Google ads

Selasa, 07 Juni 2011

PENGARUH TEMPERATUR DAN KELARUTAN PADA PROSES EKSTRAKSI

Ekstraksi adalah penyarian zat-zat aktif dari bagian tanaman obat. Adapun tujuan dari ekstraksi yaitu untuk menarik semua komponen kimia yang terdapat dalam simplisia. Ekstraksi ini didasarkan pada perpindahan massa komponen zat padat ke dalam pelarut dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka, kemudian berdifusi masuk ke dalam pelarut.
Secara umum, terdapat empat situasi dalam menentukan tujuan ekstraksi:
1. Senyawa kimia telah diketahui identitasnya untuk diekstraksi dari organisme. Dalam kasus ini, prosedur yang telah dipublikasikan dapat diikuti dan dibuat modifikasi yang sesuai untuk mengembangkan proses atau menyesuaikan dengan kebutuhan pemakai.
2. Bahan diperiksa untuk menemukan kelompok senyawa kimia tertentu, misalnya alkaloid, flavanoid atau saponin, meskipun struktur kimia sebetulnya dari senyawa ini bahkan keberadaannya belum diketahui. Dalam situasi seperti ini, metode umum yang dapat digunakan untuk senyawa kimia yang diminati dapat diperoleh dari pustaka. Hal ini diikuti dengan uji kimia atau kromatografik yang sesuai untuk kelompok senyawa kimia tertentu
3. Organisme (tanaman atau hewan) digunakan dalam pengobatan tradisional, dan biasanya dibuat dengan cara, misalnya Tradisional Chinese medicine (TCM) seringkali membutuhkan herba yang dididihkan dalam air dan dekok dalam air untuk diberikan sebagai obat. Proses ini harus ditiru sedekat mungkin jika ekstrak akan melalui kajian ilmiah biologi atau kimia lebih lanjut, khususnya jika tujuannya untuk memvalidasi penggunaan obat tradisional.
4. Sifat senyawa yang akan diisolasi belum ditentukan sebelumnya dengan cara apapun. Situasi ini (utamanya dalam program skrining) dapat timbul jika tujuannya adalah untuk menguji organisme, baik yang dipilih secara acak atau didasarkan pada penggunaan tradisional untuk mengetahui adanya senyawa dengan aktivitas biologi khusus.
Proses pengekstraksian komponen kimia dalam sel tanaman yaitu pelarut organik akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dalam pelarut organik di luar sel, maka larutan terpekat akan berdifusi keluar sel dan proses ini akan berulang terus sampai terjadi keseimbangan antara konsentrasi cairan zat aktif di dalam dan di luar sel.

Prinsip ekstraksi
1. Prinsip Maserasi
Penyarian zat aktif yang dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari yang sesuai selama tiga hari pada temperatur kamar terlindung dari cahaya, cairan penyari akan masuk ke dalam sel melewati dinding sel. Isi sel akan larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan di dalam sel dengan di luar sel. Larutan yang konsentrasinya tinggi akan terdesak keluar dan diganti oleh cairan penyari dengan konsentrasi rendah (proses difusi). Peristiwa tersebut berulang sampai terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel. Selama proses maserasi dilakukan pengadukan dan penggantian cairan penyari setiap hari. Endapan yang diperoleh dipisahkan dan filtratnya dipekatkan.
2. Prinsip Perkolasi
Penyarian zat aktif yang dilakukan dengan cara serbuk simplisia dimaserasi selama 3 jam, kemudian simplisia dipindahkan ke dalam bejana silinder yang bagian bawahnya diberi sekat berpori, cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui simplisia tersebut, cairan penyari akan melarutkan zat aktif dalam sel-sel simplisia yang dilalui sampai keadan jenuh. Gerakan ke bawah disebabkan oleh karena gravitasi, kohesi, dan berat cairan di atas dikurangi gaya kapiler yang menahan gerakan ke bawah. Perkolat yang diperoleh dikumpulkan, lalu dipekatkan.
3. Prinsip Soxhletasi
Penarikan komponen kimia yang dilakukan dengan cara serbuk simplisia ditempatkan dalam selonsong yang telah dilapisi kertas saring sedemikian rupa, cairan penyari dipanaskan dalam labu alas bulat sehingga menguap dan dikondensasikan oleh kondensor bola menjadi molekul-molekul cairan penyari yang jatuh ke dalam selonsong menyari zat aktif di dalam simplisia dan jika cairan penyari telah mencapai permukaan sifon, seluruh cairan akan turun kembali ke labu alas bulat melalui pipa kapiler hingga terjadi sirkulasi. Ekstraksi sempurna ditandai bila cairan di sifon tidak berwarna, tidak tampak noda jika di KLT, atau sirkulasi telah mencapai 20-25 kali. Ekstrak yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan.
4. Prinsip Refluks
Penarikan komponen kimia yang dilakukan dengan cara sampel dimasukkan ke dalam labu alas bulat bersama-sama dengan cairan penyari lalu dipanaskan, uap-uap cairan penyari terkondensasi pada kondensor bola menjadi molekul-molekul cairan penyari yang akan turun kembali menuju labu alas bulat, akan menyari kembali sampel yang berada pada labu alas bulat, demikian seterusnya berlangsung secara berkesinambungan sampai penyarian sempurna, penggantian pelarut dilakukan sebanyak 3 kali setiap 3-4 jam. Filtrat yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan.
5. Prinsip Destilasi Uap Air
Penyarian minyak menguap dengan cara simplisia dan air ditempatkan dalam labu berbeda. Air dipanaskan dan akan menguap, uap air akan masuk ke dalam labu sampel sambil mengekstraksi minyak menguap yang terdapat dalam simplisia, uap air dan minyak menguap yang telah terekstraksi menuju kondensor dan akan terkondensasi, lalu akan melewati pipa alonga, campuran air dan minyak menguap akan masuk ke dalam corong pisah, dan akan memisah antara air dan minyak atsiri.
6. Prinsip evaporasi
Proses pemisahan ekstrak dari cairan penyarinya dengan pemanasan yang dipercepat oleh putaran dari labu alas bulat, cairan penyari dapat menguap 5-10ยบ C di bawah titik didih pelarutnya disebabkan oleh karena adanya pompa vakum. Dengan bantuan pompa vakum, uap larutan penyari akan menguap naik ke kondensor dan mengalami kondensasi menjadi molekul-molekul cairan pelarut murni yang ditampung dalam labu alas bulat penampung.
7. Prinsip Ekstraksi Cair-Cair
Ekstraksi cair-cair (corong pisah) merupakan pemisahan komponen kimia di antara 2 fase pelarut yang tidak saling bercampur di mana sebagian komponen larut pada fase pertama dan sebagian larut pada fase kedua, lalu kedua fase yang mengandung zat terdispersi dikocok, lalu didiamkan sampai terjadi pemisahan sempurna dan terbentuk dua lapisan fase cair, dan komponen kimia akan terpisah ke dalam kedua fase tersebut sesuai dengan tingkat kepolarannya dengan perbandingan konsentrasi yang tetap
Suhu dan kelarutan pada proses ekstraksi sampel berpengaruh sangat nyata terhadap semua parameter yang diamati. Tekstur sampel serta ekstrak total yang diperoleh semakin meningkat. Perendaman yang semakin lama juga mengakibatkan lunaknya struktur simplisia sehingga air lebih mudah masuk kedalam struktur selnya sehingga kadar ekstrak semakin tinggi.
Dengan penambahan jumlah solvent, maka solut yang berdifusi dari fase diluen ke fase solvent semakin banyak. Hal itu menyebabkan fase solvent semakin kaya akan solvent dan ekstrak, sehingga kadar ekstrak yang tersisa dalam fasa rafinat (ampas) semakin sedikit. Akan tetapi, kebutuhan solvent dalam jumlah besar tersebut berpengaruh terhadap biaya operasi pemisahan, sehingga pertimbangan dari segi ekonomi harus tetap diikutsertakan dalam perancangan proses ekstraksi. penambahan lebih lanjut solvent tidak berpengaruh besar terhadap hasil yang diperoleh.
Dari percobaan yang telah dilakukan oleh Sundarsih dan Kurniaty (2009) terdapat pengaruh temperatur dan kelarutan pada proses ekstraksi.
Gambar 2 menunjukkan pengaruh suhu perendaman terhadap besarnya % protein tak terekstrak, dimana pada grafik tersebut terlihat bahwa dengan semakin tinggi suhu perendaman maka % protein tak terekstrak semakin sedikit, sebagaimana dapat dilihat dari kecenderungan grafik yang semakin menurun dengan semakin tingginya suhu perendaman. Karena semakin tinggi suhu perendaman berarti semakin banyak pula energi panas yang ditambahkan selama proses ekstraksi.
Akan tetapi, kecenderungan ini tidak terlihat pada suhu perendaman 600C. (Gambar 2), dimana setelah suhu perendaman 600C besarnya protein tak terekstrak semakin besar. Hal ini disebabkan dengan suhu perendaman diatas 600C kelarutan protein dalam air sudah menurun (kelarutan protein efektif pada suhu di bawah 600C), selain itu ikatan struktur protein pada suhu diatas 600C mulai mengalami denaturasi, karena itu protein yang tertinggal dalam kedelai menjadi lebih banyak .Sehingga % protein tak terekstrak diatas suhu 600C semakin banyak.

