Isolasi Kafein Dari Teh
I. Tujuan
· Isolasi bahan alam, ekstraksi dan sublimasi.
II. Landasan Teori
Teh dan kopi mengandung kafein. Kafein dapat merangsang kerja pernafasan, hati, dan system saraf pusat. Kafein juga dikenal sebagai suatu diuretic (pencetus urinasi), dan dapat menyebabkan insomnia dan kecanduan. Teh merupakan sumber alami kafein, teofilin dan antioksidan dengan kadar lemak, karbohidrat atau protein mendekati nol persen. Teh bila diminum terasa sedikit pahit yang merupakan kenikmatan tersendiri dari teh.
Teh adalah minuman yang mengandung kafein, sebuah infusi yang dibuat dengan cara menyeduh daun, pucuk daun, atau tangkai daun yang dikeringkan dari tanaman semak Camellia sinensis dengan air panas. Teh yang berasal dari tanaman teh dibagi menjadi 4 kelompok: teh hitam, teh oolong, teh hijau, dan teh putih. Kafein termasuk kelompok senyawa yang dikenal sebagai alkaloid. Alkaloid adalah salah satu senyawa bahan alam yang mempunyai struktur dasar bernitrogen, biasanya mempunyai rasa yang pahit, berstruktur kompleks, dan mempunyai aktifitas fisiologi tertentu. Umumnya mempunyai nama berakhiran “in”, seperti nikotin, kokain, morfin, dll.
Daun teh juga mengandung tannin. Tannin merupakan suatu asam dan larut dalam pelarut organic seperti diklorometana, seperti halnya beberapa senyawa berwarna yang lain. Untuk meyakinkan bahwa senyawa asam ini terdapat dalam fasa air, dan kafein berada dalam bentuk basanya, maka natrium karbonat atau basa lainnya ditambahkan ke dalam medium pengekstrak.
Kafein adalah salah satu jenis alkaloid yang banyak terdapat di daun teh
(Camellia sinensis), biji kopi (Coffea arabica), dan biji coklat (Theobroma
cacao). Kafein memiliki efek farmakologis yang bermanfaat secara klinis sebagai
bahan obat untuk gangguan limpa, jantung dan saraf pusat. Kafein juga sering
ditambahkan dalam jumlah tertentu ke dalam minuman suplemen.
Kelarutan kafein dalam air adalah 2,2 gr/ml pada 25 ⁰C, 180 gr/ml pada 80 ⁰C, dan 670 mg/ml pada 100 ⁰C. Kafein larut dalam diklorometana, klorofom, dan alkohol. Teh yang biasa kita konsumsi, khususnya teh hijau, banyak mengandung khasiat. Sebuah riset Erasmus University Medical School, Rotterdam mengungkapkan pembuluh darah balik besar (aorta) para responden yang gemar meminum teh hijau, memiliki lapisan yang melindungi terjadinya penggumpalan darah. Kondisi ini menyebabkan menurunnya kemungkinan terjadinya serangan jantung koroner. Selain itu, penelitian The American Journal of Clinical Nutrition belum lama ini menemukan khasiat teh hijau untuk melangsingkan tubuh. Ternyata, paduan kafein dan teh hijau yang sesuai takaran mampu membakar 4% kalori lebih banyak dibandingkan dengan orang yang berdiet dengan menggunakan placebo.
Ekstraksi kafein dari teh ini dapat dilakukan dengan cara ekstraksi padat-cair, yaitu dengan cara :
25 g daun kering dan 20 g natrium karbonat dimasukkan kedalam labu erlenmeyer 250 ml, kemudian tambahkan 225 ml air mendidih. Diamkan selama 7 menit, kemudian didekantasi kedalam labu erlenmeyer lain. Kedalam aun teh ditambahkan 50 ml air mendidih kemudian ekstrak teh segera didekantasi dan digabungkan dengan ekstrak sebelumnya. Untuk mengekstraksi kafein yang mungkin ada, air berisi daun teh dididihkan selama 20 menit, kemudian ekstrak nya didekantasi.
Ekstrak teh didinginkan hingga suhu kamar, kemudian lakukan ekstraksi didalam corong pisah dengan menambahkan 30 ml diklorometana. Corong pisah dikocok secara perlahan selama 5 menit ( supaya tidak terbentuk emulsi ) dan sesekali keran corong pisah dibuka untuk mengurangi tekanan udara dalam corong, ekstraksi di ulang dengan penambahan 30 ml diklorometana kedalam corong pisah, ekstrak diklorometana dan semua fraksi yang berwujud emulsi digabungkan didalam labu erlenmeyer 125 ml, kemudian tambahkan kalsium klorida anhidrat kedalam gabungan ekstrak dan emulsi, sambil di aduk dan digoyang selama 10 menit. Kemudian, ekstrak diklorometana disaring dengan penyaringan biasa. Erlenmeyer dan kertas saring dibilas dengan 5 ml dikloro metana. Filtrat digabungkan dan lakukan destilasi menggunakan penangas air untuk menguapkan diklorometana.
Produk yang terbentuk ditimbang dan dilakukan rekritalisasi menggunakan 5 ml aseton panas, lalu larutan ini dipindahkan dengan pipiet kedalam labu erlenmeyer kecil. Masih dalam keadaan panas, tambahkan n-heksana tetes demi tetes sampai terbentuk kekeruhan. Dinginkan sampai mencapai suhu kamar, kemudian kristal yang terbentuk disaring dengan penyaringan isap ( vakum ). Kristal dicuci dengan beberapa tetes n-heksana. Kemudian dilakukan pengujian titik leleh.
