sebagai pelarut mempunyai banyak keuntungan, selain murah juga mudah didapat dan selama isolasi tidak merusak kafein walaupun pada suhu tinggi. Kesukaran yang timbul karena menggunakan air sebagai pengekstrak adalah waktu isolasi yang lama, pemecahan kafein dari garam-garam tanaman sukar, hal ini mengakibatkan kafein yang dapat diekstrak sedikit sekali.

               Seperti yang diketahui bahwa kafein merupakan derivat xantin yang dapat memberikan efek utama dalam hal merangsang sistem saraf pusat terutama pada pusat nafas, merangsang otot jantung, relaksasi otot polos dan dapat meningkatkan diuresis, selain itu dapat menyempitkan pembuluh darah otak yang baik pada sakit kepala dan migran. Perlu diketahui bahwa pengkonsumsian kafein yang terlalu banyak menyebabkan pengerasan pembuluh darah yang dapat memicu serangan jantung dan stroke, sehingga perlu berhati-hati dan tidak berlebihan dalam mengkonsumsinya.

               Isolasi kadar kafein dalam teh, seperti pada percobaan ini yang didasarkan pada distribusi solut dalam hal ini kafein dalam teh antara dua fasa yaitu fasa organic dan fasa air. Karena teh dapat larut dengan baik pada air panas, sehingga harus dilarutkan pada air panas yang mendidih dan ditambahkan natrium  karbonat. Selanjutnya dibiarkan selama 7 menit. Hal  ini dilakukan agar dapat menghomogenkan teh dan pelarutnya.

Selanjutnya setelah dibiarkan, campuran tersebut disaring dengan menggunakan corong kedalam Erlenmeyer. Fungsi dari penyaringan ini yaitu agar kafein yang terdapat dalam campuran teh tadi dapat terpisah dari residu atau ampas teh, sehingga yang didapat dalam filtrat yaitu kafein. Residu yang dihasilkan ditambahkan 50 mL air panas dan di dekantasi dengan tujuan agar tidak ada sisa kafein yang tertinggal dalam residu. Filtrat yang dihasilkan kemudian digabungkan dengan filtrat yang pertama dihasilkan. Aduk selama kurang lebih 20 menit, dinginkan. Filtrat dimasukan kedalam corong dan ditambahkan 30 mL kloroform. Penambahan kloroform ini berfungsi untuk melarutkan kafein dalam filtrat. Kafein dalam filtrat larut ditandai dengan terbentuknya dua lapisan pada filtrat, dimana lapisan atas merupakan lapisan fasa organik yang mengandung sisa garam dan Pb dan lapisan atau fasa air (lapisan bawah) merupakan lapisan yang mengandung kafein dalam kloroform. Setelah kedua larutan tersebut terdistribusi menjadi dua lapisan yang mana larutan kloroform tadi telah mengikat kafein. Terbentuknya dua lapisan tadi disebabkan karena berat jenis antara kedua larutan tersebut berbeda dimana larutan teh bersifat polar sedangkan pada lapisan bawah yaitu CHCl₃ bersifat non polar.

               Larutan teh mempunyai berat jenis yang lebih kecil bila dibandingkan dengan kloroform. Perbedaan berat jenis kedua larutan tersebut mengakibatkan terbentuknya dua lapisan. Dimana lapisan atas adalah larutan  teh, sedangkan lapisan bawah merupakan larutan kloroform (CHCl₃). Lapisan bawah yang mengandung kafein ditampung dalam cawan penguap dan lapisan atas dibilas kembali dengan kloroform. Hal ini dimaksudkan agar kafein yang masih ada pada lapisan atas/fasa air larut dan sekaligus memurnikan kafein dari zat-zat pengotornya, sehingga kafein yang diperoleh benar-benar murni. Fungsi dari penambahan CHCl₃ ini yaitu untuk mengekstrak kafein. Selanjutnya ditambahkan kembali CHCl₃ mempunyai tujuan agar kafein yang berada dalam larutan teh yang telah dikeluarkan sebelumnya masih bersisa di dalam corong pisah tersebut sehingga untuk mengikatnya kembali maka ditambahkan larutan CHCl₃. Proses ekstraksi ini berlangsung atau terjadi proses kesetimbangan setelah dilakukan proses penggocokan, sebab larutan baru dapat dipisahkan setelah larutan tersebut berada dalam keadaan diam. Dalam hal ini corong pisah yang kita gunakan harus diguncang dengan kuat agar kedua larutan terdistribusi dalam dua fase polar dan non polar sehingga pada suhu dan tekanan yang tetap terjadi kesetimbangan kimia. Proses penenangan yang dilakukan dimaksudkan untuk menstabilkan molekul-molekul yang terganggu pada saat dilakukan proses penggocangan atau biasa disebut pengaturan diri sehingga tercapai kesetimbangan kimia, maka terbentuklah dua fasa. Lapisan atas merupakan campuran teh dengan air sedangkan pada lapisan bawah merupakan larutan kloroform terdapat kafein yang larut didalamnya. Setelah disaring, tidak ada kristal kafein yang terbentuk. Hal ini disebabkan karena pelarut yang digunakan dalam hal ini adalah kloroform sudah terlalu lama dan sdah tidak layak pakai.

H. Simpulan

Berdasarkan hasil percobaan yang diperoleh bahwa kristal kafein tidak terbentuk.

Tugas Setelah Praktikum

1.      Apa kegunaan kloroform pada percobaan ini? Dan mengapa pada langkah ke 6 dari cara kerja diatas ditambahkan lagi kloroform!

2.      Bagaimana bentuk struktur bentuk kafein yang diperoleh, tuliskan rumus strukturnya!

Jawab

1.      Tujuan penambahan kloroform pada percobaan ini adalah untuk mengekstrat kafein dari larutan kopi, pada langkah ke 6 ditambahkan lagi kloroform dengan tujuan agar kafein yang ada dalam larutan kopi diikat kembali setelah dikeluarkan sebelumnya yang masih bersisa didalam corong pisah.

2.      Bentuk struktur kafein yang diperoleh yaitu:

(1,3,7-trimetilxantin)

DAFTAR PUSTAKA

Abraham, 2010. Penuntun Praktikum Kimia Organik II. UNHALU : Kendari.

Hasnawati, 2005. Analisis Kuantitatif Kafein Dalam Minuman Suplemen Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis. UNHALU. Kendari.

Hermanto, Sindhu. 2007. Kafein, Senyawa Bermanfaat atau Beracunkah?. http://Chem-is-try.org [9 Juni 2010].

http://id.wikipedia.org /Kafeina.htm  (diakses tanggal 15 maret 2012).