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa suhu perendaman berpengaruh terhadap kadar protein yang dapat diekstrak. Variabel yang optimum diperoleh pada suhu perendaman 60 0C. Semakin tinggi suhu pada proses ekstraksi sampel, maka jumlah sampel yang terekstrak semakin banyak


KESIMPULAN

1. Ekstraksi adalah penyarian zat-zat aktif dari bagian tanaman obat. Adapun tujuan dari ekstraksi yaitu untuk menarik semua komponen kimia yang terdapat dalam simplisia.
2. Prinsip ekstraksi atas prinsip maserasi, prinsip perkolasi, prinsip soxhletasi, prinsip refluks, prinsip destilasi uap air, prinsip evaporasi dan prinsip ekstraksi cair-cair
3. Suhu dan kelarutan pada proses ekstraksi sampel berpengaruh sangat nyata terhadap semua parameter yang diamati. Tekstur sampel serta ekstrak total yang diperoleh semakin meningkat. Perendaman yang semakin lama juga mengakibatkan lunaknya struktur simplisia sehingga air lebih mudah masuk kedalam struktur selnya sehingga kadar ekstrak semakin tinggi.
4. Semakin tinggi suhu pada proses ekstraksi sampel, maka jumlah sampel yang terekstrak semakin banyak

DAFTAR PUSTAKA

Harborne, J.B., Metode Fitokimia Penentuan Cara Modern Menganalisis Tumbuhan. Edisi Ke-2. terjemahan Kosasih padmawinata dan I. soediro. Penerbit ITB, Bandung.
Herbert, R. B. 1995. Biosintesis Metabolit Sekunder. Terjemahan Bambang Srigandono. Edisi ke-2. IKIP Semarang Press, Semarang.
Sastrohamidjojo, H. 1996. Sintesis Bahan Alam. Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Sundarsih dan Kurniaty, Y. 2009. Pengaruh Waktu Dan Suhu Perendaman Kedelai Pada Tingkat Kesempurnaan Ekstraksi Protein Kedelai Dalam Proses Pembuatan Tahu. Universitas Diponegoro. Semarang.

Tidak ada komentar:

Google Ads