Kemudian dilakukan uji alkaloid. Kristal kafein dilarutkan dalam air dan ditetesi dengan 1-2 tetes pereaksi mayer. Apabila kristal tersebut mengandung alkaloid, maka akan terbentuk endapan kuning muda. Kristal kafein dilarutkan dalam air. Kemudian ditetesi dengan 1-2 tetes pereaksi Dragendorff. Apabila kristal tersebut mengandung alkaloid, maka akan terbentuk endapan jingga.
Di samping itu, ternyata teh hijau pun diakui ampuh mencegah gigi berlubang, lantaran mengandung fluoride alami. Teh jelas memiliki berbagai manfaat positif terhadap kesehatan, terutama pembuluh darah. Sekalipun demikian perlu diingat juga bahwa teh mnegandung kafein. Jika dikonsumsi secara berlebihan dapat menyebabkan gangguan, seperti insomnia, kecemasan, dan ketidakteraturan detak jantung. Oleh karena itu, 2 cangkir teh yang diminum secara teratur sudah bisa memberikan dampak baik bagi kesehatan tubuh.
III. Alat dan Bahan
Alat:
- Erlenmeyer
- Cold Finger Aparatus
- Hotplate dan Magnetic Stirer
- Sentrifuge
- Daun Teh
- Metilen Klorida
- Aquadest
- Natrium Sulfat
IV. Cara Keja
V. Hasil Pengamatan
 | |||||||||
VI. Pembahasan
Isolasi kafein dari teh dilakukan pertama-tama dengan memanaskan campuran air 20 ml dan teh sebanyak 3-5 gram sampai mendidih. Hal ini didasarkan pada kelarutan kafein yang semakin meningkat seiring dengan bertambahnya suhu yaitu sebesar 22 mg/mL pada 250C 180 mg/mL pada suhu 800C,dan 670 mg/mL pada 1000C. Berdasarkan kelarutannya tersebut pendidihan campuran ini bertujuan untuk mendapatkan kafein dengan jumlah lebih banyak lagi dari teh yang diisolasi yaitu dengan membuka pori-pori dari daun teh agar ekstrak daun teh dapat keluar dengan sempurna.
Mengingat kafein adalah senyawa organik, maka pada ekstraksi kafein dari teh dan air dilakukan langkah kerja dengan cara menambahkan metilen klorida pada campuran diatas. Namun tanin yang juga terdapat dalam teh juga larut dalam metilen klorida ini. Padahal kafein yang diekstraksi harus dapat dipisahkan dari tanin. Sehingga dilakukan pengguncangan pada sentrifuge selama beberapa menit. Agar kafein dapat dipisahkan dengan lebih mudah lagi.
Setelah pengocokan, akan terbentuk 2 lapisan pada tabung sentrifuge, dengan lapisan atasnya adalah air dan lapisan bawahnya adalah fasa organik. Selajutnya fase atas dipisahkan dari fase bawahnya dengan hati-hati. Untuk mempercepat proses pengeringannya (penyerapan air) ditambahkan natrium sulfat pada tabung reaksi yang berisi lapisan bawah fasa organik ( di duga kafein ) yang bertujuan untuk melihat apakah masih terdapat air atau zat lain pada larutan kafein, jika ditambahkan natrium sulfat kemudian Na2SO4 nya melarut berarti masih terdapat air didalamnya namun dalam percobaan yang telah dilakukan Na2SO4 yang ditambahkan tidak melarut sehingga dapat dikatakan larutan kafein sudah tidak mengandung air lagi. Selanjutnya diteruskan dengan penguapan pada lemari asam.
Sehari setelah proses penguapan dalam lemari asam, hasilnya terlihat seperti kerak yang berwarna hijau. Kerak ini kemudian di timbang pada timbangan analitik. Namun pada penimbangan satuan gram maupun mg hasil tersebut tidak dapat ditimbang dikarenakan oleh sedikitnya hasil pada isoloasi ini. Sampai pada proses penguapan ini, hal yang seharusnya dilakukan adalah pengujian TLC (Thin Layer Kromatoghrafi). Pengujian ini berfungsi untuk mengetahui adanya kafein pada hasil isolasi dengan terlihatnya spot pada uji tersebut. Apabila spot yang dihasilkan lebih dari satu maka diduga hasil tersebut tidak murni. Namun pada kelompok kami, uji tersebut tidak dilakukan. Hal ini dikarenakan tidak adanya pembimbing pada saat penimbangan sehingga kami tidak mengetahui pengujian tersebut.
VII. Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan :
- Hasil kafein yang didapatkan dari 5 gram teh sangatlah sedikit sehingga tidak diketahui bobot nya, mengingat alat yang digunakan tidak memadai ( neraca analiktik dalam skala kecil ).
- Uji kemurnian dari kafein yaitu dengan melakukan uji TLC ( thin layer kromatografi ).
VIII. Daftar Pustaka
Baysinger,Grace.Et all.2004.CRC Handbook of Chemistry and Physics.85th ed
Carey, Francis A. 2006. Organic Chemistry Sixth Edition. New York: Mcgraw-hill.
Fessenden, Fessenden. 1986. Kimia Organik Jilid 2. Jakarta : Penerbit Erlangga.
Lehman, J. W. 1999. Form Operational Organic Chemistry: A Problem-Solving Approach to the Laboratory Course 3rd ED; Prentice Hall: Boston
Riawan, S. 2009. Kimia Organik. Tangerang : Bina Rupa Aksara